Kristal terbentuk dari larutan lewat jenuh (supersaturated) melalui 2 langkah,
yaitu :
1. nukleasi, pembentukan inti kristal.
2. pertumbuhan kristal.
Jika semula larutan tidak berisi padatan, pembentukan inti terjadi sebelum kristal tumbuh.Inti-inti baru secara kontinyu terbentuk, sementara inti-inti yang sudah ada
tumbuh menjadi kristal. Driving force kedua langkah di atas adalah supersaturasi, artinya kedua langkah tersebut tidak dapat terjadi pada larutan jenuh atau undersaturated.
TEORI NUKLEASI
Mekanisme nukleasi pada sistem padat-cair dibagi dalam 2 kategori, yaitu:
1. primary nucleation.
Nukleasi akibat penggabungan molekul-molekul solut membentuk clusters yang kemudian tumbuh menjadi kristal. Dalam larutan supersaturasi, terjadi penambahan solut sehingga mendifusi ke clusters dan tumbuh menjadi lebih stabil.
Ukuran kristal besar, maka solubility kecil, sebaliknya ukuran kristal kecil maka solubility besar. Oleh karenanya, jika ada kristal yang berukuran lebih besar maka kristal akan tumbuh, sedangkan kristal kecil akan terlarut lagi.
2. Secondary nucleation (contact nucleation)
Nukleasi terjadi jika kristal bertabrakan dengan bahan lain, pengaduk, dinding/pipa tangki. Nukleasi dapat dipercepat dengan adanya bibit kristal, energi aktivasinya lebih kecil dari pada primary nucleation. Seeding : menambah bibit kristal(berukuran kecil) pada awal sintesa.
PEMBAGIAN KRISTAL
a. Kristal logam
Kisi kristal logam terdiri atas atom logam yang terikat dengan ikatan logam. Elektron valensi dalam atom logam mudah dikeluarkan (karena energi ionisasinya yang kecil) menghasilkan kation. Bila dua atom logam saling mendekat, orbital atom terluarnya akan tumpang tindih membentuk orbital molekul. Bila atom ketiga mendekati kedua atom tersebut, interaksi antar orbitalnya terjadi dan orbital molekul baru terbentuk.
b. Kristal ionik
Kristal ionik semacam natrium khlorida (NaCl) dibentuk oleh gaya tarik antara ion bermuatan positif dan negatif. Kristal ionik biasanya memiliki titik leleh tinggo dan hantaran listrik yang rendah. Namun, dalam larutan atau dalam lelehannya, kristal ionik terdisosiasi menjadi ion-ion yang memiliki hantaran listrik.
c. Kristal molekular
Kristal dengan molekul terikat oleh gaya antarmolekul semacam gaya van der Waals disebut dengan kristal molekul. Kristal yang didiskusikan selama ini tersusun atas suatu jenis ikatan kimia antara atom atau ion. Namun, kristal dapat terbentuk, tanpa bantuan ikatan, tetapi dengan interaksi lemah antar molekulnya. Bahkan gas mulia mengkristal pada temperatur sangat rendah.