3.3 ВИДЫ И ТИПЫ КРИСТАЛЛОВ

Кристаллы могут иметь всевозможные формы. Все известные в мире кристаллы могут быть раз­делены на 32 вида, которые в свою очередь могут быть сгруппированы в шесть видов. Кристаллы могут иметь и разные размеры.

  Множество всех кристаллов можно классифицировать, разбить на несколько типов и видов, используя тот или иной характерный критерий классификации.

  Во-первых, кристаллы следует разделить на две большие группы: идеальные и реальные.

  Идеальные кристаллы – это математическая абстракция, используемая учеными для описания свойств настоящих кристаллов. Характерными признаками идеального кристалла являются гладкие грани, строгий дальний порядок, определенная симметрия кристаллической решетки и прочие характерные для кристалла параметры.

  Реальные кристаллы – это те кристаллы, с которыми мы сталкиваемся в реальной жизни. Они имеют различные примеси, шероховатые грани, могут иметь неправильную форму, дефекты оптических свойств (если кристалл прозрачный). Но есть одно свойство, которое присуще как идеальному, так и реальному кристаллам — это дальний порядок, правило, по которому атомы располагаются в кристаллической решетке.

     Еще одним критерием деления кристаллов на виды является их происхождение. По этому критерию кристаллы делятся на природные (естественные) и искусственные (выращенные человеком).

     Природные кристаллы вырастают в недрах нашей планеты в естественных для роста условиях.

     Искусственные кристаллы выращиваются в лабораториях или в домашних условиях. Для этого  создаются необходимые условия для выращивания того или иного кристалла. К примеру, кристаллы медного купороса можно с легкостью вырастить дома. Многие кристаллы могут быть выращены как самой природой, так и людьми, но существует множество примеров кристаллов, которые в природе «не произрастают». Единственный способ получить их — это вырастить в лаборатории.

Кристаллы также можно разделить по чисто эстетико-экономическому критерию на два вида — драгоценные и не драгоценные.

Драгоценные ( кристаллы ) камни – минералы, обладающие двумя основными характеристиками «драгоценности»: красота и редкость.

3. 4  ОБРАЗОВАНИ Е  КРИСТАЛЛОВ

Нам приходилось  наблюдать, как возникают, растут и преображаются кристаллы льда на стекле замерзшего окна. Если при этом сделать в непрозрачном слое льда на огне круглый «глазок», растопив лёд, а затем опять охладить  его, он опять станет затягиваться слоем льда. Сначала от краев к середине вытягиваются тонкие иголочки, перышки, звездочки. Затем  они соединяются друг с другом, сливаясь в сплошной слой льда.

Так кристаллы растут. Они растут правильными, симметричными многогранниками, если им ничто не мешает при росте. Кристаллизацию можно вести разными способами:

1. Кристаллы могут расти при конденсации паров – так получаются снежинки и узоры на холодном стекле.  

2. Охлаждение насыщенного горячего раствора или расплава. К кристаллизации из расплава относится и процесс образования вулканических пород. Именно из-за охлаждения миллионы лет назад на Земле появились многие минералы.

Минеральные кристаллы образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действитель­ности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных гор­ных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать.

Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный гранит содержит кри­сталлы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда. Миллионы лет тому назад гранит был расплавленной массой минералов в жидком состоянии. В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных пород, ко­торые медленно охлаждаются и образуют кри­сталлы различных видов.

   Природа продолжает преподносить нам сюрпризы, создавая все новые чудеса. Совсем недавно, в 2000 году, в мексиканской пустыне Чихуахуа была открыта необычная пещера, где находятся самые большие природные кристаллы, которые когда-либо создавала природа. Мегакристаллы селенита были сформированы гидротермальными жидкостями, исходящими от пещер, расположенных ниже.

В горе Найса на глубине 300 метров, в рабочей шахте, где велась добыча цинка, серебра и свинца, шахтеры совершенно случайно обнаружили пустоты, в которых их взору открылись огромные кристаллы селенита. Эти невероятно красивые образования, созданные природой, образуют три полости, которые получили поэтические названия «Глаз Королевы», «Пещера Парусов» и «Стеклянная пещера».

 3. Постепенное удаление воды из насыщенного раствора. Свыше пятисот лет назад древнерусские солевары научились извлекать соль из соляных источников. Вода в соленых источниках горько-соленая, в ней растворено много различных солей. Летом, когда под лучами палящего солнца вода озер быстро испаряется, из нее начинают выпадать кристаллы солей. Эти кристаллы плавают на поверхности озера и оседают на дне, на прибрежных камнях, на досках, на любом твердом предмете, попавшем в озеро. Даже рука, опущенная на несколько минут в озеро, покрывается тонким слоем соли. Обыкновенная столовая соль, хлористый натрий, без которого человек не может обойтись, представляет собой очень мелкие кристаллики, в земле же соль встречается иногда в виде очень больших кристаллов - так называемой каменной соли. Ломоносов в книге “О слоях земных” определяет: “Каменная соль есть чистая горная соль, хрусталю подобная”. При испарении («высыхании») вода превращается в пар и улетучивается. Но растворённые в воде химические вещества не могут испариться вместе с ней и оседают в виде кристаллов. Самый простой пример – соль, которая образовывается при испарении воды из соляного раствора. И в этом случае, чем медленнее испаряется вода, тем лучше получаются кристаллы. Именно по такому способу я выращивал свои кристаллы.

3. 5 ПРИМЕНЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ

   Кристаллы встречаются практически во всех сферах человеческой деятельности, при этом, развитие народного хозяйства выдвигает целый ряд важных кристаллографических задач. Прежде всего, это задача получения высококачественных кристаллических материалов, необходимых в новой и новейшей технике. Искусственные алмазы, кварц, рубин, многочисленные полупроводники, люминесцентные кристаллы и др. уже широко используются в обрабатывающей и оптической промышленности, в радиоэлектронике и компьютерах, в космических исследованиях и ультразвуковой технике.

Полупроводниковые диоды используются в компьютерах и системах связи, транзисторы заменили электронные лампы в радиотехнике, а солнечные батареи, помещаемые на наружной поверхности космических летательных аппаратов, преобразуют солнечную энергию в электрическую. Полупроводники широко применяются также в преобразователях переменного тока в постоянный.

Кристаллы используются также в некоторых лазерах для усиления волн СВЧ - диапазона и в лазерах для усиления световых волн. Кристаллы, обладающие пьезоэлектрическими свойствами, применяются в радиоприемниках и радиопередатчиках, в головках звукоснимателей и в гидролокаторах. Некоторые кристаллы модулируют световые пучки, а другие генерируют свет под действием приложенного напряжения. Перечень видов применения кристаллов уже достаточно длинен и непрерывно растет. Они сыграли важную роль во многих технических новинках XX века.

Лично меня заинтересовало применение кристаллов в медицине и парфюмерии.