Кристалл туралы түсінік

Барлық бір тектес заттарды физикалық қасиетіне қарай екіге бөледі: аморф заттар, кристалл заттар. Аморф заттарды ішкі құрылысы формасыз заттар деуге болады. Олардың қай бағытын алсаңыз да барлық жағында физикалық қасиеттері бірдей.

Барлық бағытында физикалық қасиеті бірдей заттарды изотроп (бір қасиетті) зат деп айтады. Демек, аморф заттар — изотроп заттар. Аморф заттарға сұйық заттар, газдар және бірсыпыра қатты заттар, мысалы шыны, қатайған желім және кейбір қорытпалар, жатады. Бұ л заттар — изотроп заттар, өйткені олардың барлық бағытындағы физикалық қасиеттері бірдей. Мысалы, шынының жылу, жарық, дыбыс, электр өткізгіштік, серпімділік, қаттылық қасиеттері барлық жағында бірдей.

Барлық бағытта физикалық қасиеттері бірдей емес заттарды анизотроп заттар деп атайды. Анизотроп — бірдей қасиетті емес деген грек сөзі. Кристаллдардың әр бағытындағы физикалық қасиеттері әр түрлі болады. Сондықтан кристалдар көбінесе анизотроп зат болып табылады. Кристалдардың осы анизотроптық қасиеттері техника мен ғылымның әр түрлі салаларында пайдаланылады.

Барлық заттардың атомдардан, иондарданмолекулалардан, тұратыны белгілі. Заттарды қ ұрастырушы бөлшектер зат ішінде өзара белгілі бір тәртіппен орналасса, ол кристалл болады. Затты құраушы бөлшектер ретсіз орналасса, ол аморф зат болады.

Мысалға ас тұзын қарастырайық . Ac тұзы натрий мен хлордың иондарынан (яғни зарядталған атомдарынан)" тұрады (NaCl). Бұл екі элементтің иондары кезектесіп орналасып, куб форма құрады. Кубтың сегіз бұрышы бар, соның төртеуінде натрий, қалған тәртеуІнде хлор орналасқан. Сондай-ақ, шыны сияқ ты мөлдір ақ тастың, яғни кварц кристалының формасы алты қырлы болады. Ол силиций мен оттегінен тұрады, яғни оны силицийдің қос тотығы (SіО₂) дейді. Кварц ірі мәлдір кристалл түрінде болса, оны тау хрусталі немесе сутас деп атайды. Темір тотығын магнетит деп атайды (Ғе₃O₄ ) . Оның кристалы сегіз жақты, алты бұрышты формада болады. Анар кристалы он екі жақ ты болады.

Сонымен, көп жақты қатты заттарды. кристалл деп атайды. Ежелгі заманда гректер мұзды «кристаллос» дейді екен. Олар мөлдір кварц кристалдарын мұздың тасқа айналған түрі деп түсінеді. Сондықтан кварц та «кристаллос» болып аталады. Бертін келе табиғи кеп жақты қатты заттардыд бәрін де кристалл деп атап кеткен. Хрусталь деген сездің езі де сол ескіше «кристаллос» деген сөзден шыққан. Жер қабаттарындағы тастарды қ ұрайтын минерал заттардың көпшілігі кристалдар түрінде кезедеседі. Кристалдар ірі де, ұсақ та болады. Мысалы, тау хрусталінің кристалы кейде кісі бойындай болып келеді. Кварцтың осы сияқты ірі кристалдары Москва мен Петербург музейлерінде бар. 1945 жылдың жазында Волынь маңынан табылған кварц кристалының ұзындығы 2,7 м, көлденеңі 1,5 м болды.

Дүние жүзіндегі ең ірі кристалл — Бразилиядан табылған кварц, оныд салмағы 40 тоннадай. Бұл сияқты ірі кристалдар, әрине, өте сирек кездеседі. Кристалдар көбінесе майда болады; олардық кепшілігін тек микроскоп арқылы ғана көруге болады. Кристалдардың жақтары теп-тегіс жазықтардан тұрады. Оны ешкім қайраған да, өңдеген де жоқ. Олар сол қалпында жаратылыс жағдайында табиғи түзілген. Кристалдың айналасын қоршаған жазықтар оның жағы деп аталады. Сол жазық жақтардың өз ара түйіскен түзу сызықтары — кристалдың қыры, ал қырлардын, түйіскен жері кристалдың бұрышы деп аталады. Кристалдың сыртқы формасындағы осы үш мүшесі өз ара мына түрде байланысады (Эйлер заңы):

 ж+б = қ + 2, мұндағы
ж — кристалл жағының саны,
б — бұрышының саны,
щ — қырының саны.

Мысалы, кубтың 6 жағы, 8 бұрышы, 12 қыры бар. Демек, 6 + 8=1 2 + 2=14. Осы ереже бойынша кристалдың жағын, бұрышын, қырын есептеуге болады.