Kaj zori Ostwald?

Ostwaldovo zorenje je učinek, ki se pojavi v kristalih in nekaterih tekočih mešanicah; to se zgodi, ko nastanejo večji kristali ali kapljice tekočine, medtem ko manjši izginejo. Učinek je posledica razlik v molekularni energiji večjih in manjših kristalov ali kapljic. Večje strukture imajo nižjo energijo, ker ima središče kapljice ali kristala stabilno molekularno razporeditev, ki ni verjetno, da bi se razpadla, medtem ko je na voljo le zunanja površina, da tvori večji kristal ali kapljico. Manjše velikosti so manj stabilne, ker se zunanja površina, čeprav majhna, verjetno poveže ali združi z drugimi molekulami.

Spremembe, ki nastanejo z Ostwaldovim zorenjem, je prvi opredelil W. Ostwald v poznem 19. stoletju. Začetne raziskave so pokazale, da so nekateri materiali tvorili kristale, ki so sčasoma postali bolj grobi ali bolj grobi. Ostwald je razvil teorijo spreminjanja velikosti kristala skozi čas, kar je bilo kasneje potrjeno z laboratorijskimi eksperimenti. Zorenje je redko vidno z očesom, vendar ga je mogoče določiti z laboratorijsko opremo, ki lahko meri velikost kristalov ali kapljic.

Primeri zorenja Ostwald se lahko pojavijo v običajnih potrošniških izdelkih. Sladoled je en primer; Ostwaldovo zorenje se pojavi, ko se v sladoledu, potem ko je shranjen v zamrzovalniku, tvorijo ledeni kristali. Zaradi tega je sladoled hrapav, v živilski industriji je znan kot slab občutek v ustih. Kristali nastanejo, ker imajo fino pomešane molekule vode nestabilno molekularno energijo in se želijo povezati z drugimi molekulami vode. Sčasoma bo nastalo vedno več ledenih kristalov, zaradi česar bo izdelek manj zaželen za uživanje.

Nekatere emulzije, ki so kombinacije dveh ali več tekočin, ki kemično ne reagirajo ali se ne mešajo, lahko sčasoma spremenijo lastnosti zaradi Ostwaldovega zorenja. Primeri emulzij vključujejo majonezo, kreme za kožo in številne tekoče kozmetike. V večjem obsegu je ta učinek mogoče opaziti, če olje vlijemo v ponev z vodo. Sprva so oljne kapljice lahko precej majhne, ​​sčasoma pa bodo nastale večje kapljice, medtem ko manjše izginejo.

Površinsko aktivne snovi se lahko uporabljajo v katerem koli procesu, kjer se je treba izogibati ali zmanjšati zorenja Ostwalda. Te kemikalije ne reagirajo z nobeno od sestavin mešanice, temveč tvorijo molekule, ki obdajajo eno od komponent mešanice. Ta površinsko aktivni premaz moti ali ustavi proces zlivanja majhnih kapljic ali kristalov v večje in povzroči sladoled, ki ostane kremast, ali kozmetiko, ki ne razvije zrnate teksture.

Pri fotografski obdelavi se s kemičnimi reakcijami tvorijo molekule srebra, ki reagirajo na svetlobo, kar ima za posledico vidno sliko ali sliko. Tiskanje fotografij je postalo avtomatizirano od poznega 20. stoletja za potrošniške fotografije, vendar je večina obdelave odvisna od kemičnega postopka srebra. Ostwaldovo zorenje lahko vpliva na kakovost slike tako, da spremeni velikost srebrnih kristalov, potem ko so odloženi na foto papir. V razvijanje tiska so vključeni koraki, da se preprečijo ti učinki, kar ima za posledico zelo majhno velikost kristala in boljšo kakovost tiska.