Kristályszerkezet
A kristályszerkezet vizsgálata a kristálytan tudományágának a tárgya. A kristálytan a kristályok külső alakját és belső szerkezeti felépítését vizsgálja.
Tartalomjegyzék |
Az anyagok kristályos és amorf szerkezete [szerkesztés]
Az ásványok alaktani és fizikai tulajdonságaik alapján kétfélék lehetnek.
- Alaktalanok vagyis amorfok, melyeknek semmiféle jellegzetes alakjuk nincs és fizikai tulajdonságaik minden irányban megegyeznek, ezek izotrópok.
- Kristályosak, amelyeknek valamilyen törvényszerű, illetve szimmetrikus térrácsban helyezkednek el az alkotórészek, ebből következően kifejlődésük is felismerhető szabályossággal rendelkezik.
A kristályok többségének fizikai sajátosságai csak a párhuzamos irányokban azonosak, a különböző irányokban eltérőek, ezeket anizotrópnak nevezzük. Az ásványok zöme anizotróp tulajdonságú kristályokból épül fel, vagyis jellemzőjük a kristályszerkezet, az alkotóelemek térbeli elhelyezkedése, vagyis az a kristályrács, ami különböző szimmetriákban nyilvánul meg, és egyes ásványfajtákon belül különböző is lehet.
A kristályrácsok típusai [szerkesztés]
A kristályrácsot atomok, ionok, és molekulák is alkothatják. A rácspontokon elhelyezkedő kristályrácsalkotók közötti kötés jellege szerint négy különböző kristályrácstípust ismerünk: atom-, ion-, molekula- és fémrácsot. A kristályrács fölépítése során a rácspontba beépülő elemek energiát adnak le, ezért a kristályrács fölbomlásához energiabefektetés szükséges.
Hét kristályrendszer [szerkesztés]
A kristályszerkezet alapján hét kristályrendszert és ezeken belül 32 kristályosztályt különböztetnek meg. A hét kristályrendszer egyben önálló koordináta-rendszer is, tengelykeresztjük meghatározó jelentőségű, mert tartalmazza a lehetséges szimmetriaelemeket. Egyes ásványok többféle kristályrendszerben is előfordulnak (például kén).
Triklin (háromhajlású) kristályrendszer [szerkesztés]
A tengelykeresztek különböző egységhosszúak és különböző szögeket zárnak be egymással. A legkevesebb szimmetria elemmel rendelkezik, jellemző szimmetriatengelye nincs, minden kristálylap különálló és egyedi. A triklin rendszer két osztályt tartalmaz:
- pedionos
- véglapos
Fontosabb ásványai: kaolinit, rodonit, türkiz, cianit, timsócsoport, kalkantit
Monoklin (egyhajlású) rendszer [szerkesztés]
A rendszerben a tengelyarányok különbözőek, a hajlásszögük egymáshoz képest egy kivételével derékszögű, kevés szimmetria elemet tartalmaz. A rendszer osztályai:
- szfenoidos
- dómás
- prizmás.
Fontosabb ásványai: gipsz, azurit, kén, lazulit, malachit, manganit, muszkovit, ortoklász, szóda, talk, timsócsoport, csillámok.
Rombos rendszer [szerkesztés]
A három koordinátatengely egymásra merőleges, de különböző egységhosszúságúak. Szimmetriaelemeinek száma több mint három. A rendszer három osztályt tartalmaz:
- biszfenoidos
- piramisos
- bipiramisos.
Fontosabb ásványa: anhidrit, aragonit, antimonit, barit, enargit, kalkozin, kén, markazit, nagyágit, olivincsoport, topáz, csillámok.
Tetragonális (négyzetes) rendszer [szerkesztés]
A három tengely egymásra merőleges, de csak kettő azonos egységhosszúságú, így egy a főtengely kitüntetett szerepű. Főtengelyes kristályrendszernek is nevezik. Több főtengelyi és melléktengelyi és síkszimmetriával (tükörszimmetria) is rendelkezik. A rendszerbe hét osztály tartozik:
- piramisos
- bipiramisos
- trapezoéderes
- ditetragonális piramisos
- ditetragonális bipiramisos
- biszfenoidos
- szkaleonéderes
Fontosabb ásványai: anatáz, bornit, cirkon, kalkopirit, kassziterit, rutil, torit, vezuvián.
Trigonális rendszer [szerkesztés]
A főtengely a melléktengelyekkel derékszöget zárnak be a melléktengelyek egymáshoz képest nem derékszögűek, a főtengely és a melléktengelyek egységhossza különböző. Sok tengely-, lap és tükörszimmetriával rendelkezik, hét kristályosztály tartozik ide:
- piramisos
- romboéderes
- trapezoéderes
- ditrigonális piramisos
- ditrigonális szkalenoéderes
- dipiramisos
- ditrigonális dipiramisos
Fontosabb ásványai: alunit, ankerit, cinnabarit, dolomit, kalcit, korund, kvarc, magnezit, rodokrozit, sziderit, tellúr, turmalincsoport.
Hexagonális (hatszöges) rendszer [szerkesztés]
Hasonló a trigonális rendszerhez, de szimmetriájában döntően a hatszöges elemek az elsőrendűek.Ide tartozó kristályosztályok
- piramisos
- dipiramisos
- trapezoéderes
- dihexagonális piramisos
- dihexagonális dipiramisos
Fontosabb ásványai: apatit, grafit, kalkozin, kvarc, molibdenit, nefelin, nikkelin, vanadinit.
Szabályos (köbös) kristályrendszer [szerkesztés]
Tengelykeresztjeiből három egyenértékű egymásra merőlegesek, egymással felcserélhetők. Ez arra utal, hogy a tulajdonságok jelentős része az iránytól független. Ez a kristályrendszer szabályosságáról könnyen felismerhető, de osztályai nehezen különböztethetőek meg. A rendszer osztályai:
- tetraéderes pentagon-dodekaéderes
- diszdodekaéderes
- pentagonikozi-tetraéderes
- hexakisztetraéderes
- hexakiszoktaéderes
Fontosabb ásványai: arany, argentit, arzenolit, ezüst, fluorit, galenit, gránátcsoport, gyémánt, kobaltin, kősó, krisztobalit, kuprit, lazurit, magnetit, pirit, platina, réz, szalmiák, szfalerit, timsócsoport, torianit.
Irodalom [szerkesztés]
- Boldizsár Tibor: Bányászati kézikönyv. Műszaki Könyvkiadó. Budapest. 1962.
- Bognár László: Ásványhatározó. Gondolat. Budapest. 1987.
- Bagyinszki Gyula. (2004): Gyártásismeret és technológia. Főiskolai tankönyv. 240 old. BGK-3010, Budapesti Műszaki Főiskola. Bánki Donát Gépészmérnöki Főiskolai Kar, Budapest
- Symes, R. F. (1994): Kőzetek és ásványok. Park Kiadó, Budapest
