A legfontosabb különbség a kristályok és a kvázikristályok között az, hogy a kristályok rendezett szerkezetűek, amelyek periodikusak, míg a kvázikristályok rendezett szerkezetűek, amelyek nem szigorúan periodikusak.
A kristályok és kvázikristályok kifejezések hasznosak az ipari kémia alá tartozó krisztallográfia területén. A kristályok a kristályos anyagok monomer egységei, míg a kvázikristályok olyan típusú kristályok, amelyek rendezett, de nem szigorúan periodikus atomsorokat tartalmaznak.
Mik azok a kristályok?
A kristályok a kristályos anyagok monomer egységei. Ezek a szilárd kristályos vegyületek atomjaikat, molekuláikat vagy ionjaikat rendkívül rendezett mikroszkopikus szerkezetben tartalmazzák. Ezek az egységek alkotják a kristályos anyag kristályrácsát. A kristályrács minden irányba kiterjedhet. Ezenkívül geometriai formák segítségével azonosíthatjuk kristályos anyagok mikroszkopikus egykristályait. A geometriai formák figyelembevételekor a kristályok lapos felületekből állnak, amelyek sajátos és jellegzetes orientációval rendelkeznek. Sőt, a kristályok tanulmányozásának területe a krisztallográfia. A kristályok képződésének folyamatát kristálynövekedésnek vagy kristályosodásnak nevezzük.
01. ábra: Az anyag kristályos és nem kristályos formái
A kristályszerkezetben az atomok, molekulák vagy ionok periodikusan helyezkednek el. Azonban nem minden szilárd anyag kristály. Lehetnek nem kristályos anyagok, amint az a fenti képen látható. Ha figyelembe vesszük a vizet, amikor a víz elkezd megfagyni, akkor az anyag fázisa folyékonyból szilárdra változik, és a kisméretű jégkristályok hajlamosak növekedni, amíg meg nem történik a fúzió (ami polikristályos szerkezetet alkot).
Megmutathatunk egy cellát a kristályos anyaghoz. Az egységcella egy képzeletbeli doboz, amely egy vagy több atomot tartalmaz meghatározott elrendezésben. Jellemzően az egységcellák hajlamosak 3D elrendezésben egymásra halmozódni, és így kristályt alkotnak. A kristályokat alakjukról az éles szögű lapok alapján ismerhetjük fel.
A kristályosítás az a folyamat, amelynek során folyadékból vagy folyadékban oldott anyagokból kristályok keletkeznek. A kristályosodás területe nagyon széles, mivel egyetlen folyadék a körülményektől függően sokféle formára képes megszilárdulni. Ezért ez egy összetett és alaposan tanulmányozott terület.
Mik azok a kvazikristályok?
A kvazikristályok olyan típusú kristályok, amelyek rendezett, de nem szigorúan periodikus atomsorokat tartalmaznak. Ezért a kvázikristályok némi hasonlóságot mutathatnak a normál kristályokkal. A normál kristályok és a kvázikristályok közötti hasonlóságok az alábbiakban láthatók.
02. ábra: Kvazikristály (holmium-magnézium-cink kvázikristály szerkezet)
Általában ez a típusú kristály jól ismert arról a képességéről, hogy ötszörös szimmetriát mutat. Ez a szimmetria normál periodikus kristályokban lehetetlen. Ezért a Nemzetközi Krisztallográfiai Unió újradefiniálta a „kristályokat”, hogy belefoglalja a kvázikristályok részleteit is.
A kvázikristályok felfedezésére 1982-ben került sor. Ezeknek a kristályoknak a kialakulása ritka dolog, mert a 2004-ig ismert 400 000 normál periodikus kristályforma közül csak körülbelül 100 ismert szilárd anyag hajlamos kvázikristályok képzésére. Ráadásul Dan Shechtman Nobel-díjat kapott a kvázikristályok felfedezéséért.
Mi a hasonlóság a kristályok és a kvázikristályok között?
- A kristályok és kvázikristályok a kristályos anyagok fajtái.
- Röntgen-diffrakcióban diszkrét mintát jelenítenek meg.
- Mindkettő képes sima és lapos arcú formák kialakítására.
Mi a különbség a kristályok és a kvázikristályok között?
A kristályok és kvázikristályok kifejezések hasznosak a krisztallográfia területén. Vannak különbségek közöttük, valamint néhány hasonlóság is e kifejezések között. A legfontosabb különbség a kristályok és a kvázikristályok között az, hogy a kristályok rendezett szerkezettel rendelkeznek, amely periodikus is, míg a kvázikristályok rendezett szerkezetűek, amelyek nem szigorúan periodikusak.
Az alábbi infografika táblázatos formában sorolja fel a kristályok és a kvázikristályok közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Kristályok vs kvázikristályok
A kvazikristályok a kristályok egy fajtája. Kémiai szerkezetükben különböznek a közönséges kristályoktól. A legfontosabb különbség a kristályok és a kvázikristályok között az, hogy a kristályok rendezett szerkezettel rendelkeznek, amely periodikus is, míg a kvázikristályok rendezett szerkezetűek, amelyek nem szigorúan periodikusak.
