Studenti a školáci knižní krystalografie. Základy krystalografie geometrické krystalografie krystalografie geometrická krystalografie

Poslat svou dobrou práci ve znalostní bázi je jednoduchá. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, absolventi studenti, mladí vědci, kteří používají znalostní základnu ve studiu a práce, budou vám velmi vděční.

Publikováno na http://www.allbest.ru/

1 . Obecné charakteristiky geologických disciplín

Věda mineralogie, krystalografie a petrografie historicky stála z vědy o skutečné složení, struktuře a historii rozvoje půdy geologie.

Krystalografie Učení tvorby, tvaru a fyzikálně-chemických vlastností krystalů, z nichž se skládají různé minerály.

Metallografie- AUTKA, která studuje strukturu a vlastnosti kovů a stanoví vztah mezi jejich složením, strukturou a vlastnostmi.

Mineralogie To bylo zprostředkováno jako věda o přírodních chemických sloučenin zvaných minerály. Mineralogie studuje složení a strukturu minerálů, podmínky pro jejich vzdělávání a změnu.

Petrografie- APCAKE Skály, jejich složení, struktura, klasifikace, výskyt.

Tyto věd jsou neoddělitelně spojeny s praktickými potřebami metalurgických a dalších průmyslových odvětví. Neexistuje žádná průmyslová odvětví, kde by horníci nebyli používáni v přirozené formě, nebo jakékoli složky extrahované z nich. Znalost minerálů, jejich složení, různé vlastnosti a oblasti praktické aplikace jsou nezbytné pro profesionály pracující v různých průmyslových odvětvích.

M.engineals. Volal chemické prvky nebo sloučeniny vytvořené v zemské kůře, vodné plášti nebo atmosféře v důsledku různých fyzikálně-chemických procesů (bez jakéhokoliv zásahu).

Minerály se mohou skládat z jednoho chemického prvku: diamant (c); grafit (c); síra (s); Zlato (AU) nebo mohou být sloučeniny trvalého nebo variabilního složení:

Připojení konstantní kompozice (lavinanové rozdělení; Quartz; vápník)

Sloučeniny proměnné kompozice: Oliviny mající kompozici z mg 2 (SIO 4) forserit na Fe 2 (SIO 4) faiit.

Většina minerálů je pevné, krystalické látky. Ačkoli jednotlivé minerály se nacházejí v hortalistické formě (obvykle calloid-dispergovaný) stav.

V přírodě mohou být minerály rozptýleny ve formě menších částic nebo představují velké klastry. Současně mohou dojít k minerálům stejné látky v jiné formě. To dává potíže s externí definicí minerálů obsažených v jakékoli skalní útvary.

V současné době je známo asi 3 800 různých minerálů, z toho pouze 250-300 je rozšířené a jsou praktické. Jedná se o rómy černé, neželezných kovů a vzácných kovů, surovin pro výrobu stavebních materiálů, surovin pro chemický průmysl, vzácné a jiné kameny.

Vzhledem k tomu, že minerály mají správné přirozené uspořádání atomů, v důsledku jeho krystalické struktury, minerály nezahrnují kapaliny, plyny, umělé pevné těleso a přírodní atmosférické látky.

Minerály se liší od sebe s chemickým složením a krystalovou strukturou.

Minerály, které mají identickou krystalovou strukturu, ale liší se v chemickém složení izomorfní.

Minerály s jednorázovými chemickými složeními, ale nazvanými různými krystalickými strukturami polymorfní (Příklad polymorfních minerálů: diamant a grafit).

1.1 Morfologie minerálů (formy umístění minerálů v přírodě)

V přírodě jsou minerály nalezeny ve formě:

Jednotlivé krystaly;

Dvojčata;

Agregáty.

Dvojče To se nazývá takové ventrické hrdlo dvou krystalů, ve kterém může být jeden jedinec získán od druhého nebo odrazu v určité rovině (dvojčata), nebo otáčením kolem určité osy (dvojčata).

Nejčastěji se minerály nacházejí ve formě náhodných nelegálních procesů. agregáty. Agregáty se mohou skládat z krystalů jednoho minerálního (monominerálních jednotek) nebo několika agregátů (polyminálních agregátů).

Velikost agregátů je rozdělena do:

Hrubozrnné (více než 5 mm);

Průměr (1-5 mm);

Jemnozrnné (méně než 1 mm).

Formy zrn, sladění agregátů, jsou: šupinaté, vláknité, zemité. Rozlišují se následující morfologické typy agregátů:

Díky jsou koherentem dobře tvarovaných krystalů, odlišných ve výšce a různě orientovaně, ale připojené na jednom konci do sdílené ploché nebo konkávní báze.

Sekrece - minerální formace, které vyplňují dutiny skal. Výplň prázdnoty se vyskytuje v důsledku postupného depozice látek na jejich stěnách z obvodu do středu.

Prostor - tvorba zaoblené podobě, která má obvykle radiální hnětení nebo peklo struktura. Na rozdíl od sekrece, depozice látky pochází ze středu k periferii.

Oolithis - sférické formace malých velikostí, které mají soustřednou strukturu léčivou strukturou.

Pseudoolets - Vzdělávání ve formě podobných Oolitámu, ale nemají soustřednou strukturu.

Dendrites jsou agregáty stromů připomínající listy kapradiny, větve stromů.

1.2 Fyzikální vlastnosti minerálů

Hlavní fyzikální vlastnosti minerálů, které jim umožní určit své externí funkce zahrnují: Barva, barevné funkce, běh, lesk, stupeň průhlednosti, tvrdost, spheak, přestávka, sdílení, velikost, křehkost, štěnice, flexibilita atd.

Barva Je to jedna z charakteristických fyzikálních vlastností minerálů. Stejný minerál, v závislosti na chemickém složení, struktuře, mechanických a chemických nečistotách, barva může být různorodá. O barvení lze posuzovat na tvorbě minerálů a jejich patřící k jednomu nebo jinému oboru.

Academic A.E. Fersman zdůrazňuje tři typy minerálů: idiokonoménu, alkohromatické a pseudochromatické.

Idyochromatický - vlastní obraz minerálu.

Všechny chromatické - důsledek přítomnosti zahraničních mechanických nečistot v minerálu.

Pseudochromatické - fenoménová difrakce paprsků světla z jakýchkoliv vnitřních trhlin.

Barevný odpad - Stezka vlevo minerálem na pevné porcelánové desce. To je barva nasekaného minerálního prášku.

Chůze - Fenomén Když je minerál kromě hlavní barvy v tenké povrchové vrstvě má \u200b\u200bdalší barvu.

Výstřih - Schopnost některých minerálů rozdělit nebo rozdělit podle některých letadel s tvorbou hladkých, hladkých, lesklých povrchů.

1.3 Genezové minerály (asibrazové minerály v přírodě)

Procesy s minerálem mohou být rozděleny do:

1) endogenní (vyskytující se uvnitř země a spojený s magmatickou aktivitou);

2) exogenní (vyskytující se na povrchu země, je znázorněno v působení atmosférických činidel a dalších vodných roztoků, jakož i v biochemických činnostech dávek (oxidace, rozklad);

3) Metamorfní (odvozený od konverze dříve vytvořených hornin se změnami fyzikálně-chemických podmínek.

Paragen.e.z.jE. Minerály.

Paragenetóza se nazývá společné zjištění minerálů v přírodě, v důsledku obecnosti procesu jejich formování. Minerály mohou být vytvořeny postupně nebo současně.

1.4 P.etrografiei. I.

Petrografie - Věda, studium hornin, jejich minerální a chemické kompozice, struktura, distribuce a podmínky vzdělávání.

Horská plemena Volal minerální agregáty více či méně trvalé chemické a minerální kompozice, které zabírají významné oblasti zemské kůry. Horská plemena mohou být monominerální sestávající z jednoho minerálu a polyminerálu, který zahrnuje několik minerálů.

Monominerální Horská plemena - vápenec a mramor (sestávají z minerálu kalcitu), křemene (sestává z křemene).

Polymininineral. Horská plemena - žula (hlavní chovné minerály - polní spaspy (mikroklin, ortoclasové, plagiocly), křemen a slída (biotita, muscovit).

Asi tisíce druhů hornin, které jsou podle podmínek vzdělávání (Genesis) rozděleny do tří tříd:

1. Magmatic.(nebo vybuchnuté). Jsou tvořeny z půdy zmrazené v střevech nebo na jeho povrchu magmy, jsou typické vysokoteplotní vzdělávání.

2. Sediment.Jsou vyplněny a transformovány zničením dříve vynořených hornin, zbytků organismů a produktů jejich živobytí; Tvorba sedimentárních hornin dochází na povrchu země při běžných teplotách a normálním tlaku, zejména ve vodním prostředí.

3. Metamorfní. Jsou tvořeny ve vysokých hloubkách v důsledku změn v sedimentárních a magmatických horninách pod působením různých endogenních procesů (vysoké teploty a tlaku, plynné látky, které jsou odlišeny od magmatu atd.).

2 . Základy krystalografie

Krystalgrafie je rozdělena do: geometrické krystalografie, krystalické a fyzikální krystalografie.

Geometrická krystalografie Domnívá se, že obecné vzorce konstrukce krystalických látek tvořících jejich krystaly, stejně jako symetrie a systematika krystalů.

Cryalochemie Naučte se mezi strukturami a chemickými vlastnostmi krystalické látky, jakož i popis struktur krystalů

Fyzikální krystalografie Popisuje fyzikální vlastnosti krystalů (mechanické, optické, tepelné, elektrické a magnetické).

2 .1 Základygeometrická krystalografie

Vlastnosti krystalického stavu. Slovo "krystal" je vždy spojeno s prezentací polyhedronu jedné nebo jiné formy. Krystalické látky jsou však charakterizovány nejen schopností produkovat určitou formu. Hlavním rysem krystalických těles je jejich anisotropoly - Závislost řady vlastností (pevnost v tahu, tepelná vodivost, stlačitelnost atd.) Ze směru v krystalu.

ČRstánky - Pevná tělesa tvořená ve formě geometricky správné polyhedry.

a) Skalní sůl; b) Quartz; c) magnetita

Obrázek 1. Krystaly

Prvky omezujících krystalů jsou: rovina - tvář; Řádky křižovatky - žebra; Body křižovatky žeber - vershins..

Publikováno na http://www.allbest.ru/

Publikováno na http://www.allbest.ru/

Obrázek 2. Křišťálové limitní prvky

Elementární částice (atomy, ionty nebo molekula) v krystalech jsou uspořádány jako prostorová mřížka.

Prostorový gril je systém bodů umístěných ve vrcholech stejné rovnoběžné orientované a sousední rovnoběžně, bez intervalů, které vyplňují prostor.

Obrázek 3. Prostorová krystala mřížka

minerální křišťálový plastový kov

Základní parallepipy, které tvoří prostorovou mřížku krystalu, se nazývají základní buňky.

Parametry takové buňky jsou: tři rohy mezi hlavní osou a tři segmenty (A, B, C) vzdálenosti mezi uzly podél těchto os.

Obrázek 4. Parametry elementárních buněk

Specifické uspořádání částic v krystalech ve formě prostorové mřížky způsobuje řadu speciálních vlastností krystalických látek - homogenitu, anizotropie, schopnost samo-strhnout, tj. Rostou ve formě správné polyhedry).

Jednotnostto znamená, že vlastnosti krystalů jsou stejné ve všech svých bodech.

Anisotropoly Krystaly spočívají v nerovnoměrech v různých směrech většiny jejich fyzikálních vlastností (mechanické, optické a jiné).

Self-převedená schopnost Je to s příznivými růstovými podmínkami, tvoří pravou polyhedrou, jejichž tváře jsou ploché mřížky prostorové mřížky.

Pokud dáte nepravidelný tvar plátku krystalů s odpovídajícími podmínkami, po chvíli se otočí okraje a má formu správného polyhedronu, charakteristické pro krystaly této látky.

Konverze kamenné soli kamenné soli vyřezávané z kubického krystalu v nasyceném roztoku zpět do krystalu kubického.

Obrázek 5. Transformační schéma

Krystaly jakéhokoliv minerálu jsou nejčastěji charakterizovány přítomností ploch určitého druhu, i když ve vzácných případech se vnější formy krystalů stejného minerálu mohou lišit v závislosti na podmínkách vzdělávání.

Zákony geometrické krystalografie jsou důležité pro studium krystalů.

První zákon: Zákon o stálosti čelních úhlů-Zákon o zdi: V různých krystalech stejné látky, bez ohledu na velikost a tvar, mezi nimi, za těchto podmínek je konstantní.

Obrázek 6. Různé křemenné krystaly

Druhý zákon-zákon racionality vztahů vztahů. Ayu zákon.

Na jednom krystalu mohou nastat pouze takové údaje, parametry tváří, jejichž tváře se týkají plochy okrajů jednoduché formy, které byly přijaty pro hlavní jako racionální čísla.

Symetrie krystalů

Symetrie krystalů Leží v přirozené opakovatelnosti stejných tváří, žeber, rohů v tomto krystalu.

Podmíněné obrazy relativní, ke kterému jsou pozorovány symetrie, se nazývají prvky symetrie. Patří mezi ně: rovina symetrie, osa symetrie, střed a top.

Rovina symetrie - Jedná se o imaginární rovinu rozdělující krystalický polyhedron do dvou stejných částí, z nichž jeden je zrcadlový obraz druhého.

Počet rovin symetrie v krystalech je označena číslem před symbolem roviny symetrie písmene R.

Krystaly nemohou mít více devět letadel symetrie.

Osa symetrie - imaginární přímka, která prochází krystalem a při otáčení kolem které je 360 \u200b\u200b°, je to postava vyrovnána se sebou určitý počet časů (n krát). Název osy nebo jeho pořadí je určeno počtem dodržování s plným otočením osy (360 stupňů) krystalu.

Krystaly mají osu druhé, třetí, čtvrté a šesté objednávky.

Osy symetrie jsou označeny písmenem L a symbolem, který označuje pořadí osy symetrie (L 1, L2, L3, L4, L6).

Kromě obvyklých os symetrie existují inverzní a zrcadlové osy. Je-li prezentován tak, aby kombinoval obrázek, musí být otáčení kolem osy doprovázeno otáčením 180 ° kolem osy kolmé k tomuto (inverze) nebo zrcadlový odraz z roviny.

Centrum symetrie S.zavolejte bod dělení v polovině rovně, strávené před překročením tvarů.

V roce 1867 A.v. Gadolin byl matematicky ukázal, že existence 32 druhů symetrie krystalických forem je možná, z nichž každá je charakterizována určitou kombinací prvků symetrie.

Všechny typy symetrie krystalů jsou rozděleny do tří kategorií: nižší, střední a vyšší. Krystal s nízkým řádem nemá nejvyšší osy objednávky - nad druhou; Pro střední kategorii je jediná osa nejvyššího řádu charakterizována pro nejvyšší - několik takových os. Kategorie jsou rozdělena do křišťálových systémů nebo singóšek.

Singonia. Kombinace prvků symetrie se stejným počtem os stejného pořadí se nazývá. Všechna SingOnia Sedm: Triklinic, monoklinic, kosočtverec, trigonální, šestiúhelníkový, kubický, tetragonální.

Nejnižší kategorie zahrnuje tři SingOnia - Triclinic, monoklinic a kosočtverec. V krystalech triklinic Singingia nejsou žádné osy ani roviny symetrie: nemusí být žádné symetrické centrum. Monoklinické krystaly mohou být jak osou, tak rovinou symetrie, ale nemohou být několik os nebo symetrických letadel. Pro kosočtverec, přítomnost několika prvků symetrie - několik os nebo rovin.

Předpokladem pro tvorbu vysokých symetrických krystalů je symetrie složek jejich částic. Vzhledem k tomu, že většina molekul jsou asymetricky asymetricky, tvoří vysoké symetrické krystaly pouze malý podíl celkového počtu známých.

Existuje mnoho případů, kdy stejná látka existuje v různých krystalických formách, tj. se liší ve vnitřní struktuře, a proto ve svých fyzikálně-chemických vlastnostech. Tento fenomén se nazývá polymorfismus.

Mezi krystalové tělo je často pozorováno izomorfismus- Vlastnost atomů, iontů nebo molekul, které navzájem nahradí v krystalové mřížce, tvořící směsné krystaly. Smíšené krystaly jsou zcela homogenní směsi pevných látek - jedná se o plná substituční roztoky. Proto lze říci, že izomorfismus je schopnost tvořit solidní substituční roztoky.

Formy krystalů

Kromě prvků symetrie se krystaly charakterizují jak externí formou. Takže kostka a oktahedron mají stejné symetrické prvky, ale vnější tvar a počet tváří je odlišný.

Forma krystalu Zavolejte celou tváře. Rozlišit jednoduché a složité formy.

Jednoduchá forma Tato forma se nazývá všechny tváře, jejichž tváře jsou spojeny s ostatními prvky symetrie nebo jinými slovy, jsou to krystaly, které sestávají ze stejných ploch, které mají symetrickou polohu (kostka, oktahedron, tetraedron)

Jednoduché formuláře mohou být jako uzavírací cyklus prostor (uzavřené formy) a otevřené, nezavírá prostor ze všech stran.

Mezi otevřené jednoduché formuláře patří:

Monodd, kousnutí, pinanoid, pyramidy, hranol

Uzavřené jednoduché formy zahrnují:

Dipyramidy, Rhombohedron, Tetrahedron, kostka, Octahedron, atd.

Obrázek 7. Jednoduché tvary krystalů

Komplexní forma nebo kombinace nazývá taková forma, která se skládá ze dvou nebo několika jednoduchých forem, tj. Okraje krystalů jsou několik typů a nejsou propojeny prvky symetrie.

Jednoduché a komplexní formy krystalů v přírodě jsou extrémně vzácné. Odchylky skutečných krystalů z popsaných jednoduchých forem jsou způsobeny nerovným vývojem ploch v důsledku nárazu na tvorbu krystalu podmínek média, ve kterém je vytvořen.

Někdy spolu s tvorbou jednotlivých jednotlivých krystalů existují různé svodiče. Jedním z těchto případů je dvojčata tvorba dvou nebo několika krystalů, které se upevňují ve špatné poloze. Takový proces se nazývá dvojče. Tvorba takových svodičů je obvykle způsobena různými komplikacemi procesu krystalizace (změna teploty, koncentrace roztoků atd.)

Existují primární (vznikající při krystalizaci) dvojčata a sekundární dvojčata, které vznikají v důsledku jakýchkoliv vlivů.

Kromě zachycení krystalů stejné látky je možné přirozený oheň krystalů různých látek nebo polymorfních modifikací jedné látky krystalizují v různých zpěvákech. Tento proces se nazývá - epitaxie.

3 . Základy Crystalchemie

Vnitřní struktura krystalů nakonec určuje všechny jeho vlastnosti: forma krystalů, fyzikálních a chemických vlastností.

Prostorová mřížka - Jedná se o systém bodů umístěných ve vrcholech stejného paralelního orientovaného a sousedního paralelebipu, bez intervalů plnicího prostoru.

Prostorová mřížka se skládá z nekonečné sady stejné velikosti a formy rovnoběžně (elementárních buněk). Francouzský vědec O. Brava v roce 1855 zjistil, že existují pouze 14 typů prostorových mřížek (obr. 8). Tyto buňky jsou rozděleny do dvou skupin:

1) Primitivní, všechny uzly jsou umístěny pouze ve vrcholech elementárních buněk.

2) Komplexní uzly, ve kterých se nacházejí nejen ve vrcholech elementárních buněk, ale také na okrajích, žeberech a objemu.

1 - Triclinic;

2 a 3 - monoklinický;

4,5,6 a 7 - kosočtverec;

8 - Hexagonální;

9 - Rhombohedral;

10 a 11 - tetragnigonální;

12.13 a 14 - Cubic.

Obrázek 8. Čtrnáct prostorových mřížek O. Brava

Kromě výše uvedených klasifikací struktury krystalů v typu prostorových mřížek se oddělí struktury krystalů typy chemických vazeb mezi atomy v krystalu.

Existují následující typy chemických vazeb:

A) ionic.

C) Metallic.

C) kovalentní nebo molekulární

D) van - der - waals nebo zbytky

E) vodík

Iontové (heteropolární) komunikace je pozorována v iontových krystalických budovách a vyskytuje se mezi dvěma jednotně nabitými ionty. Sloučeniny s iontovými spoji jsou dobře rozpustné ve vodných roztokech. Taková připojení jsou špatně prováděna elektřinou.

Kovalentní(homeopolární) komunikace se provádí v atomových a částečně iontových krystalických budovách v důsledku vzhledu běžných elektronů v sousedních atomech. Tento vztah je velmi silný než a je vysvětlena zvýšená tvrdost minerálů s kovalentní vazbou. Minerály s takovou komunikací jsou dobré izolátory jsou nerozpustné ve vodě.

Kov Komunikace se projevuje pouze v jaderných budovách. Vyznačuje se tím, že uzly krystalové mřížky jsou umístěny atomová jádra, jako by byl ponořen do plynu, sestávajícího z volných elektronů, které se pohybují jako částice plynu. Atom dává svým elektronům a stává se pozitivně nabitým iontem. Způsobilé elektrony nejsou stanoveny pro žádný atom, ale jsou to, jak bylo ve společném použití.

Toto spojení určuje sílu struktury. Volný pohyb elektronů definuje následující vlastnosti: dobrá elektrická vodivost a tepelná vodivost, kovový lesk, Pitchfork (například nativní kovy)

dodávka - der.-waals (reziduální) Komunikace se provádí mezi dvěma molekulami. Ačkoli každá molekula je elektrostaticky neutrální a všechny náboje jsou v něm vyvážené, mnoho molekul je dipól, tj. Centrem gravitace všech pozitivně nabitých částic molekuly se neshoduje se středem gravitace všech negativně nabitých částic. V důsledku toho různé části jedné molekuly získají určitý náboj. Vzhledem k tomu vznikají zbytkové vztahy mezi dvěma molekulami. Wangovy síly - der - Waals jsou velmi malé. Křišťálové struktury s touto vazbou jsou dobré dielektriky, liší se mírnou tvrdostí, křehkostí. Tento typ komunikace je charakteristický pro organické sloučeniny. Lze tedy říci, že povaha komunikace určuje všechny základní vlastnosti krystalických látek.

Je třeba poznamenat, že krystaly mohou mít jeden typ komunikace, takové krystaly se nazývají Gomodesmic. a smíšené typy připojení, takové krystaly se nazývají heterodessic.

V řadě minerálů (ledové krystaly) hrají hlavní roli vodíkových vazeb. Vzniknou v důsledku interakce atomu vodíku jedné molekuly s atomem dusíku, kyslíkem, sousedícím se chlorem. Vodíkové vazby jsou silnější van - der-waals, ale významně slabší než všechny ostatní typy připojení.

3 .1 Atomové a iontové poloměry. KoordininČíslo. Motivy struktur

Atomy a ionty, které se skládají z krystalických struktur různých minerálů, jsou umístěny od sebe v různých vzdálenostech. Tyto hodnoty závisí na náboji iontových, termodynamických podmínek atd.

Tato hodnota se nazývá atomová (iontová poloměr). Atomový (aoNAN) RADIUS. To se nazývá minimální vzdálenost, do které se centrum sféry tohoto atomu může přiblížit povrch sousedních atomů.

Počet nejbližších atomů (iontů) těch, které obklopují tento atom (ion), se nazývá koordinační číslo.

Krystalové struktury jsou tři způsoby.

1 způsobové struktury obrazu s míčky.

2cestný obraz struktur uplatňováním center závažnosti kuliček.

3 Způsob obrazových struktur koordinačním polyhedrem - tato metoda je vhodná pro obraz komplexních konstrukcí. Vzhledem k tomu, že různé minerály se skládají z různých forem krystalových struktur (oktahedron, kubický atd.).

Struktura krystalických látek se stanoví jako forma koordinačních polyhederů a povahy jejich interakce kombinace tj. Motivu struktur.

Rozlišují se následující motivy struktur:

1 Koordinační vzor struktury. V tomto případě jsou všechny koordinační polyhedra spojeny s běžnými hranami a žebry.

2 ostrovohmotná struktura. Samostatná koordinační Polyhedra nepřichází do kontaktu mezi sebou a jsou spojeny prostřednictvím společných kationtů a aniontů.

3 Řetěz a stuha motivy Struktury. V tomto případě jsou koordinační polyhedra připojena k sobě do nekonečného, \u200b\u200bprodlouženého v jednom směru řetězce.

4 Vrstvený motiv Struktury. Koordinace Polyhedra jsou navzájem spojena do nekonečného ve dvou rozměrech vrstev. Uvnitř vrstvy jsou jednotlivá Polyhedra spojena spolu. Samostatné vrstvy jsou umístěny ve značné vzdálenosti od sebe.

5 Rám motiv Struktury. V tomto případě jsou všechny koordinační údaje navzájem spojeny pouze jedním vrcholy do nekonečného ve třech rozměrech rámů.

Motiv struktur krystalických nastavení určuje mnoho fyzikálních vlastností.

Fyzikální vlastnosti krystalických látek jsou tedy určeny především složením samotných atomů a iontů, které jsou zahrnuty v křišťálových budovách (specifická gravitace, barva), typu komunikace (elektrická vodivost, tepelná vodivost, tvrdost, tvrdost, rozpustnost ) a motiv struktury (tvrdost).

4 . Vady v Crystalch.

Kovové krystaly mají obvykle malé velikosti. Kovový produkt se proto skládá z velmi velkého počtu krystalů.

Tato struktura se nazývá polykrystalická. V polykrystalické jednotce nejsou jednotlivé krystaly mít správný formulář. Krystaly nepravidelného tvaru v polykrystalické jednotce se nazývají zrna nebo krystality. Tato podmínka však není jediná. Plastová deformace v chladném stavu (válcování, výkresu atd.) Vede k převážné orientaci zrna (textura). Stupeň preferenční orientace může být odlišná a liší se od náhodných distribucí do takového stavu, kdy jsou všechny krystaly orientovány stejně.

S velmi pomalým rozptylem tepla během krystalizace, stejně jako s pomocí jiných speciálních metod, může být získán kus kovu, což je jeden krystal, tzv. jeden krystal. Jediné krystaly velkých velikostí (vážení několika stovek gramů) jsou vyráběny pro vědecký výzkum, jakož i pro některé speciální průmysly (polovodiče).

Studie ukázaly, že vnitřní konstrukce krystalová zrna není správná.

Odchylky od ideálního uspořádání atomů v krystalech se nazývají vady. Mají velký, někdy rozhodující účinek na vlastnosti krystalických látek.

Nesprávné uspořádání jednotlivých atomů v krystalové mříži vytváří bodové vady. V krystalu sestávajícím z identických atomů, například v kovovém krystalu, v určité části mřížky může být jeden z atomů. Na jeho místě bude dutina kolem ní - zkreslená struktura. Tato vada se nazývá volné místo. Pokud atom této látky nebo nečistoty atom klesne mezi atomy v uzlech mřížky, vzniká vada implementace (Obrázek 9).

Obraz je komplikovaný při pohybu z kovového krystalu do iontu. Musí existovat elektronika, takže tvorba defektů je spojena s přerozdělováním poplatků. Takže vzhled volných pracovních míst kionu je doprovázen volnými pracovníky aniont; Tento typ závady v iontovém krystalu se nazývá vada. Schottky. Zavedení iontů v intersticial je doprovázeno vzhledem volného místa na svém dřívějším místě, které lze považovat za poplatek Centrum útěkového znaménka zde máme vadu Frankel.. Tato jména jsou uvedena na počest rakouského vědce Schottki a sovětské fyziky ya.i. Frankel.

Bodové vady se vyskytují z různých důvodů, včetně v důsledku tepelného pohybu částic. Volná pracovní místa mohou procházet krystalem - sousední atom spadne do prázdnoty, jeho místo je propuštěno atd. To vysvětluje difúzní v pevných tělesech a iontové vodivosti krystalů solí a oxidů, které jsou patrné při vysokých teplotách.

Kromě diskutovaných vad bodů v krystalech je také také dislokace - Vady související s posunutím řad atomů. Dislokace jsou jedlé a šroub. První je způsobena útesem rovin naplných atomů; Druhý je vzájemný posun osy kolmé k němu. Dislokace mohou být přesunuty krystalem; Tento proces probíhá během plastové deformace krystalických materiálů.

Představte si, že v křišťálově mříži z nějakého důvodu se objevil nadměrné poloviční atomy letadla, tzv. extlospility (Obrázek 10). Okraj 3-3 takových letadel lineární vada (nedokonalost) mříž okrajová dislokace. Dislokace okraje se může rozšířit na délku mnoha tisíc parametrů mříže, může být rovná, ale možná se ohýbat do jednoho směru nebo druhého. V limitu může být přišroubován do spirály, tvořící šroubová dislokace. Kolem dislokace se vyskytuje zóna elastického zkreslení mřížky. Vzdálenost od středu defektu k místu mřížky bez zkreslení má stejnou šířku dislokace, je malá a rovna několika atomovým vzdáleností.

a - volná místa; B - substituovaný atom; B-integrovaný atom

Obrázek 9. Schéma bodových vad

Obrázek 10. Dislokace v krystalové mřížce

Obrázek 11. Dislokační pohyb

Vzhledem k zkreslení mřížky v rozloučovací oblasti (obr. 11, a), druhý je snadno posunut z neutrální polohy a přilehlé roviny otáčením do mezilehlé polohy (obrázek 11, b), proměnit v extliaznost (obrázek 11, b). Obrázek 11, b), tvořící dislokaci podél atomů hran. Dislokace se tedy může pohybovat (nebo spíše přenášet jako relé) podél určité roviny (rovina posuvné), které se nachází kolmo k extlospu. Podle moderních nápadů v konvenčních čistých kovech, hustota dislokací, tj. Počet dislokací v 1 cm 3 přesahuje jeden milion., Mechanické vlastnosti kovů závisí na počtu dislokacích a zejména ze schopnosti pohybu a reprodukce.

Správnost krystalické struktury je tedy přerušena dvěma typy defektů (bod) pracovní místa) a lineární ( dislokace). Volná místa se neustále pohybují v mřížce, kdy atom přilehlý k němu jde do "díry", takže jeho staré místo prázdné. Zvýšená teplota, tepelná mobilita atomů zvyšuje počet takových činů a zvyšuje počet volných pracovních míst.

Lineární vady se nepohybují spontánně a chaotické jako volná místa. Dostatečně malé napětí, takže dislokace se začala pohybovat, tvořící rovinu a v kontextu - skluzu Z(Obrázek 12). Jak je uvedeno, existuje pole zkreslené krystalové mřížky kolem dislokací. Energie zkreslení krystalové mřížky je charakterizována tzv. burgery vektor.

Obrázek 12. Letadlo posunu (c) jako nízký pohyb dislokace (A-A); V extlosparu

Je-li kolem dislokace + (obr. 13) cirkulovat obrys AVD, pak se část okruhu Sun bude skládat ze šesti segmentů a část AV od pěti. Rozdíl v Sun-ad \u003d b, kde b znamená velikost vektoru hamburgerů. Pokud je v okruhu několik dislokací (zóny zkreslení krystalové mřížky, které se překrývají nebo sloučit), pak jeho hodnota odpovídá součtu kolíkových vektorů každé dislokace. Schopnost pohybovat dislokace je spojena s velikostí vektoru hamburgerů.

Obrázek 13. Burgery Vector Definition Schéma pro dislokaci linky

4.1 Povrchové vady

Povrchové defekty mřížky zahrnují vady obalů a hranic zrn.

Vada balení. Když se obvyklá úplná dislokační pohyb, atomy se důsledně stávají z jedné rovnovážné polohy do druhého, a když se částečná dislokace pohybuje, atomy se pohybují do nových poloh, atypických pro tuto krystalovou mřížku. V důsledku toho se v materiálu objeví defekt balení. Vzhled obalových defektů je spojen s pohybem částečných dislokací.

V případě, že energie vady obalů je velká, vypouštění dislokace na částečnou energii je nerentabilní, a když je energie vady obalů malá, dislokace jsou rozděleny do částečné a obalové defekty se mezi nimi se objeví. Materiály s nízkou energetickou vadou balení silnější materiály s vadou s vysokou energetickou obalovou vadou.

Hranice zvířat představují úzkou přechodovou oblast mezi dvěma krystaly špatného tvaru. Šířka hranic zrn, zpravidla je 1,5-2 interatomická vzdálenost. Vzhledem k tomu, že atomy jsou vysídleny na hranicích zrn z rovnovážné polohy, energie hranic zrn se zvyšuje. Energie hranic zrn v podstatě závisí na rohu obrácení krystalických mřížek sousední zrna. S malými otevíracími úhly (až 5 stupňů.) Energie hranic zrn je prakticky úměrná rohu nadsázky. Při úhlu zaměstnanosti přesahující 5 stupňů se hustota dislokací na hranicích zrna stává tak vysoko, že dislokační jádra sloučení.

Závislost energie hranic obilí (USR) z úhlu rafinérie (Q). QSP 1 a QSP 2 - rohy obrácení zvláštních hranic.

S určitými rohy obratu sousedních zrn je energie hranic obilí prudce snížena. Takové hranice zrn se nazývají zvláštní. V souladu s tím rozích zničení hranic, ve kterých je energie hranic minimální, se nazývá speciální úhly. Broušení zrn vede ke zvýšení specifického elektrického odporu kovových materiálů a poklesu elektrického odporu dielektrika a polovodičů.

5 . Struktura atomové krystalů

Jakákoliv látka může být ve třech souhrnných státech - pevné, kapalné a plynné.

Pevná látka pod vlivem gravitace zachovává formu a kapalné se šíří a má tvar nádoby. Tato definice však nestačí k charakterizaci stavu látky.

Například pevné sklo, když se zahřeje změkčené a postupně přejde do kapalného stavu. Přechod reverzní bude také prováděno hladce - kapalné sklo, protože teplota klesá tlustá a nakonec zhaduje do "pevného" stavu. Sklo nemá žádnou specifickou teplotu přechodu z kapaliny na "pevný" stav, č. A teplotu (bod) prudké změny vlastností. Proto je přirozené zvážit "pevné" sklo jako silná zesílená kapalina.

V důsledku toho přechod z pevné látky do kapaliny a z kapaliny do pevného stavu (stejně jako z plynného k kapalině) se vyskytuje při určité teplotě a je doprovázena prudkou změnou vlastností.

V plynech neexistuje žádná pravidelnost umístění částic (atomy, molekuly); Částice jsou chaoticky pohybující, jeden z druhého a plyn se snaží mít větší objem.

V solidních tělech je pořadí atomů atomů jisté, legitární, síly vzájemné přitažlivosti a odporování je vyvážená a pevná látka zachovává svou formu.

Obrázek 14. Oblasti pevného, \u200b\u200bkapalného a plynného stavu v závislosti na teplotě a tlaku

V kapalině si částice (atomy, molekuly) udržují pouze tzv. střední objednávka ty. Prostor je přirozeně umístěn malé množství atomů, a ne atomy celého objemu, jako v pevném těle. Blízko zakázky je nestabilní: vzniká, zmizí pod působením fluktuací energetických zahřívání. Kapalný stav je tedy meziprodukt mezi pevnou a plynnou; Za vhodných podmínek je možné přímý přechod z pevného stavu do plynného bez mezilehlého tání - sublimace(Obrázek 14). Správné, přirozené uspořádání částic (atomy, molekuly) ve vesmíru charakterizuje crystal State.

Krystalická struktura může být představována jako prostorová mřížka, v uzlech, z nichž jsou atomy umístěny (obrázek 15).

V kovech v uzlech krystalové mřížky nejsou atomy, ale pozitivně nabité nonns, a mezi nimi jsou volné elektrony, ale obvykle říkají, že atomy jsou umístěny v uzlech krystalové mřížky.

Obrázek 15. Základní krystalová buňka (jednoduchá kubická)

5. 2 krystalické kovové mřížky

Krystalický stav je primárně charakterizován určitým logickým uspořádáním atomů v prostoru. . To způsobuje, že v krystalu má každý atom stejný počet nejbližších atomů - sousedů umístěných ve stejné vzdálenosti od něj. Touha atomů (iontů) kovu je možné být blíže k sobě, hustší, vede k tomu, že počet kombinací vzájemného uspořádání kovových atomů v krystalech je malý.

Existuje řada obvodů a metod pro popis možností vzájemného uspořádání atomů v krystalu. Vzájemné uspořádání atomů v jedné z letadel je ukázáno na schématu atomového umístění (obrázek 15). Imaginární čáry prováděné přes středy atomů tvoří mřížku v uzlech, z nichž atomy jsou umístěny (pozitivně nabité nonony); To je tzv. krystalografická rovina. Více opakování krystalografických rovin umístěných paralelně, reproduces prostorové krystal mříže, uzly, které jsou umístění atomů (iontů). Měří se vzdálenosti mezi centry sousedních atomů angstrémie(1 a 10 -8 cm) nebo v killiksakh. - KH X (1 KH \u003d 1 00202 A). Vzájemné uspořádání atomů v prostoru a velikost mezi atomovými vzdálenostmi je stanoveno rentgenovou strukturní analýzou. Umístění atomů v krystalu je velmi pohodlné zobrazovat ve formě prostorových schémat, ve formě tzv. elementární krystalové buňky. Pod základní krystalickou buňkou se rozumí nejmenší komplex atomů, což s opakovaným opakováním umožňuje reprodukovat mřížku prostorové křišťálové. Nejjednodušší typ krystalové buňky je kubická mřížka. V jednoduché kubické mřížce jsou atomy umístěny (balené) nestačí pevně. Touha kovových atomů k tomu, aby se domů nejblíže k sobě vede k tvorbě mřížek jiných typů: cubic objemově centrizovaný(obrázek 16, ale), Cubic Grazent(obrázek 16, b.) I.hexagonální hustota(Obrázek 16. , e.). Proto kovy a mají vyšší hustotu než nekovové

Hrnky zobrazující atomy jsou umístěny ve středu Kuby a na jeho vrcholy (objemu kostky), nebo v centrech ploch a na vrcholů krychle (kostka krychle), nebo ve formě šestiúhelník, šestiúhelník je Vložený také vložený, tři atomy horní roviny jsou uvnitř hexagonu hranolu (hexagonální mřížka).

Způsob obrazu krystalové mřížky, znázorněná na obrázku 16, je podmíněno (jako jakýkoli jiný). Může být správně správně obraz atomů v krystalové mřížce ve formě kontaktních kuliček (levé diagramy pro obr. 16). Takový obraz krystalové mřížky však není vždy vhodné než přijaté (správné schémata pro obr. 16).

a - krychlový objem;

b - Cubic Grazentized;

in-hexagonální pevně balené

Obrázek 16. Elementární krystalové buňky

6 . Krystalizace kovů

6 .1 tři stavy hmoty

Jakákoli látka, jak víte, může být ve třech souhrnné státy: plynná, kapalná a pevná látka. V čistém kovu při určitých teplotách se agregační stav změny: pevný stav se nahrazuje kapalinou v bodu tání, kapalný stav se pohybuje do plynného bodu varu. Teploty přechodů závisí na tlaku (obrázek 17), ale při konstantním tlaku jsou poměrně definovány.

Teplota tání je obzvláště důležité konstantní vlastnosti kovu. Fluktuje různé kovy ve velmi širokém rozsahu - od mínus 38,9 ° C, pro Merkur - nejvíce způsobilým kovem umístěným při teplotě místnosti v kapalném stavu, až do 3410 ° C pro většinu refrakterních kovů - wolframu.

Nízká pevnost (tvrdost) při pokojové teplotě s nízkým tavením kovů (cín, olovo, atd.) Je důsledkem hlavně že teplota v místnosti pro tyto kovy je méně odstraněna z bodu tání než žáruvzdorných kovů

Při pohybu z kapalného stavu do pevné látky se vytvoří krystalová mříž, vyskytují se krystaly. Takový proces se nazývá krystalizace.

Energetický stav systému, který má obrovské množství částic, na které se vztahuje tepelný pohyb (atomy, molekuly), se vyznačuje speciální termodynamickou funkcí F, nazývaný energie zdarma (Volná energie f \u003d (U. - T.S.), kde ty. - vnitřní energie systému; T.- absolutní teplota; S-entropie).

Obrázek 17. Změny volné energie kapalného a krystalického stavu v závislosti na teplotě

Při teplotě rovné T. s., volné energie kapalných a pevných stavů jsou stejné, kov v obou podmínkách je v rovnováze. Tato teplota T. s. a je rovnováha nebo teoretická teplota krystalizace.

nicméně T. s. proces krystalizace nemůže nastat (tání), protože při této teplotě

Chcete-li začít krystalizaci, je nutné, aby byl proces termodynamicky prospěšný pro systém a doprovázen poklesem volné energie systému. Z křivek znázorněných na obrázku 17 lze vidět, že je možné pouze tehdy, když je kapalina ochlazena pod bodem T. s.. Teplota, při které krystalizace je prakticky, může být vyvolána skutečná teplota krystalizace.

Chladicí kapalina pod rovnovážnou teplotou krystalizace se nazývá přechlazení. Tyto důvody určují skutečnost, že inverzní konverze z krystalického stavu do kapaliny se může vyskytnout pouze nad teplotou T. s. tento fenomén se nazývá přehřátí.

Hodnota nebo stupeň SuperCooling se nazývá rozdíl mezi teoretickými a skutečnými teplotami krystalizace.

Pokud je například teoretická teplota krystalizace antimonu 631 ° C, a před procesem krystalizace byl kapalný antimon kondenzován na 590 ° C a při této teplotě se krystalizuje, pak stupeň podchlazení p.rozdíl mezi 631-590 \u003d 41 ° C. Proces tranzitního kovu z kapalného stavu do krystalu může být znázorněn křivkami v souřadnicích (obrázek 18).

Chlazení kovu v kapalném stavu je doprovázeno hladkým poklesem teploty a může být nazýván jednoduchým chlazením, protože ve státě neexistuje kvalitativní změna.

Když je teplota krystalizace dosažena na teplotní křivce, čas se zobrazí horizontální platforma, protože odstranění tepla je kompenzováno krystalizací skrytá teplá krystalizace. Na konci krystalizace, tj. Po úplném přechodu na pevný stav se teplota opět začíná klesat a pevná krystalická látka se ochladí. Teoreticky je proces krystalizace zobrazena křivka 1 . Křivka 2. ukazuje skutečný proces krystalizace. Kapalina je kontinuálně ochlazena na teplotu SuperCooling T N , základem teoretické teploty krystalizace T. s.. Při ochlazení pod teplotou T. s. pro proudění procesu krystalizace jsou vytvořeny energetické podmínky.

Obrázek 18. Krystalizační křivky

6 .2 Mechanismuskrystalizační proces

Zpět v roce 1878 D.K. Chernov, studium struktury lité oceli, naznačil, že proces krystalizace se skládá ze dvou elementárních procesů. První proces je vznik nejmenších částic krystalů, které Chernov zvaný "vybrání", a teď se nazývají embryo nebo krystalizační centra. Druhý proces spočívá v rostoucí krystaly z těchto center.

Uvede se minimální velikost zvýšení spalování kritická velikost embrya, a taková zárodečka se nazývá udržitelného.

Forma krystalických formací

Skutečný krystalizační zájem je komplikován působením různých faktorů, do takového silného stupně ovlivňujícího procesu, že úloha stupně podchlazení může být v kvantitativně nezletilém.

Při krystalizaci z kapalného stavu pro průtok způsobu a tvaru vytvořených krystalů, takové faktory, jako je rychlost a směr odstranění tepla, přítomnost nerozpustných částic, přítomnosti konvekčních proudů tekutiny atd. Získat atd.

Ve směru odstranění tepla, krystal roste rychleji než v jiném směru.

Pokud se objeví tuberkle na bočním povrchu rostoucího krystalu, pak krystal získá schopnost růst v bočním směru. V důsledku toho je tvořen krystal stromu, tzv. dendrit., schematické struktury a které poprvé zobrazují d. K. Chernov je znázorněn na obrázku 19.

Obrázek 19. Schéma Dendrite

Struktura ingotu

Struktura litého ingotu se skládá ze tří hlavních zón (obrázek 20). První zóna - venkovní smallozing Crust 1., sestávající z dezorientovaných malých krystalů - dendritů. S prvním kontaktem se stěnami formy v tenké sousední vrstvě kapalného kovu se vyskytuje ostrý teplotní gradient a fenomén supercoolingu, což vede k tvorbě velkého počtu krystalizačních center. V důsledku toho kůra dostane jemnozrnnou strukturu.

Druhá zóna ingotu - křišťálová zóna 2. Po vytváření samotné zvláštnosti se mění podmínky chladiče (v důsledku tepelného odolnosti vzhledem ke zvýšení teploty stěn a jiných důvodů), teplotní gradient v sousední vrstvě tekutého kovu prudce a, Proto se stupeň hyghingu oceli dramaticky klesá. Výsledkem je, že z malého počtu krystalizačních center, normálně orientovaných krustů (tj. Ve směru odstraňování tepla), sloupcové krystaly začnou růst.

Třetí zóna Ingot - zóna jednotných krystalů3 . Ve středu ingotu již není určitá příčina zpětného rázu. "Teplota mraženého kovu má čas tak, aby téměř zcela vyrovnal v různých bodech a kapalina je označována jako by do neformálního stavu, vzhledem k tvorbě krystalů v různých bodech. Primitivy jsou dále rozšířeny osami - větvemi v různých směrech, setkání se navzájem "(Chernov D.K.). V důsledku tohoto procesu je tvořena jednotná struktura. Obálky krystalu jsou obvykle různé nejmenší inkluze, které jsou přítomny v kapalné oceli, nebo náhodně padají do něj, nebo nejsou rozpustné v kapalném kovu (-themoplavic komponenty).

Relativní distribuce v objemu ingotu zóny sloupového a ekvihiosu krystalů má velký význam.

V zóně sloupcových krystalů je kov hustší, obsahuje méně mušlemi a plynové bubliny. Sloupy sloupcových krystalů však mají nízkou pevnost. Krystalizace, vedoucí k kloubu zón sloupcových krystalů, se nazývá transkrylizování.

Kapalný kov má větší objem, než krystalizovaný, proto je kov zaplavený v procesu krystalizace je snížena v množství, což vede k tvorbě dutin zvaných smršťovací dřez; smršťovací umyvadla mohou být buď koncentrovány na jednom místě, nebo rozptýleny po celém objemu ingotu nebo jeho částí. Mohou být naplněny plyny rozpustnými v kapalném kovu, ale uvolněna během krystalizace. V dobře-duchovní takzvané klidná ocel, namontován ve formě s izolovaným provedením, zmenšující se dřez je vytvořen v horní části ingotu, a v objemu celého ingotu je malé množství plynových bublin a mušlí (obrázek 21, ale). Nedostatečně natažené, tzv. vroucí ocel., obsahuje dřezy a bubliny ve všech objemech (obrázek 21, b.).

Obrázek 20. Schéma struktury ocelové ingot

Obrázek 21. Distribuce smrštění skořápky a dutiny v klidu (A) a vaření (b) Trvale

7 . Deformace kovů

7.1 Elastická a plastová deformace

Aplikace na stresový materiál způsobuje deformaci. Deformace může být elastický, mizí po odstranění zátěže a plastický, zbývající po odstranění zatížení.

Elastická a plastová deformace mají hluboký fyzický rozdíl.

S elastickou deformací pod působením vnější síly se mění vzdálenost mezi atomy v krystalových mřížkách. Odstranění zátěže eliminuje důvod, který způsobil změnu v interatomické vzdálenosti, atomy se stávají pro předchozí místa a deformace zmizí.

Plastová deformace je zcela odlišná, významně složitější proces. S plastickou deformací, jedna část krystalových pohybů (posunula) vzhledem k druhé. Pokud je zatížení odstraněno, pak se vysídlená část krystalu nevrátí na staré místo; Deformace bude pokračovat. Tyto posuny jsou detekovány během studie mikrostruktury, protože je například znázorněno na obrázku 22.

...

Podobné dokumenty

Morfologie minerálů jako krystalická a amorfní tělesa, MOOS měřítko. Vlastnosti minerálů používaných v makroskopické diagnostice. Zvětralé skály. Zdroj energie, faktory, typy zvětrávání, geologický výsledek: zvětralé kůra.

vyšetření, přidáno 01/29/2011


Optické a elektrické vlastnosti minerálů, směry využití minerálů ve vědě a technologii. Charakterizace minerálů třídy fosfátů. Přeplněné sedimentární skály, grafitové usazeniny, charakteristiky genetických typů usazenin.

zkouška, přidaná 12/20/2010


Studie geneze minerálů jako proces původu geologických útvarů. Hlavní typy geneze: endogenní, exogenní a metamorfní. Metody rostoucích krystalů: Ze páry, hydrotermálního roztoku, kapaliny a pevné fáze.

abstrakt, přidáno 12/23/2010


Deformace těla jako změna tvaru a objemu těla pod působením vnějších sil, jeho odrůd: elastický, plastový, zbytkový, křehký. Struktura záhybů, jejich komponenty a výzkum, morfologická klasifikace, geologické podmínky vzdělávání.

prezentace přidaná 23.02.2015


Principy klasifikace krystalů. Fyzikální vlastnosti, původ a aplikace volitelných minerálů třídy. Funkce amorfních těles. Vlastnosti krystalických látek. Minerály železné metalurgie sedimentárního původu, mechanismus jejich formace.

vyšetření, přidáno 04/03/2012


Morfologie minerálů, jejich vlastnosti, závislost složení a struktury. Vývoj mineralogie, komunikace s jinými vědami Zemi. Formy minerálů v přírodě. Habitus přírodních a umělých minerálů, jejich specifické hustoty a křehkost. Měřítko tvrdosti MOOS.

prezentace, přidaná 01/25/2015


Koncepce a místo v povaze minerálů, jejich struktura a význam v lidském těle, stanovení potřebných dávek pro zdraví. Historie studia minerálů od starověku do moderních časů. Klasifikace minerálů, jejich fyzikální a chemické vlastnosti.

abstrakt, přidáno 04/22/2010


Fyzikální vlastnosti minerálů a jejich použití jako diagnostických značek. Koncepce skal a základních principů jejich klasifikace. Přírodní ochrana ve vývoji ložisek minerálů. Vypracování geologických řezů.

vyšetření, přidané 12/16/2015


Tvorba oxidů spojených s různými geologickými procesy: endogenní, exogenní a metamorfní. Fyzikální vlastnosti arsenolitu - vzácný minerální, arsenický oxid. Chemický vzorec, morfologie, odrůdy a tvorba křemene.

prezentace, přidaná 05.02.2016


Definice a pochopení geneze, paraganézy, typmorfismu a dalších genetických značek minerálů. Hodnota genetické mineralogie. Změny v minerálech s různými geologickými a fyzikálně-chemickými procesy a v různých oblastech zemské kůry.

V závislosti na vnitřní struktuře se rozlišují krystalické a amorfní pevné látky.

Krystal Volané pevné látky vytvořené z geometricky správně umístěných v prostoru materiálu částic - ionty, atomů nebo molekul. Přirozené uspořádání je vytvořeno v prostoru krystalové mřížky - nekonečné trojrozměrné periodické vzdělávání. Zdůrazňuje uzly (jednotlivé body, střediska závažnosti atomů a iontů), řádky (celek uzlů ležící na jednom přímých) a plochých mřížkách (letadla procházející třemi uzly). Geometricky správná forma krystalů je způsobena především jejich přísně přírodní vnitřní strukturou. Mřížky krystalové mřížky odpovídají okraji skutečného krystalu, křižovatce mřížek - řad - hrany krystalů a místa průsečíku žeber - vrcholy krystalů. Většina známých minerálů a hornin, včetně kamenných stavebních materiálů, jsou krystalická pevná tělesa.

Všechny krystaly mají řadu běžných základních vlastností.

Stejnoměrnost struktury - Stejný vzor propojení atomů ve všech částech krystalové mřížky.

Anizotropie - Rozdíl ve fyzikálních vlastnostech krystalů (tepelná vodivost, tvrdost, pružnost a další) na paralelně a neparalelní směry krystalové mřížky. Vlastnosti krystalů jsou stejné v paralelních směrech, ale non-alocilu na nesmírně paralelně.

Self-permisivní schopnost ty. Vezměte formu správného polyhedronu s volným růstem krystalů.

Symetrie - Možnost kombinování krystalů nebo jeho částí s určitými symetrickými transformacemi odpovídajícími symetrii jejich prostorových mřížek.

Amorfní nebo minereroidy se nazývají pevné tělesy charakterizované opakovaným, chaotickým (jako v kapalném) uspořádání kategorií jeho částic (atomy, ionty, molekuly), například sklo, pryskyřic, plasty atd. Amorfní látka se vyznačuje izotropy vlastností, absence dobře výrazného bodu tání a přírodního geometrického tvaru.

Studium krystalických forem minerálů ukázala, že svět krystalů je charakterizován symetrií dobře pozorovanou v geometrickém tvaru jejich řezání.

Symetrický je považován za objekt, který může být zarovnán s určitými transformacemi: otočení, odrazy v zrcadlové rovině, odraz ve středu symetrie. Geometrické snímky (pomocná rovina, přímky, body), s nimiž se kombinované vyrovnání nazývají prvky symetrie. Patří mezi ně symetrické osy, roviny symetrie, centrum symetrie (nebo inverzní střed).

Centrum symetrie (označení C) je zvláštním bodem uvnitř obrázku, přičemž vedení, přes kterých se jakákoli příprava splňuje stejnou vzdálenost od ní stejný a nepřímo umístěný kousky obrázku. Letadlo symetrie (označení p) se nazývá imaginární rovina, která rozděluje obrázek do dvou stejných částí tak, že jeden z částí je zrcadlový odraz druhého. Osa symetrie se nazývá imaginární přímka, při otáčení, který se stejnými částmi obrázku opakují na určitém určitém úhlu.

Nejmenší úhel otáčení kolem osy, vedoucí k takové kombinaci, se nazývá elementární úhel otáčení osy symetrie "ale". Jeho hodnota určuje pořadí osy symetrie "P",který se rovná počtu samo-míchání s plným otočením obrázku 360 ° (P. = 360/ale). Osa symetrie je označena písmenem L.s digitálním indexem označujícím pořadí osy - L n. Dokázalo se, že v krystalech je možná pouze druhá osa ( L. 2), třetí ( B. Kommergant), čtvrtý (B 4) a šesté objednávky (L 6). Osa třetího l 3, čtvrté L 4. a šestý. L 6. Objednávka je považována za osy top objednávky.

Inverze (nebo inverze) (označení) L in)volal imaginární linku, když se otočí, která je na nějakém jednoznačném úhlu, následovaný odrazem v centrálním bodě obrázku, stejně jako ve středu symetrie, je to postava vyrovnána sama o sobě. Pro krystaly je ukázáno, že je možná pouze existence inverzních os za následujících příkazů. L n, l a, l iv l i4 , L. I6. Kompletní sada prvků symetrie krystalického polyhedronu se nazývá typ symetrie. Existuje pouze 32 tříd symetrie (tabulka 1.1). Každý z nich je charakterizován svým vzorcem symetrie. Skládá se z křišťálové symetrie zaznamenané v sérii prvků v následujícím pořadí: osa symetrie (z nejvyšších příkazů dolní), roviny symetrie, symetrie centra. Symetrický vzorec krychle má například formu 3Z4 4 1 3 6Z 2 9ks (tři osy čtvrtého řádu, čtyři osy třetího řádu, šest os s druhým řádem, devět letadel symetrie, centrum symetrie).

Podle symetrie a krystalografických pokynů je 32 typů symetrie rozděleny do tří kategorií: nižší, střední, nejvyšší. Dolní kategorie Krystaly jsou nejméně symetrické s výrazným vlastností anizotropie, neexistují žádné symetrické osy nad druhým řádem. Pro středně velké krystaly, přítomnost hlavní osy, která se shoduje s osou symetrie řádu vyšší než 2, tj. S osou 3, 4 nebo 6. řádem, jednoduchým nebo inverzí. Pro krystaly nejvyšší kategorie, přítomnost čtyř os 3. řádu. Tři kategorie jsou rozděleny do 7 zpěvů. SingOnia kombinuje krystaly se stejnou symetrií a mají stejné uspořádání krystalografických os. Dolní kategorie zahrnuje triklinic, monoklinic a kosočtverec a kosočtverec, ve středním trigonálním, tetragonálním a šestihranným, v nejvyšší kubickém.

Pořadí vnitřní struktury krystalů, přítomnost trojrozměrné periodicity uspořádání částic materiálu určuje správnou vnější formu krystalů. Každý minerál je vlastní vlastní definovanou formu krystalů, například těžební krystaly mají typ hexagonu hranoly omezené šestihrannými pyramidy. Krystaly kamenných solí, pyrit a fluorit se často vyskytují ve formě dobře vyvinutých krychlových forem. Jednoduchý tvar krystalického polyhedronu je kombinací stejného (tvaru a velikosti) ploch, propojených svými prvky symetrie. Kombinovaná forma je polyhedron, naplněný dvěma nebo více jednoduchou formou. Bylo zjištěno celkem 47 běžných formulářů: v nejnižší kategorii - 7 jednoduchých forem, ve středu - 25, v nejvyšší úrovni - 15. Vzájemné uspořádání obličeje ve vesmíru je stanoveno s ohledem na souřadnicové osy a některé z nich Počáteční plocha, pomocí krystalografických znaků. Každá jednoduchá forma nebo kombinace jednoduchých forem je popsána množinou znaků, například pro symboly krychle - šest z jeho tváří: (100), (010), (001), (100), (010) a 001 ).

Tabulka 1.1.

	Singony	Typy symetrie
		primitivní	centrální		axiální	planxiální	Inverze-pláč	Inverze planny
	Triclinny.
	Monoklinic.
	Kosočtverec					3L 2 3PC.
	Trigonal					1_z31_ 2 Vis.
	Tetragonal.
	Hexagonální							L I6 3L 2 3P \u003d L 3 3L 2 4P
	Krychlový	41_Z31_ 2.	4L 3 3L 2 3PC	4L 3 3L 2 6P	3L 4 4L 3 6L 2	3L 4 4L 3 6L 2 9ks

Minerály charakterizované krystalovou strukturou mají určitý typ krystalové mřížky, částice, ve kterých jsou drženy chemickými vazbami. Na základě příspěvků na valenčních elektronů se rozlišují čtyři hlavní typy chemických vazeb: 1) iontový nebo heteropolární (minerální galit), 2) kovalentní nebo homeopolární (minerální diamant), 3) kovový (minerální zlato), 4) molekulární nebo van - der waalsovaya. Povaha komunikace ovlivňuje vlastnosti krystalických látek (křehkost, tvrdost, mortalita, bod tání atd.). V krystalu je možná přítomnost jednoho typu komunikace (homodesmická struktura) nebo několik typů (heterodessická struktura).

Skutečná kompozice a struktura minerálů mají rozdíly z ideálu, vyjádřené v chemických vzorcích a strukturálních schématech minerálie. Jejich variace jsou zvažovány v rámci teoretických pojmů o polymorfismu a izomorfismu. Polymorfismus- transformace struktury chemické sloučeniny bez změny chemického prostředku pod vlivem vnějších podmínek (teplota, tlak, kyselost média atd.). Existují dva druhové přechody: reverzibilní - enantiotropic (různé modifikace SI0. 2: Quartz - Tridimitis - cristobalitida) a nevratné - monotropní (modifikace s: grafitem - diamantem). Pokud takový přechod vyskytne se zachováním tvaru primárních minerálních krystalů, nastane pseudomorfóza. Další typ polymorfismu je politizuje - způsobený posunem nebo twistem identických dvourozměrných vrstev vedoucích k tvorbě konstrukčních odrůd. Izomorfismus- Změna chemického složení minerálu (výměna jedné iontové nebo iontové skupiny na jiném iontu nebo skupině iontů) při zachování jeho krystalové struktury. Potřebná podmínka pro takové substituce je blízkost chemických vlastností a velikosti iontů, které se navzájem nahrazují. Tam je izoble (nahrazení jednotlivých iontů nebo atomů má stejnou valenci) a heterovalentní (náhradní ionty mají odlišnou valenci, ale e-odrazivost konstrukce je konzervována) isomorfismus. Chemické sloučeniny variabilní kompozice vyplývající z izomorfismu se nazývají pevné roztoky. V závislosti na tvorbě mechanismu se izolují pevné substituční roztoky (jedna stupeň iontů je částečně nahrazena druhým), zavedení (další ionty jsou zavedeny v prázdnotě struktury-meziice) a odečteny (část krystalických mřížových uzlů) . Izomorfní substituce v pevných roztocích jsou odděleny na úplném a omezeném (vstup nečistot v krystalické struktuře v určitých mezích). Stupeň substituce závisí na podobnosti chemických vlastností a velikostí iontů, jakož i termodynamických podmínek pro tvorbu pevného roztoku: blíže chemické vlastnosti a méně relativní rozdíl v poloměru iontů a nad teplotou syntézy, Je to formátor izomorfních pevných roztoků.

Krystalická pevná látka se vyznačuje určitým uspořádáním částic materiálu v prostoru nebo konstrukčním typu (obr. 1.1). Krystaly patřící do jednoho strukturního typu jsou stejné s přesností podobnosti; Proto, aby popsal konstrukční typ a parametry (velikosti) krystalové mřížky. Nejběžnější strukturální typy jsou nejčastější: Pro jednoduché látky se charakterizují strukturní typy mědi, hořčíku, diamantu (obr. 1.1a) a grafit (obr. 1.16); Pro binární sloučeniny typu AV- strukturální typy Na cl.(Obr. 1. 1b), CSCL, Sflaterita Zns, Wurcita Zns, Niklina Nias, Pro binární sloučeniny AB 2 - Strukturní typy fluoritu CAF 2. Rutila Ti0 2, Korunda A1 2 0 3, Perovskita SATU 3, Spinel. MgAL 2 0 4.

Obr. 1.1.1.1 Křišťálové mříže: a) Diamond, B) grafit, c) kamenná sůl

Krystallografie a mineralogie, základní pojmy, Boyko S.V., 2015.

Koncepce správné krystalické polyhedry, jejich symetrie je uvedena. Jeho prvky a transformace, krystrografický souřadný systém. Jsou uvedeny obecné vzory vzdělávání, růstu a rozpouštění krystalů, jsou uvedeny nejčastější formy minerálních jedinců a minerálních jednotek. Je znázorněna podstata krystalové optické metody diagnostiky minerálů. Obsah základních pojmů mineralogie je odhalen. Stručná esej jeho historie, klasifikace procesů tvorby minerálů a je charakterizována každým z nich. Obecná ustanovení posuzování vnitřní struktury minerálů a popisuje jejich nejčastější třídy v zemské kůře.

Kapitola 1. Krystalika.
Krystallografie (řečtina. Krystallos - led a grafo - i píšu, popisují) -NUKA o atomové molekulární struktuře, symetrii, fyzikální vlastnosti, vzdělávání a růst krystalů. Poprvé, termín "krystalografie" byl aplikován v roce 1719, aby popsal těžební krystal (transparentní odrůda křemene) v práci švýcarského výzkumu M.A. Chapeler (1685-1769).

Krystaly - pevná tělesa, atomy nebo molekuly, které tvoří objednanou periodickou strukturu. Pro takové struktury existuje koncept "vzdáleného řádu" - uspořádání v místě hmotných částic na nekonečně dlouhých vzdálenostech ("blízko-pořadí" - ve vzdálenostech v blízkosti interatomic - amorfní tělesa). Krystaly mají symetrii vnitřní struktury, symetrii vnějšího tvaru, stejně jako anizotropie fyzikálních vlastností. Jedná se o rovnovážný stav pevných těles - každá látka ", umístěná při určité teplotě a tlaku, v krystalickém stavu odpovídá jeho atomovou strukturu. Při výměně vnějších podmínek se může změnit struktura krystalů.

OBSAH
Úvod
Kapitola 1. Krystallografie
1.1. Krátká esej historie krystalografie
1.2. Geometrická krystalografie.
1.2.1. Symetrie krystalů
1.2.2. Jednoduché formy krystalů
1.2.3. Koncepce krystalografického souřadnicového systému, čelí symbolům a jednoduchých forem
1.3. Krystaleze
1.3.1. Koncepce chemických dluhopisů a intermolekulárních interakcí
1.3.2. Rostoucí krystaly
1.3.3. Vliv parametrů krystalizačního média na gabitu krystalů. Koncepce rozpuštěných krystalů
1.4. Morfologické minerály
1.4.1. Formy degenerovaných krystalů
1.4.2. Geometrické kombinace jednotlivců
1.4.3. Rozdělit minerální jedinci
1.5. Morfologie minerálních agregátů
1.6. Základní pojmy crystalofetiky
1.6.1. Fyzické koncepty používané v crystalotech pro diagnózu minerálů a skály
1.6.2. Koncept krystalové optické metody studia minerálů a hornin
Kapitola 2. Mineralogie
2.2. Charakteristiky některých základních pojmů
2.3.1. Endogenní procesy tvorby minerálů
2.3.2. Exogenní procesy s minerálem
2.4. Celkové vlastnosti nejčastějšího v Zemi
2.4.1. Koncepce posuzování křišťálové chemické struktury minerálů
2.4.2. Silikáty
2.4.3. Oxidy a hydroxisals.
2.4.4. Uhličitany
2.4.5. Fosfáty
2.4.6. Halogenidy
2.4.7. Sulfáty
2.4.8. Sulfida.
2.4.9. Nativní prvky
Zkontrolujte otázky a úkoly
Závěr
Bibliografický seznam
Aplikace.

Na tlačítkách nad a níže "Koupit papírové knihy" A na odkaz "koupit" si můžete zakoupit tuto knihu s doručením po celém Rusku a podobných knihách za nejlepší cenu v papíru na internetových stránkách oficiálních online obchodů Labyrint, ozone, rezervace, Chitai City, Litri, my-shop, Book24, knihy . Ru.

Geometrická krystalografická krystalografie je věda krystalů, jejich vnější formou, vnitřní strukturou, fyzikální vlastnosti, procesy jejich tvorby v zemské kůře, prostor a zákony vývoje Země jako celku. Jakýkoliv předmětový objekt má různé úrovně symetrie strukturní organizace. Minerál, jako přirozený objekt, není výjimkou, ale naopak je jedním z hlavních materiálních předmětů zemské kůry, které mají všechny vlastnosti krystalické látky, na příkladu, z nichž všechny základní zákony Symetrie křišťálových mlýnů byla studována a odvozena. Krystaly se nazývají pevné tělesa s objednanou vnitřní strukturou s trojrozměrnou-periodickou prostorovou atomovou strukturou a mají v důsledku toho, za určitých podmínek tvorby, forma polyhedry.

Základní křišťálová krystalografie, povinné pro studenty všech přírodních specialit (fyzici, lékárny, geologové). 1. 2. 3. Hlavní literatura Egorov-Tismenko E. M. Krystalografie a krystalie. M.: Vydavatelství Moskevské státní univerzity, 2006. 460 p. M. P. ShashlySkaya. Krystalografie. M.: Vyšší škola, 1976. 391 p. Pan Popov, I. I. Shafranovsky. Krystalografie. M.: Vyšší škola, 1972. 346 p.

Krystalice jako vědní krystalografie - věda krystalů a krystalického stavu hmoty obecně. Slovo "krystal" řeckého původu a znamená "led", "horský křišťál". Krystalgrafické studie Vlastnosti krystalů, jejich struktura, růst a rozpouštění, aplikace, umělé přípravy atd. Krystaly se nazývají pevné látky, ve kterých jsou materiálové částice přirozeně umístěny ve formě prostorových mřížových uzlů

Komunikace krystalografie s dalšími vědami Krystalgrafická geometrie Malířství Architektura Fyzika Fyzika Mineralogie Petrografie Mechanika Mechanika elektroaky Radio Engineering Chemie geochemická biologie

Hodnota teoretického významu krystalografie je poznáním nejčastějších vzorců struktury hmoty, zejména zemské kůry praktického významu - průmyslové pěstování krystalů (jednotlivé krystalové průmysl)

Koncepce struktury krystalů pod strukturou krystalů je chápán jako logické uspořádání částic materiálu (atomy, molekuly, ionty) uvnitř krystalické chemické látky. Popsat pořadí uspořádání částic ve vesmíru, se začali identifikovat s body. Z tohoto přístupu byla postupně tvořena myšlenka prostorové nebo krystalové mřížky minerálních krystalů. Lomonosov, Gaiiui, BRAV, Fedorov položil základy geometrické teorie struktury krystalů. Prostorový gril je nekonečná trojrozměrná periodická tvorba, jejichž prvky jsou uzly, řady, ploché mřížky, elementární buňky. Hlavním rysem krystalologických struktur je pravidelná opakovatelnost v prostoru uzlů, řad a plochých mřížkách.

Uzly prostorové mřížky se nazývají body, ve kterých jsou umístěny materiálové částice krystalického vážení - atomy, ionty, molekuly, radikály. Řádky prostorové mřížky - sada uzlů ležící podél rovně a pravidelně opakovaně opakovaně opakovaně opakovaně v rovných mezerách ploché mřížky mesh - sada uzlů umístěných ve stejné rovině a ve vrcholech stejných rovnoběžek, orientovaných paralelně a komplexní ty. Základní buňka prostorové mřížky se nazývá minimální paralelpippippiped systémem tvořeným systémem 3-propojovacích plochých mřížek.

14 typů mřížek brasr v roce 1855 O. Station přinesl 14 prostorových mřížek, načtení ve formě elementárních buněk a symetrie. Poskytují přirozené opakování prostorových uzlin. Tyto 14 mřížek jsou seskupeny pomocí singaminů. Veškeré prostorové mřížky mohou být reprezentovány ve formě paralelpipovaných opakovatelnosti, které se pohybují ve směru ve směru jeho žebra a tvoří nekonečnou prostorovou mřížku na jejich hodnotě. Paralelpipeda opakovatelnost (základní buňky statečných mřížek) Výběr za následujících podmínek: 1. SingOnie vybrané paralelypipedy 2. Počet stejných žeber a rohů mezi žebry paralelpipu musí být maximálně 3. Pokud existují přímé úhly mezi hranami Jejich počet by mělo být jejich číslo nejvyšší 4. Za prvních 3 podmínek musí být objem paralelpipů nejmenší. Při výběru elementární buňky se používají již známé pravidla pro instalaci krystalů; Buněčná žebra jsou nejkratší vzdálenost podél souřadnicových os mezi rohem mřížky. Pro charakterizaci vnější formy elementární buňky, hodnoty okrajů buněk A, B, C a úhly mezi nimi se používají

Cubic - forma elementární buňky odpovídá Kubě. Šestihranný - hexagonální hranol s pinycoidem. Trigonal - Rombohedron. Tetragonální - tetragonální hranol s pinycoidem. Kosočtverec. Monoklinal - rovnoběžně s jedním šikmým úhlem a 2- "jiným rovným. Triklinnaya - Kosygol rovnoběžně s nerovnými žebry. V souladu s přilehlými mřížovými uzly v různých částech buněk jsou všechny mřížky rozděleny na: primitivní (p); Základní (c); Osamocený objem (y); Granetyentarizované (f);

Geometrická krystalografie Prvky omezujícího polyhedra polyhedronu se nazývá objemové geologické tělo oddělené od okolního prostoru prvky omezení. Prvky omezení se nazývají geometrické obrazy oddělující polyhedron z okolního prostoru. Prvky omezení polyhedronu zahrnují fasety, žebra, vrcholy, dihedrální a mnohostranné rohy. Táky jsou ploché povrchy, které omezují polyhedron z vnějšího prostředí. Ribra je rovné čáry, pro které se obličeje protínají. Vrcholy jsou body, ve kterých jsou žebra omezena. Doched rohy jsou úhly mezi dvěma sousedními plochami. Jinak se jedná o úhly s žebry. Mnohé úhly jsou rohy mezi několika tváří sbíhajícími v jednom vrcholu. Jinak se jedná o rozích ve vrcholech.

Mezi mnohostrannými úhly se rozlišují správné a nesprávné. Pokud se při připojování konců konců vyzařuje z vrcholu multi-faceted úhlu, je získána správná geometrická postava (správný trojúhelník, obdélník, rhombus, čtverec, správný šestiúhelník a jejich deriváty), správné mnohostranné je vytvořen úhel. Pokud se ve stejné operaci se získá nepravidelný geometrický tvar (nesprávný polygon), pak se takový vícenásobný úhel nazývá nesprávně rozlišovat následující správné mnohostranné úhly. 1. Trigonal - Při připojování konců žeber vyzařuje ze svého vrcholu, je tvořen správný trojúhelník (Trigon): 2. Rhombic 1 -GO druh - sloučenina konců žeber vyzařujících z jeho vrcholu dává postavu v forma kosočtverce; 3. RHOMBIC 2 -GO-MINUT - Obrázek získaný připojením konců okrajů vycházejících z jeho vrcholu - obdélník: 4. Tetragnigonální - Při připojování konců žeber vyzařujících z jejího vrcholu, čtverec (tetragon) je vytvořen:

5. Šestihranný - připojení konců žeber vyzařujících z vrcholu, poskytuje správný šestiúhelník (šestiúhelník): Data Pět správných mnohostranných úhlů se nazývá základní. Kromě toho, následující tři deriváty správného mnohostranného úhlu jsou vytvořeny z trigonálních, tetragonálních a šestihranných úhlů tím, že je zdvojnásobí. 1. Ditrigonal - je tvořen zdvojnásobením tváří tvořících trigonální úhel (Ditrigon): 2. Detragonální - je tvořen zdvojnásobením počtu tváří tetragonálního úhlu (totestragon): 3. Digexagonální - je tvořen zdvojnásobením počtu tváří který omezuje hexagonální úhel (digexago):

Ve všech derivátech správných mnohostranných rohů se DuGrani úhly rovnou jedním, a všechny strany postavy tvořené spojením konců žeber vyzařujících z vrcholu jsou stejné. Existují tedy pouze 8 správných mnohostranných rohů. Všechny ostatní mnohostranné úhly jsou nesprávné. Jsou možné nekonečné množství. Tam je matematická závislost mezi prvky omezujícího polyhedra, vyznačující se tím, že Euler vzorec. Descartes: G (obličej) + in (vrcholy) \u003d p (žebra) + 2. Například na Kubě 6 tváří, 8 vrcholů a 12 ryuberů. Proto: 6 + 8 \u003d 12 + 2. 2. Prvky symetrie polyhedrových prvků symetrie se nazývají pomocné geometrické obrazy (bod, linka, rovina a jejich kombinace), s nimiž se mentálně mohou být kombinovány v prostoru rovných plochách krystalu (polyhedron). Ve stejné době, pod symetrií krystalu je chápána jako přirozené opakování v prostoru stejných tváří, stejně jako vrcholy a žebra. Existují tři základní prvky symetrie krystalů - centrum symetrie, roviny symetrie a osy symetrie.

Centrum symetrie je imaginární bod uvnitř krystalu, ekvidistanta z jeho omezovacích prvků (tj. Protilehlé vrcholy, uprostřed žeber a tváří). Centrum symetrie je bodem průsečíku diagonálů správného obrázku (kostka, paralelulaci). Centrum symetrie je označeno písmenem C a na mezinárodním systému Herman-Clean - I. Střed symetrie v krystalu může být pouze jeden. Existují však krystaly, ve kterých je střed symetrie obecně nepřítomné. Při řešení otázky, zda existuje symetrie centrum ve vašem křišťálu, je nutné být řízen následujícím pravidlem: "Pokud dochází k centru symetrie v krystalu každého z jeho obličeje, rovný a protilehlý obličej". V praktických třídách s laboratorními modely je přítomnost nebo nepřítomnost symetrického centra v krystalu stanovena následovně. Do stolního letadla jsme dali krystal. Zkontrolujeme, zda je rovna a paralelní s její tvář. Opakujeme stejnou operaci pro každý okraj krystalu. Pokud každý okraj krystalu reaguje shora, rovnající se a rovnoběžně s ní, střed symetrie v krystalu je přítomno. Pokud alespoň pro jednu tvář krystalu není nikdo z výše uvedeného a rovnoběžného s ním, pak střed symetrie v krystalu není

Rovina symetrie (označuje písmeno P, podle mezinárodní symboliky - M) je imaginární letadlo procházející geometrickým středem krystalu a odděluje ji do dvou zrcátek stejnou polovinu. Krystaly s rovinou symetrie mají dva vlastnosti. Za prvé, dvě polovina poloviny, oddělená rovinou symetrie, jsou rovna objemu; Za druhé jsou stejné jako odrazy v zrcadle. Chcete-li zkontrolovat zrcadlovou rovnost, polovina krystalu je nutná z každého z jeho vrcholů pro provádění imaginární kolmé k rovině a pokračovat ve stejné vzdálenosti od roviny. Pokud každý vrchol odpovídá opačné straně krystalového zrcadla odraženého vrcholu, pak je přítomna rovina symetrie v krystalu. Při určování rovin symetrie na laboratorních modelech je krystal umístěn v pevné poloze a potom mentálně disekován na stejných polovinách. Zkontrolována se zrcadlová rovnost získané poloviny. Považujeme, kolikrát můžeme mentálně šířit krystal do dvou zrcadlových stejných částí. Nezapomeňte, že krystal by měl být opraven! Počet rovin symetrie v krystalech se liší od 0 do 9. Například v pravoúhlých rovnoběžně najdeme tři roviny symetrie, to je 3 R.

Osa symetrie se nazývá imaginární linie procházející geometrickým středem krystalu, když krystal otáčí, který krystal se opakuje několikrát ve vesmíru, to znamená samolepidlo. To znamená, že po otočení do nějakého rohu namísto některých okrajů krystalu se ostatní, stejné svorníky stávají. Hlavní charakteristika osy symetrie je nejmenší úhel otáčení, při kterém je krystal poprvé "opakuje" ve vesmíru. Tento úhel se nazývá elementární úhel otáčení osy a označuje α. Například: elementární úhel otáčení jakékoliv osy nutně obsahuje celé číslo jednou za 360 °, tj. Integer, kde n je pořadí osy. Pořadí osy je tedy celé číslo označující, kolikrát je elementární úhel otáčení této osy obsažen při teplotě 360 °. V opačném případě je pořadí osy číslo "opakování" krystalu ve vesmíru s plnou rotací kolem této osy. Osa symetrie je označena písmenem L. Objednávka osy je označena malým číslem vpravo dole: například L 2. V krystalech jsou možné následující symetrické osy a odpovídající elementární úhly otáčení.

N α označení Domácí L 1 International 1 1 1 360 ° 2 180 ° L 2 2 3 120 ° L3 3 4 90 ° L 4 4 6 60 ° L 6 6

Osy symetrie a první pořadí v každém krystalovém nekonečném množství. Proto v praxi nejsou definovány. Osy symetrie 5 - a jakýkoliv řád nad 6 -. v krystalech neexistují vůbec. Tento rys krystalů je praktikován jako zákon symetrie krystalů. Zákon symetrie krystalů je vysvětlen specificitou jejich vnitřní struktury, a to přítomnost prostorové mřížky, která neumožňuje možnost os 5-^-A, 7-A, 8 -GO a tak dále. Krystal může mít několik os stejného řádu. Například v pravoúhlých rovnoběžně se vyskytují tři osy druhé objednávky, tj. 3 L 2. Kuba obsahuje 3 os čtvrté pořadí, 4 os za třetí objednávky a 6 sekundových os. Osa symetrie nejvyššího řádu v krystalu se nazývá hlavní. Chcete-li najít osy symetrie na modelech během laboratorních tříd, působí v následujícím pořadí. Krystal je odebírán špičkami prstů jedné ruky pro své opačné body (vrcholy, střední žebra nebo tváře). Imaginární osa je nastavena svisle. Vzpomínáme si na jakýkoliv charakteristický vzhled krystalu. Potom krystal otáčeje druhou ruku kolem imaginární osy, dokud jeho počáteční vzhled není v prostoru "opakovat". Uvažujeme o tom, kolikrát krystal "opakuje" v prostoru s plným otočením této osy. To bude její objednávka. Podobně zkontrolujeme všechny ostatní teoreticky možné směry průchodu osy symetrie v krystalu.

Kombinace všech prvků symetrie krystalu zaznamenaného symetrií se nazývá jeho vzorec symetrie. V symetrickém vzorci je osa symetrie poprvé uvedena, pak rovina symetrie a druhá ukazuje přítomnost středu symetrie. Mezi označeními nejsou žádné body ani čárky. Například vzorec symetrie obdélníkového rovnoběžně: 3 l 33 PC; Kuba - 3 l 44 l 36 l 29 ks.

3. Typy symetrie krystalů druhů symetrie jsou možné v kombinacích krystalů prvků symetrie. Každý typ symetrie odpovídá určitému vzorci symetrie. Celkem se pro krystaly teoreticky osvědčilo 32 druhů symetrie. Existuje tedy 32 vzorců symetrie krystalů. Všechny typy symetrií jsou kombinovány do 7 fází symetrie, s přihlédnutím k přítomnosti charakteristických prvků symetrie. Primitivní - kombinovat typy symetrie, reprezentované pouze jedinými osami symetrie různých pořadí, například: L3, L4, L 6. Centrální - kromě jednotlivých os symetrie, je zde centrum symetrie; Kromě toho se objeví rovina symetrie v přítomnosti rovných os symetrie, například: L 3 C, L 4 PC, L 6 PC. Planal (plán - rovina, řečtina.) - Existuje jediná osa a rovina symetrie: L 22 p, l 44 P. axiální (osa - osa, řečtina) - Existují pouze symetrické osy: 3 L 2, l 33 l 2, L 66 L 2. Planxial - K dispozici jsou osy, letadla a centrum symetrie: 3 l 23 PC, L 44 L 25 PC. PRIMITIVNÍ PŘIPOJENÍ - Přítomnost jediného inverzního osy symetrie: Li 4, Li 6. Inverzní planární - přítomnost, kromě osy inverze, jednoduchých os a rovin symetrie: li 44 l 22 p, li 63 l 23 P. Různé je kombinováno do každé fáze symetrie počet druhů symetrie: od 2 do 7.

SingOnia je skupina druhů symetrie, která má stejný název 4. SingOnia u hlavní osy symetrie a stejnou obecnou úroveň symetrie. SIN - podobný, gonia - úhel, doslova: singonia je podobnost (řečtina). Přechod z jednoho jediného na druhý je doprovázen zvýšením stupně symetrie krystalů. Celkový rozlišující 7 zpěvů. V pořadí konzistentního zvýšení míry symetrie krystalů jsou umístěny následujícím způsobem. Triklinny SingOnia (klínový úhel, naklonit, v řečtině) se nazývá s přihlédnutím k vlastnostem krystalů, což je vždy šikmé mezi všemi hranami rohů. Kromě toho nejsou žádné další prvky symetrie. Monoklinic (Monos - jeden, v řečtině) - v jednom směru mezi hranami úhlu krystalů je vždy šikmý. L 2, P a S. Může být přítomna v krystalech. Žádný z prvků symetrie se nejméně dvakrát opakuje. Rhombica - dostal jméno podle charakteristického průřezu krystalů (pamatujte na úhly kosočtverce 1 -GO a 2-druh). Trigonal - pojmenovaný podle charakteristického průřezu (trojúhelník) a mnohostranných rohů (Trigonal, Ditrigonal). Jeden L 3. Tetragnigonální je nutně přítomen - průřez ve formě čtvercového a mnohostranného úhly je charakterizován - tetragonální a dotteragonální. L4 nebo LI je nutně přítomen. 4. Šestihranný - sekce ve formě správného šestiúhelníku, mnohostranných úhlů - hexagonální a digexagicky. Povinná přítomnost jednoho L6 nebo Li 6. Cubic - typický kubický tvar krystalů. Charakteristická kombinace symetrických prvků 4 l 3.

SingOnia je sjednocený ve 3 kategoriích: nižší, střední a nejvyšší. Ve spodní kategorii jsou spojeny triklinic, monoklinic a kosočtverec singonia. Střední kategorie zahrnuje trigonální, tetragonální a šestihrannou singonii. Charakteristická jedna hlavní osa symetrie. Nejvyšší kategorie zahrnuje jeden kubický zpěv. Na rozdíl od předchozích kategorií se vyznačuje několika hlavními osami symetrie.

5. Pojem jednoduché formy, kombinace a zvyk v praktických třídách s laboratorními modely jako jednoduchá forma, je zvažována kombinace stejných tváří krystalu. Pokud jsou všechny hrany krystalu stejné, pak je to obecně jednoduchá forma. Naopak, pokud všechny okraje krystalu nejsou stejné ve tvaru a geometrických obrysech, každý z jeho tváří je samostatná jednoduchá forma. Tak, v krystalu bude tolik jednoduchých forem, protože má geometrické typy tváří, s přihlédnutím k jejich velikosti. Například v obdélníkovém paralelelebipu 3 typu tváří. Typy tváří v pravoúhlém rovnoběžně v důsledku toho se skládá ze 3 jednoduchých forem. Každý z nich se zase skládá ze 2 stejných paralelních ploch. Jména Jednoduché formuláře jsou uvedeny v závislosti na počtu tváří a jejich vzájemné poloze. Existují pouze 47 jednoduchých formulářů, z nichž každá

Pro stanovení jednoduchých forem v praktických třídách je nutné mentálně pokračovat v obličeji, aby se mentálně pokračoval v jejich vzájemné křižovatce. Imaginární číslo získané ve stejnou dobu bude požadovanou jednoduchou formou. Mezi jednoduchými formami rozlišují dva typy: otevřené a zavřené. Okraje otevřeného jednoduchého formuláře neuzavírají prostor ze všech stran. Naopak, pokrajem uzavřené jednoduché formy se svým vzájemným pokračováním v prostoru ze všech stran zavřete část. Kombinace jednoduchých forem tvořících krystaly se nazývají komplexní formy nebo kombinace. V kombinaci budou tolik jednoduchých forem jako v něm typy tváří. Jeden otevřený jednoduchý formulář nikdy nebude schopen vytvořit krystal, může se vyskytnout pouze v kombinaci s jinými jednoduchými formami. Kombinace v přírodě nekonečné množství. Pod gabitem krystalu je chápán jako převažující plochy fasety. Název hity se shoduje s názvem jednoduché formy, ale je uveden jako definice (například jednoduchá forma - kostka, habitus - kubický). Pokud nic z nejjednodušších tváří převažuje (nebo je obtížné odhadnout toto), habelus se nazývá smíšený nebo kombinovaný.

6. Postup pro analýzu křišťálových modelů při studiu modelů krystalů v praktických třídách jsou charakteristiky následujících dat uvedeny: 1) vzorec symetrie krystalu; 2) SingOnie; 3) typ symetrie; 4) jednoduché formy; 5) Habitus.

Krystalgrafická krystalografie je jedním ze základních věd země, zabývající se studiem procesu tvorby, vnější formy, vnitřní struktury a fyzikálních vlastností krystalů. Tato věda se nedávno objevila daleko za jeho limity a studuje vzorce vývoje Země, jeho formy a procesy, které se vyskytují v hlubinách geosféry.

Krystaly Shook Symmetry. E. S. Fedorov klasický stanovení krystalu (od řečtiny. "Crystalos" ledu), homogenní pevné látky, schopné sebezhavět. Budeme analyzovat tuto definici více ...

Prostorová mřížka prostorová mřížka - geometrický obraz odráží trojrozměrnou frekvenci v rozložení atomů ve struktuře krystalu

Termín symetrie krystalografie, jako je jakákoliv velmi nezávislá věda, má svou vlastní metodu - metoda symetrie. Symetrie od řečtiny. "Symetrie" proporcionalita), jak bylo navrženo, zavedeno do použití Pythagoras, označujícím je prostorový vzor v místě stejných obrázků nebo jejich částí. Symetrie - vzor, \u200b\u200bopakovatelnost obrázků nebo jejich díly, ve vesmíru !! V obrazovém smyslu symetrie synonymum pro harmonii, krásu a dokonalost!

Symetrie a lidstvo k pojetí symetrie s trečekem ošetřených od dávných dob. HF Čína je rozsahem nejdokonalejší postavy, obydlí bohů je také kruh. V křesťanství, spojení s konceptem Trinity (Boží otec, syn, Bůh Ducha svatého). V železničním Egyptě - "Overoudying OKO"

Symetrie v geologii litology - vlnky v písku paleontologie - kvůli orientaci jedné roviny symetrie z jiného lze odlišit brachiopod z mlžukové měkkýchy. . Letadla symetrie v podvodních hřebenech (v den světového oceánu). Vysvětlení konceptu šíření

Symetrie v živé látce co nejdůležitější! Většina biologických objektů je zrcadlová symetrie. Někdy je osa symetrie pátého řádu L5, ne v krystalech !!! Za předpokladu N. V. Belova tak, že nemohli "stát se" t. V krystalické podstatě osy pátého řádu je nedostatek.

Koncepty, ostře nezbytné, když popisují modely krystalů v obočírných prvkům symetrie - geometrické obrazy (roviny, rovné, vedení nebo body), s jakými jsou nastaveny symetrické transformace (provoz symetrie); osa symetrie osy osy

Osa symetrie Otočné osy symetrie jsou rovné, když je otáčení v určitém úhlu, je to samo o sobě kombinováno. Nejmenší úhel otáčení, kolem takové osy se nazývá elementární úhel otáčení. Velikost tohoto úhlu určuje pořadí osy symetrie (360 pro rozdělení hodnoty tohoto úhlu). Označuje v tréninkové symbolice jako ln, kde n je pořadí osy symetrie: l 2 l 3 l 4 l 6

Igor Chcete-li upozornit, že v krystalografických polyhedrantech je pořadí os omezena na čísla 1, 2, 3, 4, 6. to znamená, že osa symetrie pěti a výše není v krystalech nemožná. Kdo může přijít s přesvědčivým důkazem této skutečnosti - obdrží švýcarskou čokoládu čokolády na lekci!

K důkazu o této skutečnosti 1. "Spatio-Sharp" důkaz 2. Podle Nikolai Vasilyevich Belov

Rovina zrcadla symetrie Symetrie zrcadlová rovina nastavuje odrazový provoz, při které je pravá strana obrázku (obr.), Odráží v rovině jako v "oboustranném zrcátku" v kombinaci s levou částí (obrázek). Je označena písmenem P.

Centrum symetrie (symetrie bod) je jako "zrcadlový bod", ve kterém je správný obrázek nejen vlevo, ale také tak, jak se otočí. Inverzní bod v tomto případě hraje, jako by úloha objektivů kamer a obrázků spojených s ní korelují jako objekt a jeho obraz na filmovém filmu. Označuje dopis C.

Krystalgrafické systémy (SingOnia) třídy symetrie s jediným odkazem souřadnic jsou kombinovány do rodiny nazvané Syingonia nebo systém (od řečtiny. Sin. "Podobně" a "gonia" úhel. Všechny třicet dva třídy symetrie krystalů jsou rozděleny Do tří kategorií v každém z nich zahrnovala jeden nebo více SingOnius. Jedná se o triklinic, monoklinický, kosočtverec, šestihranný, (soukromý trigonální případ), tetragonální a kubické sinhonia. Budeme je analyzovat více podle kategorie.

Šestihranná singona. Průměrná kategorie A \u003d B ≠ C, α \u003d β \u003d 90 °, γ \u003d 120 ˚ "hex" - šest přítomnost L 6 Hlavní funkce

A teď se podívejme na to, abychom popsali krystaly v statečné symbolice, musíte najít a napsat svůj plný vzorec v osnovám statečného a volání SingOnie, na kterou se odkazuje na nejvyšší pořadí osy ve vzorci. Kromě kubické SingOnie 4 L 3 - znamení kubické Singonia L 6 - znamení šestiúhelníkové zastoupení L 4 - Cena tetragonální zpěv. L 3 - Znamení Trigonal SingOnia L 2, 3 L 2 - znamení kosočtverce SingOnia L 2 - znamení monoklinic Singonia nebo L Beyle. Objednávka nebo jen c - znamení triklin singonia

V další lekci se opět praktikuje popisovat modely krystalů. Naučíme se identifikovat hlavní jednoduché formy na postýlce a hovořit o otázkách, které mohu vzniknout, než projdete skříňku krystalografie na olympijských hrách plus mluvit o závislosti na podobě formu krystalů (na příkladu křemene a kalku) podmínky pro jejich vzdělání přemýšlet o další lekci. Jakou formu bude mít krystal pěstovaný ve vesmíru !!!