CRISTAL·LOGRAFIA

Report
CRISTAL·LOGRAFIA
CRISTAL·LOGRAFIA
1.
Nocions Bàsiques
1.
Estats i Transicions de la Matèria
2.
Definició de Cristall
3.
Tipus de sòlids segons el seu ordre intern
2.
Classificació Cristal·logràfica
1.
Estructura Cristal·lina
2.
Grups de Simetria
Formació d’un Cristall
3.
1.
Processos de formació
2.
Ritme de Creixement i Defectes Cristal·logràfics
NOCIONS BÀSIQUES
Sublimació
Fusió
Confinament
Magnètic
Ebullició
Vaporització
Solidificació
Cristal·lització
Condensació
Liquació
Depositació
Compressió
Nuclear
Ionització
NOCIONS BÀSIQUES
 Un cristall o sòlid cristal·lí és
un material sòlid el qual els
seus constituents d'àtoms,
molècules o ions es disposen
en un patró ordenat que
s'estén en les tres dimensions
espacials. A més de la seva
estructura microscòpica, els
cristalls grans són
generalment identificables per
la seva forma geomètrica
macroscòpica, formada per
cares planes amb orientacions
específiques
NOCIONS BÀSIQUES
Sòlids Cristal·lins
Sòlids Policristal·lins
 Roques Ígnees [[email protected]]
(Granit)
 Roques Metamòrfiques
(Marbres, Esquists –mica, talc, grafits-, Quars)
 Evaporites
(Hàlits –NaCl-, Guixos –CaSO4-)
 Gel (Flocs de Neu)
 Cristalls Organogènics
(Calcita –CaCO3- en moluscs i
Hidroxilapatita Ca10(PO4)6(OH)2 en vertebrats)
 Metalls i Aliatges
 Ceràmiques
 Gels (Ice)
 Roques Ígnees ([email protected])
Sòlids Amorfs
 Vidres
 Gels (Gelatines)
 Materials Nanoestructuralitzats,
Capes Fines
 Mineraloides
(obsidiana, òpal, carbó, àmbar)
CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA
Estructura Cristal·lina
Cel·la Unitat: llavor de la xarxa de Bravais que s’exten en 3D per
formar el cristall macroscòpic.
CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA
Grups Espaials de Simetria
Existeixen 219 simetries o formes diferents d’empaquetar els àtoms en la cel·la
unitat d’un cristall. Aquestes s’agrupen en 7 Sistemes Cristalins:
Triclinic
Monoclínic
Ortoròmbic
Tetragonal
Trigonal
Hexagonal
Cúbic
CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA
Sistema de Simetria: TRICLÍNIC
Microclina [ KAlSi3O8 ]
Rodonita [ MnSiO3 ]
Plagioclasa [CaAl2Si2O8 ]
Turquesa
[ CuAl6(PO4)4(OH)8·4H2O ]
CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA
Sistema de Simetria: MONOCLÍNIC
Hilgardita [ Ca2B5O9Cl·H2O ]
Primitiu
Centrat
a la Base
Guix de Selenita [CaSO4·2H2O]
Halotriquita [FeAl2(SO4)4·22H2O]
CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA
Sistema de Simetria: ORTORÒMBIC
Olivina [(Mg,Fe)2SiO4 ]
Primitiu
Centrat al Cos
Marcassita [ FeS2 ]
Centrat a la Base
Centrat a les Cares
Hemimorfita
[ Zn4Si2O7(OH)2·H2O ]
Aragonita [CaCO3 ]
CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA
Sistema de Simetria: TETRAGONAL
Primitiu
Centrat al Cos
Tugtupita
[ Na4AlBeSi4O12Cl ]
Wulfenita [ PbMoO4 ]
Cupropirita [ CuFeS2 ]
Diaboleïta
[ Pb2CuCl2(OH)4 ]
Rútil [ TiO2 ]
Cristobalita [ SiO2 ]
CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA
Sistema de Simetria: TRIGONAL/ROMBOÈDRIC
Ilmenita [ FeTiO3 ]
Quars [ SiO2 ]
Jarosita
3(OH)6(SO4)2 ]
[KFe3+
Dolomita [ (CaMg)(CO3)2 ]
CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA
Sistema de Simetria: HEXAGONAL
Benitoïta [ BaTiSi3O9 ]
Vanadinita
[ Pb5(VO4)3Cl ]
Apatita
[ Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) ]
Beril·lè [ Be3Al2(SiO3)6 ]
CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA
Sistema de Simetria: CÚBIC
Primitiu
Eferalita [ ZnS ]
Centrat al Cos
Centrat a les Cares
Ulmanita [ NiSbS ]
Petzita [ Ag3AuTe2 ]
Pirita [ FeS2 ]
Galena [ PbS ]
FORMACIÓ D’UN CRISTALL
 Trancisió de Fase
Condicions prèvies:
 Substància en un estat
meta-estable
 Discontinuïtat en el
canvi de Volum respecte
la Temperatura (dV/dT)
 Balanç energètic negatiu
respecte a la fase prèvia
a la fase cristal·lina
FORMACIÓ D’UN CRISTALL
 Estadi de Nucleació
Procés lent en què els ions
presents en la fòrmula
química del cristall
estableixen els enllaços
per formar la cel·la unitat
que farà de llavor de
l’enreixat de Bravais
 Estadi de Creixement
Procés relativament ràpid
en el qual nous ions es
van afegint als vèrtex de
les cel·les adjacents a la
cel·la unitat extenent la
seva simetria en 3D i
engreixant el cristall en
totes les direccions
FORMACIÓ D’UN CRISTALL
 Consideracions respecte el Ritme de Creixement del Cristall
 El creixement d’un cristall implica sempre un transport de matèria i/o de calor
 La taxa de creixement de la cara sencera d’un cristall està determinada per
la força motriu (nivell de sobresaturació) al punt predominant de creixement
(per exemple, una dislocació, una partícula estranya que actua com a
catalitzador o una nova nucleació a les vores de la cara del cristall)
 Un cristall que creixi lentament tendirà a mantenir una estructura ordenada
Un cristall que creixi ràpidament tendirà a presentar defectes
FORMACIÓ D’UN CRISTALL
 Defectes Cristal·logràfics
 Vacants
 Defectes Intersticials
 Dislocacions
 Impureses
Diamand de C pur
Diamand amb impureses de B
 Dopatges
 Twinning
Les impureses són la única diferència entre el Rubí i el
Safir, ambós minerals de la família dels Corindons (Al2O3)
L’estructura cristal·lina i sobretot els defectes determinen les
propietats físiques del cristall com la seva duresa, resistència
a la deformació, conductivitats elètrica i tèrmica, etc.

similar documents