1.晶体是什么东西
什么是晶体?晶体就是晶莹闪亮的物体吗?如果说下列物质中,只有一种是晶体,那么在“玻璃、珍珠和冰雪”中,你选择哪一个?如果答案是“冰雪”,你会奇怪吗? 说到晶体,还得从结晶谈起。
大家知道,所有物质都是由原子或分子构成的。众所周知,物质有三种聚集形态:气体、液体和固体。
但是,你知道根据其内部构造特点,固体又可分为几类吗?研究表明,固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。 晶体通常呈现规则的几何形状,就像有人特意加工出来的一样。
其内部原子的排列十分规整严格,比士兵的方阵还要整齐得多。如果把晶体中任意一个原子沿某一方向平移一定距离,必能找到一个同样的原子。
而玻璃、珍珠、沥青、塑料等非晶体,内部原子的排列则是杂乱无章的。准晶体是最近发现的一类新物质,其内部排列既不同于晶体,也不同于非晶体。
究竟什么样的物质才能算作晶体呢?首先,除液晶外,晶体一般是固体形态 。其次,组成物质的原子、分子或离子具有规律、周期性的排列,这样的物质就是晶体。
但仅从外观上,用肉眼很难区分晶体、非晶体与准晶体。那么,如何才能快速鉴定出它们呢?一种最常用的技术是X光技术。
用X光对固体进行结构分析,你很快就会发现,晶体和非晶体、准晶体是截然不同的三类固体。 为了描述晶体的结构,我们把构成晶体的原子当成一个点,再用假想的线段将这些代表原子的各点连接起来,就绘成了像图中所表示的格架式空间结构。
这种用来描述原子在晶体中排列的几何空间格架,称为晶格。由于晶体中原子的排列是有规律的,可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元,这个最小单元就叫作晶胞。
许多取向相同的晶胞组成晶粒,由取向不同的晶粒组成的物体,叫做多晶体,而单晶体内所有的晶胞取向完全一致,常见的单晶如单晶硅、单晶石英。大家最常见到的一般是多晶体。
由于物质内部原子排列的明显差异,导致了晶体与非晶体物理化学性质的巨大差异。例如,晶体有固定的熔点,当温度高到某一温度便立即熔化;而玻璃及其它非晶体则没有固定的熔点,从软化到熔化是一个较大的温度范围。
我们吃的盐是氯化钠的结晶,味精是谷氨酸钠的结晶,冬天窗户玻璃上的冰花和天上飘下的雪花,是水的结晶。我们可以这样说:“熠熠闪光的不一定是晶体,朴实无华、不能闪光的未必就不是晶体”。
不是吗?每家厨房中常见的砂糖、碱是晶体,每个人身上的牙齿、骨骼是晶体,工业中的矿物岩石是晶体,日常见到的各种金属及合金制品也属晶体,就连地上的泥土砂石都是晶体。我们身边的固体物质中,除了常被我们误以为是晶体的玻璃、松香、琥珀、珍珠等之外,几乎都是晶体。
晶体离我们并不遥远,它就在我们的日常生活中。
2.晶体是什么东西,有什么作用
晶体是有明确衍射图案的固体,其原子或分子在空间按一定规律周期重复地排列。晶体中原子或分子的排列具有三维空间的周期性,隔一定的距离重复出现,这种周期性规律是晶体结构中最基本的特征。
晶体内部结构中的质点(原子、离子、分子、原子团)有规则地在三维空间呈周期性重复排列,组成一定形式的晶格,外形上表现为一定形状的几何多面体。组成某种几何多面体的平面称为晶面,由于生长的条件不同,晶体在外形上可能有些歪斜,但同种晶体晶面间夹角(晶面角)是一定的,称为晶面角不变原理。
晶体结晶时会发挥作用,其具体作用如下:
结晶分两种,一种是降温结晶,另一种是蒸发结晶。降温结晶:首先加热溶液,蒸发溶剂成饱和溶液,此时降低热饱和溶液的温度,溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出,叫降温结晶。
蒸发结晶:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出,叫蒸发结晶。
3.丹砂是什么东西
丹砂又称朱砂,辰砂. cinnabar 汞的硫化物(HgS)矿物。
含汞86.2%,是炼汞最主要的矿物原料;其晶体可作为激光技术的重要材料。还是中药材,具镇静、安神和杀菌等功效。
中国古代用它作为炼丹的重要原料。过去以产在辰州(今湖南沅陵等地)的品质最佳而得名。
晶体属三方晶系,与等轴晶系的黑辰砂成同质多象。常呈菱面体或短柱形;常见贯穿双晶。
具平行柱面的完全解理。集合体呈粒状、块状或皮膜状。
摩氏硬度2.5,比重8.10。纯净辰砂为金刚光泽,朱红色;含杂质时光泽暗淡,褐红色。
是典型的低温热液矿物,成因上与近代火山作用有关。中国是辰砂主要产出国,产地以湖南新晃、贵州铜仁等为主。
世界其他产地有西班牙阿尔马登、意大利尤得里奥、美国加利福尼亚的沿岸山脉等。 大自然的造化瑰丽而神奇。
各种造型奇特、色彩美丽、产量稀少的矿物单晶体、连晶体和晶簇,既是宝贵的矿物原料,又是含蓄质朴,美丽天成的观赏石,它们是大自然给人类的慷慨的馈赠。丹砂又被称作为“朱砂”,它是一种棕红色,色彩鲜艳的彩石。
新石器时代的先民就曾经应用丹砂做颜料。丹砂的主要化学成分是硫化汞,在我国的湖南、贵州、四川等地都有出产。
丹砂的晶体呈板状或菱面体状,它的集合体成粒状或块状。纯净的丹砂具有金属光泽。
有时表面会因覆盖氧化薄膜而呈铅灰色。丹砂的密度比较大,和银相仿,只出产在低温热液的矿床中,常与辉锑矿共生。
丹砂是提炼汞的最主要的矿物原料。中医利用辰砂作为安神、定惊的药物;丹砂的单晶可以作为激光调制晶体,是现代激光技术的关键材料之一。