Kristalno proti polikristalnemu
Čeprav trdne snovi definiramo kot kristalne ali amorfne, je v naravi malo primerov teh čistih oblik. Največkrat so pomešani skupaj ali tvorijo različice. Polikristalni je takšna različica kristalnih trdnih snovi. Tukaj bomo podrobno preučili razlike med kristalnim in polikristalnim.
Kristalno
Kristalni je lahko kristal, sestavljen iz kristala ali podoben kristalu. Kristalne trdne snovi ali kristali imajo urejene strukture in simetrijo. Atomi, molekule ali ioni v kristalih so razporejeni na poseben način, zato imajo vrstni red na velike razdalje. V kristalnih trdnih snoveh je reden, ponavljajoč se vzorec; tako lahko identificiramo ponavljajočo se enoto. Po definiciji je »kristal homogena kemična spojina z pravilno in periodično razporeditvijo atomov. Primeri so halit, sol (NaCl) in kremen (SiO2). Toda kristali niso omejeni na minerale: vsebujejo večino trdnih snovi, kot so sladkor, celuloza, kovine, kosti in celo DNK.«1 Kristali se naravno pojavljajo kot velike kristalne kamnine na zemlji., kot so kremen, granit. Kristale tvorijo tudi živi organizmi. Na primer, kalcit proizvajajo mehkužci. Obstajajo kristali na vodni osnovi v obliki snega, ledu ali ledenikov. Kristale lahko kategoriziramo glede na njihove fizikalne in kemijske lastnosti. So kovalentni kristali (npr. diamant), kovinski kristali (npr. pirit), ionski kristali (npr. natrijev klorid) in molekularni kristali (npr. sladkor). Kristali so lahko različnih oblik in barv. Kristali imajo estetsko vrednost in verjamejo, da imajo zdravilne lastnosti; zato jih ljudje uporabljajo za izdelavo nakita.
Nekatere trdne snovi so lahko podobne kristalu, razen tega, da so kristal, saj prevzamejo nekatere njegove lastnosti. Lahko so na primer bleščeči, prozorni ali prozorni ali pa imajo podobno strukturo kot kristal.
Polikristalni
V naravi se zdi, da so kristali večino časa porušili svoj red na velike razdalje. Polikristalne so trdne snovi, ki so sestavljene iz številnih majhnih kristalov. Ti so razporejeni v različnih orientacijah in so vezani z zelo pomanjkljivimi mejami. Kristali v polikristalni trdni snovi so mikroskopski in znani kot kristaliti. Te so znane tudi kot zrna. Obstajajo trdne snovi, ki so sestavljene iz enega samega kristala, kot so dragulji, monokristali silicija. Te pa se v naravi pojavljajo zelo redko. Trdne snovi so večinoma polikristalne. V strukturi, kot je ta, številne enojne kristale drži skupaj plast amorfnih trdnih snovi. Amorfna trdna snov je trdna snov, ki nima kristalne strukture. To pomeni, da v strukturi nima urejene razporeditve atomov, molekul ali ionov na velike razdalje. Zato je v polikristalni strukturi porušen red na velike razdalje. Na primer, vse kovine in keramika so polikristalne. Pri teh sta vrstni red in orientacija zelo naključna. Določi se lahko na podlagi načina rasti polikristalne trdne snovi ali pogojev obdelave.
|
Kakšna je razlika med kristalnim in polikristalnim? • Polikristalne trdne snovi so sestavljene iz številnih kristalnih trdnih snovi. • Kristalne trdne snovi ali kristali imajo urejene strukture in simetrijo, vendar je v polikristalni strukturi red na velike razdalje porušen. • Kristalna struktura je enotna in nima meja, vendar se polikristalna struktura razlikuje od te. Nima zvezne strukture in ima meje med zrni. • Kristalno strukturo je težko izdelati in je v naravi redka v nasprotju s polikristalno strukturo. |
1 Wenk, H. R., Bulakh A., “Minerals: their constitution and origin”, University press, Cambridge, 2004
