КРИСТАЛЛ КАКАЯ ФОРМА

Опубликовано  14 июня 2023 г. в 21:21 (GMT+3).

Последнее обновление  14 июня 2023 г. в 21:21 (GMT+3).

об­ра­зо­ва­ние кри­стал­лов из рас­пла­вов, рас­тво­ров, га­зо­вой фа­зы или плаз­мы, а так­же из аморф­ных ве­ществ или кри­стал­лов др. струк­ту­ры. В про­цес­се К. ато­мы, мо­ле­ку­лы или ио­ны ве­ще­ст­ва вы­страи­ва­ют­ся в
. К. яв­ля­ет­ся не­рав­но­вес­ным фа­зо­вым пе­ре­хо­дом 1-го ро­да. Ус­ло­вия рав­но­ве­сия кри­стал­ла со сре­дой (рас­пла­вом, па­ром, рас­тво­ром и др.) оп­ре­де­ля­ют­ся как фа­зо­вое рав­но­ве­сие аг­ре­гат­ных со­стоя­ний ве­ще­ст­ва при фа­зо­вых пе­ре­хо­дах 1-го ро­да: ра­вен­ст­во темп-ры, дав­ле­ния и хи­мич. по­тен­циа­ла. Не­об­хо­ди­мое ус­ло­вие рос­та кри­стал­ла – от­кло­не­ние от рав­но­ве­сия, оп­ре­деля­емое пе­ре­ох­ла­ж­де­ни­ем (от­ли­чи­ем темп-ры от рав­но­вес­ной) и пе­ре­сы­ще­ни­ем (от­ли­чи­ем дав­ле­ния или кон­цен­тра­ции от рав­но­вес­ных зна­че­ний). Тер­мо­ди­на­мич. дви­жу­щая си­ла фа­зо­во­го пе­ре­хо­да тем вы­ше, чем боль­ше от­кло­не­ние от рав­но­ве­сия. Пе­ре­ход ве­ще­ст­ва в кри­стал­лич. фа­зу со­про­во­ж­да­ет­ся вы­де­ле­ни­ем скры­той те­п­ло­ты К., и при не­пол­ном от­во­де этой те­п­ло­ты воз­мож­но умень­ше­ние от­кло­не­ния от рав­но­ве­сия и за­мед­ле­ние про­цес­са. Как фа­зо­вый пе­ре­ход 1-го ро­да К. со­про­во­ж­да­ет­ся скач­ком удель­но­го объ­ё­ма по от­но­ше­нию к ис­ход­ной фа­зе, и это мо­жет при­во­дить к из­ме­не­нию дав­ле­ния в кри­стал­ли­зую­щей­ся сис­те­ме. Та­ким об­ра­зом, К. – это слож­ный про­цесс те­п­ло­мас­со­пе­ре­но­са, ко­то­рый управ­ля­ет­ся тер­мо­ди­на­мич. и ки­не­тич. фак­то­ра­ми. Мно­гие из них труд­но кон­тро­ли­ро­вать. Уро­вень чис­то­ты, темп-ра и кон­цен­тра­ция ком­по­нен­тов в не­по­сред­ст­вен­ной бли­зо­сти к фа­зо­вой гра­ни­це, пе­ре­ме­ши­ва­ние, те­п­ло­об­мен мо­гут быть гл. фак­то­ра­ми, оп­ре­де­ляю­щи­ми раз­мер, чис­ло и фор­му воз­ни­каю­щих кри­стал­лов.

Центры кристаллизации

Про­цесс К. со­сто­ит из двух ста­дий: за­ро­ж­де­ние цен­тров К. и рост кри­стал­лов. На­чаль­ная ста­дия – за­ро­ж­де­ние цен­тров К. – пред­став­ля­ет со­бой об­ра­зо­ва­ние кла­сте­ров с ха­рак­тер­ной для кри­стал­ла упо­ря­до­чен­но­стью. Но ино­гда их струк­ту­ра мо­жет от­ли­чать­ся от струк­ту­ры ус­той­чи­во­го мак­ро­ско­пич. кри­стал­ла. Об­ра­зо­ва­ние та­ких кла­сте­ров в чис­тых жид­ко­стях или га­зах про­ис­хо­дит ни­же темп-ры плав­ления мас­сив­но­го кри­стал­ла в ре­зуль­та­те слу­чай­ных столк­но­ве­ний при те­п­ло­вом дви­же­нии ато­мов или мо­ле­кул. При темп-рах ни­же рав­но­вес­ной объ­е­ди­не­ние час­тиц в кри­стал­лич. кла­стер тер­мо­ди­на­ми­че­ски вы­год­но, но по­яв­ле­ние его но­вой по­верх­но­сти тре­бу­ет за­тра­ты энер­гии, что яв­ля­ет­ся пре­пят­ст­вую­щим фак­то­ром при за­ро­ж­де­нии цен­тров К. Чем мень­ше кла­стер, тем бóльшая до­ля час­тиц со­став­ля­ет его по­верх­ность. По­это­му при ма­лых раз­ме­рах боль­шин­ст­во кла­сте­ров рас­па­да­ет­ся вслед­ст­вие флук­туа­ций ко­ле­ба­тель­ной энер­гии час­тиц. С рос­том кла­сте­ра до­ля по­верх­но­ст­ной энер­гии умень­ша­ет­ся по от­но­ше­нию к объ­ём­ной энергии объ­е­ди­не­ния час­тиц, что по­вы­ша­ет ус­той­чи­вость кла­сте­ра. При за­дан­ном пе­ре­сы­ще­нии су­ще­ст­ву­ет кри­тич. раз­мер, при пре­вы­ше­нии ко­то­ро­го кла­сте­ры спо­соб­ны к даль­ней­ше­му рос­ту и ста­но­вят­ся цен­тра­ми кри­стал­ли­за­ции. 

Чис­лен­ной ха­рак­те­ри­сти­кой ин­тен­сив­но­сти за­ро­ж­де­ния цен­тров К. яв­ля­ет­ся час­то­та за­ро­ды­ше­об­ра­зо­ва­ния (нук­леа­ции) – чис­ло цен­тров, воз­ни­каю­щих в еди­ни­цу вре­ме­ни в еди­ни­це объ­ё­ма сре­ды. Су­ще­ст­вую­щая тео­рия объ­яс­ня­ет тем­пе­ра­тур­ную за­ви­си­мость час­то­ты нук­леа­ции и свя­зы­ва­ет её с па­ра­мет­ра­ми сре­ды, в ко­то­рой идёт об­ра­зо­ва­ние цен­тров К. Для жид­ко­стей с ма­лой вяз­ко­стью, напр. для боль­шин­ст­ва рас­плав­лен­ных ме­тал­лов, тео­рия пред­ска­зы­ва­ет боль­шие пе­ре­ох­ла­ж­де­ния, при ко­то­рых долж­но на­блю­дать­ся спон­тан­ное за­ро­ж­де­ние цен­тров К. При даль­ней­шем уве­ли­че­нии пе­ре­ох­ла­ж­де­ния час­то­та ну­кле­ации бы­ст­ро воз­рас­та­ет, дос­ти­гая мак­си­му­ма при темп-ре, при­бли­зи­тель­но рав­ной од­ной тре­ти темп-ры рав­но­ве­сия кри­стал­ла с рас­пла­вом. Бы­ст­рый спад час­то­ты за­ро­ж­де­ния цен­тров К. при ещё бо­лее низ­ких темп-рах обу­слов­лен за­мед­ле­ни­ем те­п­ло­во­го дви­же­ния и силь­ным воз­рас­та­ни­ем вяз­ко­сти. Для бо­лее вяз­ких жид­ко­стей мак­си­мум час­то­ты сдви­нут в сто­ро­ну бо­лее низ­ких пе­ре­ох­ла­ж­де­ний и са­ми зна­че­ния час­то­ты зна­чи­тель­но ни­же.

По­сколь­ку мн. па­ра­мет­ры тео­рии из­вест­ны с не­дос­та­точ­ной для рас­чё­тов точ­но­стью, важ­ную роль иг­ра­ют экс­пе­рим. дан­ные. При­бли­же­ние к иде­аль­ным ус­ло­ви­ям дос­ти­га­ет­ся ис­поль­зо­ва­ни­ем в опы­тах ма­лых ка­пель жид­ко­стей диа­мет­ром от не­сколь­ких мик­ро­мет­ров до на­но­мет­ров. При спон­тан­ном за­ро­ж­де­нии тре­бу­ют­ся боль­шие от­кло­не­ния от рав­но­ве­сия, а цен­тры К. ха­рак­те­ри­зу­ют­ся кри­тич. раз­ме­ром по­ряд­ка од­но­го на­но­мет­ра. Напр., для рас­пла­вов чис­тых ме­тал­лов на­блю­дае­мая в опы­тах темп-ра спон­тан­но­го за­ро­ж­де­ния цен­тров К. со­став­ля­ет 30–50% от темп-ры плав­ле­ния. Мн. си­ли­кат­ные рас­пла­вы при ох­ла­ж­де­нии во­об­ще за­твер­де­ва­ют без К., об­ра­зуя стёк­ла. Экс­пе­ри­мен­таль­но по­ка­за­но, что в вяз­ких жид­ко­стях про­цесс за­ро­ж­де­ния цен­тров К. не­ста­цио­на­рен. Это оз­на­ча­ет, что ха­рак­тер­ная для за­дан­но­го от­кло­не­ния от рав­но­ве­сия час­то­та за­ро­ж­де­ния цен­тров К. по­яв­ля­ет­ся толь­ко по ис­те­че­нии вре­ме­ни за­паз­ды­ва­ния, ко­то­рое мо­жет быть дос­та­точ­но боль­шим, срав­ни­мым или да­же пре­вы­шаю­щим вре­мя ох­ла­ж­де­ния об­раз­ца. Ме­тал­лич. рас­пла­вы ха­рак­те­ри­зу­ют­ся зна­чи­тель­но мень­шей вяз­ко­стью, и по­дав­ле­ние спон­тан­но­го за­ро­ж­де­ния цен­тров К. для не­ко­то­рых спла­вов воз­мож­но лишь при очень бы­ст­ром ох­ла­ж­де­нии (со ско­ро­стью св. 10 ⁶
 К/c). Это ле­жит в ос­но­ве тех­но­ло­гии по­лу­че­ния
. Ста­биль­ность аморф­но­го со­стоя­ния обес­пе­чи­ва­ет­ся силь­ным за­мед­ле­ни­ем об­ме­на ато­ма­ми ме­ж­ду кри­стал­лом и сре­дой при низ­ких темп-рах. На­блю­дать К. по­лу­чен­но­го та­ким об­ра­зом аморф­но­го со­стоя­ния мож­но при на­гре­ва­нии, уве­ли­чи­вая ин­тен­сив­ность те­п­ло­во­го дви­же­ния, а вы­де­ляю­щая­ся при этом скры­тая те­п­ло­та фа­зо­во­го пе­ре­хо­да мо­жет су­ще­ст­вен­но ин­тен­си­фи­ци­ро­вать про­цесс, до­пол­ни­тель­но по­вы­шая темп-ру. Для не­ко­то­рых ве­ществ (гер­ма­ний, крем­ний, аморф­ный лёд) на­блю­да­ет­ся взрыв­ная К. аморф­но­го со­стоя­ния.

В за­гряз­нён­ных сре­дах цен­тры К. воз­ни­ка­ют на по­сто­рон­них кри­стал­лич. час­ти­цах при го­раз­до мень­ших от­кло­не­ни­ях от рав­но­ве­сия. Час­то­та за­ро­ж­де­ния цен­тров К. в та­ких слу­ча­ях за­ви­сит так­же от ма­те­риа­ла сте­нок со­су­да, дей­ст­вия из­лу­че­ний. За­ро­ды­ше­вые кри­стал­лы на хо­ро­шо сма­чи­ваю­щей­ся ори­ен­ти­рую­щей по­верх­но­сти име­ют при­бли­зи­тель­но ку­по­ло­об­раз­ную фор­му, за­трат­ная до­ля по­верх­но­ст­ной энер­гии у них мень­ше по срав­не­нию с объ­ём­ным вы­иг­ры­шем при аг­ре­ги­ро­ва­нии час­тиц в та­кой кри­стал­лик. По­это­му та­кое ге­те­ро­ген­ное за­ро­ж­де­ние цен­тров К. про­ис­хо­дит при мень­ших пе­ре­ох­ла­ж­де­ни­ях. Кон­тро­ли­руе­мое ге­те­ро­ген­ное за­ро­ж­де­ние цен­тров К. ис­поль­зу­ет­ся, напр., при эпи­так­си­аль­ном по­лу­че­нии мо­но­кри­стал­лич. плё­нок. При вы­ра­щи­ва­нии на за­тра­воч­ном цен­тре К. круп­ных со­вер­шен­ных мо­но­кри­стал­лов, со­дер­жа­щих ми­ни­маль­но воз­мож­ное чис­ло де­фек­тов, не­об­хо­ди­мо из­бе­гать по­яв­ле­ния спон­тан­ных за­ро­ды­шей. Для это­го ис­поль­зу­ют не­боль­шое от­кло­не­ние от ус­ло­вий рав­но­ве­сия. В ме­тал­лур­гии при по­лу­че­нии кри­стал­лич. ма­те­риа­лов стре­мят­ся по­лу­чить макс. чис­ло цен­тров К., для че­го соз­да­ют глу­бо­кое пе­ре­ох­ла­ж­де­ние рас­пла­вов.

Механизмы роста кристаллов

Рис. 1. Атомно-гладкая поверхность кристалла.

Рис. 2. Дислокационный рост кристалла: а – присоединение атома к ступени; б – схема развития ступени.

Рис. 3. Атомно-шероховатая поверхность кристалла.

В за­ви­си­мо­сти от то­го, ка­кой яв­ля­ет­ся по­верх­ность кри­стал­ла в атом­ном мас­шта­бе – глад­кой или ше­ро­хо­ва­той, раз­ли­ча­ют два ме­ха­низ­ма рос­та кри­стал­лов: по­слой­ный и нор­маль­ный. Атом­но-глад­ким по­верх­но­стям обыч­но от­ве­ча­ют наи­бо­лее раз­ви­тые гра­ни с про­сты­ми кри­стал­ло­гра­фич. ин­дек­са­ми. Они со­дер­жат срав­ни­тель­но не­боль­шое чис­ло де­фек­тов: ва­кан­сий и ад­сор­би­ро­ван­ных ато­мов. Края не­за­вер­шён­ных атом­ных плос­ко­стей об­ра­зу­ют сту­пе­ни (рис. 1), ко­то­рые, в свою оче­редь, име­ют не­боль­шое чис­ло из­ло­мов. Эле­мен­тар­ный акт рос­та кри­стал­ла со­сто­ит в при­сое­ди­не­нии но­вой час­ти­цы к из­ло­му и не ме­ня­ет по­верх­но­ст­ную энер­гию. По­сле­до­ва­тель­ное при­сое­ди­не­ние час­тиц к из­ло­му при­во­дит к его дви­же­нию вдоль сту­пе­ни, а сту­пени по по­верх­но­сти – та­кой рост на­зы­ва­ет­ся по­слой­ным. Плот­ность сту­пе­ней при по­слой­ном рос­те за­ви­сит от ме­ха­низ­ма их ге­не­ра­ции. Сту­пе­ни мо­гут воз­ни­кать в ре­зуль­та­те об­ра­зо­ва­ния и рос­та дву­мер­ных за­ро­ды­шей. Про­цесс об­ра­зо­ва­ния дву­мер­ных за­ро­ды­шей, спо­соб­ных к даль­ней­ше­му рос­ту на атом­но-глад­кой по­верх­но­сти, име­ет не­ко­то­рую ана­ло­гию с об­ра­зо­ва­ни­ем цен­тров К. в жид­ко­сти. Дву­мер­ный за­ро­дыш так­же име­ет кри­тич. раз­мер, на­чи­ная с ко­то­ро­го он спо­со­бен к даль­ней­ше­му рос­ту. При аг­ре­ги­ро­ва­нии дву­мер­но­го за­ро­ды­ша пре­пят­ст­вую­щим фак­то­ром его раз­ви­тия при ма­лых раз­ме­рах яв­ля­ет­ся за­тра­та ра­бо­ты на ли­ней­ную энер­гию его пе­ри­мет­ра. Но с рос­том раз­ме­ра до­ля ли­ней­ной энер­гии пе­ри­мет­ра ста­но­вит­ся всё мень­ше, и, на­чи­ная с не­ко­то­ро­го кри­тич. раз­ме­ра, дву­мер­ный за­ро­дыш ста­но­вит­ся цен­тром рос­та но­вой сту­пе­ни. Час­то­та об­ра­зо­ва­ния дву­мер­ных за­ро­ды­шей очень ма­ла при ма­лых от­кло­не­ни­ях от рав­но­ве­сия, со­от­вет­ст­вен­но ма­ла и ско­рость рос­та, оп­ре­де­ляе­мая дву­мер­ным за­ро­ды­ше­об­ра­зо­ва­ни­ем. За­мет­ные ско­ро­сти рос­та при та­ком ме­ха­низ­ме обра­зо­ва­ния сту­пе­ней на­чи­на­ют­ся при ощу­ти­мом пе­ре­ох­ла­ж­де­нии и очень силь­но (экс­по­нен­ци­аль­но) воз­рас­та­ют при его уве­ли­че­нии. Др. ме­ха­низм ге­не­ра­ции сту­пе­ней свя­зан с вин­то­вы­ми дис­ло­ка­ция­ми. Ес­ли кри­сталл со­дер­жит вин­то­вую дис­ло­ка­цию, то его рост про­ис­хо­дит пу­тём при­сое­ди­не­ния ато­мов к тор­цу сту­пе­ни, окан­чи­ваю­щей­ся на дис­ло­ка­ции (рис. 2,а). При рос­те на вин­то­вой дис­ло­ка­ции сту­пень при­об­ре­та­ет спи­раль­ную фор­му (рис. 2,), а за­мет­ная ско­рость рос­та увеличивается с пе­ре­ох­ла­ж­де­нием по квадратичному закону и на­блю­да­ет­ся уже при ма­лых от­кло­не­ни­ях от рав­но­ве­сия.

На атом­но-ше­ро­хо­ва­тых по­верх­но­стях (рис. 3) плот­ность из­ло­мов ве­ли­ка и при­сое­ди­не­ние но­вых час­тиц к кри­стал­лу про­исхо­дит прак­ти­че­ски в лю­бой точ­ке его по­верх­но­сти. Та­кой рост на­зы­ва­ет­ся нор­маль­ным. Его ско­рость ли­ней­но уве­ли­чи­ва­ет­ся с пе­ре­ох­ла­ж­де­ни­ем. Тео­рия рос­та кри­стал­ла свя­зы­ва­ет плот­ность упа­ков­ки по­верх­но­сти кри­стал­ла с энер­ги­ей свя­зи ме­ж­ду час­ти­ца­ми по­верх­но­сти кри­стал­ла и те­п­ло­той К. Счи­та­ет­ся, что если энер­гия свя­зи дос­та­точ­но ве­ли­ка, все плот­но­упа­ко­ван­ные гра­ни – глад­кие. Это ха­рак­тер­но для кри­стал­лов, рас­ту­щих из па­ра. Те­п­ло­та К. рас­пла­вов, как пра­ви­ло, зна­чи­тель­но ни­же, чем теп­ло­та К. из па­ра, по­это­му и энер­гия свя­зи час­тиц в кри­стал­ле по срав­не­нию с рас­пла­вом мень­ше, чем по срав­не­нию с па­ром. В свя­зи с этим по­верх­ность кри­стал­ла, рас­ту­ще­го из рас­пла­ва, обыч­но ше­ро­хо­ва­тая, что оп­ре­де­ля­ет нор­маль­ный рост и фор­ми­ро­ва­ние ок­руг­лён­ных гра­ней. Пе­ре­ход от ше­ро­хо­ва­то­сти к ог­ра­не­нию воз­мо­жен при из­ме­не­нии кон­цен­тра­ции в двух­ком­по­нент­ных сис­те­мах при рос­те кри­стал­ла из рас­тво­ра. В кри­стал­лах гер­ма­ния и крем­ния, рас­ту­щих из рас­пла­ва, мож­но на­блю­дать со­су­ще­ст­во­ва­ние пло­ских и ок­руг­лён­ных гра­ней.

Формы роста кристаллов

Рис. 4. Ячеистая структура фронта кристаллизации.

оп­ре­де­ля­ют­ся ани­зо­тро­пи­ей их свойств и ус­ло­вия­ми те­п­ло­мас­со­пе­ре­но­са в про­цес­се К. Кри­стал­лы с ше­ро­хо­ва­ты­ми по­верх­но­стя­ми име­ют обыч­но ок­руг­лую фор­му. При вы­ра­щи­ва­нии та­ких кри­стал­лов из-за боль­шой ско­ро­сти по­верх­но­ст­ных про­цес­сов пе­ре­ох­ла­ж­де­ние на гра­ни­це с рас­пла­вом малó и рас­ту­щая по­верх­ность по­вто­ря­ет фор­му изо­тер­мы тем­пе­ра­тур­но­го по­ля в сис­те­ме при темп-ре рав­но­ве­сия. Атом­но-глад­кие по­верх­но­сти про­яв­ля­ют­ся в ви­де гра­ней. Рав­но­вес­ная фор­ма кри­стал­лич. мно­го­гран­ни­ка та­ко­ва, что рас­стоя­ние от цен­тра до ка­ж­дой гра­ни про­пор­цио­наль­но ве­ли­чи­не её по­верх­но­ст­ной энер­гии. Рав­но­вес­ная фор­ма яв­ля­ет­ся и ста­цио­нар­ной фор­мой рос­та, но в ре­аль­ном про­цес­се рос­та она мо­жет быть силь­но ис­ка­же­на из-за не­ус­той­чи­во­сти по­верх­но­сти рос­та при ко­неч­ном (а не бес­ко­неч­но ма­лом) пе­ре­ох­ла­ж­де­нии, влия­нии при­ме­сей. 

Рис. 5. Дендритный кристалл иодоформа.

Рис. 6. Скелетный кристалл шпинели.

Ес­ли рас­плав силь­но пе­ре­ох­ла­ж­дён и темп-ра в рас­пла­ве убы­ва­ет по ме­ре уда­ле­ния от фрон­та рос­та, то рост не­ус­той­чив: слу­чай­но воз­ник­ший на по­верх­но­сти кри­стал­ла вы­ступ по­па­да­ет в об­ласть боль­ше­го пе­ре­ох­ла­ж­де­ния, и ско­рость его рос­та уве­ли­чи­ва­ет­ся. Та­кая не­ус­той­чи­вость для плос­ко­го фрон­та К. ве­дёт к об­ра­зо­ва­нию по­лос­ча­той или ячеи­стой струк­ту­ры кри­стал­ла (рис. 4). При рос­те ма­лень­ко­го кри­стал­ла эта не­ус­той­чи­вость про­яв­ля­ет­ся на­чи­ная с не­ко­то­ро­го раз­ме­ра кри­стал­ла. На нём раз­ви­вают­ся вы­сту­пы, и он при­об­ре­та­ет ске­лет­ную или ден­д­рит­ную фор­му, ко­то­рая ха­рак­те­ри­зу­ет­ся по­яв­ле­ни­ем вто­рич­ных вет­вей по­сле дос­ти­же­ния пер­вич­ным вы­сту­пом кри­тич. дли­ны (рис. 5). Рост боль­ших ог­ра­нён­ных кри­стал­лов из не­под­виж­но­го рас­тво­ра мо­жет быть так­же не­ус­той­чив. Пе­ре­сы­ще­ние в этом слу­чае вы­ше у вер­шин и рё­бер кри­стал­ла и мень­ше в центр. час­тях гра­ни. По­это­му вер­ши­ны ста­но­вят­ся ве­ду­щи­ми ис­точ­ни­ка­ми рос­та сло­ёв. При боль­шой раз­но­сти пе­ре­сы­ще­ний на вер­ши­нах и в цен­трах гра­ней вер­ши­ны об­го­ня­ют цен­тры гра­ней и воз­ни­ка­ет ске­лет­ная фор­ма кри­стал­ла (рис. 6). При за­дан­ной темп-ре в двух­ком­по­нент­ной сис­те­ме рав­но­ве­сие мо­жет су­ще­ст­во­вать при раз­ных со­ста­вах кри­стал­ла и рас­пла­ва. При рос­те кри­стал­ла один из ком­по­нен­тов ска­п­ли­ва­ет­ся пе­ред фрон­том, вы­зы­вая кон­цен­тра­ци­он­ное пе­ре­ох­ла­ж­де­ние, и это час­то при­во­дит к не­ус­той­чи­во­сти фрон­та рос­та.

Рис. 7. Секториальное и зонарное строение кристалла алюмокалиевых квасцов.

Раз­ные гра­ни кри­стал­ла при рос­те за­хва­ты­ва­ют раз­ные ко­ли­че­ст­ва при­ме­сей, со­дер­жа­щих­ся в сре­де. Так воз­ни­ка­ет его сек­то­ри­аль­ное строе­ние. Ес­ли кри­сталл пло­хо за­хва­ты­ва­ет при­месь, про­ис­хо­дит её на­ко­п­ле­ние пе­ред фрон­том рос­та. Пе­рио­дич. за­хват это­го по­гра­нич­но­го слоя рас­ту­щим кри­стал­лом при­во­дит к фор­ми­ро­ва­нию зо­нар­ной струк­ту­ры (рис. 7). За­хват при­ме­сей при­во­дит к из­ме­не­нию па­ра­мет­ров кри­стал­лич. ре­шёт­ки, и на гра­ни­цах об­лас­тей раз­но­го со­ста­ва воз­ни­ка­ют внутр. на­пря­же­ния, что при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию дис­ло­ка­ций и тре­щин. Дис­ло­ка­ции воз­ни­ка­ют в ре­зуль­та­те ре­лак­са­ции уп­ру­гих на­пря­же­ний в не­рав­но­мер­но на­гре­том кри­стал­ле или мо­гут пе­ре­хо­дить из за­трав­ки в вы­ра­щи­вае­мый кри­сталл.

Массовая кристаллизация –

од­но­времен­ный рост мно­же­ст­ва кри­стал­лов, ши­ро­ко ис­поль­зуе­мый в пром-сти. Свой­ст­ва слит­ков и от­ли­вок при К. ме­тал­лур­гич. рас­пла­вов в силь­ной сте­пе­ни за­ви­сят от ко­ли­че­ст­ва цен­тров К. и ус­ло­вий их рос­та. При за­твер­де­ва­нии от­ли­вок ме­тал­лов цен­тры К. по­яв­ля­ют­ся вна­ча­ле на ох­ла­ж­дае­мых стен­ках из­лож­ни­цы, ку­да за­ли­ва­ют рас­плав­лен­ный ме­талл. Из хао­ти­че­ски ори­ен­ти­ро­ван­ных кри­стал­лов вы­жи­ва­ют те, ко­то­рые рас­тут пер­пен­ди­ку­ляр­но стен­ке. Они фор­ми­ру­ют столб­ча­тую зо­ну вбли­зи стен­ки. Кон­век­ци­он­ные по­то­ки в рас­пла­ве мо­гут об­ла­мы­вать вет­ви ден­д­ри­тов, по­став­ляя в рас­плав вто­рич­ные цен­тры К. Мас­совая К. в рас­тво­рах на­чи­на­ет­ся на ге­те­ро­ген­ных цен­трах К. или на спе­ци­аль­но вве­дён­ных за­тра­воч­ных кри­стал­лах. Столк­но­ве­ния этих кри­стал­ли­ков ме­ж­ду со­бой и со стен­ка­ми со­су­да в пе­ре­ме­ши­вае­мом рас­тво­ре да­ют на­ча­ло вто­рич­ным цен­трам К. Для соз­да­ния до­пол­нит. цен­тров К. ис­поль­зу­ют УЗ-дроб­ле­ние рас­ту­щих кри­стал­лов или до­бав­ки по­верх­но­ст­но-ак­тив­ных ве­ществ. Мас­со­вая К. ис­поль­зу­ет­ся так­же для очи­ст­ки ве­ществ от при­ме­сей. 

Применение кристаллизации

В при­ро­де К. при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию ми­не­ра­лов, льда, иг­ра­ет важ­ную роль во мно­гих био­ло­гич. про­цес­сах. К. про­ис­хо­дит так­же при не­ко­то­рых хи­мич. ре­ак­ци­ях, в про­цес­се элек­тро­ли­за. Она ле­жит в ос­но­ве мн. тех­но­ло­гич. про­цес­сов: в ме­тал­лур­гии, при по­лу­че­нии ма­те­риа­лов для элек­тро­ни­ки, оп­ти­ки. Пу­тём К. по­лу­ча­ют мас­сив­ные мо­но­кри­стал­лы и тон­кие плён­ки. К. ши­ро­ко ис­поль­зу­ет­ся в хи­мич., пи­ще­вой, мед. пром-сти: в тех­но­ло­гии очи­ст­ки ве­ществ, при про­из-ве со­ли, са­ха­ра, ле­карств. 

Запрос «Кристалл» перенаправляется сюда; см. также другие значения
.

Криста́ллы
(от греч.
первоначально — «
лёд
», в дальнейшем —
 « горный хрусталь
; кристалл») — твёрдые тела
, в которых частицы ( атомы
и молекулы
) расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку — кристаллическую решётку
.

Кристаллы — твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников
, основанную на их внутренней структуре, то есть на одном из нескольких определённых регулярных расположений составляющих вещество частиц (атомов, молекул, ионов
).

Морфология кристаллов — наука, изучающая происхождение кристаллов и их размещение этих граней в пространстве. Представляет собой отрасль кристаллографии
.

Большинство природных кристаллов имеют гладкие кристаллические грани, в малогабаритных формах; грани кристаллов оптически плоские и обычно дают чёткие отражения окружения (как в оконном стекле). У больших кристаллов отражения бывают более размытыми и, следовательно, сами грани не идеально плоские.

Плоские грани у кристаллов свидетельствуют о правильности внутреннего расположения атомов, характеризующего кристаллическое состояние вещества
.

Знание морфологии драгоценных материалов необходимо для распознания таких камней в необработанном состоянии, а также для лучшей огранки
того или иного кристалла.

Составляющие данное твёрдое вещество частицы образуют кристаллическую решётку. Если кристаллические решётки стереометрически
(пространственно) одинаковы или сходны (имеют одинаковую симметрию), то геометрическое
различие между ними заключается, в частности, в разных расстояниях между частицами, занимающими узлы решётки. Сами расстояния между частицами называются параметрами решётки. Параметры решётки, а также углы геометрических многогранников определяются физическими методами структурного анализа, например, методами рентгеновского
структурного анализа.

Часто твёрдые вещества образуют (в зависимости от условий) более чем одну форму кристаллической решётки; такие формы называются полиморфными
модификациями. Например, среди простых веществ известны:

• ромбическая и моноклинная сера
  ;
• графит
  и алмаз
  , которые являются гексагональной и кубической модификациями углерода
  ;
• среди сложных веществ — кварц
  , тридимит
  и кристобалит
  , которые представляют собой различные модификации диоксида кремния
  .

Следует разделить идеальный и реальный кристаллы.

• Идеальный кристалл является математическим объектом, лишённым любых дефектов строения, а также имеющим полную, свойственную ему симметрию, идеализированно ровные гладкие грани.
• Реальный кристалл всегда содержит различные дефекты внутренней структуры решётки, искажения и неровности на гранях и имеет пониженную симметрию многогранника вследствие специфики условий роста, неоднородности питающей среды, повреждений и деформаций
  . Необязательно обладает кристаллографическими гранями
  и правильной формой, но у него сохраняется главное свойство — закономерное положение атомов
  в кристаллической решётке.

Многим кристаллам присуще свойство анизотропии
, то есть зависимость их свойств от направления, тогда как в изотропных
веществах (большинстве газов
, жидкостей
, аморфных твёрдых телах
) или псевдоизотропных (поликристаллы) телах свойства от направлений не зависят. Процесс неупругого деформирования
кристаллов всегда осуществляется по вполне определённым системам скольжения
, то есть лишь по некоторым кристаллографическим плоскостям
и лишь в некотором кристаллографическом направлении
. В силу неоднородного и неодинакового развития деформации в различных участках кристаллической среды между этими участками возникает интенсивное взаимодействие через эволюцию полей микронапряжений
.

В то же время существуют кристаллы, в которых анизотропия отсутствует.

В физике
мартенситной неупругости
накоплен богатый экспериментальный материал, особенно по вопросам эффектов памяти формы
и пластичности превращения
. Экспериментально доказано важнейшее положение кристаллофизики о преимущественном развитии неупругих деформаций почти исключительно посредством мартенситных реакций
. Однако принципы построения физической теории
мартенситной неупругости неясны. Аналогичная ситуация имеет место в случае деформации кристаллов механическим двойникованием
.

Значительные успехи достигнуты в изучении дислокационной пластичности
металлов
. Здесь не только понятны основные структурно-физические механизмы реализации процессов неупругой деформации, но и созданы эффективные способы расчёта явлений.

Физические науки, изучающие кристаллы

• Кристаллофизика
  изучает совокупность физических свойств кристаллов.
• Кристаллография
  изучает идеальные кристаллы c позиций законов симметрии и сопоставляет их с кристаллами реальными.
• Структурная кристаллография
  занимается определением внутренней структуры кристаллов и классификацией кристаллических решёток. В 1976 году «сенсацию» о том, что земной шар
   — «огромный кристалл», опроверг кристаллограф И. И. Шафрановский
  ^[6]
  
  .
• Кристаллооптика
  изучает оптические свойства кристаллов.
• Кристаллохимия
  изучает кристаллические структуры и их связи с природой вещества.

Вообще, изучением свойств реальных кристаллов занимается огромная научная отрасль; достаточно сказать, что все полупроводниковые
свойства некоторых кристаллов (на основе которых создаётся точная электроника
и, в частности, компьютеры
) возникают именно за счёт дефектов.

1. . Online Dictionary of Crystallography
   . International Union of Crystallography. Дата обращения: 22 июня 2017.
   Архивировано
   17 июня 2017 года.
   
   
2. В. Чернавцев
   . Гипсовое чудо света // «Вокруг света»
   . — № 11, 2008, С. 16-22
3. Литий // Энциклопедический словарь
   юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.
   : Педагогика
   , 1990. — . — .
   
4. Gigantic crystals of spodumene
    // Mineralogical Notes Series 3. — 1916. — .
   
5. Кристаллическая структура // Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.
6. Шафрановский И. И.
   Можно ли назвать Землю «большим кристаллом»?
   Архивная копия
   от 17 мая 2017 на Wayback Machine
   // газета «Горняцая правда». 1976. № 31. 9 ноября

• Агафонов В. К.
  
  Краткое наставление для приготовления моделей кристаллов // Программы и наставления для наблюдений и собирания коллекций по геологии, почвоведению, метеорологии, гидрологии, нивелировке, ботанике и зоологии, сельскому хозяйству и фотографии. [5-е изд.] СПб.: изд. Имп. С Пб. О-ва Естествоисп. 1902. С. 30—35.
• Зоркий П. М.
  Симметрия молекул и кристаллических структур. М.: изд-во МГУ, 1986. — 232 с.
• Лихачёв В. А., Малинин В. Г.
  Структурно-аналитическая теория прочности. — СПб: Наука. — 471 с.
• Савельев И. В.
  Курс общей физики. М.: Астрель, 2001. ISBN 5-17-004585-9
  .
• Шаскольская М. П.
  
  . Кристаллы. М.: Наука, 1985. 208 с.
• Шретер В., Лаутеншлегер К.-Х., Бибрак Х. и др.
  Химия: Справ. изд. М.: Химия, 1989.
• Шубников А. В., Флинт Е. А., Бокий Г. Б.
  , Основы кристаллографии, М.— Л., 1940.
• Шаскольская М.
  , Кристаллы, М., 1959;
• Костов И.
  , Кристаллография, пер. с болг., М., 1965.
• Банн Ч.
  , Кристаллы, пер. с англ., М., 1970;
• Най Дж.
  , Физические свойства кристаллов и их описание при помощи тензоров и матриц, пер. с англ., 2 изд., М., 1967.
• Лейбфрид Г.
  
  , Микроскопическая теория механических и тепловых свойств кристаллов, пер. с нем., М., 1963.

• Кристаллы минералов
  , Формы природного растворения кристаллов
• // Большой Энциклопедический словарь. — 2000.

Таинство кристаллов

Мир кристаллов — прекрасный и таинственный. Разноцветные камушки еще с детства манят и притягивают нас своей красотой. Их загадочность мы чувствуем на интуитивном уровне и любуемся их естественной природной красотой. Людям всегда хотелось узнать как можно больше о натуральных твердых веществах, о свойствах кристаллов, становлении их форм, росте и структуре.

Мир этих камней такой необычный, что хочется заглянуть к ним внутрь. Что же увидим мы там? Перед глазами откроется картина бесконечно тянущихся, строго упорядоченных рядов атомов, молекул и ионов. Все они строго подчиняются законам, правящим в мире камней кристаллов.

Кристаллические вещества распространены в природе очень широко, ведь все горные породы состоят из них. А из горных пород состоит вся земная кора. Оказывается, эти необычные вещества можно даже вырастить дома самому. Важно отметить, что «кристалл» на древнегреческом языке обозначал «лед» или «горный хрусталь».

Что собой представляет камень кристалл?

Что говорят школьные учебники о кристаллах? В них говорится, что это твердые тела, которые образуются под влиянием природных или лабораторных условий и имеют вид многогранников. Геометрическое строение данных тел непогрешимо строгое. Поверхность кристаллических фигур составляют совершенные плоскости — грани, которые пересекаются по прямым линиям, которые называется ребрами. В точках пересечения ребер возникают вершины.

Твердое состояние вещества и есть кристалл. У него существует определенная форма, конкретное количество граней, зависящее от расположения атомов. Итак, твердые тела, в которых молекулы, атомы, ионы располагаются в строгой закономерности в виде узлов пространственных решеток.

Мы чаще всего ассоциируем кристаллы с редкими и красивыми драгоценными камнями. И это не зря, алмазы тоже являются кристаллами. Но не все твердые тела отличаются редкостью и красотой. Ведь частички соли и сахара — тоже кристаллики. Вокруг нас сотни веществ в виде них. Одним из этих тел считается замерзшая вода (лед или снежинки).

Образование различных форм кристаллов

В природе минералы образуются в результате породообразующих процессов. Растворы минералов в виде горячих и расплавленных пород лежат глубоко под землей. При выталкивании этих раскаленных пород на поверхность земли происходит их остывание. Охлаждаются вещества очень медленно. Из минералов образуются кристаллы в форме твердых тел. Например, в граните присутствуют минералы кварца, полевого шпата и слюды.

В каждом кристаллике находится миллион отдельных элементов (монокристаллов). Ячейку кристаллической решетки можно представить в виде квадрата с атомами по углам. Это могут быть атомы кислорода или других элементов. Известно, что кристаллы могут реагировать на различные энергии, запоминать отношение к ним людей. Вот почему их используют для исцеления и очищения. Кристаллы могут быть всевозможных форм. В зависимости от этого их делят на 6 больших видов.

Разные типы и виды природных твердых тел

Размеры кристаллов тоже могут быть разными. Все твердые тела делят на идеальные и реальные. К идеальным относятся тела с гладкими гранями, строгим дальним порядком, определенной симметрией кристаллической решетки и прочими параметрами. К реальным кристаллам зачисляют те, которые встречаются в реальной жизни. В них могут быть примеси, понижающие симметрию кристаллической решетки, гладкость граней, оптические свойства. Оба вида камней объединяет правило расположения атомов в вышеописанной решетке.

Еще по одному критерию деления их распределяют на природные и искусственные. Для роста природных кристаллов нужны естественные условия. Искусственные твердые тела выращиваются в лабораторных или домашних условиях.

По эстетико-экономическому критерию их делят на драгоценные и недрагоценные камни. Драгоценные минералы обладают редкостью и красотой. К ним относятся изумруд, алмаз, аметист, рубин, сапфир и другие.

Строение и формы скоплений твердых веществ

Одновершинные кристаллы относятся к шестигранным камням с пирамидальной вершиной. Основание таких генераторных минералов более широкое. Встречаются кристаллы с двумя вершинами — Инь и Ян. Их используют в медитации для равновесия материального и духовного начал.

Минералы, у которых 2 из 6 граней сбоку шире всех остальных, называются пластинчатыми. Они применяются для телепатического исцеления.

Образованные в результате ударов или трещин кристаллы, раскладывающиеся после этого на 7 оттенков, называются радужными. Они снимают депрессию и разочарование.

Необычные друзы

Очень красивым зрелищем являются друзы. Это собрание множества кристаллов на одном основании. Они имеют положительную и отрицательную полярность. С их помощью очищается воздух и перезаряжается атмосфера. В природе встречаются друзы кварца, изумруда, топаза. Человеку они несут спокойствие и гармонию.

Друзами еще называют сросшиеся кристаллы. Чаще всего такому явлению подвержены гранаты, пириты, флюориты. Они часто выставляются в виде экспонатов музеев.

Мелкие сросшиеся кристаллики называют щеткой, большие минералы именуют цветком. Очень красивой разновидностью друз являются жеоды. Они растут на стенках. Друзы могут быть совсем маленькими и большими. Это очень ценные находки. Высоко ценятся друзы агата, селенита, аметиста, цитрина, мориона.

Как кристаллы хранят информацию и знания?

Ученые установили, что на гранях кристаллов находятся треугольнички, указывающие на наличие в них знаний. Эти сведения может получить только определенный человек. Если такой человек появится, то камни отдадут ему свое истинное нутро.

Кристаллы способны передавать вибрации, пробуждать высшие силы сознания, уравновешивать душевные силы. Поэтому их часто используют в медитациях. Предыдущие цивилизации хранили информацию именно в камнях. Например, горный хрусталь считали драгоценным камнем богов. Кристаллы почитали, как живых существ. Даже у «космоса» первоначальным значением было «драгоценный камень».

Драгоценные камни

Важно отметить, что драгоценные кристаллы
в необработанной форме — не такие уж красивые. Их еще называют камнями или минералами. Драгоценными они называются, потому что очень красивы в огранке и используются в ювелирном деле. Многим знакомы драгоценные камни аметисты, бриллианты, сапфиры, рубины.

Самым твердым камнем считается алмаз. Хрупкий кристалл травянисто-зеленого цвета — изумруд. Разновидностью минерала корунда красного цвета является рубин. Месторождения этого кристалла существуют почти на всех континентах. Что считается неоспоримым его идеалом? Бирманские рубины. Месторождения рубинов в РФ находятся в Челябинской и Свердловской областях.

Какие еще есть дорогостоящие минералы? Прозрачными драгоценными кристаллами различной окраски — от бледно-голубой до темно-синей — являются сапфиры. Это хоть и редкий минерал, но ценится ниже рубина.

Дорогой разновидностью кварца является прекрасный драгоценный камень аметист. Когда-то он был вставлен первосвященником Аароном в число 12 камней его пекторали. Аметисты имеет красивый фиолетовый или лиловый отлив.

Российские алмазы

Итак, самый твердый кристалл — алмаз — добывают из кимберлитовых трубок, образовавшихся в результате извержений подземных вулканов. Кристаллическая решетка этого камня образуется под воздействием высокой температуры и высокого давления углерода.

Добыча алмазов в России началась в Якутии только в середине прошлого века. Сегодня РФ уже находится в лидерах по добыче этих драгоценных камней. Ежегодно на добычу алмазов в России выделяются миллиарды рублей. Стоит отметить, что на тонну кимберлитовых трубок приходится несколько карат алмазов.

В недрах нашей планеты скрыты несметные сокровища. Большая часть драгоценных и полудрагоценных камней имеют гладкую поверхность с четкими гранями, которые придают им определенные очертания симметрии. С XVIII века такие тела называют кристаллами, хотя у древних римлян и греков этот термин применялся по отношению к горному хрусталю. В буквальном переводе, слово «кристаллус» означает «замерзший». В те времена считалось, что это уплотненный лед. Развенчал этот миф Роберт Бойль,
доказав, что горный хрусталь тяжелее воды, поэтому никак не может быть замерзшей водой.

Что такое кристалл

Кристаллы – это твердые тела с атомами, расположенными в определенном порядке, образуя трехмерно-периодическую пространственную укладку. Внешне такие тела имеют правильные и симметричные множественные грани.

Первым, кто придал более широкое понятие слову «кристалл», был Капеллер. Хотя понимание и закон постоянств углов был установлен еще Нильсом Стенсеном в 1669 году.

Современное понятие сформировано в Международном союзе кристаллографов, и трактуется как тело, имеющее преимущественно острую дифракционную форму.

В понятие кристалл входит не только алмаз и другие минералы с определенной структурой, но и сахар, даже замерзающая вода.

Классификация

Какие бывают кристаллы? В современном мире все кристаллы разделены на 32 типа и сгруппированы в 6 видов. Также такие твердые тела разделяют на:

• натуральные, то есть извлеченные из недр земли;
• искусственные, то есть созданные руками человека (самый яркий пример – кристаллы Сваровски).

Выделяют также реальные и идеальные кристаллы. Последний вид имеет идеальную симметрию, без дефектов. У реального кристалла обязательно есть какой-либо дефект, то есть, наблюдаются неровности и деформации.

Существует классификация, разделяющая кристаллы на уровне атомов и групп молекул. В данном случае выделяют монокристаллы, которые имеют многогранную форму и не состоят из отдельных частей. Поликристаллы – это несколько монокристаллов, сросшихся вместе.

Какие бывают кристаллы еще? Драгоценные и недрагоценные, то есть, классифицируемые по эстетико-экономическому критерию.

Алмаз

Самый известный и дорогой кристалл в мире. При нормальных условиях этот минерал может существовать вечно, но если его поместить в инертный газ или вакуум, то он превратится в графит.

Добыча алмазов на промышленном уровне ведется на всех континентах. Хотя их происхождение и возраст так и не удалось установить. Известны даже минералы внеземного происхождения, которые попали на землю, сформировавшись при ударном метаморфизме в процессе падения метеоритов.

В подавляющем большинстве алмазы, добываемые на нашей планете, имеют желтый или коричневый цвет. Но встречаются и достаточно уникальные – зеленые, розовато-лиловые и голубые, даже черные. Самые известные – «Портер-Родс» голубого цвета и Дрезденский зеленый. Самыми ценными считаются те, которые имеют уникальный окрас, в особенности рубиново-красные, вишневые, голубые и золотистые.

В природной среде алмазы встречаются всевозможных форм: от круглых и овальных до пятигранных.

Одним из самых дорогих считается красный алмаз, которых в мире насчитывается всего лишь 50 (с идеальной чистотой). Самый дорогой весом в 5,11 каратов называется «Красный щит». Наименование дано по форме кристалла, в начале нашего века он был продан с аукциона за 8 миллионов долларов.

Аквамарин

Какие бывают кристаллы, очень похожие на лед? Это аквамарин. Минерал является разновидностью берилла, и его название переводится как «морская вода». По форме кристаллы напоминают длинностолбчатые и шестигранные призмы с сильным стеклянным блеском. Минерал очень хрупкий и его легко раздавить.

В ювелирном искусстве аквамарин получил популярность только в начале XX века, когда в моду пришел стиль – арт-деко. Месторождения этого минерала есть на всей планете, добывают его из пегматитов, которые расположены в крупнозернистых гранитах.

Самый огромный минерал был найден в 1910 году, его вес составлял 110,5 килограммов.

Аметист

Какие виды кристаллов бывают еще? Аметист относят к полудрагоценным камням или поделочным, в зависимости от цвета. Если окрас непрозрачный, то это поделочный камень, соответственно, прозрачный ценится у ювелиров.

Бывает фиолетового, вишневого, синего, красного цвета. Уникальная особенность этого кварца в том, что оттенок меняется в зависимости от освещения. Некоторые аметисты, найденные в осадочных породах, выцветают под воздействием солнечных лучей.

Бирюза

Какие бывают кристаллы? Название этого минерала знают все – бирюза или камень счастья. Он пользуется популярностью с древних времен.

По форме минерал представлен в виде скрытокристаллической плотной массы. В камне присутствуют мелкие вкрапления округлой формы. На срезе видны жилки бурого или черного цвета. Окрас минерала варьируется от небесно-голубого до блекло-зеленого.

Изумруд

Какие кристаллы бывают в природе еще? Изумруд – драгоценный минерал из берилловой группы, относится к самоцветам первого порядка. Крупные (от 5 карат) и не имеющие дефектов изумруды стоят дороже алмазов.

У минерала цвет варьируется от желтовато-зеленого до травянисто-зеленоватого, главное условие – наличие зеленого оттенка. Камни, добываемые в Южноафриканских странах, имеют примесь оксида железа, поэтому имеют синеватый оттенок.

Один из самых известных в мире – «Девонширский изумруд», его вес составляет 304 грамма. А самый известный в России – «Коковинский» изумруд весом немного более 400 граммов. Добыт на Урале в 1833 году.

Малахит

Какие бывают кристаллы в мире еще, кроме перечисленных? Малахит — это ценный поделочный минерал зеленого цвета. Формы камня в природе разнообразны. Ярко выраженную кристаллическую форму имеют редкие экземпляры минерала, в больших количествах очень редко встречается в одном месте. На территории России практически все запасы минерала исчерпаны. На протяжении длительного времени малахитовую руду использовали для получения меди.

Горный хрусталь

Какого цвета бывают кристаллы? Существуют даже бесцветные, со стеклянным блеском, и речь в данном случае идет о горном хрустале. Это чистый диоксид кремния – бесцветная разновидность кварца. Форма у минерала может быть трапециевидной или призматической.

В эту группу включено несколько разновидностей: волосатик, раухтопаз, аметист, цитрин и морион.

Минерал пользуется спросом не только у ювелиров, но также используется в радиотехнике. Крупные размеры природного материала достаточно дорого стоят. Главное — не путать горный хрусталь с тем, что продается в магазинах. Для получения стеклянного блеска при изготовлении «хрустальной» посуды в стекло добавляется барий и оксид свинца.

Крокоит

Какие формы кристаллов бывают? К самым уникальным можно отнести крокоит. Внешне он напоминает высушенные лепестки шафрана. Относится к красной свинцовой руде из класса хроматов.

Минерал отнесен к коллекционным материалам, так как имеет уникальный цвет, форму и очень редко встречается, является спутником свинцовых руд.