Что такое кристалл?

Ознакомьтесь с научным определением кристалла, используемым геммологами, и ответьте на некоторые основные вопросы о том, что является кристаллом, а что нет.

Что приходит на ум, когда вы думаете о кристаллах? Многие люди могут представить красивые минеральные предметы с гладкими гранями и правильными геометрическими узорами. Другие могут представить элегантную стеклянную посуду. Для геммологов научное определение кристалла распространяется вплоть до атомного уровня. Кристалл — это твердое тело, атомы которого расположены в «высокоупорядоченном» повторяющемся порядке. Эти образцы называются кристаллическими системами. Если в минерале атомы расположены в одном из них, то этот минерал является кристаллом.
crystal group
«Кристалл 1», фото Бренды Кларк. Лицензия CC By 2.0.

Crystal Systems

Все минералы образуются в одной из семи кристаллических систем: изометрической, тетрагональной, орторомбической, моноклинной, триклинной, гексагональной и тригональной. Каждый отличается геометрическими параметрами своей элементарной ячейки, расположением атомов, повторяющимся по всему твердому телу, образуя кристаллический объект, который мы можем видеть и осязать.

Например, в изометрическом или кубическом кристалле элементарной ячейкой является куб. Все его стороны равны по длине, а все углы прямые. К хорошо известным драгоценным камням в этой системе относятся алмазыгранаты и шпинель.

Изометрические системы кристаллов
Система изометрических кристаллов имеет три оси одинаковой длины, которые пересекаются под углом 90º.

С другой стороны, у триклинного кристалла все стороны разной длины, и ни один из его углов не является прямым. Эти геометрические вариации означают, что триклинные кристаллы могут принимать множество сложных форм. Хорошо известные драгоценные камни в триклинной системе включают лабрадорит и бирюзу.

Триклинные системы - crystal systems
Ни одна из осей в триклинной системе не пересекается под углом 90 °, и все они имеют разную длину.

Некристаллические твердые вещества

Невооруженным глазом некоторые объекты могут показаться кристаллами, но внешний вид может быть обманчивым. Для геммологов определяющим фактором является атомная структура объекта. Не все объекты с правильными геометрическими гранями являются кристаллами, равно как и не все твердые материалы являются кристаллами.

Аморфные твердые вещества

Стекло, например, имеет некристаллическую, аморфную атомную структуру. Хотя стеклодувы могут разливать стекло и придавать ему геометрическую форму, его атомная структура остается неизменной.

хрустальная посуда
Люди обычно называют некоторые изделия из стекла, такие как это, хрусталем. Это общепринятое популярное использование термина. Однако, с научной точки зрения, эти предметы не являются кристаллами. Фото Лиз Уэст. Лицензия CC By 2.0.

Поликристаллические твердые вещества

Вода, которая застывает в виде одной большой снежинки, на самом деле является кристаллом. Она кристаллизуется по мере охлаждения, замерзания и перемещения в атмосфере.

кристалл-снежинка
«Снежинка-23», фото Yellowcloud. Лицензия CC By 2.0.

Однако вода, которая застывает в виде кубика в лотке для льда в вашей морозильной камере, кристаллом не является. Кубики льда, камни и обычные металлы являются примерами поликристаллических материалов. Они могут содержать множество кристаллических объектов. (В случае кубиков льда они могут содержать настоящие кристаллы льда). Тем не менее, вы не можете описать весь кубик льда как имеющий однородную кристаллическую структуру.

3072821281_dcdccd5a84_o
«Замороженные кубики льда IMG_1021», фото Стивена Деполо. Лицензия CC By-NC 2.0.

Скрытокристаллические или микрокристаллические породы состоят из микроскопических кристаллов, но, опять же, у этих пород отсутствует однородная кристаллическая структура. Некоторые криптокристаллические материалы, такие как халцедон, находят применение в качестве драгоценных материалов в ювелирных изделиях или декоративных предметах.

Происхождение кристаллов

Большинство кристаллов имеют естественное происхождение. Они могут образовываться неорганическими способами, такими как геологические процессы внутри земли. Другие образуются в результате органических процессов внутри живых существ. Например, некоторые камни в почках человека частично состоят из кристаллов уэдделлита.

Поверхность_о_а_кидней_стоуна
Уэдделлит встречается на дне моря Уэдделла недалеко от Антарктиды. Также можно обнаружить, что он очень болезненно проходит по мочевыводящим путям. Здесь вы можете увидеть тетрагональные кристаллы уэдделлита на аморфном камне. «Поверхность камня в почке», фото Кемпф Э.К.. Лицензия CC By-SA 3.0.

Лаборатории также могут создавать кристаллы искусственным путем. Например, кубический цирконийсинтетический драгоценный материал, образует кубическую кристаллическую структуру при перегреве циркония и диоксида циркония. Полученный материал обычно находит применение в качестве имитации алмаза или имитатора.

Multicolor_Cubic_zirconia
Бесцветные кубические циркониевые камни часто служат имитацией бриллиантов. Однако лаборатории также могут синтезировать этот материал многих цветов, включая многоцветные образцы, подобные этому. Фото Мишель Джо. Лицензия CC By 3.0.
Оцените статью
Камни клуб
Не копируйте текст!