Crystalline לעומת Polycrystalline
למרות שאנו מגדירים מוצקים כגבישים או אמורפיים, בטבע יש מעט דוגמאות לצורות טהורות אלו. רוב הזמן הם מעורבבים יחד או יוצרים וריאציות. פולי גבישי הוא וריאציה כזו מהמוצקים הגבישיים. כאן, נבחן את ההבדלים בין גבישי לפולי-גביש בפירוט.
Crystalline
גביש יכול להיות גביש, מורכב מקריסטל, או להידמות לגביש. למוצקים או גבישים גבישיים יש מבנים מסודרים וסימטריה. האטומים, המולקולות או היונים בגבישים מסודרים בצורה מסוימת, ולכן יש להם סדר ארוך טווח.במוצקים גבישיים, יש דפוס קבוע שחוזר על עצמו; לפיכך, נוכל לזהות יחידה חוזרת. בהגדרה, "גביש הוא תרכובת כימית הומוגנית עם סידור קבוע ותקופתי של אטומים. דוגמאות הן הליט, מלח (NaCl) וקוורץ (SiO2). אבל, גבישים אינם מוגבלים למינרלים: הם מכילים את רוב החומרים המוצקים כגון סוכר, תאית, מתכות, עצמות ואפילו DNA."1 קריסטלים מתרחשים באופן טבעי כסלעים גבישיים גדולים על פני כדור הארץ, כגון קוורץ, גרניט. גבישים נוצרים גם על ידי אורגניזמים חיים. לדוגמה, קלציט מיוצר על ידי רכיכות. ישנם גבישים על בסיס מים בצורת שלג, קרח או קרחונים. ניתן לסווג גבישים לפי תכונותיהם הפיזיקליות והכימיות. הם גבישים קוולנטיים (למשל יהלום), גבישים מתכתיים (למשל פיריט), גבישים יוניים (למשל נתרן כלורי) וגבישים מולקולריים (למשל סוכר). גבישים יכולים להיות בעלי צורות וצבעים שונים. לקריסטלים יש ערך אסתטי, ומאמינים שיש לו תכונות מרפא; לכן, אנשים משתמשים בהם לייצור תכשיטים.
מלבד היותם גביש, חלק מהמוצקים עשויים להידמות לגביש על ידי אימוץ חלק מהמאפיינים שלו. לדוגמה, אלה יכולים להיות נוצצים, שקופים או שקופים, או בעלי מבנה דומה לקריסטל.
Polycrystalline
בטבע, רוב הזמן, נראה שהגבישים שיבשו את הסדר שלהם לטווח ארוך. רב גבישי הם מוצקים המורכבים ממספרים רבים של גבישים קטנים. אלה מסודרים באוריינטציות שונות ומוגבלות בגבולות פגומים מאוד. הגבישים במוצק רב גבישי הם מיקרוסקופיים, והם ידועים כגבישים. אלה ידועים גם בשם דגנים. ישנם מוצקים, המורכבים מגביש בודד כמו אבני חן, גבישי סיליקון בודדים. עם זאת, אלה מתרחשים לעתים רחוקות מאוד בטבע. רוב הזמן מוצקים הם רב גבישיים. במבנה כזה, מספר גבישים בודדים מוחזק יחד על ידי שכבה של מוצקים אמורפיים. מוצק אמורפי הוא מוצק, חסר מבנה גבישי.כלומר, אין לו סידור מסודר לטווח ארוך של אטומים, מולקולות או יונים בתוך המבנה. לכן, במבנה רב גבישי, הסדר ארוך הטווח השתבש. לדוגמה, כל המתכות והקרמיקה הן פוליקריסטליות. באלה, הסדר והכיוון הם מאוד אקראיים. ניתן לקבוע זאת מהאופן בו גדל המוצק הפולי-גבישי או לפי תנאי העיבוד.
|
מה ההבדל בין גבישי לפולי-גביש? • מוצקים רב גבישיים מורכבים ממספרים רבים של מוצקים גבישיים. • למוצקים או גבישים גבישיים יש מבנים מסודרים וסימטריה, אבל במבנה רב-גבישי, הסדר לטווח ארוך השתבש. • מבנה גבישי אחיד ואין לו גבולות, אך מבנה רב גבישי שונה מזה. אין לו מבנה רציף, ויש לו גבולות בין גרגרים. • קשה לייצר מבנה גבישי, והוא נדיר בטבע בניגוד למבנה רב גבישי. |
1 Wenk, H. R., Bulakh A., "Minerals: their constitution and origin", University Press, Cambridge, 2004
