200 likes | 554 Views
CRISTAL·LOGRAFIA. Nocions Bàsiques Estats i Transicions de la Matèria Definició de Cristall Tipus de sòlids segons el seu ordre intern Classificació Cristal·logràfica Estructura Cristal·lina Grups de Simetria Formació d’un Cristall Processos de formació
E N D
Nocions Bàsiques • Estats i Transicions de la Matèria • Definició de Cristall • Tipus de sòlids segons el seu ordre intern Classificació Cristal·logràfica • Estructura Cristal·lina • Grups de Simetria Formació d’un Cristall • Processos de formació • Ritme de Creixement i Defectes Cristal·logràfics CRISTAL·LOGRAFIA
NOCIONS BÀSIQUES Sublimació Fusió ConfinamentMagnètic EbullicióVaporització Solidificació Cristal·lització CondensacióLiquació Depositació CompressióNuclear 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
SòlidsPolicristal·lins Sòlids Amorfs NOCIONS BÀSIQUES Sòlids Cristal·lins • Roques Ígnees [SS@HP] (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 HidroxilapatitaCa10(PO4)6(OH)2 en vertebrats) • Vidres • Gels (Gelatines) • Materials Nano-estructuralitzats, Capes Fines • Mineraloides(obsidiana, òpal, carbó, àmbar) • Metalls i Aliatges • Ceràmiques • Gels (Ice) • Roques Ígnees (FS@LP)
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 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: Grups Espaials de Simetria 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 Centrata 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 a la Base Marcassita [ FeS2 ] Centrat al Cos Centrat a les Cares Hemimorfita [ Zn4Si2O7(OH)2·H2O ] Aragonita [CaCO3]
CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA Sistema de Simetria: TETRAGONAL Tugtupita[ Na4AlBeSi4O12Cl ] Cupropirita [ CuFeS2] Primitiu Rútil [ TiO2 ] Wulfenita [ PbMoO4 ] Diaboleïta [ Pb2CuCl2(OH)4] Centrat al Cos Cristobalita [ SiO2]
Sistema de Simetria: TRIGONAL/ROMBOÈDRIC CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA Ilmenita [ FeTiO3 ] Quars [ SiO2 ] Jarosita [KFe3+3(OH)6(SO4)2] Dolomita [ (CaMg)(CO3)2]
Sistema de Simetria: HEXAGONAL CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA Benitoïta [ BaTiSi3O9 ] Vanadinita [ Pb5(VO4)3Cl] Apatita [ Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)] Beril·lè [ Be3Al2(SiO3)6]
Sistema de Simetria: CÚBIC CLASSIFICACIÓ CRISTAL·LOGRÀFICA Ulmanita [ NiSbS] Primitiu Eferalita [ ZnS] Petzita [ Ag3AuTe2] Centrat al Cos Centrat a les Cares 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 • Estadi de Creixement 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 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 ordenadaUn cristall que creixi ràpidament tendirà a presentar defectes
Defectes Cristal·logràfics FORMACIÓ D’UN CRISTALL • Vacants • Defectes Intersticials • Dislocacions • Impureses • Dopatges • Twinning Diamand de C pur Diamand amb impureses de B 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. Les impureses són la única diferència entre el Rubí i el Safir, ambós minerals de la família dels Corindons (Al2O3)
THE END