Kategorie
Kamienie szlachetne

Kryształy i ich budowa

Kryształy i ich budowa.

Już w starożytności zauważono, że pospolity minerał zwany kwarcem może występować w postaci wielościanów ograniczonych płaskimi ścianami. Wielościany te mają stale kształt słupa sześciobocznego zakończonego ścianami piramid. Chociaż poszczególne formy geometryczne kwarców różnią się wyglądem, stałą ich cechą jest sześcioboczność słupa. Nazwa „kryształ” odnosiła się przez wiele stuleci tylko do takich przezroczystych kwarców, jakie obecnie nazywane są kryształami górskimi lub skalnymi. Kryształy te wydobywano głównie w Alpach, gdzie wyrąbywano je ze szczelin. Starożytni sądzili naiwnie, że kryształy te są lodem powstałym z bardzo silnego przechłodzenia i zakrzepnięcia wody, a występujące nieraz w ich wnętrzu igiełkowate wrostki mineralne (chloryt, aktynolit) uważano za mech lub trawki. Dopiero w XVIII w. kryształami zaczęto nazywać wszystkie ciała stałe występujące w postaci wielościanów ograniczonych płaskimi ścianami.

Formy kryształów kwarcu: a — kryształ wykształcony prawidłowo, b, c, d — kryształy zdeformowane, e, f, g — poprzeczne przekroje kryształów.

Z obserwacji wynika, że kryształy różnych substancji mają różne formy. Kwarc tworzy kryształy mające postać słupa sześciobocznego zakończonego nachylonymi ścianami. Kryształy soli kamiennej mają formę sześcianów, kalcyt nierzadko tworzy kryształy podobne do kostek, lecz różniące się od kryształów soli nachyleniem ścian, kryształy innych minerałów mają odmienne postacie. Formy kryształów wielu minerałów są tak charakterystyczne, że nieraz już na pierwszy rzut oka można na ich podstawie rozpoznawać minerały.

Zdolność do tworzenia kryształów mają ciała krystaliczne, charakteryzujące się uporządkowaną budową wewnętrzną, polegającą na prawidłowym ułożeniu tworzących je atomów, jonów łub cząsteczek. Przeciwieństwem budowy ciał krystalicznych jest nieuporządkowana, bezładna budowa ciał bezpostaciowych. Ogromna większość minerałów, w tym również kamieni szlachetnych, ma uporządkowaną budowę wewnętrzną, jednak w formie prawidłowo wykształconych kryształów minerały te występują rzadko. Aby powstały takie kryształy, potrzebne są szczególne warunki umożliwiające ich swobodny wzrost, np. w szczelinach lub pustkach skalnych, gdzie jest wolna przestrzeń oraz stały dopływ substancji, z której się tworzą.

Budowa ciała krystalicznego: jony chloru i jony sodu w krysztale soli kamiennej ułożone są prawidłowo.

Z różnej budowy wewnętrznej ciał krystalicznych i bezpostaciowych wynikają ich różne własności. Z obserwacji kryształów wiadomo, że ich własności różnią się w zależności od kierunku. Od kierunku zależy szybkość wzrostu kryształów co wpływa na różnorodność ich form; w różnych kierunkach mają różne własności optyczne, elektryczne, twardość, zdolność do pękania wzdłuż płaskich równoległych powierzchni, czyli łupliwość, i inne. Własności te w kierunkach równoległych są w kryształach zawsze jednakowe, różnią się na ogół w kierunkach nierównoległych. W ciałach bezpostaciowych natomiast własności nie zależą od kierunku i są w każdym punkcie jednakowe. W przeciwieństwie do ciał krystalicznych, które topią się i krzepną w określonej temperaturze, ciała bezpostaciowe nie mają nigdy określonej temperatury topnienia — w czasie ogrzewania miękną stopniowo i przemieniają się w ciecz o lepkości malejącej ze wzrostem temperatury.

Ciała krystaliczne są przedmiotem badań krystalografii, zajmującej się zewnętrzną formą kryształów (krystalografia geometryczna), ich budową wewnętrzną (krystalografia strukturalna) oraz zależnościami między budową kryształów a ich składem chemicznym i własnościami (krystalochemia).

Budowa ciała bezpostaciowego: jony krzemu i tlenu w szkle kwarcowym ułożone są w sposób nieregularny.

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *