Krystallinsk vs polykrystallinsk
Selv om vi definerer faste stoffer som krystallinske eller amorfe, er det i naturen få eksempler på disse rene formene. Mesteparten av tiden blandes de sammen eller danner variasjoner. Polykrystallinsk er en slik variasjon fra de krystallinske faste stoffene. Her vil vi se nærmere på forskjellene mellom krystallinsk og polykrystallinsk.
Krystallinsk
Krystallinsk kan være en krystall, sammensatt av krystall, eller ligne en krystall. Krystallinske faste stoffer eller krystaller har ordnet strukturer og symmetri. Atomer, molekyler eller ioner i krystaller er ordnet på en spesiell måte, og har således en lang rekkefølge. I krystallinske faste stoffer er det et regelmessig, gjentatt mønster; dermed kan vi identifisere en repeterende enhet. Per definisjon er “en krystall en homogen kjemisk forbindelse med en regelmessig og periodisk arrangement av atomer. Eksempler er halitt, salt (NaCl), og kvarts (SiO 2). Men krystaller er ikke begrenset til mineraler: de består av mest faste stoffer som sukker, cellulose, metaller, bein og til og med DNA.” 1Krystaller forekommer naturlig som store krystallinske bergarter på jorden, som kvarts, granitt. Krystaller dannes også av levende organismer. For eksempel produseres kalsitt av bløtdyr. Det er vannbaserte krystaller i form av snø, is eller isbreer. Krystaller kan kategoriseres i henhold til deres fysiske og kjemiske egenskaper. De er kovalente krystaller (f.eks. Diamant), metallkrystaller (f.eks. Pyritt), ioniske krystaller (f.eks. Natriumklorid) og molekylære krystaller (f.eks. Sukker). Krystaller kan ha forskjellige former og farger. Krystaller har en estetisk verdi, og det antas å ha helbredende egenskaper; dermed bruker folk dem til å lage smykker.
Annet enn å være en krystall, kan noen faste stoffer ligne en krystall ved å ta i bruk noen av dens egenskaper. Disse kan for eksempel være glitrende, gjennomsiktige eller klare, eller ha strukturen som ligner en krystall.
Polykrystallinsk
I naturen ser det ut til at krystaller har forstyrret deres rekkevidde over lang rekkevidde. Polykrystallinsk er faste stoffer som består av mange antall små krystaller. Disse er ordnet i forskjellige retninger og er bundet av svært defekte grenser. Krystallene i et polykrystallinsk fast stoff er mikroskopiske, og de er kjent som krystallitter. Disse er også kjent som korn. Det er faste stoffer, som består av en enkelt krystall som perler, silisium-enkrystaller. Imidlertid forekommer disse svært sjelden i naturen. Mesteparten av tiden er faste stoffer polykrystallinske. I en struktur som denne holdes antallet enkeltkrystaller sammen av et lag med amorfe faste stoffer. Amorft fast stoff er et fast stoff som mangler en krystallinsk struktur. Det vil si at den ikke har rekkevidde ordnet arrangement av atomer, molekyler eller ioner i strukturen. Derfor,i en polykrystallinsk struktur har rekkevidden for lang rekkevidde blitt forstyrret. For eksempel er alle metaller og keramikk polykrystallinske. I disse er rekkefølgen og orienteringen veldig tilfeldig. Det kan bestemmes ut fra måten det polykrystallinske faste stoffet har vokst på eller ved prosesseringsbetingelsene.
Hva er forskjellen mellom krystallinsk og polykrystallinsk?
• Polykrystallinske faste stoffer består av mange antall krystallinske faste stoffer.
• Krystallinske faste stoffer eller krystaller har ordnet strukturer og symmetri, men i en polykrystallinsk struktur er rekkevidden for lang rekkevidde forstyrret.
• Krystallinsk struktur er jevn og har ingen grenser, men polykrystallinsk struktur skiller seg fra denne. Den har ikke en kontinuerlig struktur, og den har grenser mellom korn.
• Krystallinsk struktur er vanskelig å produsere, og den er sjelden i motsetning til polykrystallinsk struktur.
1 Wenk, HR, Bulakh A., “Minerals: their Constitution and Origin”, University press, Cambridge, 2004
