البلورات Crystals

[صباحو]

البلورات Crystals

سبق أن علمنا أنه من الشروط الواجب توافرها فى المعادن وجود ترتيب ذرى داخلى منتظم ، ولاشك أن وجود مثل هذا الترتيب الداخلى سوف ينعكس على الشكل الخارجى للمعدن حيث توجد المعادن عادة فى أشكال هندسية منتظمة متناسقة وتعرف هذه الأشكال بالبلورات

والبلورة عبارة عن جسم صلب متجانس يحده أسطح مستوية تكونت بفعل عوامل طبيعية تحت ظروف مناسبة من الضغط والحرارة .
وتعتبر الظروف الفيزيائية والكيميائية هى العامل الحاسم فى نمو البلورات فقد تنمو وتكبر البلورة إلى حد قد يصل إلى بضعة أمتار وعلى العكس تماما فهناك بلورات متناهية الدقة والصغر فى الحجم بحيث لا ترى إلا بالمجاهر . ومن ناحية أخرى فقد تتاح الظروف المناسبة فى تكوين البلورة وأوجهها كاملة Euhedral أو عديمة الأوجه Anhedral .

أجزاء البلورة : يتميز الشكل الخارجى للبلورة من أربعة أجزاء : ـ 1- أوجه Faces : وهى الأسطح الخارجية التى تحدد البلورة من الخارج والتى تعين الشكل الهندسى المنتظم لها . ويلاحظ أن أوجه البلورة عادة ما تكون مستوية إلا أنها فى بعض بلورات المعادن قد تكون مقوسة أو منحنية . كما أنها قد تكون متشابهة وقد يكون فى بعض الأحيان غير ذلك . 2- أحرف Edges : وهى الحدود الناتجة من التقاء وجهين متجاورين . 3- زوايا مجسمة Solid angles : وهى الزاوية الناتجة من تقابل أكثر من وجهين . 4- زوايا بين وجهية Interfacial angles : وهى الزاوية الناتجة بين التقاء وجهين متجاورين فى البلورة وتقدر بقيمة الزاوية المحصورة بين العمودين على هذين الوجهين أو بقيمة الزاوية المكملة للزاوية المحصورة بين الوجهين المتجاورين . تماثل البلورة : إن أجزاء البلورة تعكس فى الواقع درجة انتظام وتناسق الشكل الخارجى للبلورة أو ما يعرف بتماثل البلورة Crystal Symmetry ، الذى يعتبر الأساس فى دراسة البلورات . وتحدد درجة التماثل بثلاث عناصر : ـ 1- مستوى تماثل Plane of Symmetry : وهو المستوى الذى يقسم البلورة إلى نصفين متساويين ومتشابهين بمعنى أن يكون أحدهما صورة المرآة للآخر . 2- محور التماثل Axis of Symmetry : وهو مستقيم وهمى يمر بمركز البلورة إذا إديرت حوله بدون إزاحة دورة كاملة فإنها تعود لنفس الموضع السابق أو تكرر نفسها عددا من المرات . وتتحدد درجة تماثل المحور بعدد المرات التى تكرر البلورة وضعها . فإذا تكرر وضع البلورة مرتين فإذا محور الدوران فى هذه الحالة محور ثنائى التماثل وإذا تكرر وضع البلورة ثلاث مرات فى الدورة الواحدة فإن المحور فى هذه الحالة محور ثلاثى ( التماثل ) ….. وهكذا . 3- مركز التماثل Center of Symmetry : وهو نقطة وهمية تتوسط البلورة بحيث أن كل وجهين أو حرفين أو زاوتين مجسمتين متقابلتين يمر الخط الواصل بينهما بمركز البلورة . المحاور البلورية Crystallographic Axes : وهى محاور وهمية تتقاطع جميعها فى مركز البلورة وتمكن أهمية المحاور البلورية فى وصف وتحديد مواضع الأوجه البلورية إذ أن الوجه البلورى لابد أن يتقاطع مع محور أو أكثر . والمحاور البلورية عادة ثلاثة فى الفصائل البلورية باستثناء فصيلتين فقط . وتتوزع المحاور البلورية على النحو التالى : ـ - محوران أفقيان أحدهما وهو المحور ( أ ) الذى يمتد من الأمام للخلف والآخر وهو المحور ( ب ) الذى يمتد من اليمين لليسار . - محور رأسي وهو المحور ( ج ) وتسمى الزاوية المحصورة بين المحورين ( أ، ب ) بالزاوية والزاوية المحصورة بين ( ب ، ج ) بالزاوية γ والزاوية المحصورة بين ( ب ، جـ ) بالزاوية αوالزاوية المحصورة بين المحورين ( جـ ، أ ) بالزاوية β .

[صباحو]

الفصائل البلورية Crystal Systems

على الرغم من كثرة وتعدد أشكال البلورات إلا أن هذه الأشكال جميعها يمكن تبويبها فى سبعة أقسام تعرف بالفصائل البلورية ويمكن التمييز بين الفصائل البلورية بعضها مع بعض عن طريق أوجه الاختلاف بين أطوال المحاور البلورية من ناحية وزوايا ميولها من ناحية أخرى على النحو التالى : ـ



ولهـذه الفصيلة ثلاث محاور متساوية ومتعامدة
بمعنى أن ( أ = ب = جـ ) ، α = β = γ =90

1)فصـيلة المكعـب Cubic:

ولهـذه الفصيلة ثلاث محاور متساوية ومتعامدة
بمعنى أن ( أ = ب = جـ ) ، α = β = γ =90
وتتميز هذه الفصيلة بأربعة محاور تماثل ثلاثية .

2) فصيلة الرباعى Tetragonal :

ولهذه الفصيلة ثلاث محاور متعامدة وإثنان منها متساويان .


أى أن ( أ = ب ≠ جـ ) ، α = β = γ = 90




3) فصيلة المعينى القائم Orthorhombic :

ولهذه الفصيلة ثلاث محاور غير متساوية تتقاطع جميعها

أى أن ( أ ≠ ب ≠ جـ ) ، α = β = γ =90

وتتميز هذه الفصيلة بثلاث محاور تماثل ثنائية متعامدة ومنطبقة على اتجاهات المحاور البلورية نفسها .



4) فصيلة الثلاثى Trigonal :

ولهذه الفصيلة أربعة محاور ثلاث منها محاور متساوية تتقاطع فى زاويا متساوية ولكنها غير قائمة

أى أن أ1 = أ2 = أ3 ≠ جـ


وتتميز هذه الفصيلة بمحور تماثل ثلاثى عمودى على المحاور الأفقية .


5) فصيلة السداسى Hexagonal :

ولهذه الفصيلة أربعة محاور ، ثلاثة منها متساوية الطول وفى مستوى أفقى واحد تتقاطع فى زاويا متساوية 120 والمحور الرابع جـ متعامد على مستوى المحاور السابقة وتتميز هذه الفصيلة بمحور تماثل سداسى وهو ما يميزها عن فصيلة الثلاثى .



ونظراً للتشابهه الوثيق بين المحاور البلورية الأربعة فى هذه الفصيلة وفى فصيلة الثلاثى فإن بعض العلماء يرون اعتبار فصيلة الثلاثى جزءاً أو قسماً من فصيلة السداسى إذ أن الاختلاف الوحيد بين الفصيلتين هو درجة تماثل المحور الرأسى جـ فهو ثلاثى التماثل فى فصيلة الثلاثى وسداسى التماثل فى فصيلة السداسى .



6) فصيلة الميل الواحد Monoclinic :

ولهذه الفصيلة ثلاث محاور غير متساوية تتقاطع بحيث يكون أحدهما ب عموديا على مستوى المحورين الآخرين .



وتتميز هذه الفصيلة بوجود محور تماثل ثنائى .



7) فصيلة الميول الثلاثة Triclinic :

وتتميز هذه الفصيلة بثلاث محاور غير متساوية تتقاطع فى زاويا غير متساوية .

وتتميز هذه الفصيلة كذلك بعدم وجود محاور تماثل أو مستويات تماثل بها .

[غفران]

موفق أخي صباحو