تحقیق تبلور بلورشناسی

دسته بندي : دانش آموزی و دانشجویی » دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 13 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏1
‏تاریخچه بلورشناسی
‏علم ‏بلورشناسی ‏یا ‏کریستالوگرافی ‏درباره نحوه تشکیل و رشد بلورها و شکل ظاهری و ساختمان داخلی آنها و نیز خصوصیات ‏فیزیکی و شیمیایی مواد متبلور بحث می‌نماید. کلمه ‏کریستال (Crystal) ‏اصل ‏یونانی دارد که از دو کلمه (سرد= Kryos) ‏و (سخت شدن= Stellesual) ‏تشکیل شده که ‏مجموعا معنی ‏سخت شدن در اثر سرما ‏را می‌دهد.
‏فلاسفه قدیم نیز منشاء ‏بلورهای یک سنگ را بلورهای یخ می‌دانستند که بر اثر تحمل سرمای بسیار شدید در طول ‏مدت مدید ، طوری سخت و مقاوم شده است که می‌تواند حرارتهای بالاتر از صفر را هم ‏تحمل نماید. در سال 1690 ، "Huyghens" ‏دریافت که بلورها از اجتماع ذرات ‏کوچکتر بوجود آمده‌اند و در سال 1912 ، "M.V.Laue" ‏توانست تئوری ساختمان ‏شبکه‌ای در بلورها را با استفاده از ‏اشعه ‏ایکس ‏به اثبات برساند.
‏تبلور و نمو بلورها
‏برای اینکه یک بلور بتواند تشکیل گردد، باید در وحله ‏اول نطفه آن بسته شود، پس از تشکیل ، نطفه شروع به نمو می‌کند تا بالاخره بلوری که ‏بوسیله سطوح احاطه شده است، بوجود آید. نطفه‌های بلور عبارتند از بلورهای ریزی با ‏قطر تقریبی 40 تا 180 آنگستروم که بطور ناگهانی در بخارات و مایعات اشباع شده و یا ‏مواد مذاب سرد شده تشکیل می‌شوند. در اجسام جامد تشکیل بلور ، نقش مهمی را بازی ‏می‌کند، مثلا تشکیل بلور که در اثر فعل و انفعالات شیمیایی یا نارسائی‌های حرارتی ‏در ‏شیشه ‏ایجاد می‌گردد، باعث از بین رفتن شفافیت شیشه خواهد شد.
‏تبلور معمولا در ‏موقع تبدیل یک ‏حالت ‏فیزیکی ‏به حالت فیزیکی دیگر صورت می‌گیرد. این تبدیل به سه صورت زیر انجام ‏می‌شود:
‏2
‏تبلور در هنگام تبدیل حالت مایع به جامد
‏این نوع تبلور به دو صورت ‏انجماد مواد ‏مذاب ‏و تبلور مواد محلول انجام می‌گیرد:
‏انجماد مواد مذاب :
‏اگر ماده مذاب به سرعت سرد شود، ‏اتمها ‏یا ‏مولکولها ‏با هر موقعیتی که دارند، متراکم و بی‌حرکت می‌شوند و ماده منجمد می‌گردد. در این ‏صورت جسمی جامد و ایزوتوپ بدون داشتن نظم ذره‌ای تشکیل می‌شود. اگر سرد شدن با ‏آرامی و کند انجام شود، اتمها و مولکولها با توجه به نیروی جاذبه خود و اطاعت از ‏شبکه تبلور کنار هم چیده شده و نطفه بلور را تشکیل می‌دهند. سپس در نتیجه اتصال ‏سایر مولکولهای منزوی و معلق در ماده مذاب به نطفه بلور ، حجم آن افزایش می‌یابد تا ‏اینکه به بلوری درشت تبدیل می‌گردد.
‏تبلور مواد محلول :
‏در این نوع تبلور باید ‏محلول ‏به حال فوق اشباع باشد. در چنین ‏محلولهایی بلورها تشکیل و ته‌نشین می‌شوند. این بلورها ابتدا به صورت نطفه‌های ‏متحرک می‌باشند، علت تحرک آنها حرکات قبلی یونها و مولکولهای سازنده آنها است. در ‏محلولها نیز مانند انجماد مواد مذاب ، رشد بلورها از طریق اتصال منظم یونها ، اتمها ‏و مولکولهای معلق در محلول به نطفه‌های بلور صورت می‌گیرد.
‏تبلور در هنگام تبدیل حالت بخار به جامد سوبلیماسیون
‏در این حالت تبلور ، ‏بلورها مستقیما از تبدیل بخار به جامد حاصل می‌شوند. این بلورها معمولا کوچک و ‏دارای طرح اولیه می‌باشند که اصطلاحا ‏اسکلت بلور
‏4
‏گفته می‌شود. در طبیعت ، ‏سوبلیماسیون در گازهای خشک آتشفشانی دیده می‌شود. در این حالت مواد گازی آتشفشانی ‏در شکافهای توده آذرین مستقیما به بلور تبدیل می‌گردند. مثال بسیار روشن برای پدیده ‏سوبلیمانسیون ، تشکیل قشرهای بلور یخ ناشی از انجماد مستقیم بخار آب اطاقها بر روی ‏شیشه پنجره‌ها در سرمای زمستان می‌باشد.
‏تبلور مواد جامد
‏حالت سوم تبلور که خوب شناخته نشده و در طبیعت فراوان ‏دیده می‌شود، تبلور در محیط جامد است. در این حالت رشد بلورها بخرج بلورهای کوچکتر ‏و تحت تاثیر فشار و حرارت و در مدت زمان طولانی صورت می‌گیرد. برای مثال امروزه ‏سنگهای شیشه‌ای آتشفشانی خیلی قدیمی را متبلور می‌بینیم. بنابراین معلوم می‌شود که ‏این گونه سنگها به تدریج در طول زمان متبلور شده‌اند. سنگهای آهکی دانه ریز که از ‏بلورهای ریز ‏کربنات ‏کلسیم ‏تشکیل شده‌اند، تحت تاثیر عوامل دگرگونی (فشار و حرارت) به ‏مرمر ‏که دارای بلورهای دانه درشت ‏کلسیت ‏است، تبدیل ‏می‌گردد.
‏تاثیر عوامل خارجی در نمو بلورها
‏شرایط زیر سبب بوجود آمدن اختلاف در ‏اندازه بلورها می‌گردد:
‏سرعت انجماد :
‏افزایش طول مدت انجماد یک ماده مذاب امکان تغذیه ‏شیمیایی بیشتر بلورها از ماده مذاب را فراهم می‌سازد. بنابراین کم شدن سرعت انجماد ‏، موجب تشکیل بلورهای درشت و تسریع در انجماد سبب تشکیل بلورهای کوچک و ریز
‏4
‏می‌گردد.
‏وجود مواد فرار :
‏وجود بخار آب و گازها در یک ماده مذاب ، نقطه ‏انجماد را پایین آورده و سرعت انجماد را کند می‌سازد. بنابراین باعث افزایش رشد ‏بلورهای آن ماده می‌شود. به عنوان مثال در ‏رگه‌های ‏پگماتیت ‏به علت وجود بخار آب و گازهای فراوان در ماده مذاب پگماتیتی ، بلورها ‏به مراتب درشت‌تر از بلورهای توده آذرین اصلی است، حال آنکه سرعت انجماد در رگه‌های ‏پگماتیت از سرعت انجماد توده آذرین اصلی بیشتر بوده است.
‏تراکم محلول :
‏اندازه ‏بلورها در یک محلول بستگی به درجه اشباع ‏شدگی آن محلول دارد. در محلولهای فوق اشباع تعداد مراکز تبلور فراوان می‌باشد و در ‏نتیجه اندازه بلورها کوچک خواهد شد. برعکس در محلولهائی با درجه اشباع شدگی کمتر ‏تعداد مراکز تبلور کم بوده و بنابراین اندازه بلورها درشت‌تر خواهد بود.
‏میانبار یا ادخال در بلورها
‏در حین رشد بلور ممکن است موادی به صورت جامد ‏، مایع و یا گاز به سطح بلور بچسبد. ادامه رشد بلور باعث می‌شود که این مواد در ‏درون بلور قرار گرفته، موجب تشکیل ادخال در داخل بلور گردد، حبابهایی خیلی کوچک ‏گاز کربنیک ‏همراه با آب در داخل ‏بلور ‏کوارتز ‏و یا قطرات خیلی کوچک آب در بلورهای نمک طعام و نیز قطرات مواد مذاب غیر ‏متبلور (شیشه) در درون ‏بلورهای ‏فلدسپات ‏ادخالهائی می‌باشند که همزمان با تبلور بلور در داخل آن قرار می‌گیرند.