title: Grado di cristallinità
text: # Grado di cristallinità
  
  Il grado di cristallinità di un materiale (spesso indicato con "ϰ") è una grandezza che indica la percentuale di materiale che si trova allo stato cristallino rispetto alla quantità totale.
  
  A seconda del modo in cui esprimiamo la quantità di materiale, si parla più precisamente di grado di cristallinità "massico" $(ϰ_m)$ oppure "volumetrico" $(ϰ_v).$
  
  I valori del grado di cristallinità dipendono sia dalla natura chimica del materiale sia dal modo in cui esso è prodotto, lavorato e utilizzato.
  
  In generale, il grado di cristallinità varia da 0 (per materiali completamente amorfi) a 1 (per materiali completamente cristallini). I materiali che presentano valori del grado di cristallinità compresi tra 0 e 1 sono detti "semicristallini".
  
  ## Misura del grado di cristallinità
  
  Per la stima del grado di cristallinità si possono utilizzare le seguenti metodologie:
  
  * diffrattometria a raggi X;
  * calorimetria differenziale a scansione;
  * densimetria;
  * risonanza magnetica nucleare;
  * spettroscopia infrarossa.
  
  In particolare la densimetria è una tecnica che consiste nell'indagare la variazione del volume specifico al variare della temperatura; dai risultati di tale metodica è possibile stabilire se un materiale è amorfo, semicristallino o cristallino:
  
  * nel caso di un materiale amorfo, si ha un aumento graduale del volume specifico, con una variazione di pendenza in corrispondenza della temperatura di transizione vetrosa;
  * nel caso di un materiale cristallino, si ha una brusca variazione di pendenza in corrispondenza della temperatura di fusione; infatti in corrispondenza della temperatura di fusione avviene una trasformazione di fase solido-liquido a temperatura costante;
  * nel caso di un materiale semicristallino, si ha un comportamento intermedio tra i due casi precedenti.
  
  ## Cristallinità dei polimeri
  
  Le materie plastiche sono costituite da lunghe catene polimeriche; il grado di cristallinità dei materiali polimerici è maggiore se tali catene polimeriche sono allineate tra loro. La presenza nella macromolecola di gruppi funzionali stericamente ingombranti e la mancanza di tassia ostacolano l'allineamento delle catene polimeriche, quindi abbassano il grado di cristallinità.
  
  Quindi i polimeri sindiotattici presentano maggiore cristallinità rispetto ai polimeri atattici.
  
  Nel caso delle materie plastiche, il grado di cristallinità è in genere intorno al 20÷80%. Nel caso del polietilene ad alta densità (HDPE) si possono raggiungere valori intorno al 95%. Anche le fibre aramidiche (tra cui Nomex e Kevlar) presentano elevati valori di cristallinità.
  
  ## Cristallinità delle rocce
  
  In ambito geologico, le rocce possono essere classificate nelle seguenti categorie, in base al loro grado di cristallinità:
  
  * rocce olocristalline: completamente cristalline;
  * rocce ipocristalline: parzialmente cristalline; i cristalli sono immersi in una matrice amorfa;
  * rocce ipoialine: parzialmente amorfe;
  * rocce oloialine: completamente amorfe (ad esempio ossidiana).
  
  ## Influenza del grado di cristallinità sulle proprietà del materiale
  
  Materiali con un alto grado di cristallinità sono in genere più duri, più densi, meno trasparenti e presentano un coefficiente di diffusione di materia minore.
  
  Ad esempio, il PET in forma cristallina presenta una densità di 1,499 $g/cm^3,$ mentre in forma amorfa presenta una densità di 1,336 $g/cm^3.$
  
  