Кристалдардың ішкі құрылымы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 3 бет
Таңдаулыға:

Кристалл дегеніміз не?

Ерте кезде-ақ адамдар табиғи хрусталдың мұз кристалына ұқсас екенін байқаған. Кристалл « Kristallos» мұз деген ұғымды біретін грек сөзі.

Табиғатта кездесетін кристалдардың сыртқы жақтары қолмен өңделгендей жып-жылтыр, қырларының түзу болып келуінің сыры неде?

Жалпы қатты заттардың әр түрлі болып келу себебін олрдың химиялық құрамының өзгешелігінен іздеген жөн. Дегенмен кез келген заттың қасиеті оның тек химиялық құрамына ғана емес, оны құрайтын атомдардың кеңістіктегі құрылымына да байланысты болады. Кристалдардың кеңістік құрылымын зерттейтін ғылым кристаллография деп аталады.

15-ғасырда өмір сүрген Дания ғалымдары Н. Стемоп, Эрезма Бартолин минералдардың құрылымы, пайда болуы туралы бірнеше ғылыми еңбек жазды.

Дания ғалымы Нильс Стенон (1638-1687) дарынды, қабілетті дәрігер болумен бірге, геолог және минеролог мамандықтарын жан-жақты меңгерген оқымысты да еді. Стенон өзінің ғылыми еңбектерінде минералдардың және таудағы әртүрлі тастардың табиғатта дайын күйде кездеспейтінін, олрдың әртүрлі факторларға байланысты дамуы, жетілуі мүмкін екендігін және өзгеріп отыратындығын айқындаған. Оның үстіне Стенон өзі лаболаторияда ерітінділерден кристалдар өсіріп және оларды табиғи хрусталдармен салыстырып, бір кезде барлық минералдар және тастар табиғатта сұйық ерітінді күйінді болған деп батыл ғылыми болжам жасаған.

Стенонның осы болжамынан кейін төрт жылдан соң ағылшын ғалымы Роберт Бойль минералдарды ерітіндіден және балқытылған тұздардан өсіріп алуға болатынын тәжірибе арқылы көрсетті. Стенон өзінен кейінгі зерттеулерінде кристалдың өсу құбылысын былайша сипаттады:

белгілі бір пішіні бар көп қырлы кристалды балқытылған тұзы бар ыдысқа батыратын болсақ, балқытылған тұздың кристалдану температурасында, батырылған кристалға атомдар жабысып кристалл өсе бастайды.

Кристалдардың анизотропиялық қасиеті.

Кристалдардың басқа қатты денелерден бір ерекшелігі олардың физикалық және химиялық қасиеттерінің анизотропты грек тілінде «анизо» - әр түрлі, «тропос» - бағыт болып келуінде. Кристалдардың анизотропиялық қасиетінің сыры оны құрайтын бөлшектердің әр кристаллографиялық осьтің бойымен әртүрлі қашықтықта орналасуы керек.

Кристалдардың анизотропиялық қасиетін мына бір қарапайым мысал мен де түсіндіріп көрейік. Өсіп жетілген кристалдың кез келген блгілі бір формадағы сынығын бөліп алып, кристалл өсіретін ортаға салсақ, атомдардың сыныққа жабысып өсе бастайтынын байқауға болады.

Кристалл өсіретін ортада өсіп жетілген кристалдың формасы оны құрайтын химиялық элементтің түріне сәйкес, өзіндік ерекшелігі бар көпжақты әсем кристалға айналады.

Кристалдың тағы бір өзіне тән ерекшелігі- оның кез келген бөлігі құрылымының, біртекті болуы, кристалдық дененің барлық бөлігі белгілі бір көп жақты формасы бар бейнелерді периодты түрде үздіксіз қайталап отырады. Бірақ кристалл атомдары әр бағытта белгілі бір қашықтыққа орналасады және соған орай олардыңбайланыс күші де әртүрлі болып келеді. Кристалдардың анизотропиялық қасиетінің сыры да осында жатыр.

Кристалдардың ішкі құрылымы.

Сонымен бізге қатты денелердің химиялық құрамына сәйкес олардың сыртқы формаларының да әртүрлі көп қырлардан тұратынына көз жеткіздік.

Енді оқырмандар тарапынан кристалдар неге формасы әр түрлі көп жақты болып өседі және қалыптасады. Олардың сыртқы формасы мен ішкі құрылымының өзара байланыстылығы қандай?-деген заңды сұрақтар тууы мүмкін.

17-18 ғасырларда кристалл кішкентай бөлшектерден тұруы мүмкін деген жорамал айтылған.

Атақты математик және астраном Иоган Кеплер жапалақтап жауған қар тек алты бұрышты болады, бес немесе жеті бұрышты болып қар ұшқындары неге түспейдіЯ?деген сұраққа жауап іздеген. Осы сұраққа және кристалдардың сыртқы пішінінің әр түрлі көп жақты болып келуін ағылшын физигі Роберт Гук ( 1635-1703 ) Былай жауап берген:

Кристалды құрайтын өте кішкентай шар пішінді бөлшектерді кеңістікте әр түрлі заңдылықпен тығыз буда етіп қалау арқылы түрлі пішінді көп жақты қатты дене шығарып алуға болады.

Кристалдың ішкі құрылымының заңдылығын анықтауда мыныдай кездейсоқ жағдай үлкен роль атқарған екен:

Э. Бартолин исланд шпаты кристалын қолынан түсіріп алған кезде кристалдың жеке бөліктерінің дұрыс ромбоэдр пішінді болып бөлінгенін байқаған. Ал ас тұзы KCL, LiF кристалдарын ұсақтаған кезде олардың өте кішкене бөліктерінің пішіні текшке формалы болады.

Голландияның әйгілі физигі Христиан Гюйгенс (1629-1695 )

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.