Anyagszerkezet
Az anyagszerkezet fogalom kissé filozofikus jelentésű. Mindig annak a szerveződési szintnek a szerkezetét értjük alatta, amit vizsgálunk. Például az atom vizsgálata esetén az atomszerkezetet, a vizsgálatra levágott kőzetminta esetén a kőzet szövetszerkezetét. Az anyagszerkezeti hierarchia bemutatja, hogy számos szerveződési szint sorakozik egymás alatt és fölött, amikor „behatolunk” az anyag vizsgálatába. Minden szerveződési szintet tovább tudunk bontani (egy bizonyos mélységig), s hasonlóan, minden szintről tudunk tovább építkezni is.Az anyagszerkezet fogalma használható ipari-műszaki értelemben is. Egy textília anyagszerkezete a szövésszerkezete. A papír anyagszerkezete a nemezelt rostok és a kötőanyag együttes szerkezete. Néhány anyagszerkezeti szint vizsgálatát már megtaláljuk a Wikipédia lexikonban is.
Összetétel és szerkezet kapcsolata
Általános rendszertani értelemben szerkezet az, ami az elemek kapcsolódásából fölépül. De az anyagszerkezeti hierarchia bemutatja, hogy gazdagon tagolható elemszintekre a fölbontott anyag. Általános rendszertani értelemben tehát minden szerveződési szinten beszélhetünk anyagszerkezetről.
Érdemes észrevenni, hogy ezt már gyakran használjuk is a hétköznapi fogalmak között. Például beszélünk kémiai összetételről, amikor a (gondolati) szétbontás szintjét a kémiai elemekig visszük.
Atomszerkezet
Az atomot a kvantummechanika írja le. Lényegében az atommagból és az elektronokból áll. A szerkezet korai leírása a Bohr-modell.
Molekula szerkezet
Az atomok kémiai kötésekkel különböző összetételű elemi anyagcsoportokat hoznak létre. Ezek a molekulák. A molekula szerkezetén a kémiában az atomok térbeli összekapcsolódását értik. Ha a molekulák épülnek össze kristállyá, akkor molekulakristályról beszélünk (pl. cukrok, fehérjék esetében) és a kristályszerkezet a korábbiakra épülő hierarchiaszint.
Kristályszerkezet
A kristályos anyagok gyakran tekinthetők úgy, mintha az anyag kémiai összetételi szintjéről épülnének össze kristállyá. Például a pirit kristály esetén kénből és vasból. A kristály szó hozzávételével megneveztük azt a szerkezetet is, ahogyan a kémiai elemek összekapcsolódnak: térbeli kristályrács, kristályszerkezet rendjében.
Szövetszerkezet
Az anyagok világában azonban ritka az, hogy az atomoktól a makroszkopikus anyagokig egyetlen rend, egyetlen szerkezet „nyúljon föl”. Gyakoribb az, hogy szerveződési szintek épülnek be az atomok elemszintje és a hétköznapi anyagok szintje közé. Például a bazalt-kőzetből kivágott útburkoló kőkocka messziről nézve homogén anyagnak tűnik. A geológus számára azonban szétszedhető ásványi összetevőkre. Ezt ásványos összetételnek nevezik a kőzettanban. A kőzetek vizsgálata szempontjából tehát az ásványok szintje egy, az atomi szint és a hétköznapi anyagok szintje közé beépülő hierarchiaszint, ahol az ásványok tekinthetők „elemeknek”. Az ásványok összekapcsolódása alkotja tehát a kőzet szerkezetét (szövetszerkezetét).
Az opál szerkezete
Az opál vizet is tartalmazó, de elsődlegesen SiO2 kémiai összetételű ásvány. Szerkezete sajátos. Az opált fölépítő elemi kristály egységek (krisztallitok) nagyobb egységekbe épülnek össze. Ez a nagyobb egység 300-500 nanométeres nagyságú és másodlagos szerkezetet alkot. Mivel ez a mérettartomány a látható fény hullámhosszának tartománya, a 300-500 nanométeres nagyságú és másodlagos szerkezet sajátos fényjelenségeket okoz az opálnál. Ebből fakad az opál értéke is.
Kapcsolódó szócikkek
Irodalom
- Bérczi Sz. (1985): Anyagtechnológia I. Egyetemi jegyzet. 3J-1333. Tankönyvkiadó, Budapest
- Gillemot L. (1967): Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat. Tankönyvkiadó, Budapest
- Máté J. (1979): Az anyag szerkezete. Műszaki Könyvkiadó, Budapest
- Prohászka J. (1988): Bevezetés az anyagtudományba I., Tankönyvkiadó, Budapest