的晶系是一组几何特性和对称元素,其允许不同的排序晶体簇。因此,取决于其侧面的相对长度,其表面之间的角度,其内轴以及其他几何形状,一个晶体的形状最终会使其自身与另一个晶体区分开。
尽管晶体系统与矿物,金属,无机或有机化合物的晶体结构直接相关,但它们更多地是指其外部形式的质量,而不是指其原子,离子或分子的内部排列。
六个晶体系统支持矿物晶体的丰富多样性及其对称性。资料来源:Pexels。
六个晶体系统是立方,四方,六方,正交,单斜和三斜的。从六边形系统得出三角或菱面体。表征后的任何纯净晶体都将成为这六个系统之一。
在自然界中,有时仅需查看晶体即可知道它们属于哪个系统。只要您对晶体学有清晰的掌握。然而,在许多情况下,这是一项艰巨的任务,因为晶体在生长过程中由于其环境条件而被“扰乱”或“变形”。
概念与特征
最初,晶体系统似乎是一个抽象且难以理解的主题。在自然界中,您并不是在寻找具有立方体形状的晶体;但要与之共享所有的几何和等距品质。即使考虑到这一点,从视觉上仍然不可能弄清楚样品属于哪个晶体系统。
为此,有仪器表征技术,其结果显示了某些参数的值,这些参数揭示了正在研究的晶体系统; 此外,它指出了晶体的化学性质。
因此,表征晶体的首选技术是X射线晶体学。具体地,X射线粉末衍射。
简而言之:X射线束与晶体相互作用并获得衍射图:一系列同心点,其形状取决于粒子的内部排列。处理数据后,通过计算单位晶胞的参数结束;并以此确定晶体体系。
但是,每个晶体系统又由晶体类组成,总共有32个晶体类。同样,从这些晶体类派生出其他不同的附加形式。这就是为什么晶体非常多样化的原因。
晶体系统的类型
立方或等距
立方只是立方系统所包围的结晶类别之一。资料来源:Smiddle
立方或等距系统对应于高度对称的晶体。例如,多维数据集呈现了表征它的一系列对称操作。在多维数据集的中心,假设绘制了一个十字架,该十字架触及上方,下方和侧面的面。距离相等并且相交成直角。
如果晶体符合立方体的对称性,即使它不完全具有该形状,也将属于该晶体系统。
这是构成立方系统的五个晶体类别的来源:立方体,八面体,菱形十二面体,二十面体和六面体。每个类都有其自己的变体,这些变体可以(也可以不被截断)(带有平坦的顶点)。
四边形
四角形单位。资料来源:通过Wikipedia的Stannered。
可以将四角形系统可视化,就好像它是已指定体积的矩形一样。与立方体不同,其c轴长于或短于a轴。它也可能看起来像一个拉长或压缩的立方体。
构成四方体系的晶体类别是素面和四面金字塔,双八面金字塔,梯形六面体,以及二十面体和六面体。除非手头有纸形状,否则如果没有多年经验的帮助,将很难识别这些形状。
六角形
六角驱动器。资料来源:通过Wikipedia的Stannered。
其碱对应于六方晶的任何晶体形式都将属于六方晶系。它的某些结晶类别为:十二棱锥和双棱锥。
三角的
属于三角系统的晶体的底基也是六角形的。但是他们没有六个面,而是有三个面。其晶体类别为:棱柱或三棱锥,菱面体和斜面体。
斜方晶
在正交晶系中,其晶体具有菱形底面,从而产生了三个轴长度不同的形状。它的晶体类别是:双锥体,双蝶形和针形。
单斜
这次,在单斜系统中,基准是平行四边形而不是菱形。其晶体类别为:蝶骨和三棱柱。
三斜
三斜单位。资料来源:通过Wikipedia的Stannered。
属于三斜晶系的晶体是最不对称的。首先,它的所有轴都具有不同的长度以及倾斜的面角。
这是它的名字来自的地方:三个倾斜的三斜角。这些晶体通常与斜方晶,六边形相混淆,并且还采用伪立方形状。
晶状体,踏板和具有偶数个面的形状属于其晶体类别。
晶体系统的例子
下面将列举每个晶体系统的一些相应实例。
立方或等距
Halite具有出色的立方晶体。资料来源:父母盖里
卤石,也称为普通盐或氯化钠,是立方或等距系统的最典型示例。属于该系统的其他矿物或元素包括:
-萤石
-磁铁矿
-钻石
-Espinela
-加利纳
-铋
-银
-金
-黄铁矿
石榴石
四边形
白钨矿是四方晶体系统最有代表性的例子。资料来源:iRocks.com的Rob Lavinsky-CC-BY-SA-3.0
在四方晶系的情况下,辉石矿物是最有代表性的例子。在该系统中的其他矿物质中,我们有:
-陨石
-锆石
-黄铜矿
-金红石
-锐钛矿
-舍利塔
-蜂蜡石
斜方晶
矿物坦桑石属于斜方晶系。资料来源:iRocks.com的Rob Lavinsky-CC-BY-SA-3.0
在正交晶系中结晶的矿物中,我们有:
-坦桑石
-巴里塔
-黄绿
-硫
-黄玉
-亚历山大
-硬石膏
-高锰酸钾
-高氯酸铵
-Chrisoberyl
-沸石
-安达卢西塔
单斜
石膏晶体属于单斜晶系。资料来源:Lysippos
在单斜晶系矿物中,我们有:
-石青
-投
-P
-云母
-锂辉石
-蛇纹石
-月亮石头
-Vivianita
-石
-Crisocolla
-Lazulite
三斜
胆石晶体属于三斜晶系。资料来源:拉伊克
在三斜晶系矿物中,我们有:
-亚马逊
-长石
-方解石
-菱锰矿
-绿松石
六角形
完美的六角形海蓝宝石晶体。资料来源:Robert M. Lavinsky通过Wikipedia。
在上图中,我们有一个示例,说明自然形态何时会立即显示出矿物的晶体系统。在以六方晶系结晶的一些矿物中,我们有:
-翠
-方解石
-白云石
-电气石
-石英
-磷灰石
-锌矿
-摩根石
三角的
矿物质无烟煤属于三角体系。资料来源:iRocks.com的Rob Lavinsky-CC-BY-SA-3.0
最后,在属于三角系统的一些矿物中,我们有:
-无烟煤
-黄铁矿
硝酸盐
-Jarosita
-玛瑙
-红宝石
-老虎的眼睛
-紫晶
-碧玉
-蓝宝石
-烟熏石英
-赤铁矿
参考文献
- 颤抖和阿特金斯。(2008)。无机化学。(第四版)。Mc Graw Hill。
- 惠特顿,戴维斯,佩克和斯坦利。(2008)。化学 (第8版)。圣智学习。
- 地质学 (2020)。晶体结构和晶体系统。从以下位置恢复:geologyin.com
- K. Seevakan和S. Bharanidharan。(2018)。晶体表征技术。国际纯粹数学与应用数学杂志119卷,第12期,2018,5685-5701。
- 维基百科。(2020)。水晶系统。从以下位置恢复:en.wikipedia.org
- 弗雷德里克森集团。(sf)。7个晶体系统。从以下站点恢复:chem.wisc.edu
- 水晶时代。(2020)。七个水晶系统。从以下网站恢复:crystalage.com
- C. MenorSalván博士。(sf)。等轴测图。阿尔卡拉大学。从以下网址恢复:espiadellabo.com