Crystals Krugosvet enciklopédia
Fém kristályok képződnek tiszta fémek és ötvözeteik. Ezek a kristályok láthatók a fém törés, valamint a felületen a horganyzott acél. Fémrács által alkotott kationok, amelyek társult mobiltelefont elektronok ( „elektron gáz”). Egy ilyen szerkezet okozza az elektromos vezetőképesség, alakíthatóság, nagy visszaverő képesség (fényes) kristályok alakjában. Szerkezetek fém kristályok által alkotott különböző csomagolási-labdák atomok. . Alkálifémek, króm, molibdén, volfrám, stb alkotnak tércentrált köbös rács; ., Réz, ezüst, arany, alumínium, nikkel, stb - egy lapcentrált köbös rács (ez mellett 8 atomot tartalmaz a csúcsai a kocka is vannak 6 központjában arcok); berillium, magnézium, kalcium, cink, stb -. egy úgynevezett hexagonális sűrű rács (amelyben 12 atomok csúcsainál helyezkednek el egy téglalap alakú hatszög hasáb, 2 atom - a közepén a két bázis a prizma és 3 atom - egy háromszög közepén a prizma).
Minden kristályos vegyületek osztható mono- és polikristályos. Az egykristály egyetlen monolit zavartalan kristályrács. Természetes egykristályokban nagyméretű nagyon ritkák. A legtöbb, kristályos szilárd anyagok polikristályos, azaz tagjai sok kis kristályok, néha látható, csak nagy nagyítással.
Crystal növekedés.
Sok neves tudósok, akik nagy hozzájárulását a fejlesztési kémia, ásványtan és más tudományok, elkezdte az első kísérlet az volt, hogy növekedni kristályok. Eltekintve a tisztán külső hatások, ezek a tapasztalatok arra kényszerülnek, hogy az tükrözze az úton a kristályok vannak elrendezve, és hogyan alakulnak ki, ezért a különböző anyagok, így kristályok különböző formájú, és néhány nem kristályokat képeznek, amelyeket meg kell tenni, hogy minél több kristályt és gyönyörű.
Itt van egy egyszerű modell magyarázó lényege kristályosodás. Képzeljük el, hogy a nagy csarnok lerakott parketta. Ez a legkönnyebb dolgozni négyzet alakú lapok - bármennyire kapcsolja be a ezt a lapkát, akkor is jön a helyére, és a munka megy gyorsan. Ezért könnyen kristályosodik vegyületek álló atomok (fémek, nemesgázok), vagy kis molekulák szimmetrikus. Az ilyen vegyületeket általában nem képeznek nem kristályos (amorf) anyagok.
Nehezebb feküdt parketta készült téglalap alakú lemezek, különösen, ha azok az oldalán vannak hornyok és bordák -, akkor minden egyes tabletta tudunk helyére egyetlen módszer. Különösen nehéz feküdt parketta minta táblák komplex alakja.
Ha a parketta siet, a lapok jön a telepítés helyén túl gyors. Egyértelmű, hogy a megfelelő minta nem működik már, ha legalább egy helyen csempe torzulások, annál több dolgot félrecsúszik, üregek meg (mint a régi számítógépes játék „Tetris”, amelyben a „üveg” tele van a részleteket túl gyorsan). Semmi sem jó történik abban az esetben, a nagy csarnok lesz lerakott parketta azonnal tucat művész - mindegyik a maga helye. Még ha a munka lassan, kétséges, hogy a környező területek jól dokkolt, és általában, a kilátás a szobából, hogy nagyon csúnya: különböző helyeken a lapok vannak elhelyezve egy másik irányba, és az egyes szakaszok sima parketta tátongó lyukakat.
Körülbelül ugyanebben folyamatok játszódnak kristály növekedés, de a nehézség abban áll, hogy a részecskék kell fektetni nem a gépre, és a mennyiség. De nincs „parketchika” nincs itt - aki az anyagdarab a helyén? Kiderül, hogy beillesztik magukat, mert ez egy folyamatos mozgás hőt és „keresi” a legmegfelelőbb helyet maguknak, ahol lesz a legnagyobb „kényelmes”. Ebben az esetben a „kényelmi” azt is jelenti, a legtöbb energetikailag kedvező irányban. Egyszer egy helyen a felszínen egyre nagyobb kristály anyag részecske maradhat ott, és egy idő után már benn a kristály, a felhalmozott alatt új réteg számít. De talán mind - a részecske ismét megy a felszín alatt az oldat, és kezdjük újra „törekszik”, ahol ez sokkal kényelmesebb, hogy kap.
Minden kristályos szilárd anyag egy sajátos jellemzője, hogy ez a külső forma a kristály. Például, az ebben a formában nátrium-klorid - egy kocka, a káli timsó - oktaéder. És akkor is, ha az első ilyen kristály volt szabálytalan alakú, akkor előbb-utóbb pedig egy kocka vagy oktaéder. Továbbá, ha a megfelelő kristályforma kialakulására, kifejezetten elrontani, például, taszító lehessen fogni, élek és arcok korrupt, akkor a további növekedés ilyen kristályos kezd „gyógyítani” a kárt. Ez azért történik, mert a „helyes” kristály arc gyorsabban növekszik, „rossz” - lassan. Ennek ellenőrzésére, tartattunk ezt a tapasztalatot: a kristálysóval vytochili labdát, majd tegye egy telített NaCl oldattal; egy idő után maga a golyó fokozatosan vált egy kocka! Ábra. 6 kristály formák bizonyos ásványi anyagok
Ha a kristályosodási folyamat nem túl gyors, és a részecskék alakja kényelmes anyagmozgató és nagyfokú mobilitás, könnyen megtalálják a helyüket. Ha azonban jelentős mértékben csökkentheti a részecske mobilitása alacsony szimmetria, ők „fagyott” véletlenszerűen alkotnak, átlátszó, mint egy pohár. Egy ilyen halmazállapot nevezett - üvegtesti. Ennek egyik példája a közönséges ablaküveg. Ha az üveg nagyon forró sokáig tartani a részecskéket mobil elég, akkor nőni kezd kristályok szilikátok. Az ilyen üveg elveszíti az átláthatóságot. Üveges lehet nem csak a szilikátok. Így ez a lassú hűtéssel kikristályosítottuk az etil-alkohol hőmérsékleten -113,3 ° C, amely egy hófehér tömeget. De, ha a hűtés ólom nagyon gyorsan (rövid szénláncú vékony ampulla egy alkohollal folyékony nitrogén hőmérsékleten -196 ° C) alkoholt megkeményedik olyan gyorsan, hogy a molekulák nem lesz ideje, hogy a megfelelő kristályforma. Az eredmény egy átlátszó üveg. Ugyanez történik a szilikát üveg (például ablak). A nagyon gyors hűtés (millió fok másodpercenként), akár fémek, lehet beszerezni egy nem-kristályos, üvegszerű állapotban.
Nehéz kristályosodni az anyag a „kínos” alakú molekula. Ezek az anyagok közé tartoznak, például, proteinek és egyéb biopolimerek. De a szokásos glicerint, amelynek olvadáspontja + 18 ° C-on, hűtés közben túlhűtött könnyen fokozatosan megszilárdul üvegszerű massza. Az a tény, hogy még szobahőmérsékleten, glicerin nagyon viszkózus, és hűtés válik elég vastag. Ebben aszimmetrikus molekulák glicerin nagyon nehéz sorban rendezetten és alkotnak kristályrács.
Módszerek a növekvő kristályok.
A kristályosítás végezhető különböző módokon. Egyikük - a hűtés a forró telített oldat. Minden egyes hőmérsékleten egy adott mennyiségű oldószert (például vizet) képes oldani nem több, mint egy bizonyos mennyiségű anyagot. Például, 100 g vizet 90 ° C-on képes oldani 200 g alumínium-kálium-szulfát. Egy ilyen megoldás azt mondják, hogy telített. Hűlnek a megoldás most. A csökkenő hőmérséklettel csökken a oldhatóságát legtöbb anyag. Tehát, 80 ° C-on 100 g vízben képes oldani nem több, mint 130 g timsó. Hol vannak a többiek, hogy 70 g? Ha hűtést gyors feldolgozása, a felesleges anyagot egyszerűen kiválik. Ha ez a csapadékot szárítjuk és tekinthető erős nagyítóval, akkor egy csomó apró kristályok formájában.