Cristalele (din greacă „kristallos.“ - gheață, cristal de rocă) - solide care au dobândit prin forme de creștere naturală poliedre regulate. Această formă este rezultatul unui aranjament ordonat de atomi într-un cristal care formează un trei-dimensional periodică spațială stabilire - rețea cristalină.
Cristale - starea de echilibru a solidelor. Fiecare substanță chimică în condițiile termodinamice date (temperatură, presiune) în starea cristalină corespunde unei structuri cristaline definite. Toate cristalele au diferite simetrie internă a atomilor din zăbrele, iar forma exterioară simetrie macroscopic, precum și anizotropiei proprietăților fizice (capacitatea exponatul cristal proprietăți diferite în direcții diferite) corespunzătoare. Gemimorfizmom numit faceting asimetrică capete diferite ale cristalului când cristalul se caracterizează prin forma cristalografică de asimetrie: capetele sale opuse sunt număr limitat sau inegale de fețe sau fațete este formă diferită. Astfel, din așa-numitele. "pol antilogic" capul cristalului este mai bogat în fațete, iar cel opus, așa-numitul. "pol analogic", de obicei mai slab în fațete. Un prim exemplu - turmalina, ale cărui cristale de la antilogichnogo final pol încărcat negativ asupra încălzirii cristalului, care coincide cu direcția pozitivă a axei principale (A se vedea imaginile.).
Cristalografia împarte conceptul de cristal ideal și un cristal adevărat. Perfect Crystal - este un obiect matematic abstract având plinătatea de simetrie datorită simetriei structurii sale cristaline, și ca o consecință - forma ideală. Spre deosebire de ideal, cristalul real are întotdeauna o simetrie redusă datorită prezenței diferitelor defecte interne și a influențelor din mediul extern. Astfel, în conformitate cu principiul simetriei P.Kyuri universal, în creștere de cristal reale reținute doar acele elemente ale simetriei sale interne care coincid cu simetria mediului de cristalizare.
Fețele reale ale cristalului pot corespunde numai acelor plane ale zăbrelelor de cristal. care au cea mai mare densitate reticulară, adică pe care cel mai mare număr de particule constitutive (atomi, ioni) pe unitate de suprafață. Deoarece nu există astfel de rețele plate în structuri, cristalele au limitări în numărul fețelor posibile.
Creșterea cristalului începe cu formarea "embrionilor", după care, cu o lungă și uniformă furnizare de materiale, se formează forme cristaline granulare. Condiția principală pentru nucleare este hipotermia sau suprasaturația. Nuclearea cristalelor poate merge pe cont propriu. Dar uneori pentru creșterea cristalelor este suficientă prezența celor mai mici cristale ale substanței cristalizate în sine sau a altor substanțe solide apropiate de ea în structura particulelor. La o rată ridicată de formare a centrelor de cristalizare, apar multe cristale mici, cu un număr mic de centre, apar cristale mari. Creșterea cristalelor se poate produce într-o soluție saturată, se topesc, mediu solid sau gazos se datorează în principal noilor straturi de material sunt depuse pe fețele cristaline ale poliedrului. Conform teoriei creșterii perfecte a unui cristal ideal, particule noi se alătură cristalului în creștere, astfel încât să se elibereze cea mai mare cantitate de energie. Cu cea mai mare probabilitate de astfel de particule vor fi atrase de unghiurile de intrare. În consecință, cristalul nu trebuie să formeze un strat nou până când stratul de creștere acoperă complet fețele de cristal. Ca rezultat, un cristal perfect format apare sub forma unui polyhedron convex cu fețe plate.
În cazul în care cristalul este cultivat în condiții de neechilibru, și, prin urmare, nu și-a tăiat sau pierdut-o ca urmare a unor diverși factori externi (.. daune naturale și alte, prelucrare bijuterii, etc), cu toate acestea, acesta își păstrează caracteristica de bază a stării cristaline în mod corespunzător - structura atomică a structurii lattice și toate proprietățile fizice și externe determinate de ea. Acest lucru explică capacitatea fragmentelor de cristal (sau fragmente ale acestora de orice formă exterioară neregulată) purtat noi fațete și să crească la o mai mică sau mai poliedru regulat cu o simetrie corespunzătoare atunci când sunt ingerate favorabil pentru cristalizarea mediului substanței. Acest fenomen este cunoscut ca regenerare.
Regenerarea - supraaglomerarea suprafețelor de clivare și alte deteriorări ale cristalelor. În timpul regenerării suprainfectia începe la mai multe puncte de suprafață și de la începutul procesului se obține o creștere multicipital, în care primele fețe apar cel mai apropiat de situația (ca permite structurii cristaline) la ciobire. Apoi, aceste fețe sunt înlocuite succesiv de alte persoane care se îndreaptă spre forma de echilibru; capetele noilor formațiuni se îmbină treptat și, ca urmare, se poate forma o nouă față sau un capăt al cristalului. Abilitatea de a se auto-vindeca într-un sens, deși formal, dar legată de cristalele cu organisme vii. La urma urmei, orice cristal pentru a obține aceste sau alte daune, va „încerca“ dacă favorabil condițiile externe pentru restaurarea formei pierdute în care este posibil, pentru a scăpa de defecte și daune.
Toate cristalele reale. Cele găsite în natură sunt poliedra geometrică și reprezintă fie așa-numitul. "forme cristalografice simple" sau combinații ale acestora. O formă cristalografică simplă este un set de fețe identice în formă și dimensiune, obținute dintr-un plan inițial prin intermediul elementelor de simetrie. De exemplu, folosind axa de simetrie a ordinii a treia, se poate obține dintr-un singur plan o prismă trigonală; cu ajutorul axei a 4-a - tetragonală; cu ajutorul axei ordinului 6 - hexagonal. Intersecțiile formelor cristalografice simple formează linii drepte numite coaste. Predominanța acestor forme sau a altor forme cristalografice simple determină aspectul exterior și habitusul cristalelor.
In descrierea formelor cristaline distinge forme simple și combinații ale acestora. Deci, dacă luăm în considerare cristalul format de margini doar o singură formă simplă, se obișnuiește să se vorbească despre cea mai simplă formă de cristal (cub, octaedru romboedru, skalenoedr), în cazul în care în cristal fațetate implică două sau forma cristalografică mai simplu, vorbim de forma combinaționale de cristal ( cub-octaedron, scala-erombohedron).
Seturile de fețe care au aceleași proprietăți de simetrie aparțin aceleiași varietăți de forme simple, indiferent de operațiile simetrice cu care au fost derivate. De exemplu, setul de două fețe identice paralele, conectate prin elemente de simetrie, se referă întotdeauna la pinacoid.
Varietatea cristalelor nu este epuizată de formele simple "fatete", adică Proprietățile poliedrelor cristaline convexe cu fețe plane. Pentru o descriere a formelor de cristal nu au o bine definite forme multiple fațete (de exemplu, cristale de gheață scheletic - fulg de nea) au fost, de asemenea, derivate de la vârf și muchii formă cristalografică simplă.
Piramidele și zonele de creștere a cristalelor. Fețele diferitelor forme cristalografice simple cresc la viteze diferite și au o capacitate specifică de a adsorbi materia din mediul în care cristalul crește. Prin urmare, ele absorb în mod diferit impuritățile isomorfe și alte și sunt caracterizate prin diferite defecte structurale. Ca rezultat, corpul cristalului este format din piramide care se deosebesc de centrul cristalului, iar bazele lor sunt fețele exterioare. În secțiunile acestor sectoare se obțin sectoare de creștere. Piramidele ridica unul forme cristalografice simple sunt caracterizate prin aceeași compoziție chimică, caracteristici structurale și proprietăți fizice diferite de cele ale altor vegetații piramide forme simple. În general, aceste diferențe sunt mici, dar există cazuri în care diferite piramida de aceeași cereale deosebeau atât de mult încât proprietățile lor se manifestă în diferite moduri.
Defecte de cristale. Încălcarea corectitudinii în aranjarea particulelor, care compune structurile cristalelor reale, adică abateri de la structura lor ideală, generează defecte. Pentru un cercetător, un defect este o sursă de informații despre evenimentele care au avut loc cu un cristal.
În cristalele reale există întotdeauna defecte structurale care au un efect semnificativ asupra multor proprietăți ale solidelor. Aceste proprietăți, numite sensibile din punct de vedere structural, sunt cele asociate cu mișcarea atomilor sau a electronilor. Aceste proprietăți mecanice (rezistență și ductilitate) și ioni de conductivitate semiconductoare, luminiscenta, fotoconductivitate, conductivitatea termică, viteza de difuzie și de transformare de fază, și altele.
Defectele - orice abatere de la structura periodică a cristalului - sunt clasificate după mărimea lor și a întinderii zonelor rețelei la care se extinde acțiunea lor. Următoarele tipuri de defecte de zăpadă cristalină se disting:
• Defectele punctuale sau zero dimensionale - încălcări în periodicitatea punctelor izolate ale rețelei; în toate cele trei dimensiuni, acestea nu depășesc una sau mai multe distanțe interatomice (parametrii lattice). Defectele de puncte sunt posturile vacante, atomii interstițiali, atomii de impuritate încorporați sau într-o poziție de substituție.
• defecte liniare - dimensionale, de exemplu, alungite într-o singură dimensiune: .. Încălcarea periodicitate într-o singură dimensiune se extind pe distanțe comparabile cu dimensiunea de cristal, în timp ce celelalte două nu depășesc mai mulți parametri zăbrele. Defectele liniare specifice sunt dislocări. Defectele liniare instabile pot apărea din lanțurile de defecte de punct.
• Defecte de suprafață sau bidimensionale. Prostirayutsya în două dimensiuni, la distanțe comparabile cu dimensiunea cristalului, iar în al treilea alcătuiesc mai mulți parametri ai rețelei. Acestea sunt planuri de înfrățire pentru gemeni. granițele granulelor și blocurilor, defectele de ambalare, pereții de domenii și suprafața cristalului în sine.
• Volumetric sau tridimensional. Acestea sunt goluri, pori, particule de altă fază, incluziuni.
Varietatea cristalelor naturale nu se limitează la forme datorate structurii interne a cristalului, adică simetrie și proprietăți ale rețelei de cristal. În cele din urmă o anumită formă de simetrie cristalină rezultă din interacțiunea dintre mediu structurii sale și cristalizarea simetrie internă. Termeni și condiții de creștere a cristalelor de același mineral din diferite domenii sunt atât de diferite încât o deviere specifică a formei cristalelor de ideal este adesea posibilă cu suficientă certitudine pentru a determina din ce este al meu sau o parte a acesteia (filon, „beci“) are loc una sau alta probă. Spațial curgere neuniformă sau unilaterală a componentelor pentru a asigura o creștere a cristalului sau a mediului heterogenitate cristalizare fizico- sine poate duce la o denaturare a formei exterioare și simetria cristalului. Iar prin natura acestor distorsiuni se poate judeca caracteristicile mediului in care a fost format cristalul. Precum și modificările condițiilor de creștere a cristalului în timp - setul de semne, „scrise“ pe suprafața cristalului, iar în anatomia internă t h o structură internă sectorial-zonal ...
Grenade andradite și grossular. bas. r.Ahthtaranda, Yakutia. Lățimea câmpului este de 6 cm. Dependența simetriei soluția de alimentare cu cristale obicei din stânga - cristale izometrice forme simple cultivate uniform sub-aprovizionare dreapta cuprinzătoare - distorsiune Rombo dodecaedru și tetragonal la trioctahedron psevdoprizmaticheskogo dissimmetii aspect deoarece mediul extern.
Trimiteți-le prietenilor: