- แนวคิดและลักษณะเฉพาะ
- ประเภทของระบบคริสตัล
- ลูกบาศก์หรือมีมิติเท่ากัน
- Tetragonal
- หกเหลี่ยม
- ตรีโกณมิติ
- Orthorhombic
- โมโนคลินิก
- ไตรคลินิก
- ตัวอย่างระบบคริสตัล
- ลูกบาศก์หรือมีมิติเท่ากัน
- Tetragonal
- Orthorhombic
- โมโนคลินิก
- ไตรคลินิก
- หกเหลี่ยม
- ตรีโกณมิติ
- อ้างอิง
ระบบคริสตัลเป็นชุดของลักษณะทางเรขาคณิตและองค์ประกอบสมมาตรที่ช่วยให้กลุ่มคริสตัลเรียงลำดับที่แตกต่างกัน ดังนั้นขึ้นอยู่กับความยาวสัมพัทธ์ของด้านข้างมุมระหว่างใบหน้าแกนภายในและลักษณะทางเรขาคณิตอื่น ๆ รูปร่างของคริสตัลหนึ่งจึงแตกต่างจากอีกอันหนึ่ง
แม้ว่าระบบผลึกจะเชื่อมโยงโดยตรงกับโครงสร้างผลึกของแร่โลหะสารประกอบอนินทรีย์หรืออินทรีย์ แต่สิ่งเหล่านี้อ้างถึงคุณสมบัติของรูปแบบภายนอกมากกว่าไม่ใช่การจัดเรียงอะตอมไอออนหรือโมเลกุลภายใน
ความหลากหลายของผลึกแร่วิทยาและความสมมาตรได้รับการสนับสนุนโดยระบบคริสตัลหกแบบ ที่มา: Pexels
ระบบคริสตัลทั้งหกคือลูกบาศก์ tetragonal หกเหลี่ยม orthorhombic monoclinic และ triclinic จากระบบหกเหลี่ยมได้รับตรีโกณมิติหรือรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน คริสตัลใด ๆ ที่อยู่ในสภาพบริสุทธิ์หลังจากมีลักษณะแล้วจะกลายเป็นหนึ่งในหกระบบนี้
ตามธรรมชาติแล้วบางครั้งก็เพียงพอที่จะมองไปที่ผลึกเพื่อให้ทราบว่าพวกมันอยู่ในระบบใด หากคุณมีคำสั่งที่ชัดเจนเกี่ยวกับการตกผลึก อย่างไรก็ตามในหลาย ๆ ครั้งนี่เป็นงานที่ยากลำบากเนื่องจากคริสตัลถูก "สัญญาณรบกวน" หรือ "ผิดรูป" อันเป็นผลมาจากสภาพแวดล้อมระหว่างการเจริญเติบโต
แนวคิดและลักษณะเฉพาะ
ในตอนแรกระบบผลึกอาจดูเหมือนเป็นเรื่องนามธรรมและเข้าใจยาก โดยธรรมชาติแล้วคุณไม่ได้มองหาคริสตัลที่มีรูปร่างเหมือนลูกบาศก์ แต่แบ่งปันคุณสมบัติทางเรขาคณิตและไอโซเมตริกทั้งหมดด้วย แม้จะคำนึงถึงเรื่องนี้แล้ว แต่ก็ยังไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยสายตาที่จะมองเห็นได้ว่าตัวอย่างเป็นระบบคริสตัลใด
สำหรับสิ่งนี้มีเทคนิคการกำหนดลักษณะโดยใช้เครื่องมือซึ่งในบรรดาผลลัพธ์จะแสดงค่าของพารามิเตอร์บางอย่างที่แสดงให้เห็นว่าระบบผลึกใดอยู่ระหว่างการศึกษา และนอกจากนี้ยังชี้ให้เห็นคุณสมบัติทางเคมีของคริสตัล
เทคนิคที่ต้องการในการหาลักษณะของผลึกคือการถ่ายภาพด้วยรังสีเอ็กซ์ โดยเฉพาะการเลี้ยวเบนของผง X-ray
ในระยะสั้น: ลำแสงเอ็กซ์เรย์โต้ตอบกับคริสตัลและได้รูปแบบการเลี้ยวเบน: ชุดของจุดศูนย์กลางซึ่งรูปร่างขึ้นอยู่กับการจัดเรียงภายในของอนุภาค การประมวลผลข้อมูลจะจบลงด้วยการคำนวณพารามิเตอร์ของเซลล์หน่วย และด้วยเหตุนี้ระบบผลึกจึงถูกกำหนด
อย่างไรก็ตามระบบผลึกแต่ละระบบจะประกอบไปด้วยคลาสของผลึกซึ่งรวมกันเป็น 32 ในทำนองเดียวกันรูปแบบอื่น ๆ ที่แตกต่างกันได้มาจากสิ่งเหล่านี้ นั่นคือเหตุผลที่คริสตัลมีความหลากหลายมาก
ประเภทของระบบคริสตัล
ลูกบาศก์หรือมีมิติเท่ากัน
คิวบ์เป็นเพียงหนึ่งในคลาสผลึกที่ระบบลูกบาศก์ล้อมรอบ ที่มา: Smiddle
ระบบลูกบาศก์หรือไอโซเมตริกสอดคล้องกับผลึกที่สมมาตรสูง ตัวอย่างเช่นคิวบ์นำเสนอชุดของการดำเนินการสมมาตรที่แสดงลักษณะของมัน ตรงกลางลูกบาศก์ให้จินตนาการว่ามีการวาดไม้กางเขนที่สัมผัสใบหน้าด้านบนด้านล่างและด้านข้าง ระยะทางเท่ากันและตัดกันเป็นมุมฉาก
ถ้าคริสตัลเป็นไปตามสมมาตรของลูกบาศก์แม้ว่าจะไม่มีรูปร่างตรงตามนั้น แต่ก็จะเป็นของระบบผลึกนี้
นี่คือที่ที่คลาสผลึกทั้งห้าที่ประกอบขึ้นเป็นระบบลูกบาศก์จะมีแสงสว่าง: คิวบ์, รูปแปดหน้า, โดเดคาฮีดรอนขนมเปียกปูน, ไอโคซิเนตตราฮีดรอนและเฮกซะซิโซฮีดรอน แต่ละคลาสมีตัวแปรของตัวเองซึ่งอาจถูกตัดทอนหรือไม่ก็ได้ (มีจุดยอดแบน)
Tetragonal
หน่วย Tetragonal ที่มา: Stannered ผ่าน Wikipedia
ระบบ tetragonal สามารถมองเห็นได้ราวกับว่ามันเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ได้รับปริมาตร ซึ่งแตกต่างจากคิวบ์คือแกน c ยาวหรือสั้นกว่าแกน a นอกจากนี้ยังอาจดูเหมือนลูกบาศก์ที่ยืดขึ้นหรือบีบอัด
คลาสคริสตัลที่ประกอบขึ้นเป็นระบบ tetragonal คือปิรามิดชั้นยอดและสี่ด้านปิรามิดแปดด้านสองด้านสี่เหลี่ยมคางหมูและอีกครั้งคือไอโคซิเตตระฮีดรอนและเฮกซะซิโซฮีดรอน หากคุณไม่มีรูปทรงกระดาษอยู่ในมือจะเป็นการยากที่จะจดจำรูปทรงเหล่านี้โดยปราศจากความช่วยเหลือจากประสบการณ์
หกเหลี่ยม
Hex ไดรฟ์ ที่มา: Stannered ผ่าน Wikipedia
รูปแบบผลึกใด ๆ ที่มีฐานตรงกับรูปหกเหลี่ยมจะเป็นของระบบคริสตัลหกเหลี่ยม ชั้นเรียนผลึกบางประเภท ได้แก่ ปิรามิดสิบสองด้านและปิรามิดคู่
ตรีโกณมิติ
ฐานของคริสตัลที่เป็นของระบบตรีโกณมิติก็เป็นหกเหลี่ยมเช่นกัน แต่แทนที่จะมีหกด้านกลับมีสามด้าน ชั้นเรียนของผลึกมีดังนี้: ปริซึมหรือปิรามิดสามด้านรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนและสเกลโนฮีดรอน
Orthorhombic
ในระบบ orthorhombic ผลึกของมันมีฐานเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนทำให้เกิดรูปร่างที่แกนทั้งสามมีความยาวต่างกัน ชั้นเรียนของผลึก ได้แก่ : bipyramidal, bisphenoidal และ pinacoid
โมโนคลินิก
คราวนี้ในระบบโมโนคลินิกฐานเป็นสี่เหลี่ยมด้านขนานไม่ใช่รูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน คลาสผลึกของมันคือปริซึมสฟินอยด์และปริซึมสามด้าน
ไตรคลินิก
หน่วย Triclinic ที่มา: Stannered ผ่าน Wikipedia
ผลึกที่อยู่ในระบบไตรคลินิกมีความไม่สมมาตรมากที่สุด เริ่มต้นด้วยแกนทั้งหมดมีความยาวต่างกันเช่นเดียวกับมุมของใบหน้าซึ่งเอียง
นี่คือที่มาของชื่อ: มุมเอียงสามมุมของ Triclinic คริสตัลเหล่านี้มักสับสนกับออร์โธร์โฮโมบิกหกเหลี่ยมและยังใช้รูปทรงเทียม
ในชั้นเรียนของผลึก ได้แก่ พินคอยด์เพดเนียนและรูปทรงที่มีจำนวนหน้าเท่ากัน
ตัวอย่างระบบคริสตัล
ตัวอย่างที่เกี่ยวข้องสำหรับแต่ละระบบคริสตัลจะถูกอ้างถึงด้านล่าง
ลูกบาศก์หรือมีมิติเท่ากัน
Halite มีผลึกลูกบาศก์พิเศษ ที่มา: Parent Géry
Halite หรือที่เรียกว่าเกลือทั่วไปหรือโซเดียมคลอไรด์เป็นตัวอย่างที่เป็นตัวแทนมากที่สุดของระบบลูกบาศก์หรือไอโซเมตริก ในบรรดาแร่ธาตุหรือองค์ประกอบอื่น ๆ ที่อยู่ในระบบนี้ ได้แก่ :
- ฟลูออไรท์
- แม่เหล็ก
-เพชร
- เอสปิเนล่า
- กาลีนา
-บิสมัท
-เงิน
-ทอง
- ไพไรต์
-โกเมน
Tetragonal
Wulfenite เป็นตัวอย่างที่เป็นตัวแทนมากที่สุดของระบบผลึก tetragonal ที่มา: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0
ในกรณีของระบบ tetragonal แร่ wulfenite เป็นตัวอย่างที่เป็นตัวแทนมากที่สุด ในบรรดาแร่ธาตุอื่น ๆ ในระบบนี้เรามี:
- คาซิเทอไรต์
-เพทาย
-Chalcopyrite
- รูไทล์
- อะนาเทส
-Scheelita
-Apophyllite
Orthorhombic
แร่แทนซาไนต์เป็นของระบบกายอุปกรณ์ ที่มา: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0
ในบรรดาแร่ธาตุที่ตกผลึกในระบบออร์โธมิกเรามี:
- แทนซาไนต์
- บาริตา
- โอลิวีน
-กำมะถัน
-บุษราคัม
-Alexandrite
- แอนไฮไดรต์
-ด่างทับทิม
- แอมโมเนียมเปอร์คลอเรต
- คริสโซเบอริล
- โซไซท์
- อันดาลูสิตา
โมโนคลินิก
ผลึกยิปซั่มเป็นของระบบโมโนคลินิก ที่มา: Lysippos
ในบรรดาแร่ธาตุของระบบโมโนคลินิกเรามี:
- อะซูไรต์
- แคสต์
- ไพร็อกซีน
-ไมกา
- สโปดูมีน
- น้ำมันสน
- หินดวงจันทร์
- วิเวียนิตา
- เพทาไลท์
- คริโซโคลลา
- ลาซูไลท์
ไตรคลินิก
ผลึก Chalcanthite เป็นของระบบ Triclinic ที่มา: Ra'ike
ในบรรดาแร่ธาตุของระบบ Triclinic เรามี:
-Amazonite
-เฟลด์สปาร์
- แคลแคนไทท์
- โรโดไนท์
- เทอร์ควอยซ์
หกเหลี่ยม
คริสตัลอะความารีนหกเหลี่ยมที่สมบูรณ์แบบ ที่มา: Robert M.Lavinsky ผ่าน Wikipedia
ในภาพด้านบนเรามีตัวอย่างเมื่อรูปแบบธรรมชาติเปิดเผยระบบผลึกของแร่ในทันที ในบรรดาแร่ธาตุบางชนิดที่ตกผลึกในระบบหกเหลี่ยมเรามี:
-มรกต
- แคลเซียม
- โดโลไมต์
- ทัวร์มาลีน
- ควอตซ์
-Apatite
- สังกะสี
- มอร์แกนไนท์
ตรีโกณมิติ
axinite แร่เป็นของระบบตรีโกณมิติ ที่มา: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0
และสุดท้ายในบรรดาแร่ธาตุบางชนิดที่อยู่ในระบบตรีโกณมิติเรามี:
- ไม่มีที่สิ้นสุด
- ไพราร์ไจไรต์
- นิศารัตน์
- จาโรสิตา
- ประตู
-ทับทิม
- ตาของเสือ
-Amethyst
- แจสเปอร์
-ไพลิน
-Smoky ควอตซ์
- เฮมาไทต์
อ้างอิง
- ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่สี่). Mc Graw Hill
- Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
- ธรณีวิทยาใน. (2020) โครงสร้างคริสตัลและระบบคริสตัล ดึงมาจาก: geologyin.com
- พ. เศวตกาญจน์ & S. Bharanidharan. (2018) เทคนิคการสร้างลักษณะเฉพาะของคริสตัล International Journal of Pure and Applied Mathematics Volume 119 No. 12 2018, 5685-5701
- วิกิพีเดีย (2020) ระบบคริสตัล สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
- กลุ่ม Fredrickson (เอสเอฟ) ระบบคริสตัลทั้ง 7 ดึงมาจาก: chem.wisc.edu
- คริสตัลเอจ. (2020) ระบบ Seven Crystal ดึงมาจาก: crystalage.com
- ดร. ซีเมนอร์ซัลวาน (เอสเอฟ) ไอโซเมตริก มหาวิทยาลัย Alcala สืบค้นจาก: espiadellabo.com