بنية بلورية البناء البلوري لملح الطعام


البناء البلوري لملح الطعام

ويبين الشكل توزيع أيونات الصوديوم (أحمر) ، وتوزيع أيونات الكلور (أخضر) في البلورة العيانية (الكبيرة) . فنرى من اليمين إلى اليسار أيونان للكلور يتبعه أيونان للصوديوم ثم يتبعه أيونا للكلور …وهكذا .

وإذا نظرنا إلى تتابع الأيونات من الأمام إلى الخلف وجدنا أيضا أن أيون الكلور يتبعه أيون للصوديوم ثم يتبعه أيون للكلور … وهكذا .

وإذا نظرنا إلى توزيع الأيونات من أسفل إلى أعلى وجدنا الحال لا يختلف .

أي أن ذرات المادة (أو أيوناتها) تترتب وفق نمط منتظم متكرر ، ويمكن تقسيمها إلى أصغر خلية وهي وحدة خلية وتحمل وحدة الخلية جميع الصفات الهندسية للبلورة الكبيرة .

وبفحص بلورات المعادن المختلفة وجدنا 7 أنظمة بلورية وأربع عشرة شبكة بلورية تقدم وصفاً لمواقع الذرات والاتجاهات البلورية والمستويات البلورية.

تنحصر البنية البلورية لمعظم المعادن في واحدة من ثلاثة أنواع بسيطة على الأغلب. تبدي المركبات السيراميكية ذات التركيب الكيميائي الواسع بناءات متعددة منها البسيط ومنها المعقد ، ولكن معظمها (مثل السيليكات) معقدة البنية.

طرق تعيين البناء البلوري

الدراسات التي تقوم بتعيين البناء البلوري للأملاح والمعادن تعتمد على طرق القياس الآتية

كما يمكن تعيين البناء البلوري المغناطيسي بواسطة حيود النيوترونات .

أنواع التبلور

KDP crystal 270 بلورة أحادية كبيرة .

توجدالمادة الصلبة في إحدى من ثلاثة تصنيفات بالنسبة إلى بنيتها البلورية، هي

وتفصيل تلك التصنيفات كالآتي

بلورة أحادية

بلورة أحادية (بالإنجليزية single crystal ) هي مادة صلبة تتميز بامتداد شبكة برافيه الشبكة البلورية فيها من أولها إلى آخرها مكونة بلورة كبيرة منتظمة . وتتكون البلورة الأحادية مثلا عن طريق تغطيس بلورة صغيرة في محلول مشبع بمادة البلورة ، وتكون البلورة الصغيرة بمثابة بذرة تتراص عليها ذرة الذرات أو جزيئ الجزيئات ، وتأخذ كل ذرة من ذرات المذاب موضعها بالضبط في شبكة برافيه الشبكة البلورية وبذلك تنمو البذرة إلى بلورة أحادية كبيرة .

متعدد البلورات

Grain-oriented electrical steel (grains) 270 صورة لحبيبات كثيرة البلورات في الحديد الصلب .

متعدد البلورات (بالإنجليزية Polycrystalline) هي مواد مكونة من حبيبات بلورية كثيرة لها أحجام مختلفة وعشوائية التوزيع . يمكن عن طريق ضبط عملية تبلور التبلور التوصل إلى تقليل عشوائية التوزيع بحيث تنتظم البنية البلورية ونحصل على ما يسمى بلورة أحادية .

  • تبين الصورة المجاورة تكون الحديد الصلب من حبيبات ، تشكل كل منها بلورة أحادية تتبع النظام البلوري الخاص الحديد بالحديد ، وتتوزع فيه البلورات الأحادية توزيعا عشوائيا بالنسبة للاتجاه .
  • وتعتبر معظم المعادن و السيراميك موادا متعدد البلورات ، وكثيرا ماتسمى البلورات الأحادية الصغيرة فيها بالحبيبات . ويمكن تصور كثيرة البلورات عند طحن بلورة أحادية ، فكومة المسحوق تشكل مادة متعدد البلورات .

    مادة لابلورية

    Silica.svg nail 270 البنية اللابلورية سيليكا للسيليكا (SiO2) .
    مادة لابلورية (بالإنجليزية amorphous ) هي مادة صلبة لا تتوزع فيها الذرات توزيع منتظما على نطاق بعيد ، ويكون توزيع الذرات فيها عشوائيا ، بمعنى أن توزيع الذرات فيها لا يتبع أي نظام من نظام بلوري الأنظمة البلورية . وقد تتسم ببعض النظام على النطاق القصير (حيز 10 – 20 ذرة ) ، ولهاذا تسمى جوامد لابلورية . مثال على ذلك بنية الزجاج والبوليسترين وكذلك الحلوى . تتصف الجوامد ذات نظام بلوري على النطاق البعيد (أي نظام واحد يشمل البلورة من أولها إلى أخرها) بلورة أحادية بالبلورات .

    أنواع الشبكات البلورية

    تتكون الشبكات البلورية في الأحجار الكريمة من سبعة أنواع متشابه شكلا ولكنها مختلفة مضمونا كما جاءت في كتاب الأحجار الكريمة وتم تقسيمها علميا بحسب المحاور والزوايا ما بين تلك المحاور عند تقاطعها، وهذه النظم تحتوي على محاور ثلاثية بترتيب هندسي معين يعطي كل نظام شكله وخصائصه الفيزيائية ,ويسمى العلم الذي يبحث في النظم الكرستالية باسم علم البلوريات ويطلق علية أحيانا اسم العائلة الكرستالية أو النظام الشبكي الكرستالي ، والنظم الفراغية وتاتي تعريفات الخصائصيه للنظام الكرستالي من التناظر المتأصل الذي يعني وتحت ظروف معينة يبقى النظام الكرستالي الشبكي على وضعه العام دون تغير. وكما هي مصورة اسفل هذه المقالة وهي كما يلي

    الشبكات البلورية السبعة

    1 -right 1

    نظام الشبكات السبعة

    4 The 14 Bravais lattices

    rowspan 2 ثلاثي الميل

    P

    Triclinic.svg 80 Triclinic

    rowspan 2 احادي الميل ذو انحدار مائل مفرد

    P

    C

    Monoclinic.svg 80 Monoclinic, simple

    Monoclinic-base- ed.svg 80 منحدر مائل مفرد ذو قاعده مركزية

    rowspan 2 نظام المعين القائم

    P

    C

    I

    F

    Orthorhombic.svg 80 Orthohombic, simple

    Orthorhombic-base- ed.svg 80 Orthohombic, base- ed

    Orthorhombic-body- ed.svg 80 Orthohombic, body- ed

    Orthorhombic-face- ed.svg 80 Orthohombic, face- ed

    rowspan 2 النظام الرباعي الأضلاع

    P

    I

    Tetragonal.svg 80 Tetragonal, simple

    Tetragonal-body- ed.svg 80 Tetragonal, body- ed

    rowspan 2 rhombohedral lattice syst منشوري سداسي منتظم

    P

    Rhombohedral.svg 80 Rhombohedral

    rowspan 2 Hexagonal lattice syst نظام سداسي

    P

    Hexagonal lattice.svg 80 Hexagonal

    rowspan 2 Cubic (crystal syst ) نظام تكعيبي

    Cubic.svg 80 Cubic, simple

    Cubic-body- ed.svg 80 Cubic, body- ed

    Cubic-face- ed.svg 80 Cubic, face- ed

    Insulincrystals 450 بلورات الإنسولين.

    Lattice body ed cubic.svg 330 مكعب نظام المكعب مركزي الجسم

    NaCl-Ionengitter.png thumb 330 مقطع من البنية البلورية لملح الطعام كلوريد الصوديوم ، الذي له عدد تساندي العدد التساندي 6.

    في علم المعادن و علم البلورات يطلق مصطلح البنية البلورية على الترتيب الفريد ذرة للذرات في بلورة البلورة . تتكون البنية البلورية من مجموعة من الذرات مرتبة بطريقة معينة في الشبكة البلورية. من الممكن تخيل وحدات البنية البلورية على أنها مجموعات من الذرات على شكل صناديق صغيرة تدعى الخلايا ( وحدة خلية )، وبتكرار هذه الخلايا في الفضاء الثلاثي الأبعاد تتشكل البلورة العينية .

    من أهم خصائص البلورة هو طول أضلاع الخلية، تسمى c ، b ، a والزوايا بين أضلاع الخلية وتسمى ألفا ، بيتا ، غاما. وتلك الستة احداثيات تسمى احداثيات شبكة تبلور برافيه الشبكة البلورية . تلعب البنية البلورية دوراً هاماً في تحديد خصائص البلورة مثل قابليتها على الانشقاق ( انفلاق بلوري الانفلاق البلوري ) ، توصيل كهربائي التوصيل الكهربائي ، نطاق طاقة نطاق الطاقة ، و بصريات خصائص بصرية و خصائص مغناطيسية .

    تبدأ دراسة بناء المعدن من المستوى ذرة الذري . فإذا كانت المادة معدن النحاس النقي ، كان توزيع ذرات النحاس في شبكة تبلور برافيه سهلا ، نظرا لتماثل جميع الذرات المكونة للبلورة. وإذا كان تركيب البلورة من مادتين مثل ملح الطعام فنحن نعرف أن ملح الطعام يتكون من كلوريد الصوديوم أي من أيونات الكلور وأيونات الصوديوم . ومن دراسة تركيب ملح الطعام عرفنا أن تركيبه يتخذ نظام المكعب . أي أنه يكوّن وحدات خلايا متساوية الأضلاع وتبلغ الزوايا بين الأضلاع 90 درجة .

    Exit mobile version