Krystaller og deres struktur

Krystaller og deres struktur.

Allerede i antikken ble det lagt merke til, at et vanlig mineral som kalles kvarts, kan eksistere i form av polyedere begrenset av flate ansikter. Disse polyedrene er konstant i form av en sekskantet søyle som endte med veggene til pyramidene. Selv om de enkelte geometriske former for kvarts er forskjellige i utseende, deres faste trekk er kolonnens sekskantede form. I mange århundrer refererte navnet "krystall" bare til slik gjennomsiktig kvarts, som nå kalles stein eller bergkrystaller. Disse krystallene ble hovedsakelig utvunnet i Alpene, hvor de ble kuttet fra sprekkene. De gamle tenkte naivt, at disse krystallene er is som følge av veldig sterk superkjøling og størkning av vann, og de nålelignende mineralblomstringene som noen ganger forekommer inne (chloryt, aktinolit) ble ansett som mose eller gress. Først på 1700-tallet. Alle faste stoffer i form av polyedere avgrenset av flate ansikter begynte å bli kalt krystaller.

Former av kvartskrystaller: a - riktig formet krystall, b, c, d - deformerte krystaller, e, f, g - krystalltverrsnitt.

Fra observasjoner følger det, at krystallene til forskjellige stoffer har forskjellige former. Kvarts skaper krystaller i form av en sekskantet søyle med skrå vegger. Steinsaltkrystaller er i form av terninger, kalsitt danner ofte kuberlignende krystaller, men skiller seg fra saltkrystaller ved veggenes skråning, krystaller av andre mineraler har forskjellige former. Krystallformene til mange mineraler er så særegne, at mineraler kan gjenkjennes ved første øyekast.

Krystallinske legemer har evnen til å danne krystaller, preget av en ordnet intern struktur, bestående av riktig arrangement av atomene som komponerer dem, ioner eller molekyler. Det motsatte av strukturen til krystallinske legemer er uordnet, uordnet struktur av amorfe kropper. De aller fleste mineraler, inkludert edelstener, har en ordnet intern struktur, disse mineralene er imidlertid sjeldne i form av riktig dannede krystaller. At slike krystaller oppstår, spesielle forhold er nødvendige for at de skal kunne vokse fritt, f.eks.. i bergsprekker eller hulrom, der det er ledig plass og en konstant tilførsel av stoffer, som de er dannet av.

Struktur av det krystallinske legemet: klorionene og natriumionene i bergsaltkrystallen er ordnet riktig.

Ulike egenskaper skyldes forskjellige indre strukturer av krystallinske og amorfe legemer. Det er kjent fra observasjon av krystaller, at egenskapene deres varierer avhengig av retning. Hastigheten på krystallvekst avhenger av retningen, som påvirker variasjonen av deres former; har forskjellige optiske egenskaper i forskjellige retninger, elektrisk, hardhet, evnen til å sprekke langs flate parallelle overflater, det vil si spalting, i inne. Disse egenskapene er alltid de samme i krystaller i parallelle retninger, varierer generelt i ikke-parallelle retninger. I amorfe legemer, derimot, avhenger egenskapene ikke av retningen og er de samme på hvert punkt. I motsetning til krystallinske legemer, som smelter og stivner ved en viss temperatur, amorfe legemer har aldri et spesifikt smeltepunkt - de mykner gradvis under oppvarming og blir til en væske med en viskositet som synker med økende temperatur.

Krystallinske legemer er gjenstand for krystallografiforskning, håndtere den ytre formen av krystaller (geometrisk krystallografi), deres interne struktur (strukturell krystallografi) og forholdet mellom strukturen til krystaller og deres kjemiske sammensetning og egenskaper (krystallkjemi).

Struktur av den amorfe kroppen: Silisium- og oksygenionene i kvartsglasset er arrangert uregelmessig.