Zjawisko krystalizacji

Zjawisko krystalizacji łatwo jest obserwować w zimie na szybie okiennej. Gdy w mieszkaniu jest ciepło, a za oknem panuje mroźna, naprawdę zimowa pogoda, para wodna z czajnika lub garnka z zupą skrapla się na znacznie chłodniejszej szybie. Gdy mróz za oknem jest niewielki, zbiera się w większe krople i spływa po szybie zgodnie z prawem ciążenia. Gdy szyba jest bardzo chłodna – ma temperaturę zamarzania wody, na szybie rozpoczyna się proces krystalizacji, rodzą się kryształy lodu tworzące czasem piękne, podobne do kwiatów wzory. Czasem, gdyż warunkiem tworzenia się tych wzorów jest… zwykły brud, ściślej drobne cząsteczki kurzu, które stają się zarodkami krystalizacji. Gdy szyba jest bardzo, ale to bardzo czysta – powstają długie, pojedyncze, nieefektowne nitki, zazwyczaj ułożone w kształt gwiazd, w środku których pod mikroskopem można by zobaczyć cząsteczkę kurzu. Gdy cząsteczek kurzu-zarodków krystalizacji-jest więcej, rodzi się równocześnie bardzo wiele kryształów nitek. Rosnące nitki dochodzą do innych, czasem się krzyżują, najczęściej w miejscu skrzyżowania powstaje zgrubienie – nowy zarodek krystalizacji, a w efekcie najpiękniejsze wzory. Ciągle jednak widoczne są pojedyncze, wyraźnie wykształcone kryształy. „Struktura mikrokrystaliczna” powstaje na szybach wówczas, gdy szyba jest bardzo brudna, cała jej powierzchnia pokryta cząsteczkami kurzu tak, jak w naszych autobusach czy tramwajach. Na wszystkich tych cząsteczkach kurzu powstają kryształy, ale nie mają żadnego wolnego kierunku, w którym mogłyby rosnąć. Tuż obok jest przecież kolejny zarodek, tworzy się nowy kryształ. Pozostaje tylko jeden kierunek wzrostu – prostopadły do powierzchni szyby. Na szybach prawie wszystkich autobusów i tramwajów powstaje równomierny kożuch, bez żadnych wzorów i w dodatku nieprzezroczysty.

Podobnie jak pokryta mikrokrystalicznym lodem szyba, nieprzezroczyste są również wszystkie minerały o budowie skrytokrystalicznej, nawet te zbudowane z przezroczystych kryształów, jak w przypadku lodu czy kwarcu. Uzasadnienie tej prawdy ma czysto fizyczny, optyczny charakter. Gdy kawałek wypolerowanego metalu przetrzemy papierem ściernym, powierzchnia metalu staje się chropowata, niegładka. Podobnie chropowatą powierzchnię mają skrytokrystaliczne minerały, a więc i wszystkie kamienie ozdobne z grupy chalcedonu. Światło padając na taką chropowatą powierzchnię odbijane jest od nierówności w różnych kierunkach w zależności od kąta pochylenia nierówności (kąt padania równy jest…), a w konsekwencji zostaje rozproszone. Nawet jeśli część światła przedostanie się pod powierzchnię pewnej liczby mikrokryształów, to odbije się od warstwy kolejnych kryształów, z których każdy jest inaczej zorientowany, a więc również daje odbicie rozpraszające. Ta wielowarstwowość mikrokryształów jest przyczyną zachowania nieprzezroczystości minerałów skrytokrystalicznych, nawet po wypolerowaniu powierzchni. Mimo tego wszystkie minerały, które mają pełnić funkcję klejnotu lub wykładziny ścian, dokładnie polerujemy. Zmniejszamy w ten sposób ilość światła rozproszonego odbitego od powierzchni, co umożliwia lepsze widzenie barwy minerału.

Wśród wielu odmian chalcedonu najbardziej znaną jest agat, najszlachetniejszą-chryzopraz, a najciekawszą -skrzemieniałe drewno.