بلور

(تغییرمسیر از کریستال)

به مواد معدنی جامدی که اجزای سازندهٔ آنها (مولکول، اتم یا یونها) در سه جهت فضایی به صورت منظمی کنار هم قرار گرفته باشند یا دارای نظم بلورشناسی باشند، کریستال یا بُلور می‌گویند. ساختارهای بلورین نظم بلند دامنه داشته و می‌تواند خواص همسانگرد یا ناهمسانگرد داشته باشد.

بلور

ریشهٔ واژهویرایش

واژهٔ کریستال ریشهٔ یونانی دارد و به معنی «منجمد شده در اثر سرما» است. یونانی‌ها کریستال را برای اشاره به دُر کوهی به کار می‌بردند. آنها اعتقاد داشتند که اگر آب مدتی در دماهای بسیار پایین نگه‌داشته شود، به حالتی در می‌آید که در دماهای بالا پایدار است. «بلور» نیز کلمه‌ای عربی، مأخوذ از کلمه «برلیس» (βήρυλλος) یونانی (به معنای زمرد و زبرجد) است.[۱][۲]

تاریخچهویرایش

اولین ارجاع به آرایش منظم ذرات سازندهٔ بلورها در آثار ستاره‌شناس مشهور ج. کپلر (۱۶۱۹) و رابرت هوک (۱۶۶۵) کاشف میکروسکوپ یافت می‌شود. مدتی بعد دانشمند مشهور کریستین هوگنز (۱۶۹۰) خواص نوری کریستال‌های کلسیت (CaCO۳) را بررسی کرده و فرضیه‌ای را ارائه کرد که کریستال‌ها از ذرات بسیار کوچکی با شکل مشخص ساخته شده‌اند. پس از آن م.و. اومونوسوف (۱۷۶۵–۱۷۱۱) تئوری ذره‌ای ساختار مواد را کامل کرد. او فرض کرد که ذرات شکل کروی داشته باشند.

بلورهای همسانگرد و ناهمسانگردویرایش

به بلورهایی که ضریب شکست آن در هر سه راستای بلوری آن یکسان باشد، بلورهای همسانگرد می‌گویند. در مقابل بلورهایی که در یک یا دو یا سه راستای خود ضریب شکست متفاوتی داشته باشند بلورهای ناهمسانگرد می گویند.

روش‌های تبلور و رشد بلورویرایش

روش‌های مختلفی برای تبلور و رشد بلور وجود دارند که در میان رایج‌ترین آنها می‌توان به روش‌های زیر اشاره کرد:

  1. روش‌های فاز بخار
  2. روش‌های بر پایه محلول

وقوع در طبیعتویرایش

صخره

از نظر حجم و وزن، بیشترین مقدار بلورها در کره زمین، بخشی از سنگ بستر جامد آن است. بلورهای موجود در سنگ‌ها به طور معمول در محدوده اندازه‌ای کسری از میلی‌متر تا چند سانتی‌متر هستند، گرچه گاهاً بلورهای بزرگی نیز پیدا می‌شوند. از سال 1999، بزرگترین بلور طبیعی شناخته شده جهان، بلوری از گوشنیت از مالاکیالینا، ماداگاسکار، با 18 متر طول (59 فوت) و 3.5 متر (11 فوت) قطر و وزن آن 380،000 کیلوگرم (840،000 پوند) است.[۳]

برخی از بلورها بوسیله فرآیندهای ماگمایی و دگرگونی شکل گرفته‌اند و منشأ توده‌های بزرگی از سنگ بلورین هستند. اکثر سنگ‌های آذرین از ماگمای مذاب، شکل گرفته‌اند و درجه تبلور، اساساً به شرایطی بستگی دارد که آن‌ها در آن جامد می‎شوند. سنگ‌هایی مانند گرانیت، که بسیار آرام و تحت فشارهای بسیار بالا سرد شده‌اند، کاملاً متبلور شده‌اند اما بسیاری از انواع گدازه‌ها روی سطح ریخته می‌شوند و خیلی سریع سرد می‌شوند و در این گروه دوم مقدار کمی از ماده آمورف یا شیشه‌ای، رایج است. سایر سنگ‌های بلوری، سنگ‌های دگرگونی مانند سنگ مرمر، میکا-شیست‌ها و کوارتزیت‌ها، مجدداً متبلور می‌شوند. این بدان معناست که در ابتدا آن‌ها سنگ‌های تکه تکه مانند سنگ آهک، شیل و ماسه‌سنگ بوده‌اند و هرگز در حالت مذاب و به طور کامل در محلول قرار نگرفته‌اند اما درجه حرارت بالا و شرایط فشار دگرگونی با پاک‌کردن ساختارهای اصلی آن‌ها و القای تبلور مجدد در حالت جامد آن‌ها، روی آن‌ها عمل کرده است.[۴]

سایر بلورهای سنگی از ته‌نشینی مایعات، معمولاً آب، برای تشکیل دروز (پوششی از بلورهای ریز روی سطح سنگ) یا رگه‌های کوارتز شکل گرفته‌اند. تبخیری‌هایی مانند هالیت (معدنی)، سنگ گچ و برخی از سنگ آهک‌ها از محلول آبی رسوب شده‌اند که بیشتر به دلیل تبخیر در آب و هوای خشک است.

یخ

یخ‌های بر پایه آب به شکل برف، یخ دریا و یخچال‌های طبیعی ساختارهای بلوری/چندبلوری (پلی کریستال) متداول در کره زمین و سایر سیارات هستند.[۵] یک بلور برف تنها یک کریستال یا مجموعه‌ای از بلورها است[۶]، در حالی که یک تکه یخ، چندبلور است.[۷]

بلورهای اندام‌زائی

بسیاری از اُرگانیسم‌های زنده قادر به تولید بلور هستند، به عنوان مثال کلسیت و آراگونیت در مورد بیشتر نرم‌تنان یا هیدروکسی آپاتیت در مورد مهره‌داران.

نگارخانهویرایش

جستارهای وابستهویرایش

پانویسویرایش

  1. ^ Chemical Vapor deposition
  2. ^ Physical vapor deposition
  3. ^ anti-solvents
  4. ^ freeze drying

منابعویرایش

  1. بلور. [ب َل ْ لو / ب ِل ْ ل َ / ب ِ وَ / ب ُ] (ع اِ) معرب از کلمهٔ بریلس یونانی، لکن بریلس در یونانی بمعنی زبرجد یا حومه یعنی زمرد ذبابی بوده‌است و در عربی از آن معنی به بلور امروزین و کریستال دُ رش نقل شده‌است. (یادداشت مرحوم دهخدا)
  2. درباره چند لغت یونانی دخیل در فارسی
  3. G. Cressey and I. F. Mercer, (1999) Crystals, London, Natural History Museum, page 58
  4. Flett, John Smith (1911). "Petrology". In Chisholm, Hugh (ed.). Encyclopædia Britannica. 21 (11th ed.). Cambridge University Press.
  5. Yoshinori Furukawa, "Ice"; Matti Leppäranta, "Sea Ice"; D.P. Dobhal, "Glacier"; and other articles in Vijay P. Singh, Pratap Singh, and Umesh K. Haritashya, eds., Encyclopedia of Snow, Ice and Glaciers (Dordrecht, NE: Springer Science & Business Media, 2011). ISBN 904812641X, 9789048126415
  6. Libbrecht, Kenneth; Wing, Rachel (2015-09-01). The Snowflake: Winter's Frozen Artistry. Voyageur Press. ISBN 9781627887335.
  7. Hjorth-Hansen, E. (2017-10-19). Snow Engineering 2000: Recent Advances and Developments. Routledge. ISBN 9781351416238.
  • Borchardt-Ott, W. , Crystallography, translation to English by Gould, R.O. , Springer Verlag, 1993.