Cristale. Proprietăți generale ale cristalelor Tipuri de cristale și proprietățile lor principale

Proprietățile cristalelor, formă și singonie (sisteme cristalografice)

O proprietate importantă a unui cristal este o anumită corespondență între diferite fețe - simetria cristalului. Se disting următoarele elemente de simetrie:

1. Planuri de simetrie: împărțiți cristalul în două jumătăți simetrice, astfel de planuri fiind numite și „oglinzi” de simetrie.

2. Axe de simetrie: linii drepte care trec prin centrul cristalului. Rotirea cristalului în jurul acestei axe repetă forma poziției inițiale a cristalului. Există axe de simetrie de ordinul 3, 4 și 6, care corespund numărului de astfel de poziții în timpul rotației cristalului cu 360 o .

3. Centrul de simetrie: fețele cristalului corespunzătoare feței paralele își schimbă locul când sunt rotite cu 180 o în jurul acestui centru. Combinația acestor elemente de simetrie și ordine oferă 32 de clase de simetrie pentru toate cristalele. Aceste clase, în conformitate cu proprietățile lor comune, pot fi grupate în șapte singoii (sisteme cristalografice). Axele de coordonate tridimensionale pot fi utilizate pentru a determina și evalua pozițiile fețelor cristalului.

Fiecare mineral aparține unei clase de simetrie, deoarece are un tip de rețea cristalină, care îl caracterizează. Dimpotrivă, mineralele având aceeași compoziție chimică pot forma cristale din două sau mai multe clase de simetrie. Acest fenomen se numește polimorfism. Nu există exemple izolate de polimorfism: diamant și grafit, calcit și aragonit, pirit și marcazit, cuarț, tridimit și cristobalit; rutil, anatază (aka octaedrit) și brookit.

SINGONII (SISTEME CRISTALLOGRAFICE). Toate formele de cristale formează 7 singoii (cubice, tetragonale, hexagonale, trigonale, rombice, monoclinice, triclinice). Semnele diagnostice ale singoniei sunt axele cristalografice și unghiurile formate de aceste axe.

În singonia triclinică există un număr minim de elemente de simetrie. Este urmat, în ordinea complexității, de singoniile monoclinice, rombice, tetragonale, trigonale, hexagonale și cubice.

Sistem cubic. Toate cele trei axe sunt de lungime egală și sunt perpendiculare între ele. Forme tipice de cristal: cub, octaedru, dodecaedru rombic, dodecaedru pentagon, trioctaedru tetragon, hexaoctaedru.

Sistem tetragonal. Trei axe sunt perpendiculare una pe cealaltă, două axe au aceeași lungime, a treia (axa principală) este fie mai scurtă, fie mai lungă. Formele tipice de cristal sunt prisme, piramide, tetragoane, trapezoedre și bipiramide.

Singonie hexagonală. A treia și a patra axă sunt înclinate față de plan, au lungime egală și se intersectează la un unghi de 120 o . A patra axă, care diferă de celelalte ca mărime, este situată perpendicular pe celelalte. Atât axele, cât și unghiurile sunt similare ca locație cu singonia anterioară, dar elementele de simetrie sunt foarte diverse. Formele tipice de cristal sunt prisme triedrice, piramide, romboedre și scalenoedre.

Sistem rombic. Trei axe sunt caracteristice, perpendiculare între ele. Formele cristaline tipice sunt pinacoizii bazali, prismele rombice, piramidele rombice și bipiramidele.

Singonia monoclinica. Trei axe de lungimi diferite, a doua este perpendiculară pe celelalte, a treia este la un unghi ascuțit față de prima. Formele tipice de cristale sunt pinacoidele, prismele cu margini tăiate oblic.

Sistem triclinic. Toate cele trei axe au lungimi diferite și se intersectează la unghiuri ascuțite. Formele tipice sunt monoedre și pinacoizi.

Forma și creșterea cristalelor. Cristalele aparținând aceleiași specii minerale au un aspect similar. Prin urmare, un cristal poate fi caracterizat ca o combinație de parametri externi (fețe, unghiuri, axe). Dar dimensiunea relativă a acestor parametri este destul de diferită. In consecinta, un cristal isi poate schimba aspectul (ca sa nu zic aspectul) in functie de gradul de dezvoltare al anumitor forme. De exemplu, un aspect piramidal, unde toate fețele converg, columnar (într-o prismă perfectă), tabular, foliat sau globular.

Două cristale cu aceeași combinație de parametri externi pot avea un aspect diferit. Această combinație depinde de compoziția chimică a mediului de cristalizare și de alte condiții de formare, care includ temperatura, presiunea, viteza de cristalizare a unei substanțe etc. În natură, se găsesc ocazional cristale obișnuite care s-au format în condiții favorabile - de exemplu , gips într-un mediu argilos sau minerale pe pereții geodei. Fețele unor astfel de cristale sunt bine dezvoltate. În schimb, cristalele formate în condiții schimbătoare sau nefavorabile sunt adesea deformate.

UNITATE. Adesea există cristale care nu au suficient spațiu pentru a crește. Aceste cristale s-au unit cu altele, formând mase neregulate și agregate. În spațiul liber dintre roci, cristalele s-au dezvoltat împreună, formând druse, iar în goluri - geode. În ceea ce privește structura lor, astfel de unități sunt foarte diverse. În micile fisuri de calcar, există formațiuni asemănătoare unei ferigă pietrificate. Ele se numesc dendrite, formate ca urmare a formării oxizilor și hidroxizilor de mangan și fier sub influența soluțiilor care circulă în aceste fisuri. Prin urmare, dendritele nu se formează niciodată în același timp cu reziduurile organice.

Duble. În timpul formării cristalelor, gemenii se formează adesea atunci când două cristale din aceeași specie minerală cresc împreună, după anumite reguli. Dublele sunt adesea indivizi topiți într-un unghi. Pseudosimetria se manifestă adesea - mai multe cristale aparținând celei mai inferioare clase de simetrie cresc împreună, formând indivizi cu o pseudosimetrie de ordin superior. Astfel, aragonitul, care aparține sistemului rombic, formează adesea prisme gemene cu pseudosimetrie hexagonală. Pe suprafața unor astfel de intercreșteri se observă o hașurare subțire formată din linii de înfrățire.

SUPRAFAȚA CRISTALLOR. După cum am menționat deja, suprafețele plane sunt rareori netede. Destul de des, pe ele se observă ecloziune, bandă sau striare. Aceste caracteristici ajută la determinarea multor minerale - pirită, cuarț, gips, turmalină.

PSEUDOMORFE. Pseudomorfozele sunt cristale care au forma unui alt cristal. De exemplu, limonitul apare sub formă de cristale de pirit. Pseudomorfozele se formează atunci când un mineral este complet înlocuit chimic cu altul, menținând în același timp forma celui precedent.

Formele agregatelor de cristale pot fi foarte diverse. Fotografia prezintă un agregat radiant de natrolit.
O mostră de gips cu cristale îngemănate sub formă de cruce.

Proprietati fizice si chimice. Nu numai forma exterioară și simetria unui cristal sunt determinate de legile cristalografiei și aranjarea atomilor - acest lucru se aplică și proprietăților fizice ale mineralului, care pot fi diferite în direcții diferite. De exemplu, mica se poate separa în plăci paralele într-o singură direcție, astfel încât cristalele sale sunt anizotrope. Substanțele amorfe sunt aceleași în toate direcțiile și, prin urmare, izotrope. Astfel de calități sunt, de asemenea, importante pentru diagnosticarea acestor minerale.

Densitate. Densitatea (gravitatea specifică) a mineralelor este raportul dintre greutatea lor și greutatea aceluiași volum de apă. Determinarea gravitației specifice este un instrument de diagnostic important. Predomină mineralele cu o densitate de 2-4. O estimare simplificată a greutății va ajuta la diagnosticarea practică: mineralele ușoare au o greutate de 1 la 2, minerale de densitate medie - de la 2 la 4, minerale grele de la 4 la 6, minerale foarte grele - mai mult de 6.

PROPRIETĂȚI MECANICE. Acestea includ duritatea, clivajul, suprafața așchiilor, duritatea. Aceste proprietăți depind de structura cristalină și sunt utilizate pentru a selecta o tehnică de diagnosticare.

DURITATE. Este destul de ușor să zgâriești un cristal de calcit cu vârful unui cuțit, dar este puțin probabil să poți face acest lucru cu un cristal de cuarț - lama va aluneca peste piatră fără a lăsa o zgârietură. Aceasta înseamnă că duritatea acestor două minerale este diferită.

Duritatea în raport cu zgârierea se referă la rezistența unui cristal la o încercare de deformare exterioară a suprafeței, cu alte cuvinte, rezistența la deformarea mecanică din exterior. Friedrich Moos (1773-1839) a propus o scară relativă de duritate din grade, unde fiecare mineral are o duritate la zgârietură mai mare decât precedentul: 1. Talc. 2. Gips. 3. Calcit. 4. Fluorit. 5. Apatit. 6. Feldspat. 7. Cuarț. 8. Topaz. 9. Corindon. 10. Diamant. Toate aceste valori se aplică numai probelor proaspete, neintemperate.

Puteți evalua duritatea într-un mod simplificat. Mineralele cu duritatea 1 se zgârie ușor cu unghia; în timp ce sunt grase la atingere. Suprafața mineralelor cu o duritate de 2 este și ea zgâriată cu unghia. Sârmă de cupru sau o bucată de cupru zgârie mineralele cu o duritate de 3. Vârful unui briceag zgârie mineralele până la o duritate de 5; dosar nou bun - cuarț. Mineralele cu o duritate mai mare de 6 vor zgâria sticla (duritate 5). De la 6 la 8 nu ia nici măcar un dosar bun; scântei zboară când încerci. Pentru a determina duritatea, testați epruvete cu duritate crescândă atâta timp cât cedează; apoi se prelevează o probă, ceea ce aparent este și mai greu. Opusul trebuie făcut dacă este necesar să se determine duritatea unui mineral înconjurat de o rocă a cărei duritate este mai mică decât cea a mineralului necesar pentru probă.

Talc și diamant, două minerale la extremele scalei Mohs de duritate.

Este ușor să trageți o concluzie în funcție de faptul dacă un mineral alunecă peste suprafața altuia sau îl zgârie cu un scârțâit ușor. Pot apărea următoarele cazuri:
1. Duritatea este aceeași dacă proba și mineralul nu se zgârie reciproc.
2. Este posibil ca ambele minerale să se zgârie reciproc, deoarece vârfurile și marginile cristalului pot fi mai dure decât marginile sau planurile de clivaj. Prin urmare, este posibil să zgâriați fața unui cristal de gips sau planul său de clivaj cu vârful altui cristal de gips.
3. Mineralul zgârie prima probă, iar o probă de o clasă de duritate mai mare face o zgârietură pe ea. Duritatea sa este la mijloc între probele folosite pentru comparație și poate fi estimată la jumătate de clasă.

În ciuda simplității aparente a unei astfel de determinări a durității, mulți factori pot duce la un rezultat fals. De exemplu, să luăm un mineral ale cărui proprietăți variază foarte mult în direcții diferite, cum ar fi distena (cianitul): pe verticală duritatea este de 4-4,5, iar vârful cuțitului lasă un semn clar, dar în direcția perpendiculară duritatea este de 6- 7 si mineralul nu se zgarie deloc cu un cutit . Originea numelui acestui mineral este asociată cu această caracteristică și o subliniază foarte expresiv. Prin urmare, este necesar să se efectueze teste de duritate în direcții diferite.

Unele agregate au o duritate mai mare decât componentele (cristale sau boabe) din care sunt compuse; se poate dovedi că o bucată densă de gips este greu de zgâriat cu unghia. Dimpotrivă, unele agregate poroase sunt mai puțin solide, ceea ce se explică prin prezența unor goluri între granule. Prin urmare, creta este zgâriată cu unghia, deși este formată din cristale de calcit cu o duritate de 3. O altă sursă de erori sunt mineralele care au suferit un fel de schimbare. Este imposibil să se evalueze duritatea probelor pulverizate, deteriorate sau agregatelor de structură solzoasă și aciculară prin mijloace simple. În astfel de cazuri, este mai bine să utilizați alte metode.

Clivaj. Lovind un ciocan sau apăsând un cuțit, cristalele de-a lungul planurilor de clivaj pot fi uneori împărțite în plăci. Clivajul se manifestă de-a lungul planurilor cu aderență minimă. Multe minerale au clivaj în mai multe direcții: halit și galena - paralele cu fețele cubului; fluorit - de-a lungul fețelor octaedrului, calcit - romboedru. cristal de mica moscovit; planurile de clivaj sunt clar vizibile (în fotografia din dreapta).

Mineralele precum mica și gipsul au clivaj perfect într-o direcție, dar clivaj imperfect sau fără clivaj în alte direcții. Cu o observare atentă, se pot observa cele mai subțiri planuri de clivaj din interiorul cristalelor transparente de-a lungul direcțiilor cristalografice bine definite.

suprafata de fractura. Multe minerale, cum ar fi cuarțul și opalul, nu se scindează în nicio direcție. Grosimea lor se rupe în bucăți neregulate. Suprafața de clivaj poate fi descrisă ca plată, neuniformă, concoidală, semiconcoidală, aspră. Metalele și mineralele dure au o suprafață de clivaj aspră. Această proprietate poate servi ca o caracteristică de diagnosticare.

Alte proprietăți mecanice. Unele minerale (pirită, cuarț, opal) se sparg în bucăți sub o lovitură de ciocan - sunt casante. Alții, dimpotrivă, se transformă în pulbere fără a da resturi.

Mineralele maleabile pot fi aplatizate, cum ar fi, de exemplu, metalele native pure. Nu formează nici pulbere, nici fragmente. Plăcile subțiri de mică pot fi îndoite ca placaj. După încetarea expunerii, ei vor reveni la starea inițială - aceasta este proprietatea elasticității. Altele, cum ar fi gipsul și pirita, pot fi îndoite, dar își păstrează starea deformată - aceasta este proprietatea de a fi flexibile. Astfel de caracteristici fac posibilă recunoașterea mineralelor similare - de exemplu, pentru a distinge mica elastică de cloritul flexibil.

Colorare. Unele minerale au o culoare atât de pură și frumoasă încât sunt folosite ca vopsele sau lacuri. Adesea, numele lor sunt folosite în vorbirea de zi cu zi: verde smarald, roșu rubin, turcoaz, ametist etc. Culoarea mineralelor, una dintre principalele caracteristici de diagnosticare, nu este nici permanentă, nici eternă.

Există o serie de minerale în care culoarea este constantă - malachitul este întotdeauna verde, grafitul este negru, sulful nativ este galben. Mineralele obișnuite, cum ar fi cuarțul (cristalul de rocă), calcitul, halitul (sare comună) sunt incolore atunci când nu conțin impurități. Cu toate acestea, prezența acestuia din urmă provoacă colorare, și cunoaștem sare albastră, cuarț galben, roz, violet și maro. Fluoritul are o gamă întreagă de culori.

Prezența elementelor de impurități în formula chimică a mineralului duce la o culoare foarte specifică. Această fotografie arată cuarțul verde (prase), în forma sa pură, este complet incolor și transparent.

Turmalina, apatita și berilul au culori diferite. Colorarea nu este un semn de diagnostic incontestabil al mineralelor cu diferite nuanțe. Culoarea mineralului depinde, de asemenea, de prezența elementelor de impurități incluse în rețeaua cristalină, precum și de diferiți pigmenți, impurități și incluziuni în cristalul gazdă. Uneori poate fi asociat cu expunerea la radiații. Unele minerale își schimbă culoarea în funcție de lumină. Deci, alexandritul este verde în lumina zilei și violet în lumina artificială.

Pentru unele minerale, intensitatea culorii se schimbă atunci când fețele de cristal sunt rotite în raport cu lumină. Culoarea cristalului de cordierit în timpul rotației se schimbă de la albastru la galben. Motivul acestui fenomen este că astfel de cristale, numite pleocroice, absorb lumina diferit în funcție de direcția fasciculului.

Culoarea unor minerale se poate schimba și în prezența unui film care are o culoare diferită. Aceste minerale, ca urmare a oxidării, sunt acoperite cu un strat care, poate, înmoaie cumva efectul luminii solare sau al luminii artificiale. Unele pietre prețioase își pierd culoarea dacă sunt expuse la lumina soarelui pentru o perioadă de timp: smaraldul își pierde culoarea verde intens, ametistul și cuarțul trandafir devin palide.

Multe minerale care conțin argint (de exemplu, pirargirita și prostitul) sunt, de asemenea, sensibile la lumina soarelui (izolație). Apatita sub influența insolației este acoperită cu un văl negru. Colecționarii ar trebui să protejeze astfel de minerale de expunerea la lumină. Culoarea roșie a realgarului la soare se transformă în galben auriu. Astfel de modificări de culoare apar foarte lent în natură, dar este posibil să se schimbe artificial culoarea unui mineral foarte rapid, accelerând procesele care au loc în natură. De exemplu, puteți obține citrin galben din ametist violet atunci când este încălzit; diamantele, rubinele și safirele sunt „îmbunătățite” artificial cu ajutorul iradierii radioactive și a razelor ultraviolete. Cristalul de stâncă, din cauza iradierii puternice, se transformă în cuarț fumuriu. Agatul, dacă culoarea sa gri nu arată foarte atractivă, poate fi vopsit prin scufundarea vopselei obișnuite pentru țesături anilină într-o soluție de fierbere.

CULOARE PULBERĂ (LIMITĂ). Culoarea liniei este determinată prin frecare pe suprafața aspră a porțelanului nesmălțuit. În același timp, nu trebuie uitat că porțelanul are o duritate de 6-6,5 pe scara Mohs, iar mineralele cu duritate mai mare vor lăsa doar o pulbere albă de porțelan măcinat. Puteți obține întotdeauna pulbere într-un mojar. Mineralele colorate dau întotdeauna o linie mai deschisă, necolorată și albă - albă. De obicei, se observă o linie albă sau gri în mineralele care sunt colorate artificial, sau cu impurități și pigment. Adesea este, parcă, tulbure, deoarece într-o culoare diluată intensitatea sa este determinată de concentrația materiei colorante. Culoarea trăsăturii mineralelor cu un luciu metalic diferă de propria lor culoare. Pirita galbenă dă o dungă neagră-verzuie; hematitul negru este roșu vișiniu, wolframita neagră este maro, iar casiteritul este o dungă aproape necolorată. O linie colorată vă permite să identificați rapid și ușor un mineral după el decât o linie diluată sau incoloră.

STRĂLUCIRE. Ca și culoarea, aceasta este o metodă eficientă pentru identificarea unui mineral. Lustrul depinde de modul în care lumina este reflectată și refractată pe suprafața cristalului. Există minerale cu luciu metalic și nemetalic. Dacă nu se pot distinge, putem vorbi de un luciu semimetalic. Mineralele metalice opace (pirită, galena) sunt foarte reflectorizante și au o strălucire metalică. Pentru un alt grup important de minerale (blenda de zinc, casiterita, rutil etc.), este dificil de determinat luciul. Pentru mineralele cu luciu nemetalic, se disting următoarele categorii în funcție de intensitatea și proprietățile luciului:

1. Stralucirea diamantelor, ca un diamant.
2. Strălucirea sticlei.
3. Strălucire uleioasă.
4. Luciu tern (pentru minerale cu reflectivitate slabă).

Luciul poate fi asociat cu structura agregatului și cu direcția clivajului dominant. Mineralele, având o structură în straturi subțiri, au un luciu sidefat.

TRANSPARENŢĂ. Transparența unui mineral este o calitate foarte variabilă: un mineral opac poate fi ușor clasificat ca transparent. Cea mai mare parte a cristalelor incolore (cristal de rocă, halit, topaz) aparține acestui grup. Transparența depinde de structura mineralului - unele agregate și granule mici de gips și mică par opace sau translucide, în timp ce cristalele acestor minerale sunt transparente. Dar dacă te uiți la granule și agregate mici cu o lupă, poți vedea că sunt transparente.

INDICE DE REFRACTIVITATE. Indicele de refracție este o constantă optică importantă a unui mineral. Se măsoară folosind un echipament special. Când un fascicul de lumină pătrunde într-un cristal anizotrop, fasciculul este refractat. O astfel de birefringență dă impresia că există un al doilea obiect virtual paralel cu cristalul studiat. Un fenomen similar poate fi observat printr-un cristal transparent de calcit.

LUMINESCENZA. Unele minerale, cum ar fi scheelita și willemita, iradiate cu raze ultraviolete, strălucesc cu o lumină specifică, care în unele cazuri poate continua o perioadă de timp. Fluoritul strălucește atunci când este încălzit într-un loc întunecat - acest fenomen se numește termoluminiscență. Când unele minerale sunt frecate, apare un alt tip de strălucire - triboluminiscența. Aceste diferite tipuri de luminescență sunt o caracteristică care face ușoară diagnosticarea unui număr de minerale.

CONDUCTIVITATE TERMICĂ. Dacă iei în mână o bucată de chihlimbar și o bucată de cupru, se va părea că una dintre ele este mai caldă decât cealaltă. Această impresie se datorează conductivității termice diferite a acestor minerale. Astfel, puteți distinge imitațiile de sticlă ale pietrelor prețioase; pentru aceasta, trebuie să atașați o pietricică pe obraz, unde pielea este mai sensibilă la căldură.

Următoarele proprietăți poate fi determinată de ce sentimente provoacă într-o persoană. Grafitul și talcul se simt netede la atingere, în timp ce ghipsul și caolinul se simt uscate și aspre. Mineralele solubile în apă, precum halit, sylvinit, epsomite, au un gust specific - sărat, amar, acru. Unele minerale (sulf, arsenopirit și fluorit) au un miros ușor de recunoscut, care apare imediat după impactul asupra probei.

MAGNETISM. Fragmentele sau pulberea anumitor minerale, în principal cele cu un conținut ridicat de fier, pot fi distinse de alte minerale similare folosind un magnet. Magnetita și pirotita sunt foarte magnetice și atrag pilitura de fier. Unele minerale, cum ar fi hematitul, dobândesc proprietăți magnetice atunci când sunt încălzite la roșu.

PROPRIETĂȚI CHIMICE. Determinarea mineralelor pe baza proprietăților lor chimice necesită, pe lângă echipamente specializate, cunoștințe extinse de chimie analitică.

Există o metodă simplă de determinare a carbonaților, disponibilă pentru non-profesioniști - acțiunea unei soluții slabe de acid clorhidric (în loc de aceasta, puteți lua oțet de masă obișnuit - acid acetic diluat, care se află în bucătărie). În acest fel, puteți distinge cu ușurință o probă incoloră de calcit de gipsul alb - trebuie să aruncați un acid pe probă. Gipsul nu reacționează la aceasta, iar calcitul „fierbe” atunci când este eliberat dioxid de carbon.

Principalele proprietăți ale cristalelor - anizotropia, omogenitatea, capacitatea de auto-ardere și prezența unei temperaturi constante de topire - sunt determinate de structura lor internă.

Orez. 1. Un exemplu de anizotropie este un cristal al mineralului distenă. În direcția longitudinală, duritatea sa este de 4,5, în direcția transversală este de 6. © Parent Géry

Această proprietate se mai numește și disparitate. Se exprimă prin faptul că proprietățile fizice ale cristalelor (duritate, rezistență, conductivitate termică, conductivitate electrică, viteza de propagare a luminii) nu sunt aceleași în direcții diferite. Particulele care formează o structură cristalină de-a lungul direcțiilor neparalele sunt separate unele de altele la distanțe diferite, drept urmare proprietățile unei substanțe cristaline de-a lungul unor astfel de direcții ar trebui să fie diferite. Un exemplu caracteristic de substanță cu anizotropie pronunțată este mica. Plăcile cristaline ale acestui mineral se despart cu ușurință numai de-a lungul unor planuri paralele cu lamelaritatea acestuia. În direcții transversale, este mult mai dificil să despărțiți plăcile de mică.

Anizotropia se manifestă și prin faptul că atunci când un cristal este expus la orice solvent, viteza reacțiilor chimice este diferită în direcții diferite. Ca rezultat, fiecare cristal, atunci când este dizolvat, capătă propriile forme caracteristice, care sunt numite figuri de gravură.

Substanțele amorfe se caracterizează prin izotropie (echivalență) - proprietățile fizice în toate direcțiile se manifestă în același mod.

Uniformitate

Se exprimă prin faptul că orice volume elementare ale unei substanțe cristaline, orientate egal în spațiu, sunt absolut identice în toate proprietățile lor: au aceeași culoare, masă, duritate etc. astfel, fiecare cristal este un corp omogen, dar în același timp anizotrop.

Omogenitatea este inerentă nu numai corpurilor cristaline. Formațiunile amorfe solide pot fi, de asemenea, omogene. Dar corpurile amorfe nu pot lua de la sine o formă poliedrică.

Capacitate de auto-reținere

Capacitatea de auto-tăiere se exprimă prin faptul că orice fragment sau bilă sculptată dintr-un cristal într-un mediu adecvat creșterii acestuia este acoperită în timp cu fețe caracteristice unui cristal dat. Această caracteristică este legată de structura cristalină. O minge de sticlă, de exemplu, nu are o astfel de caracteristică.

Cristalele din aceeași substanță pot diferi unele de altele în ceea ce privește dimensiunea, numărul de fețe, marginile și forma fețelor. Depinde de condițiile de formare a cristalelor. Cu o creștere neuniformă, cristalele sunt turtite, alungite etc. Unghiurile dintre fețele corespunzătoare ale cristalului în creștere rămân neschimbate. Această caracteristică a cristalelor este cunoscută ca legea constanței unghiurilor fațetelor. În acest caz, dimensiunea și forma fețelor din diferite cristale ale aceleiași substanțe, distanța dintre ele și chiar numărul lor pot varia, dar unghiurile dintre fețele corespunzătoare din toate cristalele aceleiași substanțe rămân constante în aceleași condiții. de presiune și temperatură.

Legea constanței unghiurilor fațete a fost stabilită la sfârșitul secolului al XVII-lea de către omul de știință danez Steno (1699) pe cristale de luciu de fier și cristal de stâncă; ulterior această lege a fost confirmată de M.V. Lomonosov (1749) și savantul francez Rome de Lille (1783). Legea constanței unghiurilor fațete se numește prima lege a cristalografiei.

Legea constanței unghiurilor fațetelor se explică prin faptul că toate cristalele unei substanțe sunt identice în structura lor internă, adică. au aceeași structură.

Conform acestei legi, cristalele unei anumite substanțe se caracterizează prin unghiurile lor specifice. Prin urmare, prin măsurarea unghiurilor, se poate demonstra că cristalul studiat aparține uneia sau alteia substanțe. Una dintre metodele de diagnosticare a cristalelor se bazează pe aceasta.

Pentru a măsura unghiurile diedrice în cristale, au fost inventate dispozitive speciale - goniometre.

punct de topire constant

Substanțele amorfe, spre deosebire de cele cristaline, nu au un punct de topire clar definit. Pe curbele de răcire (sau încălzire) a substanțelor cristaline și amorfe se poate observa că în primul caz există două inflexiuni ascuțite corespunzătoare începutului și sfârșitului cristalizării; in cazul racirii unei substante amorfe avem o curba neteda. Pe această bază, este ușor să distingem substanțele cristaline de cele amorfe.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Găzduit la http://www.allbest.ru/

Sunt comuneproprietățile cristalului

Introducere

Cristalele sunt solide care au o formă externă naturală de poliedre simetrice regulate, bazată pe structura lor internă, adică pe una dintre mai multe aranjamente regulate definite ale particulelor care alcătuiesc substanța.

Fizica stării solide se bazează pe ideea cristalinității materiei. Toate teoriile privind proprietățile fizice ale solidelor cristaline se bazează pe conceptul de periodicitate perfectă a rețelelor cristaline. Folosind această idee și afirmațiile despre simetria și anizotropia cristalelor care decurg din ea, fizicienii au dezvoltat o teorie a structurii electronice a solidelor. Această teorie face posibilă o clasificare riguroasă a solidelor, determinând tipul și proprietățile macroscopice ale acestora. Cu toate acestea, permite clasificarea numai a substanțelor cunoscute, investigate și nu permite predeterminarea compoziției și structurii unor noi substanțe complexe care ar avea un set dat de proprietăți. Această ultimă sarcină este deosebit de importantă pentru practică, deoarece soluția sa ar face posibilă crearea de materiale personalizate pentru fiecare caz specific. În condiții externe adecvate, proprietățile substanțelor cristaline sunt determinate de compoziția lor chimică și de tipul rețelei cristaline. Studiul dependenței proprietăților unei substanțe de compoziția sa chimică și structura sa cristalină este de obicei împărțit în următoarele etape separate: 1) studiul general al cristalelor și starea cristalină a materiei 2) construcția teoriei legăturilor chimice și a acesteia. aplicare la studiul diferitelor clase de substanțe cristaline 3) studiul modelelor generale de modificări ale structurii substanțelor cristaline atunci când compoziția lor chimică se modifică 4) stabilirea unor reguli care să permită predeterminarea compoziției chimice și a structurii substanțelor care au un anumit set de proprietăți fizice.

Principalproprietățile cristalului- anizotropie, omogenitate, capacitatea de auto-ardere și prezența unei temperaturi constante de topire.

1. Anizotropie

anizotropia cristalelor auto-ardere

Anizotropia - se exprimă prin faptul că proprietățile fizice ale cristalelor nu sunt aceleași în direcții diferite. Mărimile fizice includ parametri precum rezistența, duritatea, conductivitatea termică, viteza de propagare a luminii și conductibilitatea electrică. Un exemplu caracteristic de substanță cu anizotropie pronunțată este mica. Plăci cristaline de mică - se împart ușor doar de-a lungul planurilor. În direcții transversale, este mult mai dificil să împărțiți plăcile acestui mineral.

Un exemplu de anizotropie este un cristal al mineralului distenă. În direcția longitudinală, duritatea distenei este de 4,5, în direcția transversală - 6. Distenul mineral (Al 2 O), care se distinge printr-o duritate puternic diferită în direcții inegale. De-a lungul alungirii, cristalele de distenă sunt ușor zgâriate de lama unui cuțit, în direcția perpendiculară pe alungire, cuțitul nu lasă urme.

Orez. 1 Cristal Disthene

Cordierit mineral (Mg2Al3). Mineral, aluminosilicat de magneziu și fier. Cristalul de cordierit apare colorat diferit în trei direcții diferite. Dacă dintr-un astfel de cristal este tăiat un cub cu fețe, atunci pot fi observate următoarele. Perpendicular pe aceste direcții, apoi de-a lungul diagonalei cubului (de sus în sus, se observă o culoare gri-albastru, în direcția verticală - o culoare indigo-albastru, iar în direcția peste cub - galben.

Orez. 2 Cub sculptat din cordierit.

Un cristal de sare de masa, care are forma unui cub. Dintr-un astfel de cristal, tijele pot fi tăiate în diferite direcții. Trei dintre ele sunt perpendiculare pe fețele cubului, paralele cu diagonala

Fiecare dintre exemple este excepțional în specificul său. Dar, prin cercetări precise, oamenii de știință au ajuns la concluzia că toate cristalele sunt anizotrope într-un fel sau altul. De asemenea, formațiunile amorfe solide pot fi omogene și chiar anizotrope (anizotropia, de exemplu, poate fi observată atunci când sticla este întinsă sau stoarsă), dar corpurile amorfe nu pot lua de la sine o formă poliedrică, în orice condiții.

Orez. 3 Detectarea anizotropiei conductibilității termice pe cuarț (a) și a absenței acesteia pe sticlă (b)

Ca exemplu (Fig. 1) al proprietăților anizotrope ale substanțelor cristaline, trebuie menționat în primul rând anizotropia mecanică, care constă în următoarele. Toate substanțele cristaline nu se împart în același mod în direcții diferite (mica, gips, grafit etc.). Substanțele amorfe, în schimb, se împart în același mod în toate direcțiile, deoarece amorfismul se caracterizează prin izotropie (echivalență) - proprietățile fizice în toate direcțiile se manifestă în mod egal.

Anizotropia conductibilității termice poate fi observată cu ușurință în următorul experiment simplu. Aplicați un strat de ceară colorată pe fața unui cristal de cuarț și aduceți un ac încălzit pe o lampă cu spirt în centrul feței. Cercul de ceară dezghețat rezultat din jurul acului va lua forma unei elipse pe fața prismei sau forma unui triunghi neregulat pe una dintre fațetele capului de cristal. Pe o substanță izotropă, de exemplu, sticla, forma cerii topite va fi întotdeauna un cerc regulat.

Anizotropia se manifestă și prin faptul că atunci când un solvent interacționează cu un cristal, viteza reacțiilor chimice este diferită în direcții diferite. Ca rezultat, fiecare cristal, atunci când este dizolvat, capătă în cele din urmă formele sale caracteristice.

În cele din urmă, motivul anizotropiei cristalelor este acela că, cu o aranjare ordonată de ioni, molecule sau atomi, forțele de interacțiune dintre ele și distanțele interatomice (precum și unele cantități care nu sunt direct legate de acestea, de exemplu, conductivitatea electrică sau polarizabilitatea). ) se dovedesc a fi inegale în direcții diferite. Motivul anizotropiei unui cristal molecular poate fi și asimetria moleculelor sale, aș dori să remarc că toți aminoacizii, cu excepția celui mai simplu - glicina, sunt asimetrici.

Orice particulă a unui cristal are o compoziție chimică strict definită. Această proprietate a substanțelor cristaline este folosită pentru a obține substanțe pure din punct de vedere chimic. De exemplu, atunci când apa de mare este înghețată, devine proaspătă și potabilă. Acum ghiciți dacă gheața de mare este proaspătă sau sărată?

2. Uniformitate

Omogenitatea - se exprimă prin faptul că orice volume elementare ale unei substanțe cristaline, orientate egal în spațiu, sunt absolut identice în toate proprietățile lor: au aceeași culoare, masă, duritate etc. astfel, fiecare cristal este un corp omogen, dar în același timp anizotrop. Un corp este considerat a fi omogen în care, la distanțe finite față de oricare dintre punctele sale, există altele care îi sunt echivalente nu numai fizic, ci și geometric. Cu alte cuvinte, ele se află în același mediu cu cele originale, deoarece plasarea particulelor de material în spațiul cristalin este „controlată” de rețeaua spațială, putem presupune că fața cristalului este o rețea nodal plată materializată, iar marginea este un rând nodal materializat. De regulă, fețele de cristal bine dezvoltate sunt determinate de rețele nodale cu cea mai mare densitate de noduri. Punctul în care trei sau mai multe fețe converg se numește vârful cristalului.

Omogenitatea este inerentă nu numai corpurilor cristaline. Formațiunile amorfe solide pot fi, de asemenea, omogene. Dar corpurile amorfe nu pot lua de la sine o formă poliedrică.

Sunt în curs de dezvoltare care pot crește factorul de omogenitate al cristalelor.

Această invenție este brevetată de oamenii noștri de știință ruși. Invenţia se referă la industria zahărului, în special la producţia de massecuite. Invenția asigură o creștere a coeficientului de omogenitate al cristalelor în masecuită și, de asemenea, contribuie la creșterea ratei de creștere a cristalelor în stadiul final de creștere datorită creșterii treptate a coeficientului de suprasaturare.

Dezavantajele metodei cunoscute sunt coeficientul redus de omogenitate al cristalelor din mascuita mascuita de prima cristalizare, durata semnificativa de obtinere a mascuitei.

Rezultatul tehnic al invenţiei este creşterea coeficientului de omogenitate al cristalelor din mascuita mascuită de la prima cristalizare şi intensificarea procesului de obţinere a mascuitei.

3. Capacitate de auto-reținere

Proprietățile mecanice ale cristalelor includ proprietăți asociate cu astfel de efecte mecanice asupra lor, cum ar fi impactul, compresiunea, tensiunea etc. - (clivaj, deformare plastică, fractură, duritate, fragilitate).

Capacitatea de a se autodecupa, de ex. în anumite condiții, ia o formă naturală cu mai multe fațete. Acest lucru arată, de asemenea, structura sa internă corectă. Această proprietate este cea care distinge o substanță cristalină de una amorfă. Un exemplu ilustrează acest lucru. Două bile sculptate din cuarț și sticlă sunt coborâte într-o soluție de silice. Ca urmare, bila de cuarț va fi acoperită cu margini, iar cea de sticlă va rămâne rotundă.

Cristalele aceluiași mineral pot avea o formă, dimensiune și un număr diferit de fețe, dar unghiurile dintre fețele corespunzătoare vor fi întotdeauna constante (Fig. 4 a-d) - aceasta este legea constanței unghiurilor feței în cristale. În acest caz, dimensiunea și forma fețelor din diferite cristale ale aceleiași substanțe, distanța dintre ele și chiar numărul lor pot varia, dar unghiurile dintre fețele corespunzătoare din toate cristalele aceleiași substanțe rămân constante în aceleași condiții. de presiune și temperatură. Unghiurile dintre fețele cristalelor sunt măsurate cu ajutorul unui goniometru (goniometru). Legea constanței unghiurilor fațetelor se explică prin faptul că toate cristalele unei substanțe sunt identice în structura lor internă, adică. au aceeași structură.

Cristalele formate în mod ideal prezintă simetrie, ceea ce este extrem de rar în cristalele naturale datorită creșterii avansate a fețelor (Fig. 4e).

Orez. 4 legea constanței unghiurilor fațetelor din cristale (a-d) și creșterea fețelor conducătoare 1,3 și 5 ale unui cristal care crește pe peretele cavității (e)

Clivajul este o proprietate a cristalelor în care să se despartă sau să se despartă de-a lungul anumitor direcții cristalografice, ca urmare, se formează chiar și planuri netede, numite planuri de clivaj.

Planurile de clivaj sunt orientate paralel cu fețele de cristal reale sau posibile. Această proprietate depinde în întregime de structura internă a mineralelor și se manifestă în acele direcții în care forțele de aderență dintre particulele materiale ale rețelelor cristaline sunt cele mai mici.

În funcție de gradul de perfecțiune, se pot distinge mai multe tipuri de clivaj:

Foarte perfect - mineralul este ușor de împărțit în plăci sau frunze subțiri separate, este foarte dificil să-l împărțiți în cealaltă direcție (mica, gips, talc, clorit).

Orez. 5 Clorit (Mg, Fe) 3 (Si, Al) 4 O 10 (OH) 2 (Mg, Fe) 3 (OH) 6)

Perfect - mineralul se desparte relativ ușor în principal de-a lungul planurilor de clivaj, iar bucățile sparte seamănă adesea cu cristale individuale (calcit, galenă, halit, fluorit).

Orez. 6 Calcit

Mediu - la despicare se formează atât planuri de clivaj, cât și fracturi inegale în direcții aleatorii (piroxeni, feldspați).

Orez. 7 Feldspați ((K, Na, Ca, uneori Ba) (Al 2 Si 2 sau AlSi 3) O 8))

Imperfect - mineralele împărțite în direcții arbitrare cu formarea suprafețelor de fractură neuniforme, planurile individuale de clivaj sunt găsite cu dificultate (sulf nativ, pirit, apatit, olivină).

Orez. 8 cristale de apatită (Ca 5 3 (F, Cl, OH))

La unele minerale, la despicare, se formează doar suprafețe neuniforme, în acest caz se vorbește despre un clivaj foarte imperfect sau absența acestuia (cuart).

Orez. 9 Cuarț (SiO2)

Clivajul se poate manifesta în una, două, trei, rareori mai multe direcții. Pentru o descriere mai detaliată a acestuia, este indicată direcția în care trece clivajul, de exemplu, de-a lungul romboedrului - în calcit, de-a lungul cubului - în halit și galenă, de-a lungul octaedrului - în fluorit.

Planurile de clivaj trebuie distinse de fețele de cristal: Un plan, de regulă, are un luciu mai puternic, formează o serie de planuri paralele între ele și, spre deosebire de fețele de cristal, pe care nu putem observa umbrirea.

Astfel, clivajul poate fi urmărit de-a lungul unei direcții (mica), două (feldspat), trei (calcit, halit), patru (fluorit) și șase (sphalerit). Gradul de perfecțiune a clivajului depinde de structura rețelei cristaline a fiecărui mineral, deoarece ruperea de-a lungul unor planuri (grile plate) ale acestei rețele din cauza legăturilor mai slabe se produce mult mai ușor decât în alte direcții. În cazul forțelor de aderență identice între particulele de cristal, nu există clivaj (cuarț).

Fractură - capacitatea mineralelor de a se diviza nu de-a lungul planurilor de clivaj, ci de-a lungul unei suprafețe complexe neuniforme

Separarea - proprietatea unor minerale de a se scinda odată cu formarea de planuri paralele, deși cel mai adesea nu chiar chiar, nu datorită structurii rețelei cristaline, care uneori este confundată cu clivaj. Spre deosebire de clivaj, separarea este o proprietate doar a unor exemplare individuale ale unui mineral dat, și nu a speciei minerale în ansamblu. Principala diferență între separare și clivaj este că poansonurile rezultate nu pot fi împărțite mai departe în fragmente mai mici cu așchii chiar paralele.

Simetrie- modelul cel mai general asociat cu structura și proprietățile unei substanțe cristaline. Este unul dintre conceptele fundamentale generalizatoare ale fizicii și științelor naturale în general. „Simetria este proprietatea figurilor geometrice de a-și repeta părțile sau, pentru a spune mai precis, proprietatea lor în diferite poziții de a se alinia cu poziția inițială.” Pentru comoditatea studiului, ei folosesc modele de cristale care transmit formele de cristale ideale. Pentru a descrie simetria cristalelor, este necesar să se determine elementele de simetrie. Astfel, un astfel de obiect este simetric, care poate fi combinat cu el însuși prin anumite transformări: rotații și (și) reflexii (Figura 10).

1. Planul de simetrie este un plan imaginar care împarte cristalul în două părți egale, iar una dintre părți este, parcă, o imagine în oglindă a celeilalte. Un cristal poate avea mai multe planuri de simetrie. Planul de simetrie este notat cu litera latină R.

2. Axa de simetrie este o linie, în timpul rotației în jurul căreia cu 360 ° cristalul își repetă poziția inițială în spațiu de n-a-lea de ori. Se notează cu litera L. n - determină ordinea axei de simetrie, care în natură nu poate fi decât de ordinul 2, 3, 4 și al 6-lea, adică. L2, L3, L4 și L6. Nu există axe de ordinul al cincilea și de peste al șaselea în cristale, iar axele de ordinul întâi nu sunt luate în considerare.

3. Centru de simetrie - un punct imaginar situat în interiorul cristalului, la care liniile se intersectează și se împart în jumătate, legând punctele corespunzătoare de pe suprafața cristalului1. Centrul de simetrie este indicat de litera C.

Întreaga varietate de forme cristaline găsite în natură este combinată în șapte singoii (sisteme): 1) cubice; 2) hexagonal; 3) tetragonal (pătrat); 4) trigonal; 5) rombic; 6) monoclinale și 7) triclinice.

4. Punct de topire constant

Topirea este trecerea unei substanțe de la starea solidă la starea lichidă.

Se exprimă prin faptul că atunci când un corp cristalin este încălzit, temperatura crește până la o anumită limită; cu o încălzire suplimentară, substanța începe să se topească, iar temperatura rămâne constantă pentru o perioadă de timp, deoarece toată căldura se duce la distrugerea rețelei cristaline. Motivul acestui fenomen este considerat a fi faptul că partea principală a energiei încălzitorului, furnizată solidului, este utilizată pentru a reduce legăturile dintre particulele substanței, adică. la distrugerea reţelei cristaline. În acest caz, energia de interacțiune între particule crește. Substanța topită are un depozit de energie internă mai mare decât în stare solidă. Partea rămasă din căldura de fuziune este cheltuită pentru a face lucru pentru a schimba volumul corpului în timpul topirii acestuia. Temperatura la care începe topirea se numește punct de topire.

În timpul topirii, volumul majorității corpurilor cristaline crește (cu 3-6%) și scade în timpul solidificării. Dar, există substanțe în care, la topire, volumul scade, iar când se solidifică, crește.

Acestea includ, de exemplu, apa și fonta, siliciul și altele. De aceea gheața plutește pe suprafața apei, iar fonta solidă - în propria topitură.

Substanțele amorfe, spre deosebire de cele cristaline, nu au un punct de topire clar definit (chihlimbar, rășină, sticlă).

Orez. 12 Chihlimbar

Cantitatea de căldură necesară pentru a topi o substanță este egală cu produsul căldurii specifice de fuziune înmulțit cu masa substanței.

Căldura specifică de fuziune arată câtă căldură este necesară pentru a transforma complet 1 kg dintr-o substanță dintr-o stare solidă în stare lichidă, luată la viteza de topire.

Unitatea de măsură a căldurii specifice de fuziune în SI este 1J/kg.

În timpul procesului de topire, temperatura cristalului rămâne constantă. Această temperatură se numește punct de topire. Fiecare substanță are propriul punct de topire.

Punctul de topire pentru o anumită substanță depinde de presiunea atmosferică.

În corpurile cristaline aflate la punctul de topire, se poate observa substanța simultan în stare solidă și lichidă. Pe curbele de răcire (sau încălzire) a substanțelor cristaline și amorfe se poate observa că în primul caz există două inflexiuni ascuțite corespunzătoare începutului și sfârșitului cristalizării; in cazul racirii unei substante amorfe avem o curba neteda. Pe această bază, este ușor să distingem substanțele cristaline de cele amorfe.

Bibliografie

1. Manualul chimistului 21 „CHIMIE ȘI INGINERIA CHIMICĂ” p. 10 (http://chem21.info/info/1737099/)

2. Carte de referință despre geologie (http://www.geolib.net/crystallography/vazhneyshie-svoystva-kristallov.html)

3. UrFU numit după primul președinte al Rusiei B.N. Eltsin”, secțiunea Cristalografie geometrică (http://media.ls.urfu.ru/154/489/1317/)

4. Capitolul 1. Cristalografia cu elementele de bază ale chimiei cristalinelor și mineralogiei (http://kafgeo.igpu.ru/web-text-books/geology/r1-1.htm)

5. Cerere: 2008147470/13, 01.12.2008; IPC C13F1/02 (2006.01) C13F1/00 (2006.01). Patentat(i): Instituția de învățământ de stat de învățământ profesional superior Voronezh State Technological Academy (RU) (http://bd.patent.su/2371000-2371999/pat/servl/servlet939d.html)

6. Universitatea Pedagogică de Stat Tula numită după L.N. Tolstoi Departamentul de Ecologie Golynskaya F.A. „Conceptul de minerale ca substanțe cristaline” (http://tsput.ru/res/geogr/geology/lec2.html)

7. Curs de informatică „Geologie generală” Curs de prelegeri. Curs 3 D0% B8% D0% B8/%D0% BB % D0% B5% D0% BA % D1% 86% D0% B8% D1% 8F_3.htm)

8. Ora de fizică (http://class-fizika.narod.ru/8_11.htm)

Documente similare

Stări cristaline și amorfe ale solidelor, cauze ale defectelor punctiforme și ale liniilor. Originea și creșterea cristalelor. Producția artificială de pietre prețioase, soluții solide și cristale lichide. Proprietățile optice ale cristalelor lichide colesterice.

rezumat, adăugat 26.04.2010

Cristalele lichide ca stare de fază în care trec unele substanțe în anumite condiții, principalele lor proprietăți fizice și factori care le afectează. Istoricul cercetărilor, tipuri, utilizare a cristalelor lichide în producția de monitoare.

test, adaugat 12.06.2013

Caracteristici și proprietăți ale stării de cristal lichid a materiei. Structura cristalelor lichide smectice, proprietățile modificărilor acestora. Caracteristici ferroelectrice. Studiul structurii elicoidale a C* smectic prin dinamica moleculară.

rezumat, adăugat 18.12.2013

Istoria dezvoltării conceptului de cristale lichide. Cristale lichide, tipurile și proprietățile lor principale. Activitatea optică a cristalelor lichide și proprietățile lor structurale. Efectul Freedericksz. Principiul fizic de funcționare a dispozitivelor pe LCD. Microfon optic.

tutorial, adăugat 14.12.2010

Luarea în considerare a istoriei descoperirii și domeniilor de aplicare a cristalelor lichide; clasificarea lor în smectic, nematic și colesteric. Studiul proprietăților optice, diamagnetice, dielectrice și acusto-optice ale substanțelor cristaline lichide.

lucrare de termen, adăugată 18.06.2012

Definiția cristalelor lichide, esența lor, istoria descoperirii, proprietăți, caracteristici, clasificare și direcții de utilizare. Caracterizarea claselor de cristale lichide termotrope. Gradele de libertate translaționale ale fazelor columnare sau „filamente lichide”.

rezumat, adăugat 28.12.2009

Cristalele sunt solide reale. Termodinamica defectelor punctiforme din cristale, migrarea acestora, sursele și chiuvetele. Studiul dislocarii, un defect liniar al structurii cristaline a solidelor. Defecte bidimensionale și tridimensionale. solide amorfe.

raport, adăugat la 01.07.2015

prezentare, adaugat 29.09.2013

Conceptul și principalele trăsături ale stării condensate a materiei, procese caracteristice. Corpuri cristaline și amorfe. Esența și caracteristicile anizotropiei cristalelor. Caracteristici distinctive ale policristalelor și polimerilor. Proprietățile termice și structura cristalelor.

curs de prelegeri, adăugat 21.02.2009

Evaluarea proprietăților vâscozitate-temperatură (uleiuri). Dependența punctului de aprindere de presiune. Dispersie, activitate optică. Metode de laborator de distilare a petrolului și a produselor petroliere. Căldura de topire și sublimare. Refracția specifică și moleculară.

Cursul 16

Proprietățile fizice ale cristalelor

Fizica stării solide se ocupă cu studiul structurii și proprietăților fizice ale solidelor. Stabilește dependența proprietăților fizice de structura atomică a unei substanțe, dezvoltă metode pentru obținerea și studierea de noi materiale cristaline cu caracteristici specificate.

Proprietățile fizice ale cristalelor sunt determinate de:

1) natura elementelor chimice care alcătuiesc cristalele;

2) tipul de legătură chimică;

3) natura geometrică a structurii, adică aranjarea reciprocă a atomilor în structura cristalină;

4) imperfecțiunea structurii, adică prezența defectelor.

Pe de altă parte, de obicei, judecăm tipul de legătură chimică după proprietățile fizice ale cristalelor.

Rezistența cristalelor poate fi apreciată cel mai ușor după proprietățile lor mecanice și termice. Cu cât este mai puternic cristalul, cu atât este mai mare duritatea și punctul de topire este mai mare. Dacă studiem modificarea durității cu o modificare a compoziției într-o serie de substanțe de același tip și comparăm datele obținute cu valorile corespunzătoare pentru punctele de topire, atunci putem observa „paralelism” în modificarea acestor proprietăți.

Permiteți-mi să vă reamintesc că cea mai caracteristică trăsătură a proprietăților fizice ale cristalelor este lor simetrie și anizotropie. Un mediu anizotrop este caracterizat prin dependența proprietății măsurate de direcția de măsurare.

Am spus deja că chimia cristalină este strâns legată de cristalografie și fizică. De aceea, sarcina principală a fizicii cristalelor(o secțiune a cristalografiei care studiază proprietățile fizice ale cristalelor) este studiul regularităților proprietăților fizice ale cristalelor din structura lor, precum și dependența acestor proprietăți de influențele externe.

Proprietățile fizice ale substanțelor pot fi împărțite în două grupe: proprietăți structural sensibile și proprietăți structural insensibile. Primul depinde de structura atomică a cristalelor, al doilea - în principal de structura electronică și tipul de legătură chimică. Un exemplu al primului este proprietățile mecanice (masă, densitate, capacitate termică, punctul de topire etc.), un exemplu al celui din urmă este conductivitatea termică și electrică, proprietăți optice și alte proprietăți.

Astfel, o bună conductivitate electrică a metalelor, datorită prezenței electronilor liberi, se va observa nu numai în cristale, ci și în metalele topite.

Natura ionică a legăturii se manifestă, în special, prin faptul că multe săruri, de exemplu, halogenuri de metale alcaline, se dizolvă în solvenți polari, disociându-se în ioni. Cu toate acestea, faptul că nu există solubilitate nu poate servi încă ca dovadă că compusul are o legătură nepolară. Astfel, energia de legare, de exemplu, a oxizilor este cu mult mai mare decât energia de legare a halogenurilor alcaline, încât constanta dielectrică a apei nu mai este suficientă pentru a separa ionii din cristal.

În plus, unii compuși, în principal cu o legătură de tip homeopolar, sub influența unei constante dielectrice mari a unui solvent polar, se pot disocia în ioni în soluție, deși pot să nu fie compuși ionici în stare cristalină (de exemplu, HCl , HBr).

În compușii heterodesmici, unele proprietăți, cum ar fi rezistența mecanică a compușilor, depind de un singur tip (cel mai slab) de legătură.

Prin urmare, un cristal poate fi considerat, pe de o parte, ca un mediu discontinuu (discret). Pe de altă parte, o substanță cristalină poate fi considerată un mediu anizotrop continuu. În acest caz, proprietățile fizice care se manifestă într-o anumită direcție nu depind de translații (transferuri). Acest lucru face posibilă descrierea simetriei proprietăților fizice folosind grupuri de simetrie punctuală.

Descriind simetria unui cristal, luăm în considerare doar forma exterioară, adică luăm în considerare simetria figurilor geometrice. P. Curie a arătat că simetria figurilor materiale este descrisă de un număr infinit de grupuri de puncte, care în limită tind spre cele șapte grupuri de simetrie limită considerate mai devreme (familii ale unui con rotativ, un con fix, un cilindru rotativ, un torsionat). cilindru, un cilindru fix, o familie de bile cu puncte de rotație ale suprafeței, familii de bila fixă).

Grupuri de puncte de limitare - Grupuri Curie - se numesc grupuri de puncte care conțin axe de ordine infinită. Există doar șapte grupuri limită: ¥, ¥mm, ¥/m, ¥22, ¥/mm, ¥/¥, ¥/¥mm.

Legătura dintre grupul de simetrie punctuală a unui cristal și simetria proprietăților sale fizice a fost formulată de fizicianul german F. Neumann: materialul prezintă o simetrie de același fel ca și forma sa cristalografică în ceea ce privește proprietățile fizice. Acesta este cunoscut sub numele de principiul Neumann.

Fizicianul german W. Voigt, student al lui F. Neman, a clarificat semnificativ acest principiu și l-a formulat astfel: grupul de simetrie al oricărei proprietăți fizice trebuie să includă toate elementele grupului de simetrie punctuală a cristalului.

Să luăm în considerare câteva proprietăți fizice ale cristalelor.

Densitatea cristalelor.

Densitatea unei substanțe depinde de structura cristalină a substanței, de compoziția sa chimică, de factorul de împachetare al atomilor, de valențele și razele particulelor care o alcătuiesc.

Densitatea se modifică odată cu schimbările de temperatură și presiune, deoarece acești factori provoacă dilatarea sau contracția unei substanțe.

Dependența densității de structură poate fi demonstrată folosind exemplul a trei modificări ale Al2SiO5:

andaluzit (r = 3,14 - 3,16 g/cm3);

sillimanit (r = 3,23 - 3,27 g/cm3);

cianită (r = 3,53 - 3,65 g/cm3).

Odată cu creșterea factorului de împachetare al structurii cristaline, densitatea substanței crește. De exemplu, în timpul tranziției polimorfe a grafitului la diamant, cu o schimbare a numărului de coordonare al atomilor de carbon de la 3 la 4, densitatea crește în mod corespunzător de la 2,2 la 3,5 g/cm3).

Densitatea cristalelor reale este de obicei mai mică decât densitatea calculată (cristale ideale) datorită prezenței defectelor în structurile lor. Densitatea diamantului, de exemplu, variază de la 2,7 la 3,7 g/cm3. Astfel, prin reducerea densității reale a cristalelor, se poate aprecia gradul de defectivitate a acestora.

De asemenea, densitatea se modifică odată cu modificarea compoziției chimice a substanței în timpul substituțiilor izomorfe - atunci când se trece de la un membru al seriei izomorfe la altul. De exemplu, în seria olivinei (mg, Fe2+ )2[ SiO4 ] densitatea crește pe măsură ce cationii Mg2+ sunt înlocuiți cu Fe2+ de la r = 3,22 g/cm3 pentru forsterită mg2 [ SiO4 ] până la r = 4,39 g/cm3 pentru fayalită.

Duritate.

Duritatea se referă la gradul de rezistență al unui cristal la influențele externe. Duritatea nu este o constantă fizică. Valoarea acestuia depinde nu numai de materialul studiat, ci și de condițiile de măsurare.

Duritatea depinde de:

tipul structurii;

factor de ambalare (gravitate specifică);

sarcina ionilor care formează cristalul.

De exemplu, modificările polimorfe ale CaCO3 - calcit și aragonit - au densități de 3 și, respectiv, 4 și diferă în densitatea diferită a structurilor lor:

· pentru structura calcitului cu CChSa = 6 - r = 2,72;

· pentru structura aragonitului cu CChSa = 9 - r = 2,94 g/cm3).

Într-o serie de cristale construite identic, duritatea crește odată cu creșterea sarcinilor și scăderea dimensiunii cationilor. Prezența în structuri a unor anioni suficient de mari, cum ar fi moleculele F-, OH-, H2O reduce duritatea.

Fațetele diferitelor forme de cristale au o densitate reticulară diferită și diferă prin duritatea lor. Astfel, cea mai mare duritate din structura diamantului o dețin fețele octaedrice (111), care au o densitate reticulară mai mare în comparație cu fețele cubului (100).

Capacitatea de a se deforma.

Capacitatea unui cristal de a suferi deformare plastică este determinată în primul rând de natura legăturii chimice dintre elementele sale structurale.

legătură covalentă, care are o direcționalitate strictă, slăbește brusc chiar și la deplasări nesemnificative ale atomilor unul față de celălalt. Prin urmare, cristalele cu un tip de legătură covalent (Sb, Bi, As, se etc.) nu prezintă capacitatea de deformare plastică.

conexiune metalica nu are un caracter dirijat și se modifică ușor atunci când atomii sunt deplasați unul față de celălalt. Aceasta determină gradul ridicat de plasticitate al metalelor (ductilitate). Cele mai maleabile sunt acele metale ale căror structuri sunt construite conform legii celei mai apropiate împachetari cubice, care are patru direcții de straturi strânse. Mai puține metale forjate cu umplutură hexagonală apropiată - cu o direcție a straturilor cele mai dense. Deci, printre modificările polimorfe ale fierului, a-Fe și b-Fe aproape că nu au maleabilitate (rețeaua de tip I), în timp ce g-Fe cu cea mai apropiată garnitură cubică (zăbrele cubică centrată pe față) este un metal maleabil precum Cu, Pt, Au, Ag etc.

Legătură ionică nu este direcțională. Prin urmare, cristalele ionice tipice (NaCl, CaF2, CaTe etc.) sunt la fel de fragile ca cristalele cu o legătură covalentă. Dar, în același timp, au o plasticitate destul de mare. Alunecarea în ele continuă de-a lungul anumitor direcții cristalografice. Acest lucru se explică prin faptul că (110) rețelele formate fie din ioni Na+ singuri, fie din ionii Cl– pot fi distinse în structura cristalină. În timpul deformării plastice, o plasă plată se mișcă față de cea vecină, astfel încât ionii Na+ alunecă de-a lungul ionilor Cl-. Diferența de încărcare a ionilor din rețelele vecine previne ruperea și rămân paralele cu poziția inițială. Alunecarea de-a lungul acestor straturi are loc cu perturbări minime în aranjarea atomilor și este cea mai ușoară.

Proprietățile termice ale cristalelor.

Conductivitatea termică este strâns legată de simetrie. Acest lucru poate fi demonstrat cel mai clar în experimentul următor. Să acoperim cu un strat subțire de parafină fețele a trei cristale: un cub, o prismă hexagonală, un paralelipiped drept. Cu vârful unui ac subțire fierbinte, să atingem fiecare dintre fețele acestor cristale. Din contururile punctelor de topire, se poate aprecia viteza de propagare a căldurii pe planurile fețelor în direcții diferite.

Pe un cristal de singonie cubică, contururile petelor de topire de pe toate fețele vor avea forma unui cerc, ceea ce indică aceeași viteză de propagare a căldurii în toate direcțiile de la punctul de contact cu un ac fierbinte. Forma petelor în ideea de cerc pe toate fețele unui cristal cubic este legată de simetria acestuia.

Forma petelor de pe fețele superioare și inferioare ale prismei hexagonale va avea și forma unui cerc (rata de propagare a căldurii în planul perpendicular pe axa principală a cristalului de categorie medie este aceeași în toate direcțiile). Pe fețele unei prisme hexagonale, punctele de topire vor avea formă de elipse, deoarece axele de ordinul 2 trec perpendicular pe aceste fețe.

Pe toate fețele unui paralelipiped drept (cristal de singonie ortogonală), punctele de topire vor avea forma unei elipse, întrucât axele de ordinul 2 trec perpendicular pe aceste fețe.

Deci, rata de propagare a căldurii prin corpul de cristal depinde direct de elementul de simetrie liniară pe care îl propagă. În cristale cubice suprafata de distributie a caldurii va avea forma unei sfere. În consecință, în ceea ce privește conductivitatea termică, cristalele cubice sunt izotrope, adică sunt la fel de caracteristice în toate direcțiile. Suprafață de conducție termică cristale din categoria mijlocie exprimat ca un elipsoid de revoluție (paralel cu axa principală). ÎN cristale de cea mai de jos categorie iar toate suprafețele de conducere a căldurii sunt elipsoidale.

Anizotropia conductibilității termice este strâns legată de structura unei substanțe cristaline. Astfel, cele mai dense rețele și rânduri atomice corespund unor valori ridicate ale conductibilității termice. Prin urmare, cristalele stratificate și în lanț au diferențe mari în direcțiile conductivității termice.

Conductivitatea termică depinde și de gradul de defectivitate al cristalului - pentru cristalele mai defecte este mai mică decât pentru cele sintetice. O substanță în stare amorfă are o conductivitate termică mai mică decât cristalele din aceeași compoziție. De exemplu, conductivitatea termică a sticlei de cuarț este mult mai mică decât conductibilitatea termică a cristalelor de cuarț. Această proprietate este baza pentru utilizarea pe scară largă a sticlăriei de cuarț.

Proprietati optice.

Fiecare substanță cu o structură cristalină specifică este caracterizată de proprietăți optice unice. Proprietățile optice sunt strâns legate de structura cristalină a solidelor și de simetria acesteia.

În ceea ce privește proprietățile optice, toate substanțele pot fi împărțite în izotrope optic și anizotrope. Primele includ corpuri amorfe și cristale de cea mai înaltă categorie, cele din urmă - toate celelalte. În mediile optic izotrope, o undă luminoasă, care este un set de oscilații armonice transversale de natură electromagnetică, se propagă cu aceeași viteză în toate direcțiile. În acest caz, oscilațiile vectorului de intensitate al câmpurilor electrice și magnetice apar și în toate direcțiile posibile, dar într-un plan perpendicular pe direcția fasciculului. De-a lungul direcției sale, energia luminoasă este transferată. Această lumină se numește naturale sau nepolarizate(Figura a, b).

În mediile optic anizotrope, vitezele de propagare a undelor în direcții diferite pot fi diferite. În anumite condiții, așa-numitul lumina polarizata, pentru care toate oscilațiile vectorului câmpurilor electrice și magnetice trec într-o direcție strict definită (figura c, d). Comportamentul unei astfel de lumini polarizate în cristale este baza pentru metoda studiilor cristalo-optice folosind un microscop polarizant.

Birefringența luminii în cristale.

polarizat liniar cu planuri de oscilație reciproc perpendiculare. Se numește descompunerea luminii în două fascicule polarizate birefringenta sau birefringenta.

Birefringența luminii se observă în cristalele tuturor singoniilor, cu excepția celei cubice. În cristalele din categoria cea mai joasă și mijlocie, birefringența apare în toate direcțiile, cu excepția uneia sau a două direcții, numite axele optice.

Fenomenul birefringenței este asociat cu anizotropia cristalelor. Anizotropia optică a cristalelor se exprimă prin faptul că viteza de propagare a luminii în ele este diferită în direcții diferite.

ÎN cristale din categoria mijlocie printre multele direcții ale anizotropiei optice, există o singură direcție - axa optică, care coincide cu axa principală de simetrie a ordinului 3, 4, 6. De-a lungul acestei direcții, lumina se deplasează fără să se despartă.

ÎN cristale de cea mai de jos categorie Există două direcții de-a lungul cărora lumina nu se bifurcă. Secțiunile transversale ale cristalelor perpendiculare pe aceste direcții coincid cu secțiuni transversale optic izotrope.

Influența caracteristicilor structurale asupra proprietăților optice.

În structurile cristaline cu straturi de atomi strânși, distanța dintre atomi din interiorul stratului depășește distanța dintre cei mai apropiați atomi aflați în straturile învecinate. O astfel de ordonare duce la o polarizare mai ușoară dacă vectorul de tensiune al câmpului electric al undei luminoase este paralel cu planul straturilor.

proprietăți electrice.

Toate substanțele pot fi împărțite în conductori, semiconductori și dielectrici.

Unele cristale (dielectrice) sunt polarizate sub influența influențelor externe. Capacitatea dielectricilor de a polariza este una dintre proprietățile lor fundamentale. Polarizarea este un proces asociat cu crearea de dipoli electrici într-un dielectric sub acțiunea unui câmp electric extern.

În cristalografie și fizica stării solide, fenomenele piezoelectricitate și piroelectricitate.

efect piezoelectric - modificarea polarizării unor cristale dielectrice în timpul deformării mecanice. Mărimea sarcinilor rezultate este proporțională cu forța aplicată. Semnul de încărcare depinde de tipul structurii cristaline. Efectul piezoelectric apare numai în cristale lipsite de centru de inversare, adică având direcții polare. De exemplu, cristale de cuarț SiO2, sfalerit (ZnS).

efect piroelectric - apariția sarcinilor electrice la suprafața unor cristale atunci când sunt încălzite sau răcite. Efectul piroelectric are loc numai în cristale dielectrice cu o singură direcție polară, ale căror capete opuse nu pot fi combinate prin nicio operație a unui grup de simetrie dat. Apariția sarcinilor electrice poate apărea numai în funcție de anumite, direcții polare. Fețele perpendiculare pe aceste direcții primesc sarcini de diferite semne: una este pozitivă, iar cealaltă este negativă. Efectul piroelectric poate apărea în cristale aparținând uneia dintre clasele de simetrie polară: 1, 2, 3, 4, 6, m, mm2, 3m, 4mm, 6mm.

Din cristalografia geometrică rezultă că direcțiile care trec prin centrul de simetrie nu pot fi polare. Nici direcțiile perpendiculare pe planurile de simetrie sau axele de ordin par nu pot fi polare.

În clasa piroelectricilor, se disting două subclase. Primul grup include piroelectrice liniare, în care polarizarea electrică într-un câmp extern depinde liniar de intensitatea câmpului electric. De exemplu, turmalina NaMgAl3B3.Si6(O, OH)30.

Cristalele din a doua subclasa se numesc feroelectrice. Pentru ei, dependența polarizării de intensitatea câmpului extern este neliniară, iar polarizabilitatea depinde de mărimea câmpului extern. Dependența neliniară a polarizării de intensitatea câmpului electric este caracterizată de o buclă de histerezis. Această caracteristică a feroelectricilor sugerează că își păstrează polarizarea electrică în absența unui câmp extern. Datorită acestui fapt, cristalele de sare Rochelle (de unde și numele feroelectricilor) s-au dovedit a fi custozi de încredere de energie electrică și înregistratoare de semnal electric, ceea ce le permite să fie utilizate în „celule de memorie” computerizate.

Proprietăți magnetice.

Aceasta este capacitatea corpurilor de a interacționa cu un câmp magnetic, adică de a deveni magnetizate atunci când sunt plasate într-un câmp magnetic. În funcție de mărimea susceptibilității magnetice, se disting cristale diamagnetice, paramagnetice, feromagnetice și antiferomagnetice.

Proprietățile magnetice ale tuturor substanțelor depind nu numai de caracteristicile structurii lor cristaline, ci și de natura atomilor (ionilor) care le compun, adică magnetismul este determinat de structura electronică a cochiliilor și nucleelor, precum și prin mișcarea orbitală a electronilor (spinuri) în jurul lor.

Atunci când un atom (ion) este introdus într-un câmp magnetic, viteza unghiulară a electronilor pe orbită se modifică datorită faptului că mișcării de rotație inițiale a electronilor în jurul nucleului se suprapune o mișcare de rotație suplimentară, în urma căreia atomul primește un moment magnetic suplimentar. Mai mult, dacă toți electronii cu spini opuși dintr-un atom sunt grupați în perechi (Figura A), atunci momentele magnetice ale electronilor sunt compensate și momentul lor magnetic total va fi egal cu zero. Astfel de atomi sunt numiți diamagnetici, iar substanțele care constau din ei - diamagneti. De exemplu, gaze inerte, metale din subgrupul B - Cu, Ag, Au, Zn, Cd, majoritatea cristalelor ionice (NaCl, CaF2), precum și substanțe cu o legătură covalentă predominantă - Bi, Sb, Ga, grafit. În cristalele cu structuri stratificate, susceptibilitatea magnetică pentru direcțiile aflate într-un strat o depășește semnificativ pe cea pentru direcțiile perpendiculare.

Când se umple învelișurile de electroni în atomi, electronii tind să fie nepereche. Prin urmare, există un număr mare de substanțe, momentele magnetice ale electronilor, în atomii cărora, sunt localizați aleatoriu și în absența unui câmp magnetic extern, orientarea spontană a momentelor magnetice nu are loc în ele (Figura B). Momentul magnetic total, datorat electronilor care nu sunt legați în perechi și care interacționează slab între ei, va fi constant, pozitiv sau ceva mai mare decât cel al dielectricilor. Astfel de atomi se numesc magnetici, iar substanțele - paramagneti. Când un paramagnet este introdus într-un câmp magnetic, spinurile neorientate capătă o anumită orientare, în urma căreia se observă trei tipuri de ordonare a momentelor magnetice necompensate - trei tipuri de fenomene: feromagnetism (figura C), antiferomagnetism (figura D) și ferimagnetism (figura E).

proprietăți feromagnetice posedă substanțe ale căror momente magnetice ale atomilor (ionilor) sunt dirijate paralel între ele, drept urmare câmpul magnetic extern poate crește de milioane de ori. Numele grupului este asociat cu prezența în el a elementelor subgrupului de fier Fe, Ni, Co.

Dacă momentele magnetice ale atomilor individuali sunt antiparalele și egale, atunci momentul magnetic total al atomilor este zero. Astfel de substanțe sunt numite antiferomagneți. Acestea includ oxizi de metale de tranziție - MnO, NiO, CoO, FeO, multe fluoruri, cloruri, sulfuri, seleniduri etc.

Când momentele antiparalele ale atomilor structurii cristaline nu sunt egale, momentul total se dovedește a fi diferit de zero, iar astfel de structuri au magnetizare spontană. Proprietăți similare sunt ferite(Fe3O4, minerale din grupa granat).

Solidele sunt împărțite în corpuri amorfe și cristale. Diferența dintre acesta din urmă și primul este că atomii cristalelor sunt aranjați conform unei anumite legi, formând astfel o stivuire periodică tridimensională, care se numește rețea cristalină.

Este de remarcat faptul că numele cristalelor provine de la cuvintele grecești „întărire” și „rece”, iar pe vremea lui Homer acest cuvânt era numit cristal de stâncă, care atunci era considerat „gheață înghețată”. La început, numai formațiunile transparente fațetate au fost numite acest termen. Dar mai târziu, corpurile opace și netăiate de origine naturală au fost numite și cristale.

Structură cristalină și zăbrele

Un cristal ideal este prezentat sub forma unor structuri identice care se repetă periodic - așa-numitele celule elementare ale unui cristal. În cazul general, forma unei astfel de celule este un paralelipiped oblic.

Este necesar să se facă distincția între concepte precum o rețea cristalină și o structură cristalină. Prima este o abstractizare matematică care înfățișează o aranjare regulată a anumitor puncte din spațiu. În timp ce o structură cristalină este un obiect fizic real, un cristal în care un anumit grup de atomi sau molecule este asociat cu fiecare punct al rețelei cristaline.

Structură cristalină granat - romb și dodecaedru

Principalul factor care determină proprietățile electromagnetice și mecanice ale unui cristal este structura celulei elementare și atomii (moleculele) asociate acesteia.

Anizotropia cristalelor

Principala proprietate a cristalelor care le deosebește de corpurile amorfe este anizotropia. Aceasta înseamnă că proprietățile cristalului sunt diferite, în funcție de direcție. Deci, de exemplu, deformarea inelastică (ireversibilă) se efectuează numai de-a lungul anumitor planuri ale cristalului și într-o anumită direcție. Datorită anizotropiei, cristalele reacționează diferit la deformare, în funcție de direcția acesteia.

Cu toate acestea, există cristale care nu au anizotropie.

Tipuri de cristale

Cristalele sunt împărțite în monocristale și policristale. Monocristalele sunt numite substanțe, a căror structură cristalină se extinde pe întregul corp. Astfel de corpuri sunt omogene și au o rețea cristalină continuă. De obicei, un astfel de cristal are o tăietură pronunțată. Exemple de un singur cristal natural sunt monocristalele de sare gemă, diamant și topaz, precum și cuarț.

Multe substanțe au o structură cristalină, deși de obicei nu au o formă caracteristică cristalelor. Astfel de substanțe includ, de exemplu, metale. Studiile arată că astfel de substanțe constau dintr-un număr mare de monocristale foarte mici - boabe cristaline sau cristalite. O substanță formată din multe astfel de monocristale orientate diferit se numește policristalină. Policristalele adesea nu au fațetare, iar proprietățile lor depind de dimensiunea medie a granulelor cristaline, aranjarea lor reciprocă și, de asemenea, structura limitelor intergranulare. Policristalele includ substanțe precum metale și aliaje, ceramică și minerale, precum și altele.

Portal pentru student. Autoinstruire