- מושג ואפיון
- סוגי מערכות גביש
- מעוקב או איזומטרי
- טטרגון
- מְשׁוּשֶׁה
- טריגונל
- אורתורהומבי
- מונוקלין
- טריקליניק
- דוגמאות למערכות גביש
- מעוקב או איזומטרי
- טטרגון
- אורתורהומבי
- מונוקלין
- טריקליניק
- מְשׁוּשֶׁה
- טריגונל
- הפניות
מערכות הקריסטל הן קבוצה של מאפיינים גיאומטריים ואלמנטי סימטריה המאפשרים אשכולות קריסטל מיון שונים. לפיכך, בהתאם לאורכים היחסיים של דפנותיה, הזווית בין פניה, ציריה הפנימיים והיבטים גיאומטריים אחרים, צורת גביש אחד מבדילה את עצמה מאחרת.
למרות שמערכות גבישיות קשורות ישירות למבנה הגבישי של מינרלים, מתכות, תרכובות אורגניות או אורגניות, אלה מתייחסים יותר לאיכויות של צורתם החיצונית ולא לסידור הפנימי של האטומים, היונים או המולקולות שלהם.
המגוון העשיר של גבישים מינרלוגיים והסימטריות שלהם נתמכים על ידי שש מערכות גביש. מקור: Pexels.
שש מערכות הקריסטל הן מעוקב, טטרגון, משושה, אורתורומבי, מונוקליני וטריקליני. מהמערכת המשושה נגזרת הטריגונלית או הרומבודרלית. כל גביש במצבו הטהור, לאחר שהוא מאופיין, הופך לאחת משש המערכות הללו.
בטבע, לפעמים מספיק להסתכל על הגבישים כדי לדעת לאיזו מערכת הם שייכים; בתנאי שיש לך פיקוד ברור על הקריסטלוגרפיה. אולם בהזדמנויות רבות מדובר במשימה מפרכת, מכיוון שהגבישים "מקושקשים" או "מעוותים" כתוצאה מתנאי סביבתם במהלך גידולם.
מושג ואפיון
מערכות גבישיות יכולות בהתחלה להראות כמו נושא מופשט וקשה להבנה. בטבע אתם לא מחפשים גבישים בעלי צורה מדויקת של קוביה; אבל שתפו איתו את כל התכונות הגיאומטריות והאיזומטריות שלו. אפילו עם זה בחשבון, ייתכן שעדיין בלתי אפשרי להבין לאיזו מערכת גבישים שייכת הדגימה.
לשם כך ישנן טכניקות אפיון אינסטרומנטליות, אשר מבין תוצאותיהן מראות את הערכים לפרמטרים מסוימים המגלים איזו מערכת גבישית נחקרת; יתר על כן, זה מציין את התכונות הכימיות של הגביש.
הטכניקה המועדפת לאפיון גבישים היא אפוא קריסטלוגרפיה של רנטגן; ספציפית, עקיפה של אבקת רנטגן.
בקיצור: קרן רנטגן מקיימת אינטראקציה עם הקריסטל ומתקבלת דפוס דיפרקציה: סדרה של נקודות ריכוזיות, שצורתה תלויה בסידור הפנימי של החלקיקים. עיבוד הנתונים מסתיים בחישוב הפרמטרים של תא היחידה; ועם זה, המערכת הגבישית נקבעת.
עם זאת, כל מערכת גבישית מורכבת בתורם משיעורים גבישיים, המסתכמים בסך הכל ל- 32. כמו כן, צורות נוספות אחרות נובעות מהן. זו הסיבה שהגבישים מגוונים מאוד.
סוגי מערכות גביש
מעוקב או איזומטרי
הקוביה היא רק אחת המעמדות הגבישיים שהמערכת הקובית סוגרת. מקור: Smiddle
המערכת הקובית או האיזומטרית תואמת גבישים סימטריים מאוד. הקוביה, למשל, מציגה סדרת פעולות סימטריות המאפיינות אותה. במרכז הקוביה, דמיין ששרטט צלב הנוגע לפנים שמעל, מתחת, וזה בצדדים. המרחקים שווים ומצטלבים בזווית ישרה.
אם גביש תואם את הסימטריה של הקוביה, גם אם אין לו צורה בדיוק זו, הוא יהיה שייך למערכת גביש זו.
כאן באים לידי ביטוי חמש המעמדות הגבישיים המרכיבים את המערכת הקובית: הקוביה, האוקטאהדרון, הדודקהדרון הרומבי, האיקוסיתדרדרון וההקסצ'יזדרון. לכל כיתה יש גרסאות משלה, העשויות להיות קטוע או לא (עם קודקודים שטוחים).
טטרגון
יחידה טטרגון. מקור: מנוהל באמצעות ויקיפדיה.
ניתן לדמיין את המערכת הטטרגונלית כאילו היה מלבן שניתן לו נפח. שלא כמו הקוביה, ציר ה- c שלה ארוך או קצר יותר מצירי ה- A שלה. זה יכול להיראות כמו קוביה מתוחה או דחוסה.
שיעורי הקריסטל המרכיבים את המערכת הטטרגון הם הפירמידות הראשוניות והארבע-צדדיות, הפירמידות הכפולות שמונה-צדדיות, הטרפזדרונים ושוב האיקוסיטדרדרון וההקסצ'יזדרון. אלא אם כן יש לך צורות נייר בהישג יד, קשה יהיה לזהות צורות אלה ללא עזרה של שנים של ניסיון.
מְשׁוּשֶׁה
כונן משושה. מקור: מנוהל באמצעות ויקיפדיה.
כל צורה גבישית שבסיסה תואם לזה של משושה שייכת למערכת הגביש המשושה. חלק מהמעמדות הגבישיים שלו הם: פירמידות עם שתים עשרה צדדיות ופירמידות כפולות.
טריגונל
הבסיס גביש השייך למערכת הטריגונלית הוא גם משושה; אבל במקום שיש להם שישה צדדים, יש להם שלושה. המעמדות הגבישיים שלה הם: מנסרות או פירמידות תלת צדדיות, הרומבודרון והסקאלנהדרון.
אורתורהומבי
במערכת האורתורומבית, גבישיה בעלי בסיס רו-בורדרלי, מה שמוליד צורות שלשלושת הצירים שלהם אורכים שונים. המעמדות הגבישיים שלו הם: דו-פירמידלי, ביספנואיד ופינקואיד.
מונוקלין
הפעם, במערכת המונוקולינית הבסיס הוא מקבילי ולא מעוין. המעמדות הגבישיים שלו הם: מנסרות ספנואיד ותלת צדדי.
טריקליניק
יחידה טריקלינית. מקור: מנוהל באמצעות ויקיפדיה.
הגבישים השייכים למערכת הטריקלינית הם הא-סימטריים ביותר. מלכתחילה לכל צירי האורך אורכים שונים, כמו גם זוויות פניהם, אשר נוטים.
מכאן מקור שמו: שלוש זוויות נוטות, טריקליניות. גבישים אלה מתבלבלים לרוב עם אורתורומביים, משושים, ומאמצים צורות פסאודוקוביות.
בין המעמדות הגבישיים שלו נמצאים הפינאקואידים, הנגעים והצורות עם מספרים אחידים של פרצופים.
דוגמאות למערכות גביש
להלן מספר דוגמאות המתאימות לכל אחת ממערכות הגביש.
מעוקב או איזומטרי
להלית גבישים מעוקבים יוצאי דופן. מקור: ההורה Gry
הליט, המכונה גם מלח או נתרן כלורי נפוץ, הוא הדוגמה המייצגת ביותר למערכת הקובית או האיזומטרית. בין המינרלים או האלמנטים האחרים השייכים למערכת זו הם:
-פלוּאוֹרִיט
-מגניטייט
-יהלום
-ספינלה
-גאלנה
-בִּיסמוּט
-כסף
-זהב
-פירית
-נוֹפֶך
טטרגון
וולפנית היא הדוגמה המייצגת ביותר למערכת הגבישים הטטרגונליים. מקור: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0
במקרה של מערכת הטטרגון, המינרל וולפניט הוא הדוגמה המייצגת ביותר. בין המינרלים האחרים במערכת זו יש לנו:
-ציטריט
-זירקון
-קלקופיריט
-רוטיל
-Anatase
-שליייטה
-אפופיליט
אורתורהומבי
הטנזניט המינרלי שייך למערכת האורתורומבית. מקור: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0
בין המינרלים המתגבשים במערכת האורתורומבית יש לנו:
-טנזניט
בריטה
-Olivine
-גוֹפרִית
-טוֹפָּז
-אלכסנדרט
-הידרהיט
Permanganate אשלגן
-אמוניום פרכלורט
קרישובריל
-זויסייט
-נדלוסיט
מונוקלין
גבישי הגבס שייכים למערכת המונוקולינית. מקור: ליסיפוס
בין המינרלים של המערכת המונוקולינית יש לנו:
-אזורית
-ללהק
-פירוקסין
-נָצִיץ
-ספודומין
-מִתפַּתֵל
-אבן ירח
-ויויאניטה
-פטיט
קריסוקולה
-לזוליט
טריקליניק
גבישי כלקנתיט שייכים למערכת הטריקלינית. מקור: ראייק
בין המינרלים של המערכת הטריקלינית שיש לנו:
-אמזוניט
-פלד ספאר
קלצנטיט
-רודוניט
-טורקיז
מְשׁוּשֶׁה
גבישי אקוומרין משושים בצורה מושלמת. מקור: רוברט מ. לווינסקי דרך ויקיפדיה.
בתמונה שלמעלה יש לנו דוגמא לכך שכאשר צורות טבעיות חושפות באופן מיידי את המערכת הגבישית של המינרל. בין כמה מינרלים שמתגבשים במערכת המשושה יש לנו:
-בַּרֶקֶת
קלציט
-דולומיט
-טורמלין
-קְוָרץ
-פטיאט
-צינצייט
-ארגון
טריגונל
האקסיניט המינרלי שייך למערכת הטריגונלית. מקור: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0
ולבסוף, בין כמה מינרלים השייכים למערכת הטריגונאלית שיש לנו:
-קסינייט
-פירגיט
-ניטראטין
ג'רוסיטה
-בַּרֶקֶת
-אוֹדֶם
העין של טייגר
-אַחלָמָה
-יָשׁפֵה
-סַפִּיר
קוורץ סמוקי
-מטיט
הפניות
- שיבר ואטקינס. (2008). כימיה אורגנית. (גרסה רביעית). מק גריי היל.
- וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.
- גיאולוגיה ב. (2020). מבנה גביש ומערכות גביש. התאושש מ: geologyin.com
- ק. סבאקאן וס. בהאריניחן. (2018). טכניקות אפיון קריסטל. כתב העת הבינלאומי למתמטיקה טהורה ומשומשת כרך 119 מס '12 2018, 5685-5701.
- ויקיפדיה. (2020). מערכת קריסטל. התאושש מ: en.wikipedia.org
- קבוצת פרדריקסון. (sf). 7 מערכות הקריסטל. התאושש מ: chem.wisc.edu
- עידן הקריסטל. (2020). שבע מערכות הקריסטל. התאושש מ: crystalage.com
- ד"ר סי. מנור סלוואן. (sf). שׁוֹמֵר מִדָה. אוניברסיטת אלקאלה. התאושש מ: espiadellabo.com