kristalografija Flashcards
Kristalas. Vidaus sandara (erdvinė gardelė)
Kristalas- kristalas tai kietas, kūnas susidaręs gamtoje dėl geologinių sąlygų arba užaugintas labaratorijoje ir tirintis išorinę formą ir vidaus sandarą. Jį sudarančios dalelės išsidėsčiusios dėsningai
Kristalo gardelė- tvarkinga atomų, molekulių ar jonų išsidėstymas kai kurių medžiagų struktūroje. Erdvinę gardelę sudarantis mažiausias pasikatojantis gretasienis vadinamas elementariu narveliu
Gamtoje randamų kristalų forma (habitas). Ryšys tarp kristalų formos ir kristalo struktūros
Mineralo habitas- mineralo išorinė forma, priklausanti nuo vyraujančios kristalo gardelės formos. Skirtingų singonijų kristalai turi skirtingą habitą. Tos pačios singonijos mineralai turi įvairius habitus.
Kristalų sktuktūra tiriama rentgenostruktūrine analize, elektronografija, neutrinigrafija. Pagal vyraujantį cheminį ryši tarp atomų. Kristalai skirstomi į joninius ([vz. natrio chlorido), kovalentinius (pvz. deimanto), metališkuosius (metalų ir intermetalinių junginių) ir molekulinius (pvz. parafino). daugelyje kristalinių darinių (grafito, molibdeno sulfido, molekuliniuose kristaluose) yra kelių tipų cheminiai ryšiai.
Brangieji, juvelyriniai akmenys
Budinga graži, išskirtinė spalva, spindesys, patvarumas didesnis kietumas. Tokie kaip deimantas, rubinas, safyras, smaragdas, turmalinas, topazas, špinelis, ametistas, aleksandritas, akvamarinas
Kristalų vienalytiškumas, anizotropiškumas, savybė išlaikyti taisyklingąją formą. Amorfinė medžiaga
Vienalytiškumas – kristalo fizikinės savybės yra vienodos visose jo taškuose.
Anizotropiškumas – kristalų fizikinės savybės lygiagrečiomis kryptims yra vienodos, o ne lygiagrečiomis kryptimis gali būti skirtingos. (muskovitas)
Savybė išlaikyti taisyklingą formą – iš bet kokio kristalo nuolaužos ar rutulėlio, esant tinkamoms sąlygoms, persotintame tirpale užauga taisyklingo daugiasienio formos kristalai.
Amorfinė medžiaga – Medžiaga kurios atomai, jonai, molekulės nesudaro kristalinės gardelės ir neturi taisyklingos išorinės formos. Stiklas, obsidianas, moldavitas, gintaras, opalas.
Svarbiausi požymiai : Nebūdinga aiški lydymosi temperatūra; Yra Izotropinės ( Fizikinės savybės visomis kryptimis vienodos )
Grūdėtų slaptakirstalinių agregatų morfologija.
Grūdėtieji agregatai – mineralų grūdelių sankaupos, besiskiriančios nuo kristalų daugiau ar mažiau netaisyklinga forma. Yra monomineraliniai (sudaryti iš vieno mineralo grūdelių) agregatai ir polimineraliniai (iš kelių mineralų), pvz: amazonitas (mikroklinas ir albitas). Pagal grūdelių didumą skirstomi į: stambiagrūdžius – skersmuo didesnis kaip 5 mm, vidutingrūdžius – 1-5 mm, smulkiagrūdžius – mažesni kaip 1 mm.
Druskėjančių baseinų mineralų asociacijos.
Druskingų jūrinių baseinų garavimas
Pirmoje stadijoje didėja Ca, Mg ir Na koncentracija ir kristalizuojasi CaCO3 (aragonitas-kalcitas)
* Reaguojant CaCO3 su Mg++ formuojasi dolomitas
* Sekančioje stadijoje susidaro anhidritas-CaSO4
(jei aukšta temperatūra) arba gipsas CaSO4*2H2O (jei žema temperatūra)
* Pasiekus kritinį chloridų tirpumą iškrenta NaCl – halitas, toliau KCl – silvinas
* Pačioje paskutinėje evaporitų formavimosi stadijoje iškrenta boratai
Druskingų kontinentinių baseinų garavimas
* Labai priklauso nuo baseiną supančių uolienų
* Garuojant šiems baseinams susidaro:
– Na sulfatai;
– Boratai;
– Soda;
– Salietra
. Kristalų augimas ( iš lakiųjų junginių, kietos medžiagos persikristalizavimo būdų ). Tirpimas tirpaluose
Pereinant iš dujinės į kietąją ( Kristalizacija iš lakiųju junginių );
Kristalų augimas ir tirpimas tirpaluose – Laboratorijoje auginant kristalus yra kristaliklis ( Kristalo pradas ). Tai į tirpalą įdėta tos pačios ar kitos medžiagos dalelė kuri sukelia kristalizaciją. Kristalams augti yra būtina: 1 – Persotintas tirpalas, 2 – Kristalizacijos centras.
Tirpimas – Tirpalas kuriame tam tikromis aplinkos sąlygomis ( Temperatūra ir slėgis ) vyksta medžiagos tirpimas yra nesotusis. Medžiagai daugiau nebetirpstant tirpalas vadinasi sotus, keliant temperatūrą ir toliau tirpstant medžiagai tirpalas vadinamas – persotintas.
Svarbiausi mineralogijos vystymosi etapai.
Senovė: Senovės civilizacijos, tokios kaip Egiptas ir Graikija, pradėjo tyrinėti mineralus dėl jų praktinio panaudojimo ir grožio.
Viduramžiai: Alchemikai ir ankstyvieji mokslininkai, tokie kaip Georgius Agricola, pradėjo sistemingai tyrinėti mineralus ir aprašinėti jų savybes.
18-19 a.: Mineralogija tapo savarankišku mokslu. Antoine Lavoisier ir kiti chemikai pradėjo tirti mineralų cheminę sudėtį. 1813 m. James Dwight Dana išleido mineralogijos sistemą.
20 a.: Moderni mineralogija išsivystė, pasinaudojant rentgeno spindulių kristalografija ir elektronų mikroskopija, leidžiančiomis išsamiai tirti mineralų struktūrą.
21 a.: Skaitmeninės technologijos ir kompiuteriniai modeliai leidžia kurti detalias mineralų struktūrų simuliacijas ir tyrinėti jų savybes nano lygiu.
. Metamorfizmo metu susidarantys mineralai
Pagrinde susidaro silikatai pvz: Berilas, serpentinas, albitas, ir t.t., dominuoja Silicis ir deguonis.
Korundas, hematitas, magnetitas- oksidai
Kristalų embrionų susidarymas gamtoje. Kristalų sienelės augimo greitis.
Kristalų embrionų susidarymas gamtoje – susidaro persotintasis tirpalas ir atomai, jonai ar molekulės pradeda grupuotis bei jungtis, susidaro pirminės kristalų užuomazgos ( branduoliai, embrionai ), kurių patvarumas priklauso nuo jų dydžio.
Kristalo sienelės augimo greitis – Skirtingų paprastųjų kristalinių formų sienelių augimo greitis yra skirtingas. Dėl to jos skirtingai sugeria izomorfines priemaišas, joms būdingi ne vienodi sandaros defektai.
Drūzos, dendritai, vaverkliai, konkercijos, žeodos, oolitai ir kt. mineralų agregatai.“
Grūdėtieji Oolitai
Masyvūs Konkrecijos
Žemėtieji Sekrecijos
Drūzos Aptekėjimo formos
Dendritai Apnašos
Hidroterminio proceso mineralai.
Aukšatemperatūriai:
Alavo akmuo, Volfromitas, Molibdenitas, Arsenopiritas, Chalkopiritas, Galenitas, Sfaleritas, Topazas, Berilas.
Vidutinių temperatūrų
A – Polimetalinėse ir švino – cinko gyslose.
Arsenopiritas, Piritas, Auksas, Pirotinas, Sideritas, Sfaleritas, Galenitas.
B – Arseno kobalto – sidabro gyslose.
Kobaltas, Nikelinas, Pustitas, Argentinas, Bismutas, Uranitas.
C – Auksą nešančiose gyslose.
Piritas, Galenitas, Auksas, Arsenopiritas, Argentitas.
Žemetemperatūrinių
Fluoritas, Chalcedonas, Kvarcas, Kinovaras, Markazitas.
Kristalų augimo zonos, augimo piramidės, Mozaikinis ir sraigtinis (spiralinis) kristalų augimas ir priežastys.
Kristalams augant jo sienelių paviršiuje palaipsniui nusėda medžiagos dalelės ir taip susidaro skirtingu laiku susiformavę sluoksniai arba zonos. Zoniškumas yra bendra ir būdinga visų mineralų vidinės sandaros ypatybė. Zonos rodo terpės kristalizacijos sąlygų ir cheminės sudėties svyravimus. Kristalų augimo zonos rodo kaip ir kiek kartų kito kristalo morfologija jo augimo metu, kaip kito kristalizacijos sąlygos ir terpės kuriame jis kristalizavosi cheminė sudėtis.
Augimo piramidės - tai kristalų augimo sektoriai.
Mozaikinis augimas - dėl sudėties ir vidaus sandaros vienalytiškumo pažeidimo įgyja mozaikinę sandarą
Spiralinis augimas- kristalo strukturoje del priemaisu atsiranda itampa,kuri sukelia daline stuma. Dislokacijos turi skirtinga amplitude ir krypti ivairiose kristalo pavirsiaus dalyse ir desningai kinta sraigtiniu budu.
. Mineralų individų ir agregatų morfologijos reikšmė, atskiriant jų genezę
Atskiriant mineralų genezę, morfologija gali būti naudinga dėl to, kad tam tikri mineralai gali turėti specifines formos ir struktūros ypatybes, kurios yra susijusios su jų susidarymo sąlygomis. Pavyzdžiui, vulkaniniuose akmenuose galima pastebėti skirtingus mineralų individus ir agregatus su charakteringomis formomis, kurios atskleidžia, kad šie mineralai buvo formuojami esant aukštai temperatūrai ir spaudimui
Pegmatitai ir jų mineralai
Pagrindinis faktorius – temperatūros sumažėjimas.
Pegmatitai formuojasi 2-15 km gylyje;
Mineralai susidaro kristalizuojantis liekaniniam silikatiniam
lydalui, praturtintam lakiaisiais komponentais;
Pegmatitų tipai:
a) Feldšpatams ir kvarcui kristalizuojantis (rašmeninis granitas), budingas vienodas kristalu dydis ir forma
b) po to kristalizuojasi kas lieka dideli kvarco ir feldšpatų kristalai, intensyvus izomorfizmas
c) susidaro Ištisai ovalus kvarcas, feldšpatai – issidesto juostomis, sluoksniais
d) Plastiška zona iš albito, muskovito, kvarco
e) Retieji elementai