Читайте также:
|
Кристаллами называются минеральные индивиды, которые в процессе образования приобрели форму кристаллических многогранников. Повторим, что и индивиды-зерна также тела кристаллические. Условия, в которой индивиды-зерна образовались, не позволили им ограниться, но регулярность их внутреннего строения сохранилась. Упорядоченность внутреннего строения зависит только от природы самого вещества и поэтому является главным, определяющим свойством кристаллического тела.
Кристаллография – наука о кристаллах и кристаллическом веществе.
В историческом процессе дифференциации естественных наук возникновение кристаллографии датируется концом XVII столетия. Ее название происходит от греческого слова "кристаллос" - лед: окаменевшим льдом древние греки считали горный хрусталь (кварц), послуживший первым объектом изучения новой науки. Первоначально кристаллография занималась исключительно изучением и описанием кристаллов минералов, а в дальнейшем распространилась и на исследование и выращивание кристаллов искусственных веществ. Современная кристаллография включает учения о внешней форме кристаллов (геометрическая кристаллография), об их физических свойствах (физическая кристаллография), о внутреннем строении и составе кристаллических веществ (кристаллохимия), теорию кристаллогенезиса - образования кристаллов.
Геометрическая кристаллография объединяет учение о симметрии и формах кристаллических тел, о геометрических законах построения пространственных решеток (структур).
Физическая кристаллография изучает физические свойства кристаллов.
Химическая кристаллография занимается комплексом вопросов, связанных с химическим строением кристаллических тел в связи с их структурой и свойствами, находящимися на границе с общей и физической химией.
Пространственная решетка - простейшая геометрическая схема кристаллической структуры (рис. 1, б). Решетка как бы делит все пространство кристалла на воображаемые одинаковые кирпичи, образующие плотную, без пустот, кладку. С таким же успехом можно представить, что это пространство занято пакетом параллельных слоев, или плоских сеток. В каждой сетке узлы решетки (центры частиц) лежат в одной плоскости (рис. 1, в). Внутри сетки и на ее краях условия для частиц различны: внутри химические связи компенсированы, насыщены, а на краях некоторые связи остаются свободными и создают внешнее силовое поле, за счет которого растущий кристалл и присоединяет к себе новые частицы. Рис. 1,в показывает, что поле сильнее всего там, где край сетки имеет наибольшую кривизну; здесь присоединение частиц происходит наиболее интенсивно. Кристалл, таким образом, сам стремится спрямить свои очертания: всякая впадина становится ловушкой для частиц, пока этот дефект не самоустранится.
В 1669 г. датчанин Николай Стенон (1638-1686), изучая кварц и гематит, сделал важное наблюдение: хотя кристаллы одного минерала могут иметь разную форму, углы между их соответственными гранями неизменны. Столетие спустя француз Жан-Батист Ромэ Делиль (1736-1790) нашел, что это свойство присуще всем кристаллическим веществам. Оно получило название закона постоянства углов кристаллов (рис. 2). Ввиду особой важности этого закона его именуют Основным законом кристаллографии.
Рис. 2. Закон постоянства углов кристаллов. Соответственные грани кристаллов магнетита (а, б) и горного хрусталя (в, г) образуют друг с другом одинаковые углы. а, в - идеальные кристаллы; б, г - искаженные кристаллы
Фундаментальное положение основного закона кристаллографии заключается в том, что все кристаллы одного вещества одинаковы по структуре, в силу чего одинаково и взаимное расположение слоев (плоских сеток), а отсюда - постоянство углов между соответственными гранями. Наращивая одну или несколько граней новыми слоями (передвигая грань параллельно самой себе), мы не изменим углов между этими гранями, как бы ни изменялись пропорции кристалла.
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 85 | Нарушение авторских прав