Cristal

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea altor semnificații, consultați Cristal (dezambiguizare) .
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - "Structură cristalină" se referă aici. Dacă căutați semnificația sistemului cristalin, consultați Sistemul cristalin .
Cristale de galiu

În mineralogie și cristalografie , un cristal (din grecescul κρύσταλλος , krýstallos , gheață) este o structură solidă formată din atomi , molecule sau ioni având un aranjament geometric regulat, care se repetă la nesfârșit în cele trei dimensiuni spațiale, denumite rețeaua cristalină sau Bravais zăbrele .

Majoritatea mineralelor sunt policristaline , adică sunt compuse din multe cristale ( cristalite ), deși acest lucru nu este de obicei vizibil cu ochiul liber, deoarece cristalele individuale au dimensiuni microscopice. Solidele sunt formate dintr-un singur cristal (cunoscut sub numele de monocristale ) sunt foarte rare. Solidele necristaline (cum ar fi sticla ) sunt numite amorfe .

Cristalul este o formațiune solidă care are o dispunere periodică și ordonată a atomilor la vârfurile unei structuri reticulare, rețeaua cristalină ; prezența acestei organizații atomice poate da cristalului o formă geometrică definită. Cristalele se formează prin solidificarea treptată a unui lichid sau prin înghețarea unui gaz. Această cristalizare poate apărea spontan în natură sau poate fi reprodusă artificial.

Tipul de structură asumat de cristal joacă un rol decisiv în multe dintre proprietățile sale, cum ar fi decolteul . În funcție de simetriile structurii lor, multe proprietăți, cum ar fi proprietățile electrice, optice și mecanice (de exemplu modulele lui Young și Poisson ), pot fi anizotrope , adică dependente de orientarea lor în spațiu. Doar unele cristale sunt izotrope . [1]

Formarea și caracteristicile unui cristal depind de viteza și condițiile de solidificare (numite și „cristalizare”). De exemplu, lichidele care formează granitul sunt erupte la suprafață sub formă de lavă vulcanică și se răcesc relativ lent. Dacă răcirea este mai rapidă, se formează o rocă afanitică, cu cristale care nu sunt vizibile cu ochiul liber; răcirea chiar mai lentă duce la formarea de cristale mari.

Cristalografia este disciplina care se ocupă cu studiul și descrierea structurii cristaline.

Structura microscopică

Structura cristalină a hidroxidului de potasiu (stânga) și a celulei unitare asociate (dreapta). În acest caz, baza este alcătuită dintr-o singură moleculă KOH și fiecare dintre aceste molecule este reprezentată de vârfurile celulei unitare.
Vizualizare cu microscop electronic cu scanare a suprafeței structurii cristaline a unei probe de polistiren.

Din punct de vedere microscopic, cristalele sunt formate dintr-o „bază”, adică un set de una sau mai multe entități moleculare (atomi, molecule sau ioni) dispuse în mod ordonat într-un rețea. [2] Prin urmare, rețeaua este alcătuită dintr-un set de celule identice care se repetă în mod ordonat în spațiu, astfel încât fețele fiecărei celule să corespundă fețelor celulelor adiacente. Celula specială care caracterizează rețeaua se numește " celulă unitară ". Vârfurile fiecărei celule unitare corespund punctelor rețelei unității.

Formarea, creșterea și morfologia cristalelor

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Cristalizare (inginerie) .

Formarea și creșterea ulterioară a cristalelor are loc printr-o schimbare de stare , care poate fi: [3]

Două rochii cristaline diferite din același mineral ( boleit ).

Creșterea unui cristal are loc respectând morfologia cristalului, [4] adică în timpul creșterii sale cristalul menține o formă care reflectă pozițiile planurilor rețelei de cristal. Cu alte cuvinte, orientarea fețelor unui cristal corespunde orientării planurilor rețelei cristaline din care este alcătuit, astfel încât este adesea posibilă trasarea structurii sale microscopice din analiza macroscopică a formei cristalului . Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că cristalele având aceeași structură microscopică pot avea o morfologie diferită, deoarece rata de creștere a fiecărei fețe poate fi diferită. Din acest motiv, forma cristalului poate fi mai mult sau mai puțin aplatizată. Astfel de forme macroscopice diferite în care poate fi prezent un cristal având aceeași structură microscopică sunt numite „ rochii cristaline ”. [5]

Originea cristalelor naturale

Rocile formate din minerale cristaline pot fi de diferite tipuri:

Rocile magmatice derivă din solidificarea magmelor vulcanilor ; rocile sedimentare provin din acumularea de sedimente de diferite origini, provenind în mare parte din degradarea și eroziunea rocilor preexistente; rocile metamorfice provin din transformarea altor tipuri de roci.

Dimensiunea cristalului

În funcție de mărimea cristalelor, mineralele policristaline (sau agregatele minerale) pot fi împărțite în:

  • macrocristalin : când se pot observa cristale unice cu ochiul liber;
  • microcristalin : când cristalele unice sunt atât de mici încât pot fi observate doar la microscop; [6]
  • criptocristalin : când cristalele unice sunt atât de mici încât nu pot fi observate nici măcar la microscop. [7]

Clasificare sistematică

Clasificarea sistematică a cristalelor se bazează pe recunoașterea elementelor geometrice de simetrie ale structurii cristaline; astfel de elemente de simetrie sunt: [8]

În cristale elementele de simetrie reglează dispunerea elementelor (fețelor, muchiilor și vârfurilor) aceluiași cristal, astfel încât din aceleași elemente putem deduce elementele de simetrie deținute de cristal. Elementele de simetrie care singure sau combinate între ele pot apărea într-un cristal sunt șase:

  • patru axe de simetrie: binar (A 2 ), ternar (A 3 ), cuaternar (A 4 ) și senar (A 6 );
  • un plan de simetrie (P);
  • un centru de simetrie (C).
Cele șapte sisteme de cristale , împărțite la rândul lor în 14 rețele Bravais .

Asocierea elementelor de simetrie cristalină între ele dă naștere la treizeci și două de „ clase cristaline ” (corespunzătoare grupurilor de puncte ) care, reunind clasele cu axe de simetrie de același ordin, formează șapte sisteme cristaline : [9 ] [10]

  1. cub
  2. romboedru (sau trigonal)
  3. tetragonal
  4. hexagonal
  5. monoclinic
  6. ortorombic
  7. triclină .

Cele șapte sisteme cristaline sunt la rândul lor grupate în 3 grupe cristaline : monometric, dimetric și trimetric.

Notă

  1. ^ Borchardt-Ott , p. 4 .
  2. ^ Borchardt-Ott , p. 23 .
  3. ^ Goel , p. 14 .
  4. ^ Borchardt-Ott , p. 32 .
  5. ^ Borchardt-Ott , p. 31 .
  6. ^ Microcristalin , în Treccani.it - Vocabularul Treccani online , Institutul Enciclopediei Italiene.
  7. ^ Cryptocrystalline , în Treccani.it - ​​Treccani vocabulary online , Institute of the Italian Encyclopedia.
  8. ^ Goel , p.22
  9. ^ vezi rețeaua Bravais .
  10. ^ Goel , p. 24 .

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Thesaurus BNCF 19644 · LCCN (EN) sh85034503 · GND (DE) 4033209-3 · BNF (FR) cb11941210s (dată) · BNE (ES) XX526709 (dată) · NDL (EN, JA) 00.56565 milioane
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Crystal&oldid=120159271 ”