Krystallinsk vs polykrystallinsk
Selvom vi definerer faste stoffer som krystallinske eller amorfe, er der i naturen få eksempler på disse rene former. Det meste af tiden blandes de sammen eller danner variationer. Polykrystallinsk er en sådan variation fra de krystallinske faste stoffer. Her vil vi se nærmere på forskellene mellem krystallinsk og polykrystallinsk.
Krystallinsk
Krystallinsk kan være en krystal, sammensat af krystal, eller ligne en krystal. Krystallinske faste stoffer eller krystaller har ordnet strukturer og symmetri. Atomer, molekyler eller ioner i krystaller er arrangeret på en bestemt måde og har således en lang rækkefølge. I krystallinske faste stoffer er der et regelmæssigt gentaget mønster; således kan vi identificere en gentagende enhed. Per definition “er en krystal en homogen kemisk forbindelse med et regelmæssigt og periodisk arrangement af atomer. Eksempler er halite, salt (NaCl), og kvarts (SiO 2). Men krystaller er ikke begrænset til mineraler: de omfatter mest faste stoffer som sukker, cellulose, metaller, knogler og endda DNA.” 1Krystaller forekommer naturligt som store krystallinske klipper på jorden, såsom kvarts, granit. Krystaller dannes også af levende organismer. For eksempel produceres calcit af bløddyr. Der er vandbaserede krystaller i form af sne, is eller gletschere. Krystaller kan kategoriseres efter deres fysiske og kemiske egenskaber. De er kovalente krystaller (f.eks. Diamant), metalliske krystaller (f.eks. Pyrit), ioniske krystaller (f.eks. Natriumchlorid) og molekylære krystaller (f.eks. Sukker). Krystaller kan have forskellige former og farver. Krystaller har en æstetisk værdi, og det menes at have helbredende egenskaber; således bruger folk dem til at fremstille smykker.
Bortset fra at være en krystal, kan nogle faste stoffer ligne en krystal ved at anvende nogle af dens egenskaber. For eksempel kan disse være gnistrende, gennemsigtige eller klare eller have strukturen svarende til en krystal.
Polykrystallinsk
I naturen synes krystaller det meste af tiden at have forstyrret deres rækkevidde over lang rækkevidde. Polykrystallinsk er faste stoffer, der er sammensat af mange små krystaller. Disse er arrangeret i forskellige retninger og er bundet af stærkt defekte grænser. Krystallerne i et polykrystallinsk fast stof er mikroskopiske, og de er kendt som krystallitter. Disse er også kendt som korn. Der er faste stoffer, som er sammensat af en enkelt krystal som ædelstene, silicium enkeltkrystaller. Disse forekommer dog meget sjældent i naturen. Det meste af tiden er faste stoffer polykrystallinske. I en struktur som denne holdes antallet af enkeltkrystaller sammen af et lag af amorfe faste stoffer. Amorft fast stof er et fast stof, der mangler en krystallinsk struktur. Det vil sige, det har ikke lang rækkefølge arrangeret arrangement af atomer, molekyler eller ioner i strukturen. Derfor,i en polykrystallinsk struktur er rækkevidden for lang rækkevidde blevet afbrudt. For eksempel er alle metaller og keramik polykrystallinske. I disse er rækkefølgen og orienteringen meget tilfældig. Det kan bestemmes ud fra den måde, hvorpå det polykrystallinske faste stof er vokset, eller ved processeringsbetingelserne.
Hvad er forskellen mellem krystallinsk og polykrystallinsk?
• Polykrystallinske faste stoffer er sammensat af mange antal krystallinske faste stoffer.
• Krystallinske faste stoffer eller krystaller har ordnet strukturer og symmetri, men i en polykrystallinsk struktur er rækkevidden for lang rækkevidde blevet forstyrret.
• Krystallinsk struktur er ensartet og har ingen grænser, men polykrystallinsk struktur adskiller sig fra denne. Det har ikke en kontinuerlig struktur, og det har grænser mellem korn.
• Krystallinsk struktur er svær at producere, og den er sjælden i modsætning til polykrystallinsk struktur.
1 Wenk, HR, Bulakh A., “Mineraler: deres forfatning og oprindelse”, University press, Cambridge, 2004
