Kristāls
Vikipēdijas raksts
Kristāls (no grieķu valodas (κρύσταλλος), sākotnēji vārds apzīmēja — ledu, vēlāk — kalnu kristālu) ķīmijā un mineraloģijā ir cietviela, kuru veidojošie atomi, molekulas vai joni ir izkārtoti noteiktā, regulārā kārtībā, šai kārtībai cikliski atkārtojoties visās trīs telpiskajās dimensijās. Ar kristālu pētīšanu nodarbojas kristalogrāfija.
Satura rādītājs |
[izmainīt šo sadaļu] Kristālu veidošanās
Parasti kristāli veidojas vielas sacietēšanas procesā. Ideālos apstākļos izveidojas viens kristāls - monokristāls, kurā pilnīgi visi atomi pieder pie vienotas, stingri noteiktas kristāliskās struktūras. Tomēr dabā ideālu apstākļu nav un veidojas daudzi kristāli vienlaicīgi, kopā veidojot polikristālisku vielu. Piemēram, ikdienā sastopamie metāli ir polikristāli. Nereti kristāli simetriskā veidā saaug kopā, veidojot dvīņu kristālus.
To, kādu kristālisko struktūru pieņēms šķidrums, nosaka:
- Šī šķidruma ķīmiskais sastāvs;
- Apstākļi, kādos tas sacietē, jo sevišķi
- Spiediens, kādā notiek sacietēšana.
Kristāliskās struktūras veidošanās procesu bieži dēvē par kristalizāciju.
Kaut gan parasti, vielai atdziestot veidojas kristālisks materiāls, noteiktos apstākļos šķidrums var sacietēt arī nekristāliskā stāvoklī. Visbiežāk tas notiek tad, ja sacietēšana notiek ļoti strauji, un atomi zaudē mobilitāti, pirms tie sasnieguši savas vietas kristāliskajā režģī. Šādu nekristālisku materiālu sauc par amorfu vielu, par stiklu. Jāatzīmē, ka principā pastāv atšķirība starp amorfu cietvielu un stiklu: stikls drīzāk ir viskozs šķidrums nevis cietviela - kaut gan par šo jautājumu vēl notiek speciālistu diskusijas.
[izmainīt šo sadaļu] Kristālu izplatība un īpatnības
Kristāliskā struktūra sastopama visu veidu materiālos ar visu veidu ķīmiskajām saitēm. Praktiski visi metāli eksistē polikristāliskā veidā - lai radītu amorfu vai vienkristālisku metālu, tas jādara mākslīgā veidā sarežģītos apstākļos. Kristāli ar jonu saitēm veidojas sacietējot sāļiem. Ļoti izplatīti ir kristāli ar kovalentām saitēm - te jāpiemin dimants, kvarcs, grafīts. Polimēros materiālos ir vairāk kristalizēti apvidi, taču kopumā lielie molekulu izmēri neļauj notikt pilnīgai kristalizācijai. Arī vājie van der Vāla spēki piedalās kristāliskās struktūras veidošanā - tie, piemēram, satur kopā grafīta plāksnītes.
Lielākajai daļai kristālu piemīt kristalogrāfiskie defekti. Šo defektu tipiem un struktūrai var būt ļoti liela ietekme uz minerālu īpašībām.
Daudziem kristāliskas formas materiāliem raksturīgas specifiskas elektriskās īpašības - feroelektriskais efekts un pjezoelektriskais efekts. Arī gaisma, ejot cauri kristālam, var iegūt specifiskas īpašības, piemēram, košas krāsas. Šos gaismas efektus pēta kristāloptika.
[izmainīt šo sadaļu] Termins "kristāls" sarunvalodā
Terminam "kristāls" ir precīzi noteikta nozīme materiālu zinātnē un cietvielu fizikā, taču sarunvalodā vārdu "kristāls" attiecina uz cietvielām, kam ir labi izteikta un skaista ģeometriska forma. Arī šādas nozīmes kristāli dabā ir bieži sastopami. Sadzīvē pazīstami kristāli ir sniegpārsliņas, dimanti un parastā vārāmā sāls. Terminu "kristāls" attiecina arī uz materiāliem, kam šķautnaina forma piešķirta ar atliešanu formās, slīpēšanu un pulēšanu - stikla traukiem, piekariņiem.
Kristāla formu nedrīkst jaukt ar skaldnības plakņu piešķirtajām formām.
Kristāliem dažādās mitoloģijās nereti piedēvē ārstnieciskas īpašības un citas īpašas spējas.
