Kristalle geladener Kolloide

Die nebenstehenden drei Bilder zeigen dieselben Proben bei unterschiedlicher Beleuchtung. Es handelt sich um Polystyren-Kügelchen mit einem Durchmesser von 60 nm in Wasser.
Die Teilchenkonzentration (ausgedrückt als Volumenbruch) nimmt von links mit 0.9% über 0.7% (Mitte) nach rechts mit 0.4% ab. Durch Zugabe von Ionentauscherharz wurde der Fremdsalzgehalt stark reduziert. Daher bilden die Partikel eine kristalline Überstruktur in der Probe aus, welche sich durch Schütteln leicht scher-schmelzen lässt.
Die Kristallstruktur ist bcc.

  • Im oberen Bild sind Bragg-Reflexionen zu sehen, deren Farbe (gleiche Indizierung vorausgesetzt) einen Rückschluss auf die Probenkonzentration zulässt.
    (bitte nachrechnen!)
  • Im mittleren Bild sind nun die stark unterschiedlichen Kristallitgrößen deutlicher zu erkennen. Da die Entfernung von der Phasengrenze mit der Teilchenkonzentration wächst, erhöht sich die Nukleationsrate und damit die Zahl der Kristallkeime, die wachsen können.
  • Das untere Bild zeigt die Kristallite der rechten Probe noch einmal deutlicher. Die großen Kristalle sind zu erkennen, neben verschiedenfarbigen (und damit unterschiedlich indizierten) Bragg-Reflexionen.
Soft Spheres 1
Soft Spheres 2
Soft Spheres 3