15 Ejemplos de
Cristalización

La cristalización es el proceso químico de transformación de un gas, líquido o una disolución, en una red de enlaces que resulta en una red cristalina. Por ejemplo: formación de escarcha, purificación del silicio, fabricación de aspirinas.

Este proceso se puede utilizar para separar componentes sólidos de una mezcla sólido-líquido, por lo que es empleado muchas veces en la purificación de un sólido. El método consiste en transferir el componente de la fase líquida a la fase sólida en forma de cristales precipitados.

Así, la cristalización puede usarse para separar componentes de alguna mezcla homogénea, por ejemplo, agua con sal (NaCl). La separación puede llevarse a cabo a través de varios tipos de cristalización, que incluyen la alteración selectiva de la temperatura o la presión de la mezcla, así como el agregado de otras sustancias.

La forma, tamaño y calidad de los cristales obtenidos dependerá de las condiciones y del tiempo durante el que se permita su formación. Si los cristales son muy pequeños, pueden quedar cubiertos de impurezas, y si son muy grandes, las impurezas pueden quedar atrapadas dentro de la red cristalina.

Los cristales son formaciones sólidas que presentan un patrón bien definido de difracción. Son comunes en la naturaleza y se clasifican de acuerdo a su constitución en:

• Cristales sólidos. Son formaciones cristalinas sólidas. Tienen una estructura ordenada, a diferencia del vidrio y los compuestos amorfos (sin forma regular u ordenada), que tienen estructuras desordenadas.
• Cristales luminosos. Son formaciones con estructuras cuyo grado de ordenamiento es intermedio entre el cristalino y el amorfo. Se utilizan para fabricar pantallas.
• Cristales iónicos. Están compuestos por cationes y aniones, unidos por la fuerza electrostática.
• Cristales covalentes. Están formados por átomos unidos por enlaces covalentes. Son muy duros.
• Cristales moleculares. Están formados por moléculas unidas por fuerzas de Van der Waals o puentes de hidrógeno, no por enlaces químicos. Tienen puntos de fusión relativamente bajos.
• Cristales metálicos. Están formados por átomos del mismo metal y casi todos son buenos conductores de la electricidad.

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Ejemplos de cristalización

1. La formación de escarcha. En días particularmente fríos, el vapor de agua ambiental puede cristalizar sobre las superficies frías como el vidrio o ciertos metales, de manera semejante a como se forma la nieve. A esto se le conoce como escarcha, pero son cristales de agua de constitución muy regular y bien formada.
2. La congelación del agua. Si bien el hielo como tal no es un cristal, durante las fases primeras de congelación del agua es posible apreciar en el envase la formación de dendritas y otras estructuras sumergidas que son de apariencia muy similar a los cristales.
3. La evaporación del agua salada. Este procedimiento es muy común tanto en la obtención de cristales de sal, como en la desalinización del agua. Al hervir el líquido, pasa a estado gaseoso y las sales disueltas en él permanecen, y vuelven a juntar sus moléculas en forma de cristales salinos en el fondo.
4. La fabricación de aspirinas. El ácido acetilsalicílico, compuesto activo del popular remedio, se obtiene en una reacción de esterificación que cristaliza en presencia de anhídrido etanoico y ácido sulfúrico.
5. La winterización de aceites. Este proceso es útil para obtener aceites de mayor nitidez y menor densidad. Se hace a partir del enfriamiento rápido y sostenido del aceite para provocar la cristalización de las estearinas, glicéridos saturados, ceras y otras sustancias indeseadas. Una vez que éstas han formado cristales sólidos, se filtra y centrifuga el aceite antes de que puedan recuperar su liquidez y se las extrae de la mezcla.
6. La cristalización del azúcar. La sacarosa y otros edulcorantes (cuya presentación comercial es en cristales para ser disueltos en las bebidas) han atravesado un proceso de cristalización a partir del jarabe dulce del que se obtienen. Luego, la mezcla es centrifugada para separar los cristales de la miel. El azúcar rubia o morena (no blanca) es justamente azúcar en su primera etapa de cristalización (sin refinar).
7. Los cristales covalentes de carbono. Sometido a presiones enormes bajo tierra y a procesos lentos de metamorfosis, el carbono puede devenir en cualquiera de sus tres alótropos: carbón, grafito o diamante. Este último caso es, justamente, un ejemplo de cristal, cuyos átomos están tan estrechamente unidos que presentan una dureza y bajísimo punto de fusión reconocidos.
8. La sublimación regresiva. Ciertos sólidos que al ser expuestos al calor pasan a estado gaseoso (sublimación) pueden recuperar luego su forma física como cristales al ser expuestos a una disminución de temperatura, en lo que se denomina sublimación inversa. En el proceso se habrán perdido las impurezas del sólido y habrá cristales puros en su lugar. Este proceso es útil para purificar el yodo o el azufre, por ejemplo.
9. La purificación del silicio. Si bien el silicio no sublima, es posible purificarlo fundiéndolo y luego enfriándolo selectivamente, para escindir las impurezas solubles de los monocristales de silicio de alta pureza que, entonces, son utilizados en la industria de los semiconductores.
10. La cristalización de ácido benzoico. Este proceso de cristalización se da a partir de una disolución de ácido benzoico en acetona, con el simple añadido del agua. La interacción entre los dos solventes crea una nueva mezcla y el ácido benzoico cristaliza en el fondo del recipiente.
11. Las formaciones calcáreas marinas. Como las de moluscos, corales y bivalvos, que a través de la acción de ciertas proteínas pueden no solo precipitar, sino moldear la creación de cristales de calcita o de cuarzo sobre la roca en que se formará su colonia.
12. La formación de cristales moleculares. En sustancias como el dióxido de azufre (SO₂), las fuerzas de Van der Waals y los enlaces de hidrógeno conducen a la formación de cristales moleculares, que suelen ser quebradizos y fundibles por debajo de los 100 °C.
13. Los cristales de plata para filmes. La obtención de cristales de plata es útil para ciertos implementos de la industria fílmica o fotográfica temprana (no digital), ya que son sensibles a la luz y permiten el reacomodamiento de la sustancia de acuerdo a la impresión lumínica a través del lente. Se obtienen a partir de compuestos químicos como bromuro, cloruro o yoduro de plata.
14. Los cristales de oxalato de calcio. Estos cristales se forman por la deposición de sales y calcio en los riñones, donde se oxidan y forman pequeñas piedras oscuras que luego deben ser expulsadas dolorosamente junto con la orina. Se trata de una dolencia renal común conocida como cálculos renales, o también “piedra” o “arenilla” en los riñones.
15. Cristalización del ácido úrico. Este es el fenómeno de la enfermedad conocida como gota, en la que se forman cristales de ácido úrico en las articulaciones, generando dolor y disminución del movimiento. Puede ser consecuencia de la ingesta de purinas en exceso o de fallos renales de diversa magnitud.

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