Krystaliczny kontra polikrystaliczny
Chociaż ciała stałe definiujemy jako krystaliczne lub amorficzne, w naturze istnieje kilka przykładów takich czystych form. Przez większość czasu są one mieszane ze sobą lub tworzą wariacje. Polikrystaliczny jest taką odmianą od krystalicznych ciał stałych. W tym miejscu szczegółowo przyjrzymy się różnicom między kryształami a polikrystaliami.
Krystaliczny
Kryształ może być kryształem złożonym z kryształu lub przypominać kryształ. Krystaliczne ciała stałe lub kryształy mają uporządkowaną strukturę i symetrię. Atomy, cząsteczki lub jony w kryształach są ułożone w określony sposób, a zatem mają uporządkowanie dalekiego zasięgu. W krystalicznych ciałach stałych występuje regularny, powtarzający się wzór; w ten sposób możemy zidentyfikować powtarzającą się jednostkę. Z definicji „kryształ to jednorodny związek chemiczny o regularnym i okresowym ułożeniu atomów. Przykładami są halit, sól (NaCl) i kwarc (SiO2). Ale kryształy nie ograniczają się do minerałów: zawierają większość substancji stałych, takich jak cukier, celuloza, metale, kości, a nawet DNA.”1 Kryształy występują naturalnie jako duże skały krystaliczne na ziemi, takich jak kwarc, granit. Kryształy tworzą również żywe organizmy. Na przykład kalcyt jest produkowany przez mięczaki. Istnieją kryształy na bazie wody w postaci śniegu, lodu lub lodowców. Kryształy można kategoryzować według ich właściwości fizycznych i chemicznych. Są to kryształy kowalencyjne (np. diament), kryształy metaliczne (np. piryt), kryształy jonowe (np. chlorek sodu) oraz kryształy molekularne (np. cukier). Kryształy mogą mieć różne kształty i kolory. Kryształy mają wartość estetyczną i uważa się, że mają właściwości lecznicze; dlatego ludzie używają ich do wyrobu biżuterii.
Oprócz bycia kryształem, niektóre ciała stałe mogą przypominać kryształ, przyjmując pewne jego właściwości. Na przykład mogą być błyszczące, przezroczyste lub przezroczyste lub mieć strukturę podobną do kryształu.
Polikrystaliczny
W naturze, przez większość czasu, kryształy wydają się zaburzać ich dalekosiężny porządek. Polikrystaliczne to ciała stałe składające się z wielu małych kryształów. Są one rozmieszczone w różnych orientacjach i ograniczone wysoce wadliwymi granicami. Kryształy w polikrystalicznym ciele stałym są mikroskopijne i znane są jako krystality. Są one również znane jako ziarna. Istnieją ciała stałe, które składają się z pojedynczego kryształu, takiego jak klejnoty, monokryształy krzemu. Jednak w naturze występują one bardzo rzadko. W większości przypadków ciała stałe są polikrystaliczne. W takiej strukturze ilość pojedynczych kryształów jest utrzymywana razem przez warstwę amorficznych ciał stałych. Amorficzne ciało stałe to ciało stałe, które nie posiada struktury krystalicznej. Oznacza to, że nie ma uporządkowanego dalekiego zasięgu rozmieszczenia atomów, cząsteczek lub jonów w strukturze. Dlatego w strukturze polikrystalicznej porządek dalekiego zasięgu został zakłócony. Na przykład wszystkie metale i ceramika są polikrystaliczne. W nich kolejność i orientacja są bardzo przypadkowe. Można to określić na podstawie sposobu wzrostu polikrystalicznego ciała stałego lub warunków przetwarzania.
|
Jaka jest różnica między krystalicznym a polikrystalicznym? • Polikrystaliczne ciała stałe składają się z wielu liczb krystalicznych ciał stałych. • Krystaliczne ciała stałe lub kryształy mają uporządkowaną strukturę i symetrię, ale w strukturze polikrystalicznej porządek dalekiego zasięgu został zakłócony. • Struktura krystaliczna jest jednorodna i nie ma granic, ale struktura polikrystaliczna różni się od niej. Nie ma ciągłej struktury i ma granice między ziarnami. • Struktura krystaliczna jest trudna do wytworzenia i jest rzadka w naturze w przeciwieństwie do struktury polikrystalicznej. |
1 Wenk, H. R., Bulakh A., „Minerały: ich konstytucja i pochodzenie”, Wydawnictwo uniwersyteckie, Cambridge, 2004
