Galvenā atšķirība starp kristāliem un kvazikristāliem ir tāda, ka kristāliem ir sakārtota struktūra, kas ir periodiska, turpretim kvazikristāliem ir arī sakārtota struktūra, kas nav stingri periodiska.
Termini kristāli un kvazikristāli ir noderīgi kristalogrāfijas jomā, kas ietilpst rūpnieciskās ķīmijas jomā. Kristāli ir kristālisku materiālu monomēra vienības, savukārt kvazikristāli ir kristālu veidi, kas satur atomu blokus, kas ir sakārtoti, bet nav stingri periodiski.
Kas ir kristāli?
Kristāli ir kristālisku materiālu monomēra vienības. Šie cietie kristāliskie savienojumi satur to atomus, molekulas vai jonus, kas sakārtoti ļoti sakārtotā mikroskopiskā struktūrā. Šīs vienības veido kristāliskā materiāla kristālisko režģi. Kristāla režģis var izstiepties visos virzienos. Turklāt mēs varam identificēt kristālisku materiālu mikroskopiskus monokristālus, izmantojot ģeometriskas formas. Apsverot ģeometriskās formas, kristāli sastāv no plakanām virsmām, kurām ir specifiska un raksturīga orientācija. Turklāt kristālu izpētes joma ir kristalogrāfija. Kristālu veidošanās procesu mēs saucam par kristālu augšanu vai kristalizāciju.
Attēls 01: Matērijas kristāliskās un nekristāliskās formas
Kristāla struktūrā atomi, molekulas vai joni ir sakārtoti periodiski. Tomēr visas cietās vielas nav kristāli. Var būt nekristāliskas vielas, kā parādīts augstāk esošajā attēlā. Ja mēs ņemam vērā ūdeni, kad ūdens sāk sas alt, vielas fāze mainās no šķidras uz cietu, un maziem ledus kristāliem ir tendence augt, līdz notiek saplūšana (kas veido polikristālisku struktūru).
Varam parādīt kristāliskā materiāla vienības šūnu. Vienības šūna ir iedomāta kaste, kas satur vienu vai vairākus atomus noteiktā izkārtojumā. Parasti vienības šūnas mēdz sakraut 3D izkārtojumā, veidojot kristālu. Mēs varam atpazīt kristālus pēc to formas pēc skaldnēm ar asiem leņķiem.
Kristalizācija ir process, kurā no šķidruma vai šķidrumā izšķīdušiem materiāliem veidojas kristāli. Kristalizācijas lauks ir ļoti plašs, jo viens šķidrums atkarībā no apstākļiem spēj sacietēt dažādās formās. Tāpēc tā ir sarežģīta un plaši pētīta joma.
Kas ir kvazikristāli?
Kvazikristāli ir kristālu veids, kas satur atomu blokus, kas ir sakārtoti, bet nav stingri periodiski. Tāpēc kvazikristāliem var būt dažas līdzības ar parastajiem kristāliem. Līdzības starp parastajiem kristāliem un kvazikristāliem ir parādītas zemāk.
Attēls 02: Kvazikristāls (holmija-magnija-cinka kvazikristāla struktūra)
Parasti šāda veida kristāli ir labi pazīstami ar spēju parādīt pieckārtīgu simetriju. Šī simetrija nav iespējama normālos periodiskos kristālos. Tāpēc Starptautiskā Kristalogrāfijas savienība ir no jauna definējusi “kristālus”, lai iekļautu informāciju par kvazikristāliem.
Kvazikristālu atklāšana notika 1982. gadā. Šo kristālu veidošanās ir reta parādība, jo tikai aptuveni 100 zināmas cietas vielas mēdz veidot kvazikristālus no 400 000 parasto periodisko kristālu formām, kas bija zināmas līdz 2004. gadam. Turklāt Dens Šetmens saņēma Nobela prēmiju par kvazikristālu atklāšanu.
Kādas ir līdzības starp kristāliem un kvazikristāliem?
- Kristāli un kvazikristāli ir kristālisku materiālu veidi.
- Tie rentgenstaru difrakcijā parāda diskrētu modeli.
- Abi spēj veidot formas ar gludām un plakanām sejām.
Kāda ir atšķirība starp kristāliem un kvazikristāliem?
Termini kristāli un kvazikristāli ir noderīgi kristalogrāfijas jomā. Starp tiem ir atšķirības, kā arī dažas līdzības starp šiem terminiem. Galvenā atšķirība starp kristāliem un kvazikristāliem ir tāda, ka kristāliem ir sakārtota struktūra, kas ir arī periodiska, turpretim kvazikristāliem ir arī sakārtota struktūra, kas nav stingri periodiska.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir norādītas atšķirības starp kristāliem un kvazikristāliem, lai tos salīdzinātu.
Kopsavilkums - kristāli pret kvazikristāliem
Kvazikristāli ir kristālu veids. Tie atšķiras no parastajiem kristāliem pēc to ķīmiskās struktūras. Galvenā atšķirība starp kristāliem un kvazikristāliem ir tāda, ka kristāliem ir sakārtota struktūra, kas ir arī periodiska, turpretim kvazikristāliem ir arī sakārtota struktūra, kas nav stingri periodiska.
