La organización molecular anisotrópica en una interfaz líquido / vapor promueve la nucleación cristalina con la...

Área de la Ciencia:

• Química Física
• Ciencias de los materiales
• Ciencia de la cristalización

Sus antecedentes:

• La organización molecular y la dinámica en las superficies líquidas difieren de la masa.
• Estas diferencias interfaciales pueden influir en la nucleación y el polimorfismo del cristal.
• El impacto preciso de los efectos superficiales en la nucleación sigue siendo poco conocido.

Objetivo del estudio:

• Investigar y cuantificar el efecto de las superficies líquidas en la nucleación cristalina y la selección polimórfica.
• Para aclarar los mecanismos detrás de la nucleación superficial mejorada.
• Explorar métodos para controlar la cristalización inducida por la superficie.

Principales métodos:

• Se ha estudiado la nucleación en d-arabitol líquido puro.
• Las tasas de nucleación cuantificadas en la superficie frente al volumen.
• Investigó la influencia de la temperatura y un segundo componente superficialmente activo.
• Analizado el embalaje molecular en la interfaz.

Principales resultados:

• La nucleación superficial de d-arabitol fue aumentada en 12 órdenes de magnitud en comparación con la masa.
• Se seleccionó un polimorfo diferente en la superficie.
• El efecto superficial se intensificó con el enfriamiento.
• Un componente superficial diluido inhibía el aumento de la nucleación superficial.

Conclusiones:

• El empaque molecular anisotrópico en las interfaces mejora y altera significativamente la nucleación cristalina.
• La cristalización inducida por la superficie se puede controlar a través de la temperatura y los aditivos.
• Los hallazgos son relevantes para la cristalización en sistemas con interfaces significativas, como las nanopartículas y el agua atmosférica.