Introducción

La cristalización es un proceso de separación y purificación que permite obtener sustancias sólidas en forma de cristales ordenados. Se basa en las diferencias de solubilidad de las sustancias a diferentes temperaturas. Es una técnica fundamental tanto en química analítica como en la industria.

Tipos de cristalización

Cristalización simple

Se evapora lentamente el disolvente de una disolución saturada a temperatura ambiente. Los cristales se forman gradualmente a medida que disminuye la solubilidad.

Cristalización por enfriamiento

Se prepara una disolución saturada en caliente y luego se enfría lentamente. Al disminuir la temperatura, disminuye la solubilidad y se forman cristales.

Recristalización

Técnica de purificación donde se disuelve una sustancia impura en caliente, se filtra y se cristaliza por enfriamiento. Las impurezas quedan en la disolución.

Material necesario

• Vaso de precipitados
• Matraz Erlenmeyer
• Embudo Büchner y kitasatos (para filtración al vacío)
• Papel de filtro
• Placa calefactora o mechero Bunsen
• Agitador magnético y barra de agitación
• Termómetro
• Cristalizador o cápsula de Petri
• Espátula
• Sustancia a cristalizar (sulfato de cobre, alumbre, sal, azúcar, etc.)
• Disolvente apropiado (generalmente agua)

Procedimiento experimental

Cristalización por enfriamiento

Calentar el disolvente (agua) casi hasta ebullición Añadir gradualmente la sustancia con agitación constante Continuar añadiendo hasta saturar la disolución Filtrar en caliente para eliminar impurezas insolubles Dejar enfriar lentamente la disolución Observar la formación de cristales Filtrar al vacío para separar los cristales Lavar los cristales con pequeñas cantidades de disolvente frío Secar los cristales al aire o en estufa

Cristalización por evaporación

Preparar una disolución saturada en caliente Filtrar para eliminar impurezas Verter en un cristalizador amplio Cubrir con papel poroso o vidrio de reloj Dejar en reposo en un lugar sin vibraciones Esperar varios días hasta la formación de cristales Recoger y secar los cristales obtenidos

Factores que afectan la cristalización

Temperatura: Afecta la solubilidad y velocidad de formación Velocidad de enfriamiento: Enfriamiento lento produce cristales más grandes y puros Agitación: Excesiva agitación produce cristales pequeños Impurezas: Pueden inhibir o modificar el crecimiento cristalino Sobresaturación: Mayor sobresaturación produce más núcleos pero cristales más pequeños Semillas de cristalización: Facilitan el inicio del proceso

Aplicaciones

• Purificación de compuestos orgánicos e inorgánicos
• Obtención de sales puras
• Producción de azúcar refinada
• Fabricación de medicamentos
• Industria de semiconductores
• Producción de sal marina
• Síntesis de materiales avanzados
• Joyería (cristales artificiales)

Sustancias comunes para cristalizar

Sulfato de cobre (CuSO₄·5H₂O): Cristales azules grandes y vistosos Alumbre [KAl(SO₄)₂·12H₂O]: Cristales octaédricos transparentes Cloruro de sodio (NaCl): Cristales cúbicos Azúcar (sacarosa): Cristales monoclínicos transparentes Nitrato de potasio (KNO₃): Cristales prismáticos Ácido cítrico: Cristales romboédricos

Precauciones de seguridad

• Usar gafas de protección en todo momento
• Tener cuidado con las disoluciones calientes
• Algunos compuestos pueden ser tóxicos o irritantes
• Utilizar guantes si se manejan sustancias irritantes
• No ingerir ni tocar los cristales con las manos
• Trabajar en área bien ventilada
• Limpiar inmediatamente cualquier derrame
• Desechar correctamente los residuos