Konsept og karakterisering av krystallinske systemer, typer, eksempler

3920
Sherman Hoover

De krystallsystemer De er et sett med geometriske egenskaper og symmetrielementer som gjør det mulig å klassifisere forskjellige krystallkonglomerater. Avhengig av den relative lengden på sidene, vinkelen mellom ansiktene, dens indre akser og andre geometriske aspekter, ender det således med at formen på en krystall skiller seg fra en annen..

Selv om krystallinske systemer er direkte knyttet til den krystallinske strukturen til mineraler, metaller, uorganiske eller organiske forbindelser, refererer disse mer til egenskapene til deres ytre form, og ikke til det indre arrangementet av deres atomer, ioner eller molekyler..

Det rike mangfoldet av mineralogiske krystaller og deres symmetrier støttes av seks krystallsystemer. Kilde: Pexels.

De seks krystallsystemene er kubiske, tetragonale, sekskantede, ortorhombiske, monokliniske og trikliniske. Fra det sekskantede systemet stammer trigonal eller rhombohedral. Enhver krystall i sin rene tilstand, etter å ha blitt karakterisert, blir et av disse seks systemene..

I naturen er det noen ganger nok å se på krystallene for å vite hvilket system de tilhører; forutsatt at du har en klar beherskelse av krystallografi. Ved mange anledninger er dette imidlertid en vanskelig oppgave, fordi krystallene "krypteres" eller "deformeres" som et resultat av forholdene i deres miljø under veksten..

Artikkelindeks

  • 1 Konsept og karakterisering
  • 2 typer krystallsystemer
    • 2.1 Kubikk eller isometrisk
    • 2.2 Tetragonal
    • 2.3 Hex
    • 2.4 Trigonal
    • 2.5 Ortorombisk
    • 2.6 Monoklinikk
    • 2.7 Triklinikk
  • 3 Eksempler på krystallsystemer
    • 3.1 Kubikk eller isometrisk
    • 3.2 Tetragonal
    • 3.3 Ortorombisk
    • 3.4 Monoklinikk
    • 3.5 Triklinikk
    • 3.6 Heks
    • 3.7 Trigonal
  • 4 Referanser

Konsept og karakterisering

Krystallinske systemer kan i begynnelsen virke som et abstrakt og vanskelig emne å forstå. I naturen leter du ikke etter krystaller som har den eksakte formen til en kube; men del heller med det alle dets geometriske og isometriske egenskaper. Selv med dette i bakhodet, kan det fremdeles være umulig visuelt å finne ut hvilket krystallsystem et eksemplar tilhører..

For dette er det instrumentelle karakteriseringsteknikker, som blant resultatene viser verdiene for visse parametere som avslører hvilket krystallinsk system som er under studium; og videre peker den på de kjemiske egenskapene til krystallet.

Valget av teknikk for å karakterisere krystaller er således røntgenkrystallografi; spesielt røntgenpulverdiffraksjon.

Kort sagt: en røntgenstråle samhandler med krystallet og et diffraksjonsmønster oppnås: en serie med konsentriske punkter, hvis form avhenger av partiklens indre arrangement. Behandler dataene, ender det opp med å beregne parametrene til enhetscellen; og med dette bestemmes det krystallinske systemet.

Imidlertid er hvert krystallinske system i sin tur sammensatt av krystallinske klasser, som til sammen utgjør 32. På samme måte kommer andre forskjellige tilleggsformer fra disse. Det er derfor krystallene er veldig varierte.

Typer av krystallsystemer

Kubikk eller isometrisk

Kuben er bare en av de krystallinske klassene som det kubiske systemet omslutter. Kilde: Smiddle [CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Det kubiske eller isometriske systemet tilsvarer høysymmetriske krystaller. Kuben presenterer for eksempel en serie symmetrioperasjoner som kjennetegner den. La oss forestille oss at korset blir tegnet i midten av kuben som berører topp-, bunn- og sideflater. Avstandene er like og krysser i rette vinkler.

Hvis en krystall overholder symmetrien til kuben, selv om den ikke har akkurat denne formen, vil den tilhøre dette krystallsystemet.

Det er her de fem krystallklassene som utgjør det kubiske systemet kommer til syne: kuben, oktaederet, det rhombiske dodekaederet, icositetrahedronen og heksacisohedronen. Hver klasse har sine egne varianter, som kan eller ikke kan avkortes (med flate hjørner).

Tetragonal

Tetragonal enhet. Kilde: Stannert via Wikipedia.

Det tetragonale systemet kan visualiseres som om det var et rektangel som har fått volum. I motsetning til kuben, dens akse c er lengre eller kortere enn deres akser til. Det kan også se ut som en kube strukket opp eller komprimert.

Krystallklassene som utgjør det tetragonale systemet er de primære og firesidede pyramidene, de doble åttesidige pyramidene, trapeszohedronene, og igjen icositetrahedronen og hexacisohedronen. Med mindre du har papirformer for hånden, vil det være vanskelig å gjenkjenne disse formene uten hjelp fra mange års erfaring..

Sekskantet

Hex-stasjon. Kilde: Stannert via Wikipedia.

Enhver krystallinsk form hvis base tilsvarer en sekskant, vil tilhøre det sekskantede krystallsystemet. Noen av dens krystallklasser er: tolvsidige pyramider og doble pyramider.

Trigonal

Basen en krystall som tilhører trigonalsystemet er også sekskantet; men i stedet for å ha seks sider, har de tre. Dens krystallinske klasser kommer til å være: prismer eller tresidige pyramider, rombohedron og scalenohedron.

Orthorhombic

I det ortorombiske systemet har krystallene en rombohedral base som gir opphav til former hvis tre akser har forskjellige lengder. Dens krystallinske klasser er: bipyramidal, bisfenoidal og pinacoid.

Monoklinikk

Denne gangen, i det monokliniske systemet, er basen et parallellogram og ikke en rombe. Dens krystallinske klasser er: sfenoid og tresidige prismer.

Triklinikk

Triklinikkenhet. Kilde: Stannert via Wikipedia.

Krystallene som tilhører trikliniksystemet er de mest asymmetriske. Til å begynne med har alle aksene forskjellige lengder, så vel som vinklene på ansiktene, som er skråstilte..

Det er her navnet kommer fra: tre skrå vinkler. Disse krystallene forveksles ofte med ortorhombiske, sekskantede og antar også pseudokubiske former.

Blant dens krystallklasser er pinacoids, pedions og former med jevnt antall ansikter..

Eksempler på krystallsystemer

Noen tilsvarende eksempler for hvert av krystallsystemene vil bli sitert nedenfor..

Kubikk eller isometrisk

Halite har eksepsjonelle kubiske krystaller. Kilde: Parent Géry [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Halitt, også kjent som vanlig salt eller natriumklorid, er det mest representative eksemplet på det kubiske eller isometriske systemet. Blant andre mineraler eller elementer som tilhører dette systemet er:

-Fluoritt

-Magnetitt

-Diamant

-Spinel

-Galena

-Vismut

-Sølv

-Gull

-Pyritt

-Granat

Tetragonal

Wulfenite er det mest representative eksemplet på tetragonal krystallsystem. Kilde: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

I tilfellet med tetragonal system er mineralet wulfenitt det mest representative eksemplet. Blant andre mineraler i dette systemet har vi:

-Kassiteritt

-Zirkon

-Kalkopyritt

-Rutil

-Anatase

-Scheelite

-Apofyllitt

Orthorhombic

Mineralet tanzanitt tilhører det ortorombiske systemet. Kilde: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Blant mineralene som krystalliserer seg i det ortorhombiske systemet har vi:

-Tanzanitt

-Baryta

-Olivine

-Svovel

-Topaz

-Alexandrite

-Anhydritt

-Kaliumpermanganat

-Ammoniumperklorat

-Chrysoberyl

-Zoisite

-Andalusitt

Monoklinikk

Gipskrystaller tilhører det monokliniske systemet. Kilde: Lysippos [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Blant mineralene i det monokliniske systemet har vi:

-Azuritt

-Cast

-Pyroksen

-Glimmer

-Spodumene

-Serpentine

-Moonstone

-Vivianita

-Petalitt

-Chrysocolla

-Lazulite

Triklinikk

Kalkantittkrystaller tilhører trikliniksystemet. Kilde: Ra'ike (se også: de: Benutzer: Ra'ike) [CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Blant mineralene i det trikliniske systemet har vi:

-Amazonitt

-Feltspat

-Kalsantitt

-Rhodonitt

-Turkis

Sekskantet

Perfekt sekskantede akvamarinkrystaller. Kilde: Robert M. Lavinsky via Wikipedia.

På bildet ovenfor har vi et eksempel på når naturlige former øyeblikkelig avslører det krystallinske systemet av mineralet. Blant noen mineraler som krystalliserer seg i det sekskantede systemet har vi:

-Smaragd

-Kalsitt

-Dolomitt

-Turmalin

-Kvarts

-Apatitt

-Sinkitt

-Morganite

Trigonal

Mineralaksinitt tilhører trigonalsystemet. Kilde: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Og til slutt, blant noen mineraler som tilhører det trigonale systemet vi har:

-Axinite

-Pyrargyritt

-Nitratin

-Jarosite

-Agat

-Rubin

-Tiger's Eye

-Ametyst

-Jasper

-Safir

-Røykfylt kvarts

-Hematitt

Referanser

  1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). CENGAGE Læring.
  3. Geologi i. (2020). Crystal Structure og Crystal Systems. Gjenopprettet fra: geologyin.com
  4. K. Seevakan & S. Bharanidharan. (2018). Krystallkarakteriseringsteknikker. International Journal of Pure and Applied Mathematics bind 119 nr. 12 2018, 5685-5701.
  5. Wikipedia. (2020). Krystallsystem. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
  6. Fredrickson Group. (s.f.). De 7 krystallsystemene. Gjenopprettet fra: chem.wisc.edu
  7. Krystallalder. (2020). De syv krystallsystemene. Gjenopprettet fra: crystalage.com
  8. Dr. C. Menor Salván. (s.f.). Isometrisk. Universitetet i Alcalá. Gjenopprettet fra: espiadellabo.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.