Modul 2 - Crystal Growth Flashcards
Hvordan starter krystaller å vokse? / How do crystals start to grow?
S – Separate atoms
I – Initial nucleation
C – Continued growth
F - Formation
A – A euhedral crystal
Krystaller begynner å vokse gjennom faser som inkluderer separate atomer, initial nukleasjon, fortsatt vekst, og dannelsen av en euhedral krystall.
Hva er embryoer og mineral nucleus?
Embryoer og mineralnukleus i krystaller er begreper som brukes i forbindelse med krystallvekst.
Embryo: liten samling av atomer eller ioner som finner hverandre og kjemisk binder seg sammen i begynnelsen av krystallvekstprosessen.
Disse embryoene er forløperne til mineralnukleus og har samme kjemiske sammensetning og struktur som det mineralkrystallet som er i ferd med å dannes.
Hva er homogen nukleasjon? / What is Homogeneous nucleation?
Homogen nukleasjon innebærer at frie atomer og ioner finner hverandre og kjemisk binder seg for å danne et embryo og til slutt en mineralnukleus. Embryoet og nukleus har samme kjemiske sammensetning og struktur som mineralet som dannes.
Hva er heterogen nukleasjon? / What is Heterogeneous nucleation?
Ved heterogen nukleasjon hjelper en eksisterende overflate med dannelsen av en kritisk nukleus, slik at det ikke er behov for dannelsen av embryoer.
Skriv om energi av mineralnukleasjon. / Write about energy of mineral nucleation.
Energien involvert i dannelsen av en nukleus kan beskrives med Gibbs fri energi av dannelse (DGf).
Hva betyr det at den mest stabile fasen har lavest DGf? / The most stable phase has the lowest DGf
Produkter er mer stabile hvis DG-reaksjonen er mindre enn 0.
Reaktanter er mer stabile hvis DG-reaksjonen er større enn 0.
Produkter og reaktanter er like stabile hvis DG-reaksjonen er 0.
Hva er energi av en mineralnukleus? / What is the formation of a mineral nucleus?
Vi kan beskrive energiendringene som er involvert i dannelse
av en kjerne med Gibbs fri energi for dannelse ( D G f )
Den mest stabile fasen har den laveste Delta Gf
Oppgi formelen for Energy of formation of a nucleus with volume v
Oppgi formelen for A nucleus with surface area a has surface energy
The free energy of the formation of a crystal is… / Den frie energien for dannelse av en krystall er
Hva kan du si om energibarrieren for homogen nukleering sammenlignet med heterogen nukleering?
Energi-barrieren for homogen nukleering er høyere enn for heterogen nukleering
Hva er kritisk radius? / What is Critical radius?
Kritisk radius definerer størrelsen på den kritiske nukleusen, over hvilken krystallvekst skjer spontant.
Hva mener vi med at kritisk nukleus varierer med temperaturen? / What do we mean with Critical nucleus varies with temperature
Jo lavere temperaturen, jo høyere grad av underavkjøling, jo mer negativ Delta Gv, og jo mindre blir den kritiske radiusen.
T0 >T1 >T2 >T3
T0 = no undercooling
T1 = small degree of undercooling
T2 = moderate undercooling
T3 = high degree of undercooling
Hva er enklere å danne, små eller store nukleer? / What is easier to form? Smaller nuclei or big nuclei?
Mindre nukleer er enklere å danne.
Jo flere ioner som må kombineres for å danne en kritisk nukleus, desto vanskeligere vil dette være.
Hva er årsakene til rask avkjøling av magma? / What is the reason for Fast cooling magma:
Høy grad av underkjøling (High degree of undercooling)
Liten kritisk nukleus (Small critical nucleus)
Mange nukleier: små krystaller (Many nuclei: small crystals)
Disse flatene har enten Na+ eller Cl- ioner. Har de rask eller langsom vekst? / These faces have either Na+ or Cl- ions. Do they have fast or slow growth?
Fast growth
Disse flatene har både Na+ og Cl- ioner. Har de rask eller langsom vekst? / These faces have both Na+ and Cl- ions. Do they have fast or slow growth?
Disse flatene har langsom vekst.
Hva er regelen for krystallvekst? / What is the rule of crystal growth?
Den langsomst voksende flaten er den som mest sannsynlig vil være fremtredende på krystallen.
Hva er Hopper-krystaller? / What are Hopper crystals?
Hule/hollow krystaller
Oppstår på grunn av raskere vekst av overflater enn interiøret
Elektrisk tiltrekning
Hva er Dendritt-krystaller? / What are Dendritic crystals?
Tre-lignende krystaller
Oppstår på grunn av raskere vekst av forstyrrelser
Diffusjon og energi
Hva er forskjellen mellom Euhedral og anhedral krystaller? / What is the difference Euhedral versus anhedral crystals?
Hvis krystallvekst ikke er hindret av tilstedeværelsen av andre krystaller, vil velformede euhedrale krystaller dannes.
Hva er Miller-indekser? / What are Miller indices?
Orienteringen av krystallflater og krystallografiske plan kan beskrives med Miller-indekser.
Miller-indekser (hkl) defineres av det inverse av skjæringspunktene til et plan med de tre enhetscelleaksene.
Hvordan finner man Miller-indekser? / How to find the Miller indices?
- Finn skjæringspunktene til planet med aksene (a, b, c).
- Ta den inverse verdien av skjæringspunktene (1/a, 1/b, 1/c).
- Nå har du dine Miller-indekser (hkl)!
- Translater planet slik at det ikke er på origo
- Tallene bør være heltall, men så små som mulig
- Skjæring på negativ ende av aksen: strek over nummeret (1 1 1)
- En Miller-indeks er null (0) hvis det ikke er noen skjæring
(100) betyr et plan som krysser kun a-aksen én gang per enhetscelle
(010) betyr et plan som krysser kun b-aksen én gang per enhetscelle.
Med andre ord:
For å finne Miller-indeksene, må du først finne skjæringspunktene til planet med aksene (a, b, c). Deretter tar du det inverse tallet av skjæringspunktene (1/a, 1/b, 1/c) for å få Miller-indeksen (hkl). Planet må oversettes slik at det ikke er på opprinnelsen, og tallene skal være heltall så små som mulig. Hvis det er et skjæringspunkt på den negative enden av en akse, brukes en strek over tallet (1 1 1). En Miller-indeks er null (0) hvis det ikke er noen skjæringspunkt.
Hva bruker vi Miller-indekser til? / What do you need Miller indices for?
Miller-indekser brukes til å:
* beskrive formene til krystaller
* beskrive spaltningsplanene i krystaller
* beskrive hvilke planer som vokser raskt eller langsomt
