Vad är Ostwald Ripening?

April 2

Ostwald-mogning är en effekt som uppstår i kristaller och vissa flytande blandningarna; Detta händer när större kristaller eller vätskedroppar bildas medan mindre försvinner. Effekten orsakas av skillnaden i molekyl energin i större kontra mindre kristaller eller droppar. Större strukturer har en lägre energi eftersom centrum av droppen eller kristallen har en stabil molekylarrangemang, inte troligt att komma ifrån varandra, medan endast den yttre ytan är tillgänglig för att bilda en större kristall eller droppe. Mindre storlekar är mindre stabila eftersom den yttre ytan, men små, kommer sannolikt att ansluta eller gå samman med andra molekyler.

De förändringar som sker med Ostwald mognaden först definieras av W. Ostwald i slutet av 19th century. Inledande forskning hittade några material bildade kristaller som blev råare eller grövre med tiden. Ostwald utvecklade teorin om att byta kristallstorlek över tid, vilket senare bekräftades med laboratorieexperiment. Mogning ses sällan med ögat, men kan fastställas genom laboratorieutrustning som kan mäta kristall eller droppstorlekar.

Exempel på Ostwald-mogning kan förekomma i vanliga konsumentprodukter. Glass är en exempel; Ostwald-mogning sker när iskristaller bildas i Glass efter det hålls i en frys. Detta gör glassen känner grov, känd som dålig munkänsla inom livsmedelsindustrin. Kristallerna bildas eftersom de fint blandade vattenmolekylerna har en instabil molekylär energi, och de vill få kontakt med andra vattenmolekyler. Med tiden fler och fler iskristaller bildas och göra produkten mindre önskvärt att äta.

Vissa emulsioner, som är kombinationer av två eller flera vätskor som inte kemiskt reagerar eller blanda, kan ändra egenskaper över tiden på grund av Ostwald mognad. Exempel på emulsioner inkluderar majonnäs, hudkrämer och många flytande kosmetika. I större skala kan denna effekt ses om olja hälls i en panna med vatten. Initialt kan oljedropparna vara ganska liten, men med tiden större droppar kommer att bilda medan mindre försvinna.

Tensider kan användas i vilket förfarande som helst där Ostwald-mogning behöver undvikas eller minskas. Dessa kemikalier reagerar inte med någon av blandningsingredienser, utan snarare bildar molekyler som omger en av blandningens komponenter. Denna tensid beläggning stör eller stoppar processen med små droppar eller kristaller samgående till större, och resulterar i glass som stannar krämig, eller kosmetika som inte utvecklar en kornig konsistens.

Framkallning använder kemiska reaktioner för att bilda silvermolekyler som reagerar på ljus, vilket resulterar i en synlig bild eller en bild. Fotoutskrifter har blivit automatiserat sedan slutet av 20-talet för konsument fotografier, men de flesta bearbetnings förlitar sig på silver kemiska processen. Ostwald mognads kan påverka bildkvaliteten genom att ändra storleken på silverkristaller efter att de avsätts på fotopapper. Steg ingår i tryck utvecklas för att stoppa dessa effekter, vilket resulterar i en mycket liten kristallstorlek och bättre utskriftskvalitet.

  • Otswald mognaden sker i glass på grund av attraktionen mellan vattenmolekyler.