Inhibición del crecimiento de cristales por impurezas

Abstract

En 1974 Davey y Mullin [Davey, R. J., Mullin, J. W. “Growth of the {100} faces of ammonium dihydrogen phosphate crystals in the presence of ionic species”J Cryst Growth, 26(1), 45-51, 1974] presentan un modelo matemático para estudiar la cinética de crecimiento de un cristal desde una solución acuosa en presencia de impurezas. El modelo asume que la velocidad de crecimiento del cristal disminuye linealmente con el incremento del cubrimiento por las impurezas. En la década del 90, Kubota y Mullin [Kubota, N., Mullin, J. W. “A kinetic model for crystal growth from aqueous solution in the presence of impurity” J Cryst Growth, 152(3), 203-208, 1995] reintroducen este modelo matemático con algunas modificaciones. En principio, hacen uso de la isoterma de Langmuir, válida para adsorbatos de simetría esférica (que ocupan un solo sitio cuando son depositados sobre la red), y una constante de proporcionalidad es incluida en el modelo para dar cuenta de los efectos del tamaño o la forma de las impurezas adsorbidas y la geometría del sustrato, que no son considerados en el esquema de Langmuir. En este trabajo, nos proponemos incluir el efecto de las estructuras de las impurezas adsorbidas usando ecuaciones desarrolladas previamente en nuestro grupo para estudiar el problema de adsorción con múltiple ocupación de sitios [A. J. Ramirez-Pastor, T. P. Eggarter, V. D. Pereyra, J. L. Riccardo. Phys. Rev. B. 59, 11027, 1999] [J. L. Riccardo, A.J. Ramirez-Pastor, F. Romá. Phys. Rev. Lett. 193, 186101, 2004]. Estas ecuaciones, en contraposición con la isoterma de Langmuir, contemplan el tamaño y la forma del adsorbato, resultando en un modelo más realista sin parámetros artificiales. Los resultados fueron contrastados con éxito con datos experimentales [Bliznakov, R., Nikolaeva, R. Growth rate of {100} faces of KBr. Kristall und Technik, 2, 161-166. 1967] y simulación de Monte-Carlo para impurezas de diferentes tamaños (gases alifaticos).