بلورات المعادن

بعد قراءة هذا المقال سوف تتعلم عن بلورات المعادن.

معظم المعادن ، عندما تكون ظروف تكوينها مواتية ، تحدث في شكل هندسي محدد معين محدد يعرف بالبلورات. تُعرف دراسة البلورات باسم علم البلورات. البلورات عبارة عن أجسام صلبة محاطة بأسطح مستوية عادة مرتبة في مخطط متميز وهو مؤشر على ترتيب منظم للذرات. (هناك استثناءات قليلة من المواد المعدنية التي يتم توزيع ذراتها عشوائياً وبالتالي فهي غير متبلورة ، بمعنى أنها شائبة).

وتحدث المعادن على شكل بلورات ، وتتكون في عملية تجمد من حالات سائلة أو غازية أو من حلول تسمى بلورة. يوضح الشكل 3.1 تمثيلًا تخطيطيًا لترتيب ذرات الصوديوم والكلور في بلورة ملح شائع (NaCl) من معدن الهاليت. تتناوب هذه الذرات في ثلاث طائرات بزوايا قائمة على بعضها البعض.

هناك أيضا بعض المعادن التي تظهر بلوراتها بشكل غير طبيعي حتى تحت المجهر ، ويقال إنها Cryptocrystalline. المعادن غير المتبلورة هي تلك التي تكون فيها بنية جزيئية محددة غير موجودة.

تنمو المعادن البلورية تحت ظروف مواتية مثل البلورات التي هي أجسام صلبة ذات سطح مستوي ناعم حسب بنيتها الداخلية. تبعاً لذلك ، تكون الزاوية بين الوجوه المقابلة لمعدن معين هي نفسها دائمًا بغض النظر عن حجم أو نمط أصل العينة. جميع الوجوه المتشابهة على بلورة تشكل شكل بلوري.

تناظر:

بلورات موجودة في ترتيب وجوههم تناظر واضح بحيث يمكن تجميعها في فئات مختلفة.

يتم تعريف درجة التماثل مع الإشارة إلى ثلاثة معايير للتماثل وهي:

(أ) طائرة التماثل ،

(ب) محور التماثل و

(ج) مركز التناظر

(أ) طائرة التماثل:

تقسم طائرة التماثل البلورة إلى نصفين متشابهين متشابهين. وهذا يعني أن مستوى التناظر يقسم البلور إلى جزأين بحيث يكون جزء واحد هو صورة المرآة للآخر. يمكن توضيح مستويات التماثل من خلال التفكير في المكعب.

انظر التين. 3.2 يحتوي المكعب على تسع طيات متماثلة يقسم كل منها إلى نصفين متماثلين ، أحدهما انعكاس للطرف الآخر.

(ب) محور التماثل:

إذا كان البلورة عند الدوران حول محور بدورة واحدة كاملة تظهر نفس الموضع في الفضاء أكثر من مرة خلال الدوران ، فإن هذا المحور يسمى محور التماثل. بالاعتماد على درجة التماثل خلال الدوران حول محور ، قد تصل البلورة إلى نفس الموضع اثنين أو ثلاثة أو أربعة أو ست مرات.

تعتبر هذه الفئات المختلفة من المحاور كما يلي:

الظهور بالمثل مرتين ........... اثنين من أضعاف أو قطري

يظهر بالمثل ثلاث مرات ... ثلاثة أضعاف أو ثلاثي الزوايا

الظهور بالمثل أربع مرات ... أربعة أضعاف أو رباعي الأرجل

الظهور بالمثل ست مرات ... أو ستة أضعاف سداسية

(ج) مركز التماثل:

يقال إن البلور له مركز تناظر إذا كان يمكن تمرير خط وهمي من أي نقطة على سطحه عبر مركزه بحيث يمكن العثور على نقطة مشابهة على الخط على الوجه المقابل على مسافة متساوية من المركز.

يمكن الإشارة إلى أشكال الكريستال المختلفة إلى ستة أنظمة بلورية مع الإشارة إلى المحاور التي يبدو عليها البلور. استناداً إلى الشكل الهندسي للبلورات ، يتم تصنيفها في الأنظمة التالية ، بمعنى. متساوي القياس ، Tetragonal ، سداسي ، Orthorhombic ، نظم Monoclinic و Triclinic.

نظام الكريستال متساوي القياس:

تحتوي بلورات هذا النظام على ثلاثة محاور متعامدة بشكل متبادل متساوية الطول.

أمثلة المعدنية: النحاس ، العقيق ، البيريت ، ملح الصخور ، المغنتيت ، Flourspar. هذا النظام يسمى أيضا نظام مكعب.

نظام الكريستال Tetragonal:

تحتوي بلورات هذا النظام على ثلاثة محاور متعامدة بشكل متبادل ، اثنتان منها متساوية والأخرى أطول أو أقصر.

الأمثلة المعدنية: الروتيل. Apophyllite. Cassiterite ، الزركون ، Idocrase.

نظام الكريستال سداسية:

تحتوي بلورات هذا النظام على ثلاثة محاور متساوية في مستوى مشترك عند 60 درجة و 120 درجة مع بعضها البعض ومحور رابع عمودي على هذا المستوي.

الأمثلة المعدنية: الكوراندوم ، بيرهوتايت ، الكالسيت ، الكوارتز ، البريل ، الأباتيت ، التورمالين ، النيفلين.

نظام كريستال Orthorhombic:

تحتوي بلورات هذا النظام على ثلاثة محاور بزاوية قائمة على بعضها البعض ولكن كل محور له طول مختلف.

الأمثلة المعدنية: Marcasite ، Staurolite. Celestite ، Olivine توباز ، الباريت ، الكبريت ، Olivine ، Enstatite.

نظام الكريستال Monoclinic:

تحتوي بلورات هذا النظام على ثلاثة محاور غير متساوية ، اثنتان في الزوايا القائمة مع بعضها البعض ، والمحور الثالث يميل بشكل غير مباشر.

أمثلة المعدنية: Orthoclase ، Hornblende ، Augite ، الجبس ، Borax.

نظام الكريستال Triclinic:

تحتوي بلورات هذا النظام على ثلاثة محاور غير متساوية جميعها مائلة مع بعضها البعض.

الأمثلة المعدنية: البلاجيوكلاز الفلسبار ، الكيانيت.