L’équilibre d’une solution ionique est en réalité le résultat de deux mécanismes similaires qui coexistent avec des dynamiques inverses : la cristallisation et la solubilisation. Si les dynamiques sont égales, la solution est en équilibre, si elles sont différentes, il y a solubilisation ou cristallisation.
Mécanisme de la solubilisation Le Calcium et le Carbonate, de charges électriques opposées assurent la cohésion du cristal de carbonate de calcium ou calcaire grâce aux forces électriques qui s’établissent entre eux. La présence des molécules d’eau, combinée à l’agitation moléculaire masque une partie des
forces électriques de cohésion. Certaines liaisons ioniques sont alors rompues et un petit morceau de cristal se détache.
Cristal de Calcite
(Microscopie à balayage, grossissement x 11000)
On peut observer les 2 phénomènes en parallèle, dissolution au niveau d'un puit de solvatation (1) et croissance cristalline (2)
Isolé de la masse cristalline, le petit morceau de cristal expose toutes ses faces à l’attaque de l’eau est se trouve rapidement complètement
désagrégé à l’image d’un morceau de sucre plongé dans l’eau.
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Les ions de Carbonate et de Calcium, se retrouvent finalement éloignés les uns des autres par des molécules d’eau. Ces dernières sont organisées en barrières de solvatation, formant des ‘‘enveloppes’’ autour de chaque ion, les maintenant ainsi en solution.
La cristallisation ( pour visualiser la vidéo, cliquez ICI )
Pour naître, un germe cristallin a besoin d’une perturbation locale, un apport local d’énergie qui perturbe suffisamment l’organisation des barrières de solvatation et permette un rapprochement des ions et une liaison électrique forte entre eux.
 
(cliquez sur les images pour les agrandir)
Si l’énergie nécessaire à la germination provient d’une aspérité de la paroi (énergie de surface), le germe en se créant établit immédiatement une liaison électrique forte avec elle et se fixe solidement à l’aspérité.
 La présence du germe augmente l’intensité de la perturbation locale attirant de nouveau ions qui grossisse peu à peu le cristal.
Commence alors le phénomène de croissance cristalline ou cristallisation.
Ce mécanisme de croissance nécessite peu d’énergie. Sa vitesse ne dépend plus que de la concentration de germes dans la solution et de la surface totale du cristal exposée à l’attaque de l’eau. |
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