بلورش: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
جز ابزار پیوندساز: افزودن پیوند ایزوتوپ به متن
FreshmanBot (بحث | مشارکت‌ها)
جز اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با ویرایشگر خودکار فارسی
خط ۳:
بلور یک ماده عبارتست از جهت یافتگی ذره‌ای و [[آرایش مولکولی]] و تثبیت این نظم در فضای ماده.
 
معمولاً کانی‌ها به صورت اشکال منظم هندسی متبلور می‌شوند که به آن‌ها بلور می‌گویند. بلور را می‌توان به عنوان جسمی که دارای ساختمان اتمی منظم است، تعریف کرد. هرگاه بلور را بطوربه‌طور مداوم به قطعات کوچک تقسیم کنیم‏، به جایی می‌رسیم که دیگر قابل تقسیم کردن نیست. این جز کوچک غیرقابل تقسیم، معمولاً دارای شکل هندسی منظم است که اتم‌های تشکیل دهنده بلور در رئوس، مراکز سطوح، وسط یال‌ها یا مرکز آن قرار دارند و به نام واحد بلور یا سلول اولیه خوانده می‌شود.
 
هر جسم متبلور از پهلوی هم قرار گرفتن تعداد زیادی سلول اولیه تشکیل شده‌است که به نام شبکه بلور نامیده می‌شود. بسته به عناصر قرینه‌ای که در سلول اولیه وجود دارد، اجسام متبلور را به ۷ سیستم شامل دستگاه مکعبی، تتراگونال، تری گونال، هگزا گونال، ارتورومبیک، مونوکلینیک و تری کلینیک تقسیم می‌کنند.
خط ۹:
== تاریخچه ==
علم بلورشناسی یا کریستالوگرافی دربارهٔ نحوه تشکیل و رشد بلورها و شکل ظاهری و ساختمان داخلی آن‌ها و نیز خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مواد متبلور بحث می‌نماید. کلمه کریستال (Crystal) اصل یونانی دارد که از دو واژه (سرد= Kryos) و (سخت شدن= Stellesual) تشکیل شده که مجموعاً معنی سخت شدن در اثر سرما را می‌دهد.
فلاسفه قدیم نیز منشأ بلورهای یک سنگ را بلورهای یخ می‌دانسته‌اند که بر اثر تحمل سرمای بسیار شدید در طول مدت مدید، طوری سخت و مقاوم شده‌است که می‌تواند حرارتهایحرارت‌های بالاتر از صفر را هم تحمل نماید. در سال ۱۶۹۰، Huyghens دریافت که بلورها از اجتماع ذرات کوچکتر بوجودبه وجود آمده‌اند و در سال ۱۹۱۲، M.V.Laue توانست تئوری ساختمان شبکه‌ای در بلورها را با استفاده از [[اشعه ایکس]] به اثبات برساند.
 
[[پرونده:SnowflakesWilsonBentley.jpg|بندانگشتی|در طبیعت هر بلور برف شکلی گوناگون از دیگری دارد.]]
خط ۱۵:
 
== بلوری شدن و نمو بلورها ==
برای اینکه یک بلور بتواند تشکیل گردد، باید در وهله اول نطفه آن بسته شود، پس از تشکیل، نطفه شروع به نمو می‌کند تا بالاخره بلوری که به وسیلهٔ سطوح احاطه شده‌است، بوجودبه وجود آید. نطفه‌های بلور عبارتند از بلورهای ریزی با قطر تقریبی ۴۰ تا ۱۸۰ آنگستروم که بطوربه‌طور ناگهانی در بخارات و مایعات اشباع شده یا مواد مذاب سرد شده تشکیل می‌شوند. در اجسام جامد تشکیل بلور نقش مهمی را بازی می‌کند، مثلاً تشکیل بلور که در اثر فعل و انفعالات شیمیایی یا نارسائی‌های حرارتی در شیشه ایجاد می‌گردد، باعث از بین رفتن شفافیت شیشه خواهد شد.
 
تبلور معمولاً در موقع تبدیل یک حالت فیزیکی به حالت فیزیکی دیگر صورت می‌گیرد. این تبدیل به سه صورت زیر انجام می‌شود:
خط ۲۳:
 
==== انجماد مواد مذاب ====
اگر ماده مذاب به سرعت سرد شود، اتمهااتم‌ها یا مولکولهامولکول‌ها با هر موقعیتی که دارند، متراکم و بی‌حرکت می‌شوند و ماده منجمد می‌گردد. در این صورت جسمی جامد و [[ایزوتوپ]] بدون داشتن نظم ذره‌ای تشکیل می‌شود. اگر سرد شدن با آرامی و کند انجام شود، اتمهااتم‌ها و مولکولهامولکول‌ها با توجه به [[نیروی جاذبه]] خود و اطاعت از شبکه تبلور کنار هم چیده شده و نطفه بلور را تشکیل می‌دهند. سپس در نتیجه اتصال سایر مولکولهایمولکول‌های منزوی و معلق در ماده مذاب به نطفه بلور، حجم آن افزایش می‌یابد تا اینکه به بلوری درشت تبدیل می‌گردد.
 
==== بلوری شدن مواد محلول ====
در این نوع بلوری شدن باید محلول به حال [[فوق اشباع]] باشد. در چنین محلولهاییمحلول‌هایی بلورها تشکیل و ته‌نشین می‌شوند. این بلورها ابتدا به صورت نطفه‌های متحرک می‌باشند، علت تحرک آن‌ها حرکات قبلی یونهایون‌ها و مولکولهایمولکول‌های سازنده آن‌ها است. در محلولهامحلول‌ها نیز مانند انجماد مواد مذاب، رشد بلورها از طریق اتصال منظم یونها، اتمهااتم‌ها و مولکولهایمولکول‌های معلق در محلول به نطفه‌های بلور صورت می‌گیرد.
 
=== بلوری شدن در هنگام چگالش ===
در این حالت از بلوری شدن، بلورها مستقیماً از تبدیل بخار به جامد حاصل می‌شوند. این بلورها معمولاً کوچک و دارای طرح اولیه می‌باشند که اصطلاحاً اسکلت بلور گفته می‌شود. در طبیعت، [[چگالش]] (تبدیل شدن گاز یا بخار به جامد) در گازهای خشک آتشفشانی دیده می‌شود. در این حالت مواد گازی آتشفشانی در شکافهایشکاف‌های توده آذرین مستقیماً به بلور تبدیل می‌گردند. مثال بسیار روشن برای پدیده چگالش، تشکیل قشرهای بلور یخ ناشی از انجماد مستقیم [[بخار آب]] اتاق‌ها بر روی شیشه پنجره‌ها در سرمای زمستان می‌باشد.
 
=== بلوری شدن مواد جامد ===
خط ۳۷:
 
== تأثیر عوامل خارجی در نمو بلورها ==
شرایط زیر سبب بوجودبه وجود آمدن اختلاف در اندازه بلورها می‌گردد:
 
=== سرعت انجماد ===
خط ۴۶:
 
=== تراکم محلول ===
اندازه بلورها در یک محلول بستگی به درجه اشباع شدگی آن محلول دارد. در محلولهایمحلول‌های فوق اشباع تعداد مراکز تبلور فراوان می‌باشد و در نتیجه اندازه بلورها کوچک خواهد شد. برعکس در محلولهاییمحلول‌هایی با درجه اشباع شدگی کمتر تعداد مراکز تبلور کم بوده و بنابراین اندازه بلورها درشت‌تر خواهد بود.
 
== مینبار یا ادخال در بلورها ==
خط ۵۸:
 
=== اجتماع منظم ===
هرگاه در زمان تشکیل و نمو بلورها، شرایط مناسب باشد، نطفه‌های بلور بطوربه‌طور اتفاقی در کنار هم نمی‌گیرند، بلکه طبق قواعد معین با نظم و ترتیب خاصی با یکدیگر، [[رشد و نمو]] خواهند نمود. صورتهای مختلف اجتماع منظم بلورها عبارتند از:
 
=== اجتماع کروی (اسفرولیتی) ===
اگر تبلور ماده مذاب سریع صورت بگیرد و تعداد مراکز تبلور کم باشد، بلورها به شکل سوزنهایسوزن‌های باریک و به صورت دستجات کروی و جدا از هم تشکیل می‌شوند، مانند بلورهای سوزنی شکل طلا و کلرور پتاسیم که در سیستم کوپیک متبلور می‌شوند.
 
=== اجتماع موازی ===
در این‌گونه تجمع، بلورها بطوربه‌طور موازی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و دارای سطوح مشترکی می‌باشند. در اجتماع موازی بلورها معمولاً بلورهای هم‌جنس شرکت دارند، مانند بلور کوارتز.
 
=== اجتماع بلورهای ناهمسان ===
خط ۷۵:
 
=== رنگ بلورها ===
هرگاه بخش اعظم نور از بلور عبور کند و فقط مقدار کمی از آن جذب گردد، بلور شفاف دیده می‌شود و چنانچه مقدار نور جذب شده و نوری که از بلور عبور می‌کند، تقریباً برابر باشد، بلور نیمه شفاف به نظر می‌رسد. در صورتی که اگر تمام نور وارده جذب گردد، بلور تیره دیده می‌شود. هرگاه جذب نور برای طول موجهایموج‌های مختلف متفاوت باشد، بلور رنگی بنظر می‌رسد.
 
بعضی از بلورها دارای رنگهایرنگ‌های مشخص هستند، مثلاً مالاکیت دارای [[رنگ سبز]] و ازوریت دارای رنگ [[آبی آسمانی]] می‌باشد. تعدادی از بلورها در اصل بی‌رنگ می‌باشند، ولی در اثر وجود ناخالصی یا پیگمان به رنگهایرنگ‌های مختلفی دیده می‌شوند. مثلاً کوارتز بی‌رنگ بوده، ولی در اثر ناخالص دارای رنگهایرنگ‌های سفید، بنفش، دودی، زرد، صورتی و سیاه می‌باشد یا وجود کروم به صورت پیگمان در کروندوم باعث [[رنگ قرمز]] آن می‌شود.
 
== برخی از کاربردهای بلورها ==
خط ۹۳:
# در اثر حل نمودن ماده در حلال
# در اثر سرد کردن تا زیر [[نقطهٔ انجماد]]
بلوری کردن با کمک حلال از بهترین روشهاستروش‌هاست. زیرا که ناخالصی‌ها در حلال انتخاب شده به مراتب حلالیت کمتری دارند. در نتیجه ماده نسبتاً خالص تهیه می‌شود.
ترکیبی که می‌خواهیم متبلور کنیم را باید در یک حلال یا مخلوطی از حلالهایحلال‌های داغ، محلول بوده و در حالت سرد همان حلالهاحلال‌ها نامحلول باشد. عمل تخلیص در صورتی انجام می‌شود که ناخالصی یا درحلال سرد محلول باشد یا در حلال داغ نامحلول باشد. در حالت دوم محلول را به صورت داغ صاف می‌کنیم تا ناخالصیهایناخالصی‌های محلول جدا شوند. اگر محلول رنگی باشد و ما بدانیم که جسم مورد نظر بیرنگ است مقدار کمی از زغال رنگبر به محلول سرد اضافه نموده سپس آنراحرارت داده، به صورت داغ صاف می‌کنیم. زغال رنگبر، ناخالصیهایناخالصی‌های رنگی را جذب می‌کند.
 
انتخاب محیط تبلور کارساده‌ای نیست، رفتار حلالیت ترکیب یا باید شناخته شده باشد یا باید به طریق تجربی مشخص گردد. مثلاً وقتی که تبلور پارادی بروموبنزن مورد نظر باشد مخلوطی از اتانل و آب به کار می‌رود. ترکیب هم در اتانل سرد و هم در اتانل داغ محلول است: از اینرواتانل تنها، برای این کار مفید نیست. از طرف دیگر این ترکیب چه در آب سرد و چه درآب داغ کم محلول است بنابراین آب تنها نیز برای این کار مفید نیست. اما مخلوط مساوی از الکل و آب در حالت داغ حلال خوبی برای جسم است و در حالت سرد حلالیت آن جزئی است از اینرو از مخلوط این دو حلال برای تبلور پارادی بروموبنزن استفاده می‌شود.
 
بعضی مواقع عمل بلوری شدن خودبخود صورت نمی گیردنمی‌گیرد و باید آن را بر اثر تحریک متبلور نمود. بدین منظور یا جدارداخلی ظرف در سطح محلول را می‌خراشند یا ذراتی خالص از همان جسم را در محلول سرد وارد می‌کنند تا تبلور شروع شود. بسیاری از ترکیبات بر اثر سرد کردن محلول یا سردکردن به همراه هم زدن به صورت بلور در می‌آیند. برخی ترکیبات به صورت روغن درآمده چندین ساعت و حتی گاهی چندین روز وقت لازم است تا بلور تشکیل شود.
 
== منابع ==