Krystaly – pevná tělesa, která mají přirozený tvar pravidelných mnohostěnů. Název „krystal“ pochází ze dvou řeckých slov – „studený“ a „zmrazit“, tj. znamenalo “zmrzlý led” v Homerově době a odkazovalo se na skalní krystaly považované za zkamenělý led. Nejprve se tímto termínem označovala pouze průhledná, fasetovaná přírodní těla, později se rozšířil i na neprůhledné a dokonce i nevyřezané útvary. Většina přírodních a umělých pevných materiálů je polykrystalická, monokrystaly se nazývají monokrystaly. Přirozený tvar krystalů je důsledkem uspořádaného uspořádání atomů v krystalu, tvořících trojrozměrné periodické prostorové uspořádání – krystalovou mřížku.
Krystaly jsou tedy pevná tělesa charakterizovaná geometricky pravidelným uspořádaným uspořádáním jejich základních částic (atomů, iontů, molekul). Všechny krystaly mají tu či onu symetrii atomové struktury a odpovídající makroskopickou symetrii vnějšího tvaru a také anizotropii fyzikálních vlastností, která určuje jejich charakteristický polyedrický tvar.
Krystalický stav je pro pevné látky rovnovážný stav. Každá chemická látka, která je za daných termodynamických podmínek (teplota, tlak) v krystalickém stavu, odpovídá specifické krystalové struktuře. Každý krystal má za vhodných fyzikálně-chemických podmínek specifickou krystalovou strukturu, jejíž změny mohou vést k restrukturalizaci jak struktury samotné, tak k odlišné vnější formě.

Mělo by být sdíleno perfektní и skutečný krystal. Dokonalý krystal – jedná se ve skutečnosti o matematický objekt, který má plnou symetrii, určenou symetrií jeho krystalové struktury a v důsledku toho svým ideálním tvarem. Skutečný krystal má vždy sníženou symetrii v důsledku různých vnitřních vad a vlivů prostředí. Geochemie pevných látek studuje skutečné krystaly. Podle univerzálního principu symetrie od P. Curie se tedy při růstu skutečného krystalu zachovají pouze ty prvky jeho vnitřní symetrie, které se shodují se symetrií krystalizačního prostředí.
Skutečným krystalovým plochám mohou odpovídat pouze ty roviny krystalové mřížky, které mají nejvyšší retikulární hustotu, tzn. na které se na jednotku plochy nachází největší počet jejích částic (atomů, iontů). Takových plochých sítí je relativně málo, takže krystaly jsou omezeny počtem možných ploch.
Pokud krystal rostl v nerovnovážných podmínkách, a proto nemá správný brus, nebo jej ztratil v důsledku určitých vnějších příčin (přírodní a jiné poškození, zpracování šperků atd.), zachovává si přesto hlavní rys krystalický stav – vnitřní mřížková atomová struktura a všechny jí determinované fyzikální a vnější vlastnosti. To vysvětluje schopnost úlomků krystalu (nebo jeho úlomků jakéhokoli nepravidelného vnějšího tvaru) při vstupu do prostředí příznivého pro krystalizaci dané látky pokrýt novými plochami a dorůstat do více či méně pravidelného mnohostěnu s příslušnou symetrií ( viz Regenerace).

ČTĚTE VÍCE
Co znamená hippie?

Krystaly jsou studovány v různých geochemických vědách:

  • Mineralogie – studuje minerální krystaly jako hlavní formu jejich výskytu v přírodě, určuje vlastnosti minerálů a nese (uchovává) genetickou informaci
  • Krystalografie se zabývá určováním a klasifikací vnější symetrie a vnitřní struktury krystalů
    • Krystalová chemie studuje vzorce tvorby krystalů z různých látek a rysy jejich vnitřní struktury.
    • Rentgenová strukturní analýza – umožňuje studovat vlastnosti složení a struktury skutečných krystalů a používat rentgenové metody pro diagnostiku minerálů

    Literatura

    • Vernadskij V.I. Základy krystalografie. M., 1904
    • Charles Bunn “Crystals” Jejich role ve vědě a technice.“ M. Nedra, 1982
    • Shubnikov A.V., Flint E.A., Bokiy G.B. Základy krystalografie. M.-L., 1940.
    • Kostov I. Krystalografie. Za. z bulharštiny, M., 1965.
    • Genish G. Pěstování krystalů v gelech. M.: Mir, 1973
    • Chemie: Reference. ed./ W. Schröter, K.-H. Lautenschläger, H. Bibrak a další – M.: Chemie, 1989 (přeloženo z němčiny)

    reference

    • Krystaly a krystalické agregáty minerálů
    • Formy přirozeného rozpouštění krystalů
    • “Giant Crystals” – nový projekt Thomase Krassmanna The Giant Crystal Project

    Drahé kameny jsou často označovány jako „krystaly“ a „minerály“ a tyto pojmy jsou považovány za zaměnitelné. Nepřemýšlíme však o tom, zda je mezi nimi rozdíl? Dnes budeme mluvit o podobnostech a významných rozdílech mezi krystaly a minerály.

    Na fotografii: drahokamy z osobní sbírky Maxima Demidova.

    Minerály a krystaly jsou přírodní útvary, které spolu úzce souvisí. Nacházejí se jak na zemi, tak v litosféře, podzemních dutinách a geodách. Spojení mezi nimi je zásadní – minerály jsou nezbytné pro tvorbu krystalů. Krystaly jsou však díky své chemické struktuře a dlouhému procesu vzniku složitější než minerály. Pojďme si o nich povědět podrobněji.

    • Minerály jsou přirozeně se vyskytující pevné látky. Mají velmi odlišné chemické složení, vysoce uspořádané atomové struktury a specifické fyzikální vlastnosti. Minerály vznikají v důsledku různých geologických procesů a jsou v přírodě běžnější než krystaly, protože jsou to aktivní krystalotvorné sloučeniny.
    • Krystaly jsou složité pevné útvary skládající se z iontů, atomů a molekul. Rodí se v důsledku určitých procesů: chemických reakcí, tání, chlazení.

    Na fotografii: minerál – oxid zinečnatý pod mikroskopem; krystal – zincit (vzniká z minerálů oxidu zinečnatého).

    Jak se tvoří krystaly

    Minerály hrají významnou roli při tvorbě krystalů, fungují jako „zvláštní přísada“. Nejen, že jsou stavebními kameny pro krystaly, ale také je za určitých podmínek tvoří. Pod vlivem vysokých teplot, tlaku, chemických reakcí, hluboko pod zemí se minerály a horniny navzájem spojují. Během tisíců let pomalu chladnou a mění se v krystaly. Lidé díky těžbě nacházejí naleziště nejcennějších drahých kamenů, které byly kdysi jen obilím, ale nyní mohou svou krásou zastínit vše kolem.

    Na fotografii: krystaly akvamarínu a ametystu.

    Kromě podzemních krystalů existují i ​​takové, které se tvoří na povrchu země. Některé drahé kameny lze například nalézt ve ztuhlé sopečné hornině. Když sopka vybuchne, roztavené magma proudí do horských dutin, ochlazuje a tvrdne. Po tisíce let se uvnitř této lávy odehrávají chemické procesy. Minerály, horniny a částice vulkanických hornin se pomalu přeměňují. Šumivý opál je zázrak zrozený z takového spojení.

    Na fotografii sada s opály „Espectaculo“ z klenotnictví Maxim Demidov.

    Chemicky mohou být minerály stejné, ale tvoří úplně jiné krystaly. V přírodě se vyskytují různé druhy minerálů:

    • Silikáty jsou nejrozšířenější třídou minerálů v přírodě. Silikáty tvoří asi 75 % hmoty zemské kůry a třetinu všech známých minerálů. Jedná se o křemík, kyslík, hliník, železo, hořčík, mangan, vápník, sodík, draslík, lithium, bor, berylium, vodík, zirkonium, titan, fluor. Mezi drahé kameny, které se získávají z minerálů silikátové skupiny: granát, turmalín, smaragd, akvamarín, morganit.

    Na fotografii: sada s polychromovanými turmalíny „Creative Classics“ z klenotnictví Maxim Demidov.

    • Halogenidy jsou soli halogenovodíkových kyselin. Jejich obsah v zemské kůře je nepatrný. Nejznámějšími halogenidy jsou fluorit, kamenná sůl a kuchyňská sůl.
    • Uhličitany jsou soli kyseliny uhličité. Tvoří až 1,7 % hmotnosti zemské kůry. Nejznámějšími uhličitany jsou malachit, aragonit a kalcit.

    Na fotografii: minerál – uhličitan vápenatý pod mikroskopem; krystal – aragonit (vzniká kombinací minerálů uhličitanu vápenatého s jinými minerály).

    • Oxidy jsou minerály, které jsou sloučeninami různých prvků s kyslíkem. Tvoří asi 17 % hmotnosti celé zemské kůry. Drahokamy, které se získávají z oxidů: horský křišťál, ametyst, citrín, ametrín, růžový, mléčný a zelený křemen, avanturín, rauchtopaz, opál.

    Na fotografii: prsten s ametrinem „Dominant pocitů“ z klenotnictví Maxim Demidov.

    • Sulfidy jsou soli kyseliny sulfidové. Tvoří 0,25 % hmotnosti zemské kůry. Nejtypičtějším původem sulfidů je hydrotermální. Slouží především jako ruda pro těžbu různých chemických prvků a mají velký průmyslový význam. Mezi nejznámější sulfidy patří pyrit, galenit, bornit a rumělka.
    • Sulfáty jsou soli kyseliny sírové. Jsou to lagunární nebo jezerní chemické sedimenty. Sírany tvoří 0,1 % hmotnosti zemské kůry. Sulfáty tvoří měkké sloučeniny jako: alabastr, sádra, alunit, jarosit, celestin.
    • Fosfáty jsou soli kyseliny fosforečné. Tvoří ne více než 0,1 % zemské kůry. Hlavní využití fosforečnanů je jako surovina pro výrobu fosforečnanových hnojiv, fosforu a kyseliny fosforečné. Fosfáty produkují tak vzácný drahokam jako je apatit.

    Na fotografii: prsten s apatitem „Jednota se světem“ z klenotnictví Maxim Demidov.

    Rozdíly mezi minerály a krystaly

    • Klíčový rozdíl mezi minerály a krystaly je v tom, že minerály mohou být pouze přírodní látky, zatímco krystaly mohou být pouze přírodní a syntetické. Minerály jsou například hematit, magnetit, křemen atd. a křišťálem může být umělé sklo.
    • Minerály jsou homogenní pevné látky s uspořádanou vnitřní strukturou a nacházejí se v horninách, rudách a ložiskách nerostů v zemské kůře. Krystalová struktura je definována geometricky. Krystalová mřížka obsahuje sloučeniny a útvary skládající se z minerálů a roste podle určitých pravidel symetrie – syngonie. Může být triklinický, jednoklonný, kosočtverečný, tetragonální, trigonální, šestihranný a kubický. Při studiu drahých kamenů gemologové uvádějí syngonii nebo typ – do které třídy symetrie krystal patří.

    Na fotografii: smaragdové a topazové krystaly.

    • Minerály lze nalézt v kapalinách, jako je voda. Ale krystal je pevná látka, která se ve vodě nerozpouští.
    • Krystal má strukturu složenou z různých materiálů, zatímco minerál je sám materiálem.
    • Minerály jsou anorganické prvky nebo sloučeninymající charakteristické chemické složení. Již jsme zmínili, že při stejné chemické struktuře tvoří minerály zcela odlišné krystaly. Krystalová struktura tedy může značně ovlivnit fyzikální vlastnosti. Vezměme si jako příklad diamant a grafit. Diamanty jsou považovány za nejtvrdší ze všech drahých kamenů, a přestože mají stejné složení jako grafit, ten je ve své podstatě měkký a tvárný.

    Na fotografii diamantový prsten „Guarantees of Traditions“ z klenotnictví Maxim Demidov.

    • Vzhledem k tomu, že minerály jsou homogenní látky, je obecně uznáváno, že krystaly mají magické a léčivé vlastnosti a často se používají v různých relaxačních metodách. Najděte svůj talisman pro štěstí v pokladnici šperků Maxim Demidov.