क्रिस्टल गुण, आकार और प्रणाली (क्रिस्टलोग्राफी सिस्टम)

क्रिस्टल की एक महत्वपूर्ण संपत्ति विभिन्न चेहरों के बीच एक निश्चित पत्राचार है - क्रिस्टल की समरूपता। निम्नलिखित समरूपता तत्व बाहर खड़े हैं:

1. सममिति के तल: क्रिस्टल को दो सममित भागों में विभाजित करें, ऐसे तलों को सममिति का "दर्पण" भी कहा जाता है।

2. सममिति के अक्ष: क्रिस्टल के केंद्र से गुजरने वाली सीधी रेखाएं। इस अक्ष के चारों ओर क्रिस्टल का घूर्णन क्रिस्टल की प्रारंभिक स्थिति के आकार को दोहराता है। तीसरे, चौथे और छठे क्रम के समरूपता के अक्षों के बीच भेद करें, जो कि ऐसे पदों की संख्या से मेल खाता है जब क्रिस्टल को 360 o घुमाया जाता है।

3. सममिति का केंद्र: इस केंद्र के चारों ओर 180 o घुमाए जाने पर समानांतर फलक के अनुरूप क्रिस्टल के फलक उलट जाते हैं। इन समरूपता तत्वों और आदेशों का संयोजन सभी क्रिस्टल के लिए 32 समरूपता वर्ग देता है। इन वर्गों को, उनके सामान्य गुणों के अनुसार, सात क्रिस्टलोग्राफिक प्रणालियों में जोड़ा जा सकता है। क्रिस्टल चेहरों की स्थिति का निर्धारण और मूल्यांकन करने के लिए त्रि-आयामी समन्वय अक्षों का उपयोग किया जा सकता है।

प्रत्येक खनिज समरूपता के एक वर्ग से संबंधित है, क्योंकि इसमें एक प्रकार की क्रिस्टल जाली होती है, जो इसकी विशेषता है। इसके विपरीत, समान रासायनिक संरचना वाले खनिज दो या अधिक समरूपता वर्गों के क्रिस्टल बना सकते हैं। इस घटना को बहुरूपता कहा जाता है। बहुरूपता के अलग-अलग उदाहरण नहीं हैं: हीरा और ग्रेफाइट, कैल्साइट और अर्गोनाइट, पाइराइट और मार्कासाइट, क्वार्ट्ज, ट्राइडीमाइट और क्रिस्टोबलाइट; रूटाइल, एनाटेस (उर्फ ऑक्टाहेड्राइट) और ब्रुकाइट।

समानार्थी (क्रिस्टलोग्राफी प्रणाली)... क्रिस्टल के सभी रूप 7 सिस्टम (क्यूबिक, टेट्रागोनल, हेक्सागोनल, ट्राइगोनल, रोम्बिक, मोनोक्लिनिक, ट्राइक्लिनिक) बनाते हैं। क्रिस्टलोग्राफिक कुल्हाड़ियों और इन कुल्हाड़ियों द्वारा गठित कोण एक प्रणाली के नैदानिक ​​​​संकेत हैं।

ट्राइक्लिनिक प्रणाली मेंसमरूपता तत्वों की न्यूनतम संख्या है। इसके बाद मोनोक्लिनिक, रोम्बिक, टेट्रागोनल, ट्राइगोनल, हेक्सागोनल और क्यूबिक सिस्टम द्वारा जटिलता के क्रम में पालन किया जाता है।

घन प्रणाली... सभी तीन अक्ष समान लंबाई और एक दूसरे के लंबवत हैं। विशिष्ट क्रिस्टल आकार: क्यूब, ऑक्टाहेड्रोन, रंबोडोडेकाहेड्रॉन, पेंटागोंडोडेकेड्रोन, टेट्रागोन-ट्रायोक्टाहेड्रोन, हेक्साऑक्टाहेड्रोन।

चतुर्भुज प्रणाली... तीन अक्ष एक दूसरे के लंबवत हैं, दो अक्ष समान लंबाई के हैं, तीसरा (प्रमुख अक्ष) या तो छोटा या लंबा है। विशिष्ट क्रिस्टल आकार प्रिज्म, पिरामिड, टेट्रागोन, ट्रेपेज़ोहेड्रोन और बाइपिरामिड हैं।

षट्कोणीय प्रणाली... तीसरी और चौथी कुल्हाड़ियाँ समतल की ओर झुकी हुई हैं, समान लंबाई की हैं और 120 o के कोण पर प्रतिच्छेद करती हैं। चौथा अक्ष, जो आकार में दूसरों से भिन्न होता है, दूसरों के लंबवत होता है। अक्ष और कोण दोनों पिछली प्रणाली की व्यवस्था में समान हैं, लेकिन समरूपता के तत्व बहुत विविध हैं। विशिष्ट क्रिस्टल आकार ट्राइहेड्रल प्रिज्म, पिरामिड, रंबोहेड्रॉन और स्केलेनोहेड्रोन हैं।

समचतुर्भुज प्रणाली... तीन कुल्हाड़ियों की विशेषता है, एक दूसरे के लंबवत। विशिष्ट क्रिस्टलीय रूप बेसल पिनाकोइड्स, रंबिक प्रिज्म, रोम्बिक पिरामिड और बाइपिरामिड हैं।

मोनोक्लिनिक प्रणाली... अलग-अलग लंबाई की तीन कुल्हाड़ियाँ, दूसरी अन्य के लिए लंबवत है, तीसरी पहली से न्यून कोण पर है। विशिष्ट क्रिस्टल आकार पिनाकोइड होते हैं, प्रिज्म जो तिरछे कटे हुए किनारों के साथ होते हैं।

ट्राइक्लिनिक प्रणाली... तीनों अक्ष भिन्न-भिन्न लंबाई के हैं और न्यून कोणों पर प्रतिच्छेद करते हैं। विशिष्ट आकार मोनोहेड्रॉन और पिनाकोइड हैं।

क्रिस्टल आकार और विकास... एक ही खनिज प्रजाति से संबंधित क्रिस्टल की उपस्थिति समान होती है। इसलिए, एक क्रिस्टल को बाहरी मापदंडों (चेहरे, कोण, कुल्हाड़ियों) के संयोजन के रूप में चित्रित किया जा सकता है। लेकिन इन मापदंडों का सापेक्ष आकार काफी अलग है। नतीजतन, कुछ रूपों के विकास की डिग्री के आधार पर एक क्रिस्टल अपनी उपस्थिति (इसकी उपस्थिति नहीं कह सकता) बदल सकता है। उदाहरण के लिए, एक पिरामिडनुमा रूप, जहां सभी चेहरे एक साथ मिलते हैं, स्तंभ (एक पूर्ण प्रिज्म में), सारणीबद्ध, पत्तेदार, या गोलाकार।

बाहरी मापदंडों के समान संयोजन वाले दो क्रिस्टल के अलग-अलग आकार हो सकते हैं। यह संयोजन क्रिस्टलीकरण माध्यम की रासायनिक संरचना और गठन की अन्य स्थितियों पर निर्भर करता है, जिसमें तापमान, दबाव, पदार्थ की क्रिस्टलीकरण दर आदि शामिल हैं। प्रकृति में, कभी-कभी नियमित क्रिस्टल पाए जाते हैं जो अनुकूल परिस्थितियों में बने होते हैं - उदाहरण के लिए, जिप्सम मिट्टी के वातावरण में या भूगर्भ की दीवारों पर खनिजों में। ऐसे क्रिस्टल के चेहरे अच्छी तरह से विकसित होते हैं। इसके विपरीत, परिवर्तनशील या प्रतिकूल परिस्थितियों में बनने वाले क्रिस्टल अक्सर विकृत हो जाते हैं।

इकाइयां... क्रिस्टल अक्सर पाए जाते हैं जिनमें बढ़ने के लिए जगह की कमी होती है। ये क्रिस्टल दूसरों के साथ मिलकर बढ़ते हैं, अनियमित द्रव्यमान और समुच्चय बनाते हैं। चट्टानों के बीच मुक्त स्थान में, क्रिस्टल एक साथ विकसित होते हैं, ड्रूस बनाते हैं, और voids में - जियोड। उनकी संरचना के संदर्भ में, ऐसी इकाइयाँ बहुत विविध हैं। चूना-पत्थरों की छोटी-छोटी दरारों में ऐसी संरचनाएँ होती हैं जो एक पेट्रिफ़ाइड फ़र्न से मिलती-जुलती होती हैं। उन्हें डेंड्राइट कहा जाता है, जो इन दरारों में परिसंचारी समाधानों के प्रभाव में मैंगनीज और लोहे के ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के गठन के परिणामस्वरूप बनते हैं। नतीजतन, डेंड्राइट कभी भी एक ही समय में कार्बनिक मलबे के रूप में नहीं बनते हैं।

दोगुना हो जाता है... क्रिस्टल के निर्माण के दौरान अक्सर जुड़वां बनते हैं जब एक ही खनिज प्रकार के दो क्रिस्टल कुछ नियमों के अनुसार एक दूसरे के साथ बढ़ते हैं। डबल्स अक्सर ऐसे व्यक्ति होते हैं जो एक कोण पर एक साथ बढ़े हैं। स्यूडोसिमेट्री अक्सर प्रकट होती है - समरूपता के निम्नतम वर्ग से संबंधित कई क्रिस्टल, उच्च क्रम वाले स्यूडोसिमेट्री वाले व्यक्तियों का निर्माण करते हैं। इस प्रकार, समचतुर्भुज प्रणाली से संबंधित अर्गोनाइट अक्सर हेक्सागोनल स्यूडोसिमेट्री के साथ जुड़वां प्रिज्म बनाता है। इस तरह के अंतर्वृद्धि की सतह पर, एक पतली छायांकन होती है जो जुड़वाँ रेखाओं द्वारा निर्मित होती है।

क्रिस्टल की सतह... जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, सपाट सतह शायद ही कभी चिकनी होती है। अक्सर, उन पर अंडे सेने, लकीरें या फरोइंग देखी जाती है। ये विशिष्ट विशेषताएं कई खनिजों - पाइराइट, क्वार्ट्ज, जिप्सम, टूमलाइन के निर्धारण में मदद करती हैं।

स्यूडोमॉर्फोसिस... स्यूडोमोर्फोस ऐसे क्रिस्टल होते हैं जिनका आकार दूसरे क्रिस्टल का होता है। उदाहरण के लिए, लिमोनाइट पाइराइट क्रिस्टल के रूप में पाया जाता है। स्यूडोमोर्फोस तब बनते हैं जब एक खनिज पूरी तरह से रासायनिक रूप से दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जबकि पिछले एक के रूप को बनाए रखता है।

क्रिस्टल समुच्चय के रूप बहुत विविध हो सकते हैं। फोटो एक उज्ज्वल नैट्रोलाइट समुच्चय दिखाता है।
क्रॉस के रूप में जुड़वां क्रिस्टल के साथ जिप्सम का एक नमूना।

भौतिक और रासायनिक गुण। न केवल क्रिस्टल के बाहरी आकार और समरूपता को क्रिस्टलोग्राफी के नियमों और परमाणुओं की व्यवस्था द्वारा निर्धारित किया जाता है - यह खनिज के भौतिक गुणों पर भी लागू होता है, जो विभिन्न दिशाओं में भिन्न हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, अभ्रक केवल एक दिशा में समानांतर प्लेटों में विभाजित हो सकता है, इसलिए इसके क्रिस्टल अनिसोट्रोपिक हैं। अनाकार पदार्थ सभी दिशाओं में समान होते हैं और इसलिए आइसोट्रोपिक होते हैं। ये गुण इन खनिजों के निदान के लिए भी महत्वपूर्ण हैं।

घनत्व। खनिजों का घनत्व (विशिष्ट गुरुत्व) उनके वजन और पानी की समान मात्रा के वजन का अनुपात है। विशिष्ट गुरुत्व का निर्धारण एक महत्वपूर्ण नैदानिक ​​उपकरण है। 2-4 घनत्व वाले खनिज प्रबल होते हैं। सरलीकृत वजन अनुमान व्यावहारिक निदान में मदद करेगा: हल्के खनिजों का वजन 1 से 2 तक होता है, मध्यम घनत्व वाले खनिजों में - 2 से 4 तक, भारी खनिज 4 से 6 तक, बहुत भारी खनिज - 6 से अधिक होते हैं।

यांत्रिक विशेषताएं... इनमें कठोरता, दरार, दरार सतह, क्रूरता शामिल हैं। ये गुण क्रिस्टल संरचना पर निर्भर करते हैं और निदान तकनीक का चयन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

कठोरता... चाकू की नोक से कैल्साइट क्रिस्टल को खरोंचना काफी आसान है, लेकिन क्वार्ट्ज क्रिस्टल के साथ ऐसा करने में सक्षम होने की संभावना नहीं है - ब्लेड बिना खरोंच छोड़े पत्थर पर स्लाइड करेगा। इसका मतलब है कि इन दोनों खनिजों की कठोरता अलग है।

खरोंच के संबंध में कठोरता को सतह के बाहरी विरूपण के प्रयास के लिए क्रिस्टल का प्रतिरोध कहा जाता है, दूसरे शब्दों में, बाहर से यांत्रिक विरूपण का प्रतिरोध। फ्रेडरिक मूस (1773-1839) ने डिग्री की कठोरता के सापेक्ष पैमाने का प्रस्ताव रखा, जहां प्रत्येक खनिज में पिछले एक की तुलना में खरोंच कठोरता अधिक होती है: 1. तालक। 2. प्लास्टर। 3. कैल्साइट। 4. फ्लोराइट। 5. एपेटाइट। 6. फेल्डस्पार। 7. क्वार्ट्ज। 8. पुखराज। 9. कोरन्डम। 10. हीरा। ये सभी मूल्य केवल ताजा, बिना मौसम वाले नमूनों पर लागू होते हैं।

कठोरता का आकलन सरल तरीके से किया जा सकता है। 1 की कठोरता वाले खनिजों को आसानी से एक नाखून से खरोंच दिया जाता है; हालांकि, वे स्पर्श करने के लिए चिकना हैं। 2 की कठोरता वाले खनिजों की सतह को भी एक नाखून से खरोंच दिया जाता है। तांबे के तार या तांबे का एक टुकड़ा 3 की कठोरता के साथ खनिजों को खरोंचता है। एक चाकू की नोक खनिजों को 5 की कठोरता तक खरोंचती है; एक अच्छी नई फाइल क्वार्ट्ज है। 6 से अधिक स्क्रैच ग्लास (कठोरता 5) की कठोरता वाले खनिज। एक अच्छी फाइल भी 6 से 8 तक नहीं लेती है; ऐसे प्रयास किए जाने पर चिंगारियां उड़ती हैं। कठोरता का निर्धारण करने के लिए, बढ़ती कठोरता के परीक्षण नमूनों का परीक्षण किया जाता है क्योंकि वे उपजते हैं; फिर एक नमूना लिया जाता है, जो स्पष्ट रूप से और भी कठिन है। इसके विपरीत किया जाना चाहिए यदि चट्टान से घिरे खनिज की कठोरता का निर्धारण करना आवश्यक है, जिसकी कठोरता नमूने के लिए आवश्यक खनिज की तुलना में कम है।

तालक और हीरा, कठोरता के मोह पैमाने में चरम पदों पर दो खनिज।

यह अनुमान लगाना आसान है कि कोई खनिज दूसरे की सतह पर फिसलता है या थोड़ी सी दरार से उसे खरोंचता है। निम्नलिखित मामले देखे जा सकते हैं:
1. कठोरता समान है यदि नमूना और खनिज एक दूसरे को खरोंच नहीं करते हैं।
2. यह संभव है कि दोनों खनिज एक दूसरे को खरोंचते हैं, क्योंकि क्रिस्टल के शीर्ष और प्रोट्रूशियंस किनारों या दरार वाले विमानों की तुलना में कठिन हो सकते हैं। इसलिए, आप जिप्सम क्रिस्टल के चेहरे या उसके दरार के तल को दूसरे जिप्सम क्रिस्टल के शीर्ष से खरोंच सकते हैं।
3. खनिज पहले नमूने को खरोंचता है, और उच्च कठोरता वर्ग का एक नमूना उस पर खरोंच करता है। इसकी कठोरता तुलना के लिए उपयोग किए गए नमूनों के बीच में है, और इसका अनुमान आधे वर्ग में लगाया जा सकता है।

इस कठोरता निर्धारण की स्पष्ट सादगी के बावजूद, कई कारक गलत परिणाम दे सकते हैं। उदाहरण के लिए, आइए एक खनिज लें, जिसके गुण अलग-अलग दिशाओं में बहुत भिन्न होते हैं, जैसे कि डिस्थीन (काइनाइट): लंबवत, कठोरता 4-4.5 है, और चाकू की नोक एक स्पष्ट निशान छोड़ती है, लेकिन लंबवत में दिशा कठोरता 6-7 है और खनिज चाकू से बिल्कुल भी खरोंच नहीं करता है। ... इस खनिज के नाम की उत्पत्ति इस विशेषता से जुड़ी है और इस पर बहुत स्पष्ट रूप से जोर देती है। इसलिए, विभिन्न दिशाओं में कठोरता परीक्षण करना आवश्यक है।

कुछ समुच्चय में उन घटकों (क्रिस्टल या अनाज) की तुलना में अधिक कठोरता होती है, जिनसे वे बने होते हैं; एक नाखून से प्लास्टर के घने टुकड़े को खरोंचना मुश्किल हो सकता है। इसके विपरीत, कुछ झरझरा समुच्चय दानों के बीच रिक्तियों की उपस्थिति के कारण कम ठोस होते हैं। इसलिए, चाक को एक नाखून से खरोंच दिया जाता है, हालांकि इसमें 3 की कठोरता के साथ कैल्साइट क्रिस्टल होते हैं। त्रुटियों का एक अन्य स्रोत खनिज हैं जिनमें कुछ बदलाव हुए हैं। साधारण तरीकों से ख़स्ता, अपक्षयित नमूनों या खुरदरी और एकिकुलर संरचना के समुच्चय की कठोरता का आकलन करना असंभव है। ऐसे मामलों में, अन्य तरीकों का उपयोग करना बेहतर होता है।

दरार... हथौड़े से मारकर या चाकू दबाकर, क्रिस्टल को कभी-कभी दरार वाले विमानों के साथ प्लेटों में विभाजित किया जा सकता है। दरार न्यूनतम आसंजन वाले विमानों के साथ होती है। कई खनिजों में कई दिशाओं में दरार होती है: हलाइट और गैलेना - घन चेहरों के समानांतर; फ्लोराइट - ऑक्टाहेड्रोन के किनारों के साथ, कैल्साइट - rhombohedron। मीका-मस्कोवाइट क्रिस्टल; दरार वाले विमान स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं (दाईं ओर की तस्वीर में)।

अभ्रक और जिप्सम जैसे खनिजों में एक दिशा में पूर्ण दरार होती है, और अन्य दिशाओं में, दरार अपूर्ण या अनुपस्थित होती है। सावधानीपूर्वक अवलोकन से पारदर्शी क्रिस्टल के अंदर स्पष्ट क्रिस्टलोग्राफिक दिशाओं में सबसे पतले दरार वाले विमानों का पता चलता है।

फ्रैक्चर सतह... कई खनिज, जैसे कि क्वार्ट्ज और ओपल, किसी भी दिशा में नहीं टूटते हैं। उनमें से ज्यादातर गलत टुकड़ों में बंट गए। दरार की सतह को सपाट, असमान, शंक्वाकार, अर्ध-खड़ी, खुरदरी के रूप में वर्णित किया जा सकता है। धातुओं और कठोर खनिजों की दरार वाली सतह खुरदरी होती है। यह गुण एक नैदानिक ​​विशेषता के रूप में काम कर सकता है।

अन्य यांत्रिक गुण... कुछ खनिज (पाइराइट, क्वार्ट्ज, ओपल) हथौड़े के प्रहार से टुकड़ों में टूट जाते हैं - वे नाजुक होते हैं। अन्य, इसके विपरीत, मलबा दिए बिना पाउडर में बदल जाते हैं।

निंदनीय खनिजों को चपटा किया जा सकता है, जैसे कि शुद्ध देशी धातुएँ। वे पाउडर या मलबा नहीं बनाते हैं। अभ्रक के पतले स्लैब को प्लाईवुड की तरह मोड़ा जा सकता है। एक्सपोजर की समाप्ति के बाद, वे अपनी मूल स्थिति में लौट आएंगे - यह लोच की संपत्ति है। अन्य, जैसे जिप्सम और पाइराइट, मुड़े हुए हो सकते हैं, लेकिन वे विकृत रहते हैं - यह लचीलेपन का गुण है। इस तरह की विशेषताएं समान खनिजों की पहचान की अनुमति देती हैं - उदाहरण के लिए, लोचदार अभ्रक को लचीले क्लोराइट से अलग करना।

रंगाई... कुछ खनिज रंग में इतने शुद्ध और सुंदर होते हैं कि उनका उपयोग पेंट या वार्निश के रूप में किया जाता है। अक्सर उनके नाम रोजमर्रा के भाषण में उपयोग किए जाते हैं: पन्ना हरा, माणिक लाल, फ़िरोज़ा, नीलम, आदि। खनिजों का रंग, मुख्य नैदानिक ​​​​संकेतों में से एक, न तो स्थायी है और न ही शाश्वत है।

ऐसे कई खनिज हैं जिनमें रंग स्थिर है - मैलाकाइट हमेशा हरा होता है, ग्रेफाइट काला होता है, और देशी सल्फर पीला होता है। क्वार्ट्ज (रॉक क्रिस्टल), कैल्साइट, हैलाइट (टेबल सॉल्ट) जैसे सामान्य खनिज अशुद्धियों से मुक्त होने पर रंगहीन होते हैं। हालांकि, बाद की उपस्थिति रंग का कारण बनती है, और हम नीला नमक, पीला, गुलाबी, बैंगनी और भूरा क्वार्ट्ज जानते हैं। फ्लोराइट में रंगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है।

खनिज के रासायनिक सूत्र में अशुद्धता तत्वों की उपस्थिति एक बहुत ही विशिष्ट रंग की ओर ले जाती है। इस तस्वीर में हरे रंग का क्वार्ट्ज (प्रेज़) दिखाया गया है, जो अपने शुद्ध रूप में पूरी तरह से रंगहीन और पारदर्शी है।

टूमलाइन, एपेटाइट और बेरिल के अलग-अलग रंग हैं। रंग विभिन्न रंगों वाले खनिजों की एक अचूक नैदानिक ​​​​विशेषता नहीं है। खनिज का रंग क्रिस्टल जाली में शामिल अशुद्धता तत्वों की उपस्थिति के साथ-साथ मेजबान क्रिस्टल में विभिन्न वर्णक, अशुद्धियों, समावेशन पर भी निर्भर करता है। कभी-कभी इसे विकिरण जोखिम से जोड़ा जा सकता है। कुछ खनिज प्रकाश के आधार पर रंग बदलते हैं। तो, अलेक्जेंड्राइट दिन के उजाले में हरा और कृत्रिम प्रकाश में बैंगनी होता है।

कुछ खनिजों के लिए, रंग की तीव्रता तब बदल जाती है जब क्रिस्टल के फलकों को प्रकाश के सापेक्ष घुमाया जाता है। रोटेशन के दौरान कॉर्डिएराइट क्रिस्टल का रंग नीले से पीले रंग में बदल जाता है। इसका कारण यह है कि फुफ्फुसावरण कहे जाने वाले ये क्रिस्टल किरण की दिशा के आधार पर प्रकाश को अलग तरह से अवशोषित करते हैं।

कुछ खनिजों का रंग एक अलग रंग की फिल्म की उपस्थिति में भी बदल सकता है। ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप, ये खनिज एक कोटिंग के साथ लेपित हो जाते हैं, जो संभवतः, किसी तरह सूर्य के प्रकाश या कृत्रिम प्रकाश के प्रभाव को नरम कर देता है। कुछ रत्न कुछ समय के लिए सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर अपना रंग खो देते हैं: पन्ना अपना गहरा हरा रंग, नीलम और गुलाब क्वार्ट्ज फीका खो देता है।

चांदी युक्त कई खनिज (जैसे पाइरार्गाइराइट और प्राउस्टाइट) भी सूर्य के प्रकाश के प्रति संवेदनशील होते हैं। सूर्य के प्रभाव में एपेटाइट एक काले घूंघट से ढका हुआ है। संग्राहकों को ऐसे खनिजों को प्रकाश के संपर्क में आने से बचाना चाहिए। धूप में रियलगर का लाल रंग सुनहरे पीले रंग में बदल जाता है। इस तरह के रंग परिवर्तन प्रकृति में बहुत धीरे-धीरे होते हैं, लेकिन प्रकृति में होने वाली प्रक्रियाओं को तेज करते हुए, खनिज के रंग को कृत्रिम रूप से बहुत जल्दी बदलना संभव है। उदाहरण के लिए, आप बैंगनी नीलम से पीला सिट्रीन गर्म करके प्राप्त कर सकते हैं; हीरे, माणिक और नीलम विकिरण और पराबैंगनी किरणों के माध्यम से कृत्रिम रूप से "सुधार" किए जाते हैं। रॉक क्रिस्टल, मजबूत विकिरण के कारण, धुएँ के रंग का क्वार्ट्ज में बदल जाता है। अगेट, अगर इसका ग्रे रंग बहुत आकर्षक नहीं लगता है, तो इसे कपड़ों के लिए एक साधारण एनिलिन डाई के उबलते घोल में डुबो कर फिर से रंगा जा सकता है।

पाउडर रंग (डैश)... रेखा का रंग बिना काटे चीनी मिट्टी के बरतन की खुरदरी सतह के खिलाफ रगड़ कर निर्धारित किया जाता है। साथ ही, किसी को यह नहीं भूलना चाहिए कि मोहस पैमाने पर चीनी मिट्टी के बरतन में 6-6.5 की कठोरता होती है, और अधिक कठोरता वाले खनिज केवल पाउडर चीनी मिट्टी के बरतन का सफेद पाउडर छोड़ देंगे। आप पाउडर को हमेशा मोर्टार में प्राप्त कर सकते हैं। रंगीन खनिज हमेशा एक हल्की रेखा देते हैं, बिना रंग के खनिज और सफेद - सफेद। आमतौर पर, कृत्रिम रूप से रंगीन या अशुद्धियों और रंजक वाले खनिजों में एक सफेद या ग्रे रेखा देखी जाती है। अक्सर यह होता है, जैसा कि बादल था, क्योंकि एक पतला रंग में, इसकी तीव्रता डाई की एकाग्रता से निर्धारित होती है। धात्विक चमक वाले खनिजों का विशेषता रंग उनके अपने रंग से भिन्न होता है। पीला पाइराइट एक हरी-काली लकीर देता है; काला हेमेटाइट चेरी लाल है, काला वुल्फ्रामाइट भूरा है, और कैसिटराइट लगभग अप्रकाशित है। एक रंगीन रेखा तनु या रंगहीन रेखा की तुलना में उससे किसी खनिज की पहचान करना तेज़ और आसान बनाती है।

चमक... रंग की तरह, यह एक खनिज की पहचान के लिए एक प्रभावी तरीका है। चमक इस बात पर निर्भर करती है कि क्रिस्टल की सतह पर प्रकाश कैसे परावर्तित और अपवर्तित होता है। धात्विक और अधात्विक चमक वाले खनिजों में अंतर स्पष्ट कीजिए। यदि उन्हें अलग करना संभव नहीं है, तो हम अर्ध-धातु चमक के बारे में बात कर सकते हैं। अपारदर्शी धातु खनिज (पाइराइट, गैलेना) अत्यधिक परावर्तक होते हैं और इनमें धातु की चमक होती है। खनिजों के एक अन्य महत्वपूर्ण समूह (जिंक ब्लेंड, कैसिटराइट, रूटाइल, आदि) के लिए, चमक को निर्धारित करना मुश्किल है। गैर-धातु चमक वाले खनिजों के लिए, निम्नलिखित श्रेणियां तीव्रता और चमक गुणों के अनुसार प्रतिष्ठित हैं:

1. हीरे की चमक, हीरे की तरह।
2. कांच की चमक।
3. चिकना चमक।
4. सुस्त चमक (खराब परावर्तन वाले खनिजों के लिए)।

चमक को समुच्चय की संरचना और प्रचलित दरार की दिशा से जोड़ा जा सकता है। पतली परत वाली संरचना वाले खनिजों में मोती की चमक होती है।

पारदर्शिता... एक खनिज की पारदर्शिता एक ऐसा गुण है जो अत्यधिक परिवर्तनशील है: एक अपारदर्शी खनिज को आसानी से पारदर्शी के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। अधिकांश रंगहीन क्रिस्टल (रॉक क्रिस्टल, हलाइट, पुखराज) इसी समूह के हैं। पारदर्शिता खनिज की संरचना पर निर्भर करती है - जिप्सम और अभ्रक के कुछ समुच्चय और छोटे दाने अपारदर्शी या पारभासी दिखाई देते हैं, जबकि इन खनिजों के क्रिस्टल पारदर्शी होते हैं। लेकिन अगर आप एक आवर्धक कांच के साथ छोटे दानों और समुच्चय को देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि वे पारदर्शी हैं।

अपवर्तक संकेतक... अपवर्तनांक किसी खनिज का एक महत्वपूर्ण प्रकाशिक स्थिरांक है। इसे विशेष उपकरणों का उपयोग करके मापा जाता है। जब प्रकाश की किरण अनिसोट्रोपिक क्रिस्टल के आंतरिक भाग में प्रवेश करती है, तो किरण का अपवर्तन होता है। यह द्विभाजन यह आभास देता है कि अध्ययन के तहत क्रिस्टल के समानांतर एक आभासी दूसरी वस्तु है। इसी तरह की घटना को पारदर्शी कैल्साइट क्रिस्टल के माध्यम से देखा जा सकता है।

चमक... कुछ खनिज, जैसे स्कीलाइट और विलेमाइट, पराबैंगनी किरणों से विकिरणित होते हैं, एक विशिष्ट प्रकाश के साथ चमकते हैं, जो कुछ मामलों में कुछ समय तक रह सकते हैं। जब एक अंधेरी जगह में गर्म किया जाता है, तो फ्लोराइट चमकता है - इस घटना को थर्मोल्यूमिनेसेंस कहा जाता है। जब कुछ खनिज रगड़ते हैं, तो एक अन्य प्रकार की चमक उत्पन्न होती है - ट्राइबोल्यूमिनेसिसेंस। ये विभिन्न प्रकार के ल्यूमिनेसिसेंस ऐसी विशेषताएं हैं जो कई खनिजों का निदान करना आसान बनाती हैं।

ऊष्मीय चालकता... यदि आप अपने हाथ में एम्बर का एक टुकड़ा और तांबे का एक टुकड़ा लेते हैं, तो ऐसा लगता है कि उनमें से एक दूसरे की तुलना में गर्म है। यह छाप इन खनिजों की विभिन्न तापीय चालकता के कारण है। इस प्रकार कीमती पत्थरों की कांच की नकल को पहचाना जा सकता है; ऐसा करने के लिए, आपको गाल पर एक कंकड़ लगाने की जरूरत है, जहां त्वचा गर्मी के प्रति अधिक संवेदनशील होती है।

निम्नलिखित गुणयह निर्धारित किया जा सकता है कि वे किसी व्यक्ति में क्या संवेदनाएं पैदा करते हैं। ग्रेफाइट और तालक स्पर्श करने के लिए चिकने लगते हैं, जबकि जिप्सम और काओलिन शुष्क और खुरदरे लगते हैं। पानी में घुलनशील खनिज जैसे हैलाइट, सिल्विनाइट, एप्सोमाइट का एक विशिष्ट स्वाद होता है - नमकीन, कड़वा, खट्टा। कुछ खनिजों (सल्फर, आर्सेनोपाइराइट और फ्लोराइट) में आसानी से पहचानने योग्य गंध होती है जो नमूने पर प्रभाव के तुरंत बाद होती है।

चुंबकत्व... कुछ खनिजों के टुकड़े या पाउडर, मुख्य रूप से उच्च लौह सामग्री के साथ, चुंबक का उपयोग करके अन्य समान खनिजों से अलग किया जा सकता है। मैग्नेटाइट और पाइरोटाइट अत्यधिक चुंबकीय होते हैं और लोहे के बुरादे को आकर्षित करते हैं। कुछ खनिज, जैसे हेमेटाइट, लाल गर्म गर्म करने पर चुंबकीय हो जाते हैं।

रासायनिक गुण... खनिजों को उनके रासायनिक गुणों के आधार पर निर्धारित करने के लिए, विशेष उपकरणों के अलावा, विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान के व्यापक ज्ञान की आवश्यकता होती है।

गैर-पेशेवरों के लिए उपलब्ध कार्बोनेटों को निर्धारित करने का एक सरल तरीका है - हाइड्रोक्लोरिक एसिड के कमजोर समाधान की क्रिया (इसके बजाय, आप साधारण टेबल सिरका ले सकते हैं - पतला एसिटिक एसिड जो कि रसोई में पाया जाता है)। इस तरह, आप सफेद जिप्सम से कैल्साइट के रंगहीन नमूने को आसानी से अलग कर सकते हैं - आपको एसिड के नमूने पर एक बूंद डालने की जरूरत है। जिप्सम इस पर प्रतिक्रिया नहीं करता है, और कार्बन डाइऑक्साइड जारी होने पर कैल्साइट "उबालता है"।

पदार्थों के क्रिस्टल में अद्वितीय भौतिक गुण होते हैं:
1. अनिसोट्रॉपी भौतिक गुणों की उस दिशा पर निर्भरता है जिसमें ये गुण निर्धारित होते हैं। केवल एकल क्रिस्टल की एक विशेषता।

यह इस तथ्य के कारण है कि क्रिस्टल में एक क्रिस्टल जाली होती है, जिसका आकार अलग-अलग दिशाओं में अलग-अलग डिग्री की बातचीत का कारण बनता है।

इस संपत्ति के लिए धन्यवाद:

A. अभ्रक केवल एक दिशा में परिसीमन करता है।

B. ग्रेफाइट आसानी से परतों में टूट जाता है, लेकिन एक परत अविश्वसनीय रूप से मजबूत होती है।

B. जिप्सम विभिन्न दिशाओं में असमान रूप से ऊष्मा का संचालन करता है।

D. टूमलाइन क्रिस्टल पर विभिन्न कोणों से टकराने वाली प्रकाश की किरण इसे विभिन्न रंगों में रंग देती है।

कड़ाई से बोलते हुए, यह अनिसोट्रॉपी है जो किसी दिए गए पदार्थ के लिए विशिष्ट रूप के क्रिस्टल के गठन को निर्धारित करता है। तथ्य यह है कि, क्रिस्टल जाली की संरचना के कारण, क्रिस्टल का विकास असमान रूप से होता है - एक स्थान पर तेजी से, दूसरे में बहुत धीमा। नतीजतन, क्रिस्टल आकार लेता है। इस संपत्ति के बिना, क्रिस्टल गोलाकार या सामान्य रूप से, बिल्कुल किसी भी आकार में विकसित होंगे।

यह पॉलीक्रिस्टल के अनियमित आकार की भी व्याख्या करता है - उनमें अनिसोट्रॉपी नहीं होती है, क्योंकि वे क्रिस्टल की एक अंतर्वृद्धि हैं।

2. आइसोट्रॉपी अनिसोट्रॉपी के विपरीत पॉलीक्रिस्टल की एक संपत्ति है। यह केवल पॉलीक्रिस्टल के पास है।

चूँकि सिंगल क्रिस्टल का आयतन पूरे पॉलीक्रिस्टल के आयतन से बहुत कम होता है, इसलिए इसमें सभी दिशाएँ समान होती हैं।

उदाहरण के लिए, धातुएं सभी दिशाओं में समान रूप से गर्मी और विद्युत प्रवाह का संचालन करती हैं, क्योंकि वे पॉलीक्रिस्टल हैं।

इस संपत्ति के बिना, हम कुछ भी बनाने में सक्षम नहीं होंगे। अधिकांश निर्माण सामग्री पॉलीक्रिस्टल हैं, इसलिए आप उन्हें जिस तरफ भी घुमाएंगे, वे पकड़ लेंगे। दूसरी ओर, एकल क्रिस्टल एक स्थिति में सुपरहार्ड हो सकते हैं, और दूसरे में बहुत भंगुर हो सकते हैं।

3. बहुरूपता विभिन्न क्रिस्टल जाली बनाने के लिए समान परमाणुओं (आयनों, अणुओं) की संपत्ति है। विभिन्न क्रिस्टल जाली के कारण, ऐसे क्रिस्टल में पूरी तरह से भिन्न गुण हो सकते हैं।

यह गुण सरल पदार्थों के कुछ एलोट्रोपिक संशोधनों के गठन को निर्धारित करता है, उदाहरण के लिए, कार्बन - ये हीरा और ग्रेफाइट हैं।

हीरा गुण:

· उच्च कठोरता .

· बिजली का संचालन नहीं करता है।

· ऑक्सीजन की धारा में जलता है।

ग्रेफाइट गुण:

· नरम खनिज।

· विद्युत का संचालन करता है।

· इससे आग रोक मिट्टी बनाई जाती है।

क्रिस्टल की जाली संरचना का सिद्धांत 19 वीं शताब्दी के मध्य में फ्रांसीसी क्रिस्टलोग्राफर ओ। ब्रावाइस द्वारा बनाया गया था, और फिर रूसी क्रिस्टलोग्राफर, शिक्षाविद ई.एस. फ्योडोरोव और जर्मन वैज्ञानिक ए। शॉनफ्लिस ने इस सिद्धांत के गणितीय विकास को पूरा किया। क्रिस्टल की जाली संरचना के सिद्धांत के निर्माण और विकास में, ब्रावाइस, फेडोरोव और अन्य क्रिस्टलोग्राफर पूरी तरह से क्रिस्टलीय पदार्थ के कुछ महत्वपूर्ण गुणों पर निर्भर थे।

क्रिस्टल के मुख्य गुण उनकी समरूपता, अनिसोट्रॉपी, आत्म-पहलू की क्षमता और समरूपता हैं।

सजातीयआमतौर पर एक शरीर के रूप में संदर्भित किया जाता है जो अपने सभी भागों में समान गुण प्रदर्शित करता है। क्रिस्टलीय पिंड सजातीय है, क्योंकि इसके विभिन्न भागों की संरचना समान है, अर्थात, एक ही स्थानिक जाली से संबंधित घटक कणों का समान अभिविन्यास। एक क्रिस्टल की समरूपता को एक तरल या गैस की समरूपता से अलग किया जाना चाहिए, जो एक सांख्यिकीय प्रकृति की है।

एनिस्ट्रोपिकऐसा सजातीय पिंड कहलाता है, जिसमें असमान दिशाओं में असमान गुण होते हैं। क्रिस्टलीय शरीर अनिसोट्रोपिक है, क्योंकि स्थानिक जाली की संरचना, और इसलिए क्रिस्टल ही, सामान्य मामले में, गैर-समानांतर दिशाओं में समान नहीं है। समानांतर दिशाओं में, क्रिस्टल की रचना करने वाले कण, साथ ही साथ इसकी स्थानिक जाली के नोड्स, बिल्कुल उसी तरह स्थित होते हैं, इसलिए, ऐसी दिशाओं में क्रिस्टल के गुण समान होने चाहिए।

एक स्पष्ट अनिसोट्रॉपी का एक विशिष्ट उदाहरण अभ्रक है, जिसके क्रिस्टल आसानी से केवल एक निश्चित दिशा में विभाजित होते हैं। अनिसोट्रॉपी का एक और हड़ताली उदाहरण डिस्टेन मिनरल (AlOAl) है, जिसके क्रिस्टल में पार्श्व फलक होते हैं जिनमें अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दिशाओं में बहुत भिन्न कठोरता मान होते हैं। यदि किसी घन के आकार के सेंधा नमक के क्रिस्टल से छड़ों को अलग-अलग दिशाओं में काट दिया जाए, तो इन छड़ों को तोड़ने के लिए अलग-अलग प्रयास करने होंगे। घन के किनारों पर लंबवत एक छड़ लगभग 570 ग्राम / मिमी 2 के बल से टूट जाएगी; मुखर विकर्णों के समानांतर एक छड़ के लिए, ब्रेकिंग बल 1150 G / mm 2 होगा, और घन के ठोस विकर्ण के समानांतर रॉड का विराम 2150 G / mm 2 के बल के साथ होगा।

दिए गए उदाहरण, निश्चित रूप से, उनकी विशिष्टता में असाधारण हैं। हालांकि, सटीक अध्ययनों ने स्थापित किया है कि बिल्कुल सभी क्रिस्टल में किसी न किसी तरह से अनिसोट्रॉपी होती है।

अनाकार निकाय सजातीय और कुछ हद तक अनिसोट्रोपिक भी हो सकते हैं। लेकिन किसी भी परिस्थिति में अनाकार पदार्थ स्वयं पॉलीहेड्रॉन का रूप नहीं ले सकते। प्लैनर पॉलीहेड्रॉन के रूप में केवल क्रिस्टलीय निकाय ही बन सकते हैं। आत्म-कटौती करने की क्षमता में, अर्थात्, एक बहुआयामी रूप लेते हैं, एक क्रिस्टलीय पदार्थ का सबसे विशिष्ट बाहरी संकेत प्रकट होता है।

क्रिस्टल के सही ज्यामितीय आकार ने लंबे समय तक मानव का ध्यान आकर्षित किया है, और इसकी रहस्यमयता ने अतीत में लोगों में विभिन्न अंधविश्वासों को जन्म दिया है। 18 वीं शताब्दी की शुरुआत में हीरा, पन्ना, माणिक, नीलम, नीलम, पुखराज, फ़िरोज़ा, गार्नेट, आदि जैसे पदार्थों के क्रिस्टल। उन्हें अलौकिक शक्तियों का वाहक माना जाता था और उनका उपयोग न केवल कीमती गहनों के रूप में किया जाता था, बल्कि तावीज़ के रूप में या कई बीमारियों और जहरीले सांपों के काटने के लिए भी किया जाता था।

वास्तव में, पहले दो गुणों की तरह, आत्म-पहलू की क्षमता, क्रिस्टलीय पदार्थ की सही आंतरिक संरचना का परिणाम है। क्रिस्टल की बाहरी सीमाएँ, जैसा कि यह थीं, उनकी आंतरिक संरचना की इस शुद्धता को दर्शाती हैं, क्योंकि प्रत्येक क्रिस्टल को इसके स्थानिक जाली का एक हिस्सा माना जा सकता है, जो विमानों (चेहरे) द्वारा सीमित है।

इसी समय, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्रिस्टलीय पदार्थ की आत्म-पहलू की क्षमता हमेशा प्रकट नहीं होती है, लेकिन केवल विशेष रूप से अनुकूल परिस्थितियों में, जब बाहरी वातावरण क्रिस्टल के गठन और मुक्त विकास में हस्तक्षेप नहीं करता है। ऐसी स्थितियों के अभाव में या तो पूरी तरह से अनियमित या आंशिक रूप से विकृत क्रिस्टल प्राप्त होते हैं। इसके बावजूद, वे अपने सभी आंतरिक गुणों को बरकरार रखते हैं, जिसमें वे कारण भी शामिल हैं जो क्रिस्टल को एक बहुफलक का आकार लेते हैं। इसलिए, यदि अनियमित आकार का एक क्रिस्टल अनाज कुछ शर्तों में रखा जाता है जिसमें क्रिस्टल स्वतंत्र रूप से विकसित हो सकता है, तो थोड़ी देर बाद यह इस पदार्थ में निहित एक प्लेनर पॉलीहेड्रॉन का रूप ले लेगा।

क्रिस्टल समरूपताउनकी प्राकृतिक आंतरिक संरचना का भी प्रतिबिंब है। सभी क्रिस्टल एक डिग्री या किसी अन्य के सममित होते हैं, अर्थात, वे नियमित रूप से दोहराए जाने वाले समान भागों से मिलकर बने होते हैं, क्योंकि उनकी संरचना एक स्थानिक जाली द्वारा व्यक्त की जाती है, जो कि इसकी प्रकृति से हमेशा सममित होती है।

1912 में म्यूनिख के भौतिक विज्ञानी एम। लाउ द्वारा एक्स-रे के विवर्तन की घटना की खोज के रूप में वे एक क्रिस्टल से गुजरते हैं, क्रिस्टलीय पदार्थ की जाली संरचना के सिद्धांत की शुद्धता की पहली प्रयोगात्मक पुष्टि थी। उस क्षण से, एक ओर, क्रिस्टल के माध्यम से एक्स-रे का अध्ययन करना संभव हो गया, और दूसरी ओर, एक्स-रे की सहायता से क्रिस्टल की आंतरिक संरचना का अध्ययन करना। इस तरह, यह साबित हो गया कि बिल्कुल सभी क्रिस्टल एक दूसरे के संबंध में नियमित रूप से व्यवस्थित कणों से मिलकर बने होते हैं, जैसे कि एक स्थानिक जाली के नोड्स।

लाउ के प्रयोगों के बाद, क्रिस्टल की जाली संरचना का सिद्धांत केवल एक सट्टा निर्माण नहीं रह गया और एक कानून का रूप ले लिया।

विषय ठोस समरूपता

1 क्रिस्टलीय और अनाकार निकाय।

2 समरूपता के तत्व और उनकी बातचीत

3 क्रिस्टल पॉलीहेड्रा और क्रिस्टल जाली की समरूपता।

क्रिस्टलोग्राफिक वर्गों के निर्माण के 4 सिद्धांत

प्रयोगशाला कार्य संख्या 2

क्रिस्टल मॉडल की संरचना का अध्ययन

उपकरण और सहायक उपकरण: क्रिस्टलीय संरचना वाले रासायनिक तत्वों को दर्शाने वाले कार्ड;

कार्य का उद्देश्य: प्रस्तावित रासायनिक तत्वों के लिए क्रिस्टल जाली की अवधि की गणना करने के लिए क्रिस्टलीय और अनाकार निकायों, क्रिस्टल जाली के समरूपता के तत्वों, क्रिस्टलोग्राफिक वर्गों के निर्माण के सिद्धांतों का अध्ययन करना।

विषय पर बुनियादी अवधारणाएँ

क्रिस्टल एक त्रि-आयामी आवधिक परमाणु संरचना वाले ठोस होते हैं। संतुलन की स्थिति के तहत, संरचनाओं में नियमित सममित पॉलीहेड्रा का एक प्राकृतिक रूप होता है। क्रिस्टल ठोसों की एक संतुलन अवस्था है।

प्रत्येक रासायनिक पदार्थ जो दी गई थर्मोडायनामिक स्थितियों (तापमान, दबाव) के तहत क्रिस्टलीय अवस्था में होता है, उसकी एक समान परमाणु-क्रिस्टल संरचना होती है।

एक क्रिस्टल जो गैर-संतुलन स्थितियों में विकसित हुआ है और जिसमें सही पहलू नहीं है या प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप इसे खो दिया है, क्रिस्टलीय राज्य की मुख्य विशेषता को बरकरार रखता है - जाली परमाणु संरचना (क्रिस्टल जाली) और इसके द्वारा निर्धारित सभी गुण .

क्रिस्टलीय और अनाकार ठोस

ठोस अपनी संरचना, कणों के बंधन बलों की प्रकृति (परमाणु, आयन, अणु) और भौतिक गुणों के संदर्भ में अत्यंत विविध हैं। ठोस पदार्थों के भौतिक गुणों के गहन अध्ययन की व्यावहारिक आवश्यकता ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि पृथ्वी पर सभी भौतिक विज्ञानी ठोस के अध्ययन, पूर्व निर्धारित गुणों के साथ नई सामग्री के निर्माण और उनके व्यावहारिक अनुप्रयोग के विकास में लगे हुए हैं। यह ज्ञात है कि द्रव से ठोस अवस्था में पदार्थों के संक्रमण के दौरान, दो अलग-अलग प्रकार के ठोसकरण संभव हैं।

पदार्थ का क्रिस्टलीकरण

क्रिस्टल (आदेशित कणों के क्षेत्र) एक निश्चित तापमान पर ठंडा तरल में दिखाई देते हैं - क्रिस्टलीकरण केंद्र, जो पदार्थ से और अधिक गर्मी हटाने के साथ, तरल चरण से कणों के लगाव के कारण बढ़ते हैं और पूरे मात्रा को कवर करते हैं पदार्थ।

घटते तापमान के साथ द्रव की चिपचिपाहट में तेजी से वृद्धि के कारण जमना।

इस ठोसकरण प्रक्रिया के दौरान बनने वाले ठोस पदार्थों को अनाकार निकायों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। उनमें से ऐसे पदार्थ हैं जिनमें क्रिस्टलीकरण बिल्कुल नहीं देखा जाता है (सीलिंग मोम, मोम, राल), और ऐसे पदार्थ जो क्रिस्टलीकृत हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, कांच। हालांकि, इस तथ्य के कारण कि घटते तापमान के साथ उनकी चिपचिपाहट तेजी से बढ़ जाती है, अणुओं की गति, जो क्रिस्टल के निर्माण और वृद्धि के लिए आवश्यक है, मुश्किल हो जाती है, और क्रिस्टलीकरण की शुरुआत से पहले पदार्थ को जमने का समय होता है। ऐसे पदार्थों को कांच जैसा कहा जाता है। इन पदार्थों के क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया ठोस अवस्था में बहुत धीमी गति से होती है, और उच्च तापमान पर अधिक आसानी से होती है। कांच के "विचलन" या "क्षीणन" की प्रसिद्ध घटना कांच के अंदर छोटे क्रिस्टल के गठन के कारण होती है, जिसकी सीमाओं पर प्रकाश परावर्तित और बिखरा हुआ होता है, जिसके परिणामस्वरूप कांच अपारदर्शी हो जाता है। एक समान पैटर्न तब होता है जब एक स्पष्ट मिश्री "शक्कर" होती है।

अनाकार निकायों को बहुत अधिक चिपचिपाहट गुणांक वाले तरल पदार्थ के रूप में माना जा सकता है। यह ज्ञात है कि अनाकार निकायों में तरलता की कमजोर रूप से व्यक्त संपत्ति देखी जा सकती है। यदि आप किसी फ़नल को मोम या सीलिंग मोम के टुकड़ों से भरते हैं, तो थोड़ी देर के बाद, अलग-अलग तापमान के लिए अलग-अलग, अनाकार शरीर के टुकड़े धीरे-धीरे धुंधले हो जाएंगे, फ़नल का आकार ले लेंगे और रॉड के रूप में उसमें से बाहर निकल जाएंगे। . यहां तक ​​कि कांच भी तरल पाया गया है। पुरानी इमारतों में कांच के शीशे की मोटाई के मापन से पता चला है कि कई शताब्दियों में कांच ऊपर से नीचे तक बहने में कामयाब रहा है। कांच के निचले हिस्से की मोटाई ऊपरी हिस्से की तुलना में थोड़ी अधिक निकली।

कड़ाई से बोलते हुए, केवल क्रिस्टलीय निकायों को ठोस कहा जाना चाहिए। उनके कुछ गुणों में अनाकार शरीर, और सबसे महत्वपूर्ण रूप से संरचना में, तरल पदार्थ के समान होते हैं: उन्हें बहुत उच्च चिपचिपाहट के साथ अत्यधिक सुपरकूल्ड तरल पदार्थ माना जा सकता है।

यह ज्ञात है कि, क्रिस्टल में लंबी दूरी के क्रम के विपरीत (कणों की क्रमबद्ध व्यवस्था प्रत्येक क्रिस्टल अनाज की पूरी मात्रा में बरकरार रहती है), तरल और अनाकार निकायों में कणों की व्यवस्था में शॉर्ट-रेंज ऑर्डर देखा जाता है। इसका अर्थ है कि किसी भी कण के संबंध में, निकटतम पड़ोसी कणों की व्यवस्था का आदेश दिया जाता है, हालांकि यह क्रिस्टल के रूप में स्पष्ट रूप से व्यक्त नहीं किया जाता है, लेकिन किसी दिए गए कण के प्रभाव पर, उसके संबंध में अन्य कणों की व्यवस्था कम हो जाती है। और कम आदेशित और दूरी पर 3 - 4 - अणु के प्रभावी व्यास, कणों की व्यवस्था में क्रम पूरी तरह से गायब हो जाता है।

पदार्थ की विभिन्न अवस्थाओं की तुलनात्मक विशेषताओं को तालिका 2.1 में दिखाया गया है।

क्रिस्टल सेल

ठोस पदार्थों की सही आंतरिक संरचना का वर्णन करने की सुविधा के लिए, आमतौर पर स्थानिक या क्रिस्टल जाली की अवधारणा का उपयोग किया जाता है। यह एक स्थानिक ग्रिड है, जिसके नोड्स पर कण स्थित होते हैं - आयन, परमाणु, अणु जो एक क्रिस्टल बनाते हैं।

चित्र 2.1 एक स्थानिक क्रिस्टल जालक को दर्शाता है। बोल्ड रेखाएं सबसे छोटी समानांतर चतुर्भुज को चिह्नित करती हैं, पूरे क्रिस्टल का निर्माण समानांतर विस्थापन द्वारा तीन समन्वय अक्षों के साथ किया जा सकता है जो समानांतर चतुर्भुज किनारों की दिशा के साथ मेल खाते हैं। इस समानांतर चतुर्भुज को जाली की मुख्य या इकाई कोशिका कहा जाता है। परमाणु इस मामले में समानांतर चतुर्भुज के शीर्ष पर स्थित हैं।

यूनिट सेल की एक स्पष्ट विशेषता के लिए, 6 मान निर्धारित किए गए हैं: तीन किनारे ए, बी, सी और समानांतर चतुर्भुज के किनारों के बीच तीन कोण ए, बी, जी।इन राशियों को जालक पैरामीटर कहा जाता है। मापदंडों ए, बी, सी - ये क्रिस्टल जालक में अंतरापरमाण्विक दूरियां हैं। उनके संख्यात्मक मान 10 -10 मीटर के क्रम के हैं।

जाली का सबसे सरल प्रकार है घनमापदंडों के साथ ए = बी = सी तथा ए = बी = जी = 90 0।

मिलर सूचकांक

तथाकथित मिलर इंडेक्स का उपयोग क्रिस्टल में नोड्स, दिशाओं और विमानों को प्रतीकात्मक रूप से नामित करने के लिए किया जाता है।

नोड सूचकांक

चयनित मूल के सापेक्ष जाली में किसी भी नोड की स्थिति तीन निर्देशांक द्वारा निर्धारित की जाती है एक्स, वाई, जेड (चित्र 2.2)।

जाली मापदंडों के संदर्भ में, इन निर्देशांकों को निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है एक्स = एमए, वाई = एनबी, जेड = पीसी, कहाँ पे ए, बी, सी - जाली पैरामीटर, एम, एन, पी - पूर्ण संख्याएं।

इस प्रकार, यदि जाली अक्ष के साथ लंबाई की इकाई को मीटर नहीं, बल्कि जाली के मापदंडों के रूप में लिया जाता है ए, बी, सी (लंबाई की अक्षीय इकाइयाँ), फिर नोड के निर्देशांक संख्याएँ होंगी एम, एन, पी। इन नंबरों को नोड इंडेक्स कहा जाता है और इन्हें इसके द्वारा दर्शाया जाता है।

निर्देशांक की नकारात्मक दिशाओं के क्षेत्र में स्थित नोड्स के लिए, संबंधित इंडेक्स के ऊपर माइनस साइन लगाएं। उदाहरण के लिए ।

दिशा सूचकांक

क्रिस्टल में दिशा निर्धारित करने के लिए, मूल से गुजरने वाली एक सीधी रेखा का चयन किया जाता है (चित्र 2.2)। इसका अभिविन्यास विशिष्ट रूप से सूचकांक द्वारा निर्धारित किया जाता है एम एन पी पहला नोड जिसके माध्यम से यह गुजरता है। नतीजतन, दिशा सूचकांक तीन सबसे छोटे पूर्णांकों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं जो मूल के निकटतम नोड की स्थिति को दर्शाते हैं और दी गई दिशा में स्थित हैं। दिशा सूचक इस प्रकार लिखे गए हैं।

चित्र 2.3 घन जालक में मूल दिशाएँ।

समान दिशाओं वाले परिवार को टूटे कोष्ठकों द्वारा दर्शाया जाता है।

उदाहरण के लिए, समान दिशाओं के परिवार में दिशाएँ शामिल हैं

चित्र 2.3 घन जालक में मुख्य दिशाओं को दर्शाता है।

विमान सूचकांक

अंतरिक्ष में कोई भी स्थिति तीन खंडों को निर्दिष्ट करके निर्धारित की जाती है ओए, ओवी, ओएस (चित्र 2.4), जिसे यह चयनित समन्वय प्रणाली के अक्षों पर काटता है। अक्षीय इकाइयों में खंडों की लंबाई होगी:; ; ...

तीन नंबर एम एन पी विमान की स्थिति को काफी निर्धारित करें एस। इन नंबरों के साथ मिलर इंडेक्स प्राप्त करने के लिए, आपको कुछ परिवर्तन करने की आवश्यकता है।

आइए हम अक्षीय खंडों के पारस्परिक मूल्यों के अनुपात की रचना करें और इसे तीन सबसे छोटी संख्याओं के अनुपात के माध्यम से व्यक्त करें एच, के, एल ताकि समानता .

नंबर एच, के, एल विमान के सूचकांक हैं। विमान के सूचकांकों को खोजने के लिए, अनुपात को सबसे कम आम भाजक से घटा दिया जाता है और हर को छोड़ दिया जाता है। भिन्नों के अंश और विमान के सूचकांक देते हैं। आइए इसे एक उदाहरण से समझाते हैं: एम = 1, एन = 2, पी = 3। फिर । इस प्रकार, विचाराधीन मामले के लिए एच = 6, के = 3, एल = 2। मिलर समतल सूचकांक कोष्ठक में संलग्न हैं (6 3 2). सेगमेंट एम एन पी भिन्नात्मक हो सकता है, लेकिन मिलर के सूचकांकों को इस मामले में भी पूर्णांकों में व्यक्त किया जाता है।

होने देना एम = 1, एन =, पी =, तो .

जब समतल किसी निर्देशांक अक्ष के समानांतर उन्मुख होता है, तो इस अक्ष के अनुरूप सूचकांक शून्य होता है।

यदि अक्ष पर काटे जाने वाले रेखा खंड का ऋणात्मक मान है, तो संबंधित समतल अनुक्रमणिका का भी ऋणात्मक चिह्न होगा। होने देना एच = - 6, के = 3, एल = 2, तब ऐसा समतल विमानों के मिलर सूचकांकों में लिखा जाएगा।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विमान के सूचकांक (एच, के, एल) किसी विशेष विमान के अभिविन्यास को नहीं, बल्कि समानांतर विमानों के एक परिवार को सेट करें, जो कि संक्षेप में, विमान के क्रिस्टलोग्राफिक अभिविन्यास को निर्धारित करता है।

चित्र 2.5 घन जालक में मुख्य तलों को दर्शाता है।

मिलर सूचकांकों में भिन्न कुछ विमान हैं

भौतिक और क्रिस्टलोग्राफिक अर्थों में समकक्ष। घन जाली में, तुल्यता का एक उदाहरण घन के फलक हैं। भौतिक तुल्यता इस तथ्य में निहित है कि इन सभी विमानों में जाली नोड्स की व्यवस्था में समान संरचना होती है, और इसके परिणामस्वरूप, समान भौतिक गुण होते हैं। उनकी क्रिस्टलोग्राफिक तुल्यता यह है कि ये विमान एक दूसरे के साथ संरेखित होते हैं जब एक समन्वय अक्ष के चारों ओर एक कोण गुणक द्वारा घुमाया जाता है। समतुल्य विमानों का परिवार घुंघराले कोष्ठक द्वारा दिया जाता है। उदाहरण के लिए, प्रतीक घन चेहरों के पूरे परिवार को दर्शाता है।

हेक्सागोनल को छोड़कर, सभी जाली प्रणालियों के लिए मिलर के तीन-घटक प्रतीकवाद का उपयोग किया जाता है। एक हेक्सागोनल जाली (चित्र 2.7 संख्या 8) में, नोड्स नियमित हेक्सागोनल प्रिज्म के शीर्ष पर और उनके हेक्सागोनल बेस के केंद्रों में स्थित होते हैं। एक हेक्सागोनल प्रणाली के क्रिस्टल में विमानों के अभिविन्यास को चार समन्वय अक्षों का उपयोग करके वर्णित किया गया है एक्स 1, एक्स 2, एक्स 3, जेड, तथाकथित मिलर - ब्रावाइस सूचकांक... एक्सेल एक्स 1, एक्स 2, एक्स 3 मूल बिंदु से 120 0 के कोण पर विचलन करें। एक्सिस जेड उनके लिए लंबवत। चार-घटक प्रतीकवाद द्वारा दिशाओं का पदनाम कठिन है और शायद ही कभी उपयोग किया जाता है, इसलिए, एक हेक्सागोनल जाली में दिशाएं मिलर के तीन-घटक प्रतीकवाद के अनुसार निर्धारित की जाती हैं।

क्रिस्टल के मूल गुण

क्रिस्टल के मुख्य गुणों में से एक है अनिसोट्रॉपी यह शब्द क्रिस्टल में दिशा के आधार पर भौतिक गुणों में परिवर्तन को दर्शाता है। तो एक क्रिस्टल में अलग-अलग दिशाओं के लिए अलग-अलग ताकत, कठोरता, तापीय चालकता, प्रतिरोधकता, अपवर्तक सूचकांक आदि हो सकते हैं। अनिसोट्रॉपी क्रिस्टल के सतही गुणों में भी प्रकट होता है। असमान क्रिस्टल फलकों के लिए पृष्ठ तनाव गुणांक के अलग-अलग मान होते हैं। जब एक क्रिस्टल पिघल या घोल से बढ़ता है, तो यही कारण है कि विभिन्न चेहरों की वृद्धि दर में अंतर होता है। विकास दर की अनिसोट्रॉपी बढ़ते क्रिस्टल के सही आकार को निर्धारित करती है। सतह के गुणों की अनिसोट्रॉपी भी विघटन दर की सोखने की क्षमता में अंतर में होती है, एक ही क्रिस्टल के विभिन्न चेहरों की रासायनिक गतिविधि। भौतिक गुणों की अनिसोट्रॉपी क्रिस्टल जाली की क्रमबद्ध संरचना का परिणाम है। ऐसी संरचना में, समतल परमाणुओं का पैकिंग घनत्व भिन्न होता है। चित्र 2.6 इसे स्पष्ट करता है।

परमाणुओं द्वारा उनकी जनसंख्या के घटते घनत्व के क्रम में विमानों को व्यवस्थित करने पर, हम निम्नलिखित श्रृंखला प्राप्त करते हैं: (0 1 0) (1 0 0) (1 1 0) (1 2 0) (3 2 0) ... सबसे सघन रूप से भरे हुए तलों में, परमाणु एक-दूसरे से अधिक मजबूती से बंधे होते हैं, क्योंकि उनके बीच की दूरी सबसे छोटी होती है। दूसरी ओर, सबसे अधिक भरे हुए विमान, कम आबादी वाले विमानों की तुलना में एक दूसरे से अपेक्षाकृत बड़ी दूरी पर होने के कारण, एक दूसरे से कमजोर रूप से जुड़े होंगे।

पूर्वगामी के आधार पर, हम कह सकते हैं कि हमारे सशर्त क्रिस्टल को समतल के साथ विभाजित करना सबसे आसान है (0 1 0), अन्य विमानों की तुलना में। यह वह जगह है जहाँ यांत्रिक शक्ति की अनिसोट्रॉपी प्रकट होती है। क्रिस्टल के अन्य भौतिक गुण (थर्मल, इलेक्ट्रिकल, चुंबकीय, ऑप्टिकल) भी अलग-अलग दिशाओं में भिन्न हो सकते हैं। क्रिस्टल, क्रिस्टल जाली और उनकी इकाई कोशिकाओं की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति कुछ दिशाओं (कुल्हाड़ियों) और विमानों के संबंध में समरूपता है।

क्रिस्टल समरूपता

तालिका 2.1

क्रिस्टल प्रणाली	यूनिट सेल के किनारों का अनुपात	एक इकाई सेल में कोणों का अनुपात
त्रिक्लिन्नया
मोनोक्लिनिक
विषमकोण का
चौकोर
घन
त्रिकोणीय (रोबोहेड्रल)
हेक्सागोनल

क्रिस्टल में कणों की व्यवस्था की आवधिकता के कारण, इसमें समरूपता होती है। यह गुण इस तथ्य में निहित है कि कुछ मानसिक क्रियाओं के परिणामस्वरूप, क्रिस्टल के कणों की प्रणाली स्वयं के साथ जुड़ जाती है, एक ऐसी स्थिति में चली जाती है जो प्रारंभिक एक से अप्रभेद्य होती है। प्रत्येक ऑपरेशन को समरूपता के तत्व से जोड़ा जा सकता है। क्रिस्टल के लिए चार सममिति तत्व होते हैं। इस - समरूपता का अक्ष, समरूपता का तल, समरूपता का केंद्र और समरूपता का दर्पण-घूर्णन अक्ष।

1867 में, रूसी क्रिस्टलोग्राफर ए.वी. गैडोलिन ने दिखाया कि वह मौजूद हो सकता है समरूपता तत्वों के 32 संभावित संयोजन।सममिति तत्वों के इन संभावित संयोजनों में से प्रत्येक को कहा जाता है समरूपता वर्ग।प्रयोग ने पुष्टि की कि प्रकृति में समरूपता के 32 वर्गों में से एक से संबंधित क्रिस्टल हैं। क्रिस्टलोग्राफी में, मापदंडों के अनुपात के आधार पर, समरूपता के 32 वर्गों को इंगित किया गया है ए, बी, सी, ए, बी, जी 7 प्रणालियों (समानार्थक) में संयुक्त हैं, जो निम्नलिखित नाम धारण करते हैं: ट्राइक्लिनिक, मोनोक्लिनिक, रोम्बिक, ट्राइगोनल, हेक्सागोनल, टेट्रागोनल और क्यूबिक सिस्टम। तालिका 2.1 इन प्रणालियों के लिए मापदंडों के अनुपात को दर्शाती है।

जैसा कि फ्रांसीसी क्रिस्टलोग्राफर ब्रेवेट ने दिखाया है, कुल 14 प्रकार के जाली हैं, जो विभिन्न क्रिस्टल प्रणालियों से संबंधित हैं।

यदि क्रिस्टल जाली के नोड केवल एक समानांतर चतुर्भुज के शीर्षों पर स्थित होते हैं, जो एक प्राथमिक कोशिका है, तो ऐसी जाली कहलाती है प्राचीन या सरल (चित्र 2.7 # 1, 2, 4, 9, 10, 12), यदि, इसके अलावा, समानांतर चतुर्भुज के आधारों के केंद्र में नोड्स हैं, तो ऐसी जाली को कहा जाता है आधार-केंद्रित (चित्र 2.7 # 3, 5), यदि स्थानिक विकर्णों के प्रतिच्छेदन पर गाँठ हो, तो जाली कहलाती है मात्रा केंद्रित (चित्र 2.7 # 6, 11, 13), और यदि सभी पार्श्व चेहरों के केंद्र में नोड हैं - मुख-केंद्रित (चित्रकारी 2.7 संख्या 7, 14)। जाली, जिसकी इकाई कोशिकाओं में समानांतर चतुर्भुज के आयतन के अंदर या उसके फलकों पर अतिरिक्त नोड होते हैं, कहलाते हैं जटिल।

ब्रावाइस जाली समान और समान रूप से स्थित कणों (परमाणु, आयन) का एक संग्रह है, जिसे समानांतर स्थानांतरण के माध्यम से एक दूसरे के साथ जोड़ा जा सकता है। यह नहीं माना जाना चाहिए कि एक ब्रावाइस जाली किसी दिए गए क्रिस्टल के सभी परमाणुओं (आयनों) को समाप्त कर सकती है। क्रिस्टल की जटिल संरचना को कई समाधानों के संयोजन के रूप में दर्शाया जा सकता है वर्तमान Bravais, एक दूसरे में धकेल दिया। उदाहरण के लिए, टेबल सॉल्ट की क्रिस्टल जाली सोडियम क्लोराइड (चित्र 2.8) आयनों द्वारा निर्मित दो घन फलक-केंद्रित ब्रवाइज जाली से मिलकर बना है ना - तथा सीएल +, घन के आधे किनारों से एक दूसरे के सापेक्ष ऑफसेट।

झंझरी अवधि की गणना।

क्रिस्टल की रासायनिक संरचना और इसकी स्थानिक संरचना को जानकर, इस क्रिस्टल की जाली अवधि की गणना करना संभव है। कार्य एक इकाई सेल में अणुओं (परमाणुओं, आयनों) की संख्या को स्थापित करने के लिए नीचे आता है, इसकी मात्रा को जाली अवधि के संदर्भ में व्यक्त करते हैं और, क्रिस्टल के घनत्व को जानकर, उचित गणना करते हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कई प्रकार के क्रिस्टल जाली के लिए, अधिकांश परमाणु एक इकाई सेल से संबंधित नहीं होते हैं, लेकिन एक साथ कई पड़ोसी इकाई कोशिकाओं में शामिल होते हैं।

उदाहरण के लिए, आइए सोडियम क्लोराइड का जालक आवर्त ज्ञात करें, जिसका जालक चित्र 2.8 में दिखाया गया है।

जाली अवधि निकटतम समान आयनों के बीच की दूरी के बराबर है। यह घन के किनारे से मेल खाती है। आइए हम एक प्राथमिक घन में सोडियम और क्लोरीन आयनों की संख्या ज्ञात करें, जिसका आयतन है डी 3, डी - जाली अवधि। घन के शीर्षों पर 8 सोडियम आयन होते हैं, लेकिन उनमें से प्रत्येक एक साथ आठ आसन्न प्राथमिक घनों का शीर्ष होता है, इसलिए, घन के शीर्ष पर स्थित आयन का केवल एक भाग ही इस आयतन का होता है। आठ ऐसे सोडियम आयन हैं, जो मिलकर सोडियम आयन बनाते हैं। छह सोडियम आयन घन फलकों के केंद्रों में स्थित होते हैं, लेकिन उनमें से प्रत्येक केवल आधा माना घन के अंतर्गत आता है। साथ में, वे सोडियम आयन बनाते हैं। इस प्रकार, माना गया प्राथमिक घन में चार सोडियम आयन होते हैं।

एक क्लोरीन आयन घन के स्थानिक विकर्णों के प्रतिच्छेदन पर स्थित होता है। यह पूरी तरह से हमारे प्राथमिक घन के अंतर्गत आता है। क्यूब के किनारों के बीच में बारह क्लोरीन आयन रखे गए हैं। उनमें से प्रत्येक मात्रा के अंतर्गत आता है घ 3 एक चौथाई तक, क्योंकि घन का किनारा एक साथ चार आसन्न इकाई कोशिकाओं के लिए सामान्य है। विचाराधीन घन में 12 ऐसे क्लोरीन आयन हैं, जो मिलकर क्लोरीन आयन बनाते हैं। प्रारंभिक मात्रा में कुल घ 3 इसमें 4 सोडियम आयन और 4 क्लोरीन आयन होते हैं, यानी सोडियम क्लोराइड के 4 अणु (एन = 4)।

यदि सोडियम क्लोराइड के 4 अणु आयतन पर कब्जा कर लेते हैं घ 3, तो क्रिस्टल के एक मोल का आयतन होगा , जहाँ A अवोगाद्रो की संख्या है, एन- एक इकाई कोशिका में अणुओं की संख्या।

दूसरी ओर, जहां तिल का द्रव्यमान होता है, क्रिस्टल का घनत्व होता है। फिर कहाँ पे

(2.1)

एक समानांतर चतुर्भुज इकाई सेल (सामग्री की गिनती) में परमाणुओं की संख्या निर्धारित करते समय, किसी को नियम द्वारा निर्देशित किया जाना चाहिए:

q यदि परमाणु क्षेत्र का केंद्र इकाई कोशिका के किसी एक शीर्ष के साथ मेल खाता है, तो यह कोशिका ऐसे परमाणु से संबंधित होती है, क्योंकि समानांतर चतुर्भुज के किसी भी शीर्ष पर आठ आसन्न समानांतर चतुर्भुज एक साथ अभिसरण करते हैं, जिससे शीर्ष परमाणु समान रूप से संबंधित होता है (चित्र। 2.9);

कोशिका के किनारे पर स्थित परमाणु से q इस कोशिका से संबंधित है, क्योंकि किनारा चार समानांतर चतुर्भुज (चित्र 2.9) के लिए सामान्य है;

क्यू कोशिका के किनारे पर स्थित परमाणु इस कोशिका से संबंधित है, क्योंकि कोशिका का किनारा दो समानांतर चतुर्भुजों के लिए सामान्य है (चित्र 2.9);

q एक कोशिका के अंदर स्थित एक परमाणु पूरी तरह से उसी का होता है (चित्र 2.9)।

निर्दिष्ट नियम का उपयोग करते समय, समानांतर चतुर्भुज कोशिका का आकार उदासीन होता है। तैयार किए गए नियम को किसी भी सिस्टम की कोशिकाओं तक बढ़ाया जा सकता है।

प्रगति

वास्तविक क्रिस्टल के प्राप्त मॉडल

1 प्राथमिक सेल का चयन करें।

2 ब्रावाइस जाली के प्रकार का निर्धारण करें।

3 दी गई प्राथमिक कोशिकाओं के लिए "सामग्री की गिनती" करें।

4 जाली अवधि निर्धारित करें।

क्रिस्टल के मूल गुण

क्रिस्टल बहुआयामी होते हैं, क्योंकि अलग-अलग दिशाओं में उनकी वृद्धि दर अलग-अलग होती है। यदि वे समान होते, तो एक ही आकार होता - एक गेंद।

न केवल विकास दर, बल्कि व्यावहारिक रूप से उनके सभी गुण अलग-अलग दिशाओं में भिन्न होते हैं, अर्थात। क्रिस्टल निहित हैं असमदिग्वर्ती होने की दशा ("एक" - नहीं, "निज़ोस" - वही, "ट्रोपोस" - एक संपत्ति), दिशाओं में गैर-एकरूपता।

उदाहरण के लिए, जब अनुदैर्ध्य दिशा में गरम किया जाता है, तो कैल्साइट फैला होता है (ए = 24.9 · 10 -6 ओ -1), और अनुप्रस्थ दिशा में यह संकुचित होता है (ए = -5.6 · 10 -6 ओ С -1)। इसकी एक दिशा भी होती है जिसमें थर्मल विस्तार और संकुचन एक दूसरे को रद्द कर देते हैं (शून्य विस्तार की दिशा)। यदि आप इस दिशा में लंबवत प्लेट काटते हैं, तो गर्म होने पर इसकी मोटाई नहीं बदलेगी, और इसका उपयोग सटीक इंजीनियरिंग में भागों के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

ग्रेफाइट में, ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ विस्तार इस अक्ष के अनुप्रस्थ दिशाओं की तुलना में 14 गुना अधिक है।

क्रिस्टल के यांत्रिक गुणों की अनिसोट्रॉपी विशेष रूप से स्पष्ट है। एक स्तरित संरचना वाले क्रिस्टल - अभ्रक, ग्रेफाइट, तालक, जिप्सम - परतों की दिशा में आसानी से पतली चादरों में विभाजित हो जाते हैं, उन्हें अन्य दिशाओं में विभाजित करना अतुलनीय रूप से अधिक कठिन होता है। नमक को छोटे क्यूब्स में तोड़ दिया जाता है, स्पेनिश स्पर को रंबोहेड्रॉन (दरार घटना) में तोड़ दिया जाता है।

क्रिस्टल ऑप्टिकल गुणों, तापीय चालकता, विद्युत चालकता, लोच, आदि के अनिसोट्रॉपी को भी प्रदर्शित करते हैं।

वी पाली क्रिस्टलीयकई यादृच्छिक रूप से उन्मुख एकल क्रिस्टल अनाज से मिलकर, गुणों की कोई अनिसोट्रॉपी नहीं होती है।

एक बार फिर इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि अनाकार पदार्थ भी समदैशिक.

कुछ क्रिस्टलीय पदार्थों में, आइसोट्रॉपी भी दिखाई दे सकती है। उदाहरण के लिए, एक घन प्रणाली के क्रिस्टल में प्रकाश का प्रसार अलग-अलग दिशाओं में समान गति से होता है। यह कहा जा सकता है कि ऐसे क्रिस्टल वैकल्पिक रूप से आइसोट्रोपिक होते हैं, हालांकि इन क्रिस्टल में यांत्रिक गुणों की अनिसोट्रॉपी देखी जा सकती है।

वर्दी - भौतिक शरीर का गुण उसके पूरे आयतन में समान होना। एक क्रिस्टलीय पदार्थ की एकरूपता इस तथ्य में व्यक्त की जाती है कि समान आकार और समान रूप से उन्मुख क्रिस्टल के किसी भी क्षेत्र में समान गुणों की विशेषता होती है।

आत्म-कटौती करने की क्षमता - अनुकूल परिस्थितियों में एक क्रिस्टल की बहुआयामी आकार लेने की क्षमता। यह स्टेनन कोणों की स्थिरता के नियम द्वारा वर्णित है।

समतलता तथा सीधा पन ... क्रिस्टल की सतह विमानों या चेहरों द्वारा सीमित होती है, जो पार करते हुए, सीधी रेखाएँ - किनारों का निर्माण करती हैं। किनारों के प्रतिच्छेदन बिंदु शिखर बनाते हैं।

चेहरे, किनारे, कोने, साथ ही डायहेड्रल कोने (सीधे, मोटे, तीव्र) क्रिस्टल की बाहरी सीमा के तत्व हैं। डायहेड्रल कोण (ये दो प्रतिच्छेद करने वाले विमान हैं), जैसा कि ऊपर बताया गया है, इस प्रकार के पदार्थ के लिए स्थिर हैं।

यूलर का सूत्र बाधा तत्वों (केवल सरल बंद रूप) के बीच संबंध स्थापित करता है:

जी + बी = पी + 2,

- चेहरों की संख्या,

बी - कोने की संख्या,

P पसलियों की संख्या है।

उदाहरण के लिए, एक घन के लिए 6 + 8 = 12 + 2

क्रिस्टल के किनारे जाली की पंक्तियों के अनुरूप होते हैं, और किनारे सपाट जाल के अनुरूप होते हैं।

क्रिस्टल समरूपता .

"क्रिस्टल अपनी समरूपता के साथ चमकते हैं," महान रूसी क्रिस्टलोग्राफर ई.एस. फेडोरोव।

समरूपता एक ही आकृति के समान अंकों या समान भागों की नियमित पुनरावृत्ति है। "समरूपता" - ग्रीक से। अंतरिक्ष में संबंधित बिंदुओं की "आनुपातिकता"।

यदि त्रि-आयामी अंतरिक्ष में एक ज्यामितीय वस्तु को घुमाया जाता है, विस्थापित किया जाता है या परावर्तित किया जाता है, और साथ ही, यह स्वयं के साथ बिल्कुल संरेखित होता है (स्वयं में परिवर्तित), यानी। उस पर लागू परिवर्तन के लिए अपरिवर्तनीय रहा, तो वस्तु सममित है, और परिवर्तन सममित है।

इस मामले में, संयोजन के मामले हो सकते हैं:

1. समान त्रिभुजों (या अन्य आकृतियों) का संयोजन उन्हें 180° दक्षिणावर्त घुमाने और एक को दूसरे के ऊपर आरोपित करने से होता है। ऐसे आंकड़ों को संगत-बराबर कहा जाता है। एक उदाहरण समान दस्ताने (बाएं या दाएं) हैं।