سنگ های مصنوعی مدت هاست که محبوبیت زیادی در آن پیدا کرده اند جواهر سازی. از این گذشته ، برای یک جواهر ، ارزش یک سنگ نه تنها به دلیل کمیاب بودن آن در طبیعت تعیین می شود. تعدادی از ویژگی های دیگر نقش مهمی دارند:

• رنگ؛
• شکست نور؛
• استحکام - قدرت؛
• وزن قیراط؛
• اندازه و شکل لبه ها و غیره

گران ترین سنگ قیمتی مصنوعی، زیرکونیای مکعبی است (مترادف: دایمونسکوی، ژوالیت، مکعب زیرکونیوم، شلبی). قیمت آن پایین است - کمتر از 10 دلار در هر 1 قیراط (که 0.2 گرم است). اما شایان ذکر است که با افزایش قیراط، قیمت به طور تصاعدی افزایش می یابد. به عنوان مثال، یک الماس 10 قیراطی 100 برابر ارزش دارد گرانتر از الماس 1 قیراط

کریستال های مصنوعی سنگ های جواهراترا می توان در خانه پرورش داد. اکثر این آزمایشات نیازی به آماده سازی خاصی ندارند، شما نیازی به راه اندازی آزمایشگاه شیمیایی یا حتی خرید معرف های خاص ندارید.

برای کسب تجربه در رشد کریستال ها، از کوچک شروع کنید. ما تکنیکی برای رشد کریستال های زیبا از هر چیزی که واقعاً می توانید در آن پیدا کنید به اشتراک می گذاریم آشپزخانه خود. شما به هیچ وجه به تجهیزات اضافی نیاز نخواهید داشت، زیرا همه چیزهایی که نیاز دارید درست در قفسه ها وجود دارد. همچنین فناوری پرورش یاقوت های مصنوعی را در خانه در نظر خواهیم گرفت!

چگونه کریستال های یاقوت را به صورت مصنوعی رشد دهیم؟

رشد کریستال های یاقوت حتی می تواند یک گزینه مشاغل خانگی باشد. بالاخره آنها زیبا هستند سنگ های مصنوعیامروزه در بین خریداران تقاضای زیادی دارند، بنابراین اگر پروژه با موفقیت اجرا شود، می توانند سود خوبی برای شما به ارمغان بیاورند. سنگ هایی که به صورت مصنوعی رشد می کنند توسط جواهرسازان استفاده می شود و همچنین به طور گسترده در فناوری استفاده می شود.

کریستال های یاقوت را می توان با استفاده از روش های استاندارد با انتخاب نمک های مناسب پرورش داد. اما این کار به اندازه نمک یا شکر موثر نخواهد بود و روند رشد بسیار بیشتر طول می کشد. و کیفیت آن مشکوک خواهد بود. از این گذشته ، یک یاقوت طبیعی در مقیاس سختی Mohs بعد از الماس در رتبه دوم قرار دارد و مقام نهم افتخاری را به خود اختصاص داده است. به طور طبیعی، وقتی صحبت از تجارت به میان می آید، در بیشتر موارد از روش متفاوتی استفاده می کنند که بیش از 100 سال پیش در فرانسه توسعه یافته است.

شما به یک دستگاه مخصوص به نام مخترع این روش، یعنی دستگاه Verneuil نیاز دارید. با کمک آن می توانید کریستال های یاقوت را تا اندازه 20-30 قیراط فقط در چند ساعت رشد دهید.

اگرچه فناوری تقریباً یکسان است. نمک دی اکسید آلومینیوم با مخلوطی از اکسید کروم در انباشته کننده یک مشعل اکسیژن-هیدروژن قرار می گیرد. ما مخلوط را ذوب می کنیم و شاهد رشد یاقوت در واقع "در مقابل چشمان ما" هستیم.

بسته به ترکیب نمکی که انتخاب می کنید، می توانید رنگ کریستال ها را تنظیم کنید و زمرد مصنوعی، توپاز و سنگ های کاملا شفاف به دست آورید.

کار با دستگاه به توجه و تجربه شما نیاز دارد، اما در آینده این فرصت را خواهید داشت که کریستال هایی را پرورش دهید که زیبایی، شفافیت و بازی رنگ ها را مجذوب خود می کند. در آینده، چنین شاهکارهایی برای برش و پرداخت مناسب هستند و بر این اساس، می توان از آنها برای هدف مورد نظر خود استفاده کرد.

شایان ذکر است که کریستال هایی که به طور مصنوعی رشد می کنند سنگ های قیمتی نیستند، بنابراین حتی اگر تصمیم به راه اندازی کسب و کار در کشت آنها داشته باشید، این نیازی به مجوز اضافی از شما نخواهد داشت.

طراحی دستگاه ساده است، شما به راحتی می توانید آن را خودتان بسازید. اما در اینترنت در حال حاضر تعداد زیادی صنعتگر وجود دارد که نقشه های نصب اصلی و همچنین نسخه های بهبود یافته آن را ارائه می دهند.

کیت برای رشد کریستال یاقوت در خانه

اصل فناوری تولید یاقوت بسیار ساده است و به صورت شماتیک در شکل زیر نشان داده شده است:

با درک اصل کار، هیچ دستگاهی دیگر چندان پیچیده به نظر نمی رسد. یکی از نمونه نقشه های دستگاه ورنویل:

با استفاده از این فناوری می توانید سنگ های مصنوعی گران قیمت دیگری مانند توپاز آبی و غیره را نیز پرورش دهید.

پرورش کریستال نمک در خانه

ساده ترین و در دسترس ترین آزمایشی که می توانید انجام دهید ایجاد زیبایی است کریستال های نمک. برای انجام این کار به چندین آیتم نیاز دارید:

1. سنگ نمک معمولی
2. اب. مهم است که خود آب تا حد امکان دارای کمترین نمک باشد، ترجیحاً مقطر.
3. ظرفی که آزمایش در آن انجام خواهد شد (هر شیشه، لیوان، تابه انجام خواهد شد).

آب گرم را داخل ظرف بریزید (دمای آن حدود 50 درجه سانتیگراد است). نمک آشپزخانه را به آب اضافه کنید و هم بزنید. بعد از حل شدن دوباره اضافه کنید. ما این روش را تکرار می کنیم تا زمانی که نمک متوقف شود و در ته ظرف بنشیند. این نشان می دهد که محلول نمکاشباع شد، چیزی که ما به آن نیاز داشتیم. مهم است که در حین تهیه محلول دمای آن ثابت بماند و خنک نشود، به این ترتیب می توانیم محلول اشباع تری ایجاد کنیم.

محلول اشباع شده را در یک شیشه تمیز بریزید و آن را از رسوب جدا کنید. یک کریستال نمک جداگانه انتخاب می کنیم و سپس آن را در ظرفی قرار می دهیم (می توانید آن را روی یک نخ آویزان کنید). آزمایش به پایان رسید. پس از چند روز، می توانید ببینید که چگونه کریستال خود را در اندازه افزایش یافته است.

رشد کریستال قند در خانه

تکنولوژی تولید کریستال های شکر مشابه روش قبلی است. می توانید یک سواب پنبه را در محلول فرو کنید، سپس کریستال های شکر روی آن رشد می کنند. اگر روند رشد کریستال کندتر شده باشد، غلظت قند در محلول کاهش یافته است. شکر گرانول را دوباره به آن اضافه کنید، سپس روند از سر گرفته می شود.

توجه: اگر رنگ خوراکی را به محلول اضافه کنید، کریستال ها چند رنگ می شوند.

شما می توانید کریستال های قند را روی چوب رشد دهید. برای انجام این کار شما نیاز دارید:

• شربت قند آماده، به طور مشابه با محلول نمک اشباع تهیه شده است.
• میله های چوبی؛
• کمی شکر دانه ریز؛
• رنگ خوراکی (اگر آب نبات های رنگارنگ می خواهید).

همه چیز خیلی ساده اتفاق می افتد. چوب چوبیدر شربت فرو کنید و در شکر گرانول بغلتانید. هر چه دانه ها بیشتر بچسبند، نتیجه زیباتر خواهد بود. اجازه دهید چوب ها کاملا خشک شوند و سپس به سادگی به مرحله دوم بروید.

شربت شکر داغ اشباع شده را در یک لیوان بریزید و چوب آماده شده را در آنجا قرار دهید. اگر در حال تهیه کریستال های چند رنگ هستید، رنگ خوراکی را به شربت آماده شده داغ اضافه کنید.

اطمینان حاصل کنید که چوب به دیوارها و پایین برخورد نکند، در غیر این صورت نتیجه زشت خواهد بود. می توانید چوب را با یک تکه کاغذ محکم کنید و آن را روی آن قرار دهید. این کاغذ همچنین به عنوان یک درب برای ظرف عمل می کند که اجازه نمی دهد ذرات خارجی وارد محلول شما شوند.

در حدود یک هفته آب نبات قندی زیبا خواهید داشت. آنها می توانند هر مهمانی چای را تزئین کنند و نه تنها برای کودکان، بلکه برای بزرگسالان نیز لذت کامل را به ارمغان می آورند!

رشد کریستال از سولفات مس در خانه

کریستال های سولفات مس به شکل جالبی به دست می آیند و در عین حال غنی می شوند رنگ ابی. شایان ذکر است که سولفات مس یک ترکیب شیمیایی فعال است، بنابراین کریستال های حاصل از آن را نباید مزه کرد و هنگام کار با مواد باید مراقب بود. به همین دلیل در این مورد فقط آب مقطر مناسب است. مهم است که از نظر شیمیایی خنثی باشد. هنگام کار با سولفات مس مراقب باشید.

در این مورد، رشد کریستال ها از ویتریول عملاً مطابق با طرح مشابه در موارد قبلی اتفاق می افتد.

هنگام قرار دادن کریستال اصلی برای رشد در محلول، باید مطمئن شوید که با دیواره های ظرف تماس نداشته باشد. و نظارت بر اشباع محلول را فراموش نکنید.

اگر کریستال خود را در ته ظرف قرار دهید، باید مطمئن شوید که کریستال های دیگر را لمس نمی کند. در این صورت، آنها با هم رشد می کنند و به جای یک نمونه بزرگ زیبا، با توده ای از شکل نامشخص روبرو خواهید شد.

توصیه مفید! شما می توانید به طور مستقل اندازه چهره های کریستال خود را تنظیم کنید. اگر می خواهید برخی از آنها کندتر رشد کنند، می توانید آنها را با وازلین یا گریس چرب کنید. و برای حفظ زیبایی آبی آسمانی، می توانید لبه ها را با لاک شفاف درمان کنید.

3 دسته وزنی الماس وجود دارد:

1. کم اهمیت. وزن 0.29 قیراط
2. میانگین. وزن از 0.3 تا 0.99 قیراط
3. بزرگ الماس هایی با وزن بیش از 1 قیراط.

حراج های محبوب سنگ هایی با وزن بیش از 6 قیراط را می پذیرند. سنگ هایی با وزن بیش از 25 قیراط نام خود را دارند. به عنوان مثال: الماس "وینستون" (62.05 قیراط) یا "De Beers" (234.5 قیراط) و غیره.

فتیسوف نیکولای

دنیای اطراف ما از کریستال ها تشکیل شده است؛ می توان گفت که در دنیای کریستال ها زندگی می کنیم. ساختمان های مسکونی و سازه های صنعتی، هواپیماها و موشک ها، کشتی های موتوری و لوکوموتیوهای دیزلی، سنگ ها و مواد معدنی از کریستال ها تشکیل شده اند. ما کریستال ها را می خوریم، با آنها شفا می دهیم و تا حدودی از کریستال ها ساخته شده ایم.

بنابراین کریستال ها چیست؟ چه خواصی دارند؟ کریستال ها چگونه رشد می کنند؟ در حال حاضر چگونه و کجا استفاده می شود و چشم انداز استفاده از آنها در آینده چیست؟ این سوالات برای من جالب بود و سعی کردم پاسخی برای آنها پیدا کنم.

دانلود:

پیش نمایش:

یازدهمین همایش علمی و عملی ناحیه کوزنتسک "دنیای باز"

بخش فیزیک

کاربردهای اصلی کریستال های مصنوعی

توسط دانش آموز پایه هشتم تکمیل شد

فتیسوف نیکولای

رئیس سیزوچنکو A.I.

معلم فیزیک

آموزش متوسطه شهرداری

استقرار

«آموزش عمومی پایه

مدرسه شماره 24"

نووکوزنتسک، 2014

مقدمه………………………………………………………2

1. بخش اصلی

1.1. مفهوم کریستال…………………………..………..4

1.2. تک بلورها و پلی کریستال ها........................4

1.3. روش های رشد کریستال……………..۵

1.4. کاربرد کریستال ها………………………………7

2. بخش عملی

2.1. پرورش کریستال در خانه

شرایط…………………………………………9

3. نتیجه گیری…………………………………………………………………

کتابشناسی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

برنامه های کاربردی…………………………………………………..14-15

معرفی

مثل یک مجسمه ساز جادویی

لبه های سبک کریستال ها

محلول بی رنگ می سازد.

N.A.Morozov

دنیای اطراف ما از کریستال ها تشکیل شده است؛ می توان گفت که در دنیای کریستال ها زندگی می کنیم. ساختمان های مسکونی و سازه های صنعتی، هواپیماها و موشک ها، کشتی های موتوری و لوکوموتیوهای دیزلی، سنگ ها و مواد معدنی از کریستال ها تشکیل شده اند. ما کریستال ها را می خوریم، با آنها شفا می دهیم و تا حدودی از کریستال ها ساخته شده ایم.

کریستال ها موادی هستند که کوچکترین ذرات به ترتیب معینی در آنها "بسته بندی" شده اند. در نتیجه با رشد کریستال ها، لبه های صاف خود به خود روی سطح آنها ظاهر می شود و خود کریستال ها اشکال هندسی مختلفی به خود می گیرند.

بیانیه آکادمیک A.E. فرسمان «تقریباً تمام جهان بلورین است. جهان توسط کریستال و قوانین جامد و خطی آن اداره می شود» با علاقه علمی دانشمندان سراسر جهان به این موضوع تحقیق مطابقت دارد.

صنعت مدرن نمی تواند بدون انواع کریستال ها کار کند. آنها در ساعت ها، رادیوهای ترانزیستوری، کامپیوترها، لیزرها و موارد دیگر استفاده می شوند. آزمایشگاه بزرگ - طبیعت - دیگر نمی تواند تقاضای فناوری در حال توسعه را برآورده کند، و بنابراین کریستال های مصنوعی در کارخانه های خاص رشد می کنند: کوچک، تقریبا نامحسوس و بزرگ با وزن چند کیلوگرم.

مردم یاد گرفته اند که بسیاری از سنگ های قیمتی را به صورت مصنوعی بدست آورند. به عنوان مثال، یاتاقان های ساعت و سایر ابزار دقیق از مدت ها قبل از یاقوت مصنوعی ساخته شده است. کریستال های زیبا نیز به صورت مصنوعی به دست می آیند که اصلاً در طبیعت وجود ندارند - زیرکونیای مکعبی. تشخیص زیرکونیای مکعبی از الماس با چشم دشوار است - آنها در نور بسیار زیبا بازی می کنند.

بنابراین کریستال ها چیست؟ چه خواصی دارند؟ کریستال ها چگونه رشد می کنند؟ در حال حاضر چگونه و کجا استفاده می شود و چشم انداز استفاده از آنها در آینده چیست؟ این سوالات برای من جالب بود و سعی کردم پاسخی برای آنها پیدا کنم.

کار من تحقیق است، زیرا اجرای آن از دانش چندین موضوع آکادمیک استفاده می کند: فیزیک، شیمی، زیست شناسی، علوم کامپیوتر. در نتیجه فعالیت، ارائه ای با عنوان "کریستال ها و کاربردهای آنها" ایجاد کردم که می توان از آن در درس های فیزیک و شیمی به عنوان کمک بصری و کریستال های رشد یافته از سولفات مس و نمک خوراکی استفاده کرد.

هدف:

زمینه های اصلی کاربرد کریستال های مصنوعی را تعیین کنید و امکان رشد کریستال های نمک خوراکی و سولفات مس را بدون استفاده از تجهیزات خاص به صورت تجربی آزمایش کنید.

برای رسیدن به این هدف با موارد زیر مواجه شدم

وظایف:

• مطالبی در مورد کریستال ها و خواص آنها از منابع ادبی و اینترنتی جمع آوری کنید.
• آزمایش هایی را روی رشد کریستال های سولفات مس و نمک خوراکی انجام دهید.
• سیستماتیک کردن مطالب در مورد کریستال ها: استفاده از کریستال های مصنوعی و روش های رشد آنها.
• یک ارائه "کریستال ها و کاربردهای آنها" برای اهداف آموزشی ایجاد کنید.

1. بخش اصلی

1. مفهوم کریستال

کریستال (از کریستالوس یونانی - "یخ شفاف") در ابتدا کوارتز شفاف (کریستال سنگ) نامیده می شد که در کوه های آلپ یافت می شد. کریستال سنگ با یخ اشتباه گرفته شد و در اثر سرما به حدی سخت شد که دیگر ذوب نمی شود. در ابتدا مشخصه اصلی یک کریستال در شفافیت آن دیده می شد و این کلمه برای تمام جامدات طبیعی شفاف به کار می رفت. بعداً آنها شروع به تولید شیشه ای کردند که از نظر درخشندگی و شفافیت کمتر از مواد طبیعی نبود. به اشیاء ساخته شده از چنین شیشه ای "کریستال" نیز می گفتند. حتی امروزه به لیوان شفافیت خاص کریستال و به گوی جادویی فالگیرها گوی کریستال می گویند.

یکی از ویژگی های شگفت انگیز کریستال سنگ و بسیاری از کانی های شفاف دیگر لبه های صاف و صاف آنهاست. در پایان قرن هفدهم. مشاهده شد که تقارن خاصی در آرایش آنها وجود دارد و مشخص شد که برخی از کانی های مات دارای برش منظم طبیعی هستند. حدس زده شد که شکل ممکن است به ساختار داخلی مربوط باشد. در نهایت، بلورها به تمام جامداتی که به طور طبیعی برش مسطح دارند، نامیده شدند.

در اسلحه خانه لباس ها و تاج های تزارهای روسیه وجود دارد که کاملاً پر از کریستال - جواهرات - آمیتیست است. در کلیساها، نمادها و محراب ها با آمتیست تزئین می شدند.

معروف ترین کریستال ها الماس هستند که پس از تراش به الماس تبدیل می شوند. قرن‌هاست که مردم در تلاش برای کشف راز این سنگ‌ها بوده‌اند و زمانی که ثابت کردند الماس نوعی کربن است، هیچ‌کس آن را باور نکرد.

آزمایش تعیین کننده در سال 1772 توسط شیمیدان فرانسوی لاووازیه انجام شد. در طبیعت، الماس در روده های زمین در زمان بسیار زیادی تشکیل می شود دمای بالاو فشارها دانشمندان تنها 200 سال بعد توانستند شرایطی را در آزمایشگاه ایجاد کنند که تحت آن بتوان الماس را از گرافیت به دست آورد. اکنون ده ها تن الماس مصنوعی تولید می شود. در میان آنها الماس برای مصارف جواهرات وجود دارد، اما بخش عمده ای از آنها برای ساخت ابزارهای مختلف استفاده می شود.

1. تک کریستال و پلی کریستال

اجسام کریستالی می توانند تک بلور یا چند کریستال باشند. یک بلور تک بلور نامیده می شود که دارای یک شبکه کریستالی مرتب شده ماکروسکوپی است. آنها دارای شکل بیرونی منظم هندسی هستند، اما این ویژگی اجباری نیست.

پلی کریستال ها کریستال های کوچکی با جهت هرج و مرج هستند که با هم ذوب شده اند - بلورها.

1. روش های رشد کریستال

در آزمایشگاه، بلورها در شرایط کنترل شده به دقت رشد می کنند تا از خواص مطلوب اطمینان حاصل شود، اما در اصل، کریستال های آزمایشگاهی به همان روشی که در طبیعت وجود دارد - از محلول، مذاب یا بخار تشکیل می شوند. بنابراین، کریستال های پیزوالکتریک نمک روشل از محلول آبی در فشار اتمسفر رشد می کنند. کریستال های بزرگ کوارتز نوری نیز از محلول رشد می کنند، اما در دمای 350-450 O C و فشار 140 مگاپاسکال. یاقوت ها در فشار اتمسفر از پودر اکسید آلومینیوم ذوب شده در دمای 2050 سنتز می شوند. O ج- کریستال های کاربید سیلیکون که به عنوان ساینده استفاده می شوند از بخارهای موجود در کوره الکتریکی به دست می آیند.

اولین تک بلوری که در آزمایشگاه به دست آمد یاقوت بود. برای به دست آوردن یاقوت، مخلوطی از آلومینا بی آب حاوی مخلوطی کم یا زیاد از پتاسیم سوزاننده با فلوراید باریم و نمک دی کروموپتاسیم حرارت داده شد. دومی برای رنگ کردن یاقوت اضافه می شود و مقدار کمی اکسید آلومینیوم گرفته می شود. مخلوط را در یک بوته رسی قرار داده و (از 100 ساعت تا 8 روز) در کوره های طنین دار تا دمای 1500 گرم می کنند. O ج- در پایان آزمایش، یک توده کریستالی در بوته ظاهر می شود و دیواره ها با کریستال های یاقوت سرخ به رنگ صورتی زیبا پوشیده شده است.

دومین روش رایج برای رشد کریستال های مصنوعی سنگ های قیمتی- روش چوکرالسکی. به شرح زیر است: مذاب ماده ای که قرار است سنگ ها از آن متبلور شوند در یک بوته نسوز ساخته شده از فلز نسوز (پلاتین، رودیوم، ایریدیم، مولیبدن یا تنگستن) قرار می گیرد و در یک سلف با فرکانس بالا گرم می شود. . دانه ای از مواد کریستال آینده به داخل مذاب روی شفت اگزوز فرو می رود و مواد مصنوعی روی آن به ضخامت لازم رشد می کنند. شفت با دانه به تدریج با سرعت 1-50 میلی متر در ساعت با رشد همزمان با سرعت چرخش 30-150 دور در دقیقه به سمت بالا کشیده می شود. شفت را بچرخانید تا دمای مذاب برابر شود و از توزیع یکنواخت ناخالصی ها اطمینان حاصل کنید. قطر کریستال ها تا 50 میلی متر، طول تا 1 متر است. کوراندوم مصنوعی، اسپینل، گارنت و سایر سنگ های مصنوعی با استفاده از روش Czochralski رشد می کنند.

هنگامی که بخار متراکم می شود، کریستال ها نیز می توانند رشد کنند - به این ترتیب الگوهای دانه های برف روی شیشه های سرد به دست می آیند. هنگامی که فلزات از محلول های نمکی با کمک فلزات فعال تر جابجا می شوند، کریستال ها نیز تشکیل می شوند. به عنوان مثال، یک میخ آهنی را در محلول سولفات مس فرو کنید، با یک لایه مس قرمز پوشیده می شود. اما بلورهای مس به دست آمده آنقدر کوچک هستند که فقط زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند. مس خیلی سریع روی سطح ناخن آزاد می شود، بنابراین کریستال های آن خیلی کوچک هستند. اما اگر روند کند شود، کریستال ها بزرگ می شوند. برای انجام این کار، سولفات مس را با یک لایه ضخیم نمک سفره بپوشانید، یک دایره کاغذ صافی روی آن قرار دهید، و در بالا - یک صفحه آهنی با قطر کمی کوچکتر. تنها چیزی که باقی می ماند این است که یک محلول اشباع نمک خوراکی را در ظرف بریزید. سولفات مس به آرامی در آب نمک حل می شود. یون‌های مس (به شکل آنیون‌های کمپلکس سبز) در طی چند روز بسیار آهسته به سمت بالا پخش می‌شوند. این فرآیند را می توان با حرکت مرز رنگی مشاهده کرد. پس از رسیدن به صفحه آهن، یون های مس به اتم های خنثی کاهش می یابد. اما از آنجایی که این فرآیند بسیار آهسته اتفاق می‌افتد، اتم‌های مس به شکل کریستال‌های براق زیبا قرار می‌گیرند. گاهی اوقات این کریستال ها شاخه هایی را تشکیل می دهند - دندریت.

1. کاربرد کریستال ها

کریستال های طبیعی همیشه کنجکاوی مردم را برانگیخته اند. رنگ، درخشش و شکل آنها حس زیبایی انسان را لمس می کرد و مردم خود و خانه هایشان را با آنها تزئین می کردند. برای مدت طولانی، خرافات با کریستال ها مرتبط بوده است. آنها مانند طلسم نه تنها از صاحبان خود در برابر ارواح شیطانی محافظت می کردند، بلکه آنها را با توانایی های ماوراء طبیعی نیز اعطا می کردند. بعدها، زمانی که همان مواد معدنی شروع به برش و صیقل دادن مانند سنگ های قیمتی کردند، بسیاری از خرافات در طلسم های "خوش شانس" و "سنگ های خود" مربوط به ماه تولد حفظ شد. تمام سنگ های قیمتی طبیعی به جز عقیق کریستالی هستند و بسیاری از آنها مانند الماس، یاقوت، یاقوت کبود و زمرد به صورت کریستال هایی با تراش زیبا یافت می شوند.جواهرات کریستالیامروزه به اندازه دوران نوسنگی محبوب هستند.

بر اساس قوانین اپتیک، دانشمندان به دنبال ماده معدنی شفاف، بی رنگ و بدون عیب بودند که بتوان از آن با سنگ زنی و پرداخت عدسی ها ساخت. کریستال های کوارتز بدون رنگ دارای خواص نوری و مکانیکی لازم هستند واولین لنزها، از جمله برای عینک، از آنها ساخته شد. حتی پس از ظهور شیشه های نوری مصنوعی، نیاز به کریستال ها به طور کامل از بین نرفت. کریستال های کوارتز، کلسیت و سایر مواد شفاف که پرتوهای فرابنفش و مادون قرمز را منتقل می کنند هنوز برای ساختن منشورها و عدسی های دستگاه های نوری استفاده می شوند.

کریستال ها نقش مهمی در بسیاری از نوآوری های فنی قرن بیستم ایفا کردند. برخی از کریستال ها در صورت تغییر شکل، بار الکتریکی تولید می کنند. اولین استفاده قابل توجه آنها این بودتولید ژنراتورهای فرکانس رادیویی با تثبیت توسط کریستال های کوارتز.با وادار کردن صفحه کوارتز به ارتعاش در میدان الکتریکی یک مدار نوسانی فرکانس رادیویی، می توان فرکانس دریافت یا ارسال را تثبیت کرد.

دیودهای نیمه هادی در رایانه ها و سیستم های ارتباطی استفاده می شوند، ترانزیستورها جایگزین لوله های خلاء در مهندسی رادیو شده اند و پانل های خورشیدی که در سطح بیرونی فضاپیما قرار می گیرند، انرژی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. نیمه هادی ها نیز به طور گسترده در مبدل های AC-DC استفاده می شوند.

کریستال‌هایی با خواص پیزوالکتریک در گیرنده‌ها و فرستنده‌های رادیویی، در هدهای پیکاپ و سونار استفاده می‌شوند. برخی از کریستال ها پرتوهای نور را تعدیل می کنند، در حالی که برخی دیگر تحت تأثیر ولتاژ اعمال شده نور تولید می کنند. لیست استفاده از کریستال ها در حال حاضر بسیار طولانی است و به طور مداوم در حال رشد است.

کریستال های مصنوعیبرای مدت طولانی، انسان آرزوی سنتز سنگ هایی را داشته است که به اندازه سنگ های موجود در طبیعت ارزشمند هستند. تا قرن بیستم چنین تلاش هایی ناموفق بود. اما در سال 1902مموفق به بدست آوردن یاقوت و یاقوت کبود شد، دارای خواص سنگ های طبیعی است. بعدها، در اواخر دهه 1940 وجود داشتزمرد سنتز شده استو در سال 1955 شرکت جنرال الکتریک و موسسه فیزیکی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی تولید را گزارش کردند.الماس مصنوعی.

بسیاری از نیازهای تکنولوژیکی برای کریستال‌ها، تحقیقات در مورد روش‌های رشد کریستال‌هایی با خواص شیمیایی، فیزیکی و الکتریکی از پیش تعیین‌شده را تحریک کرده‌اند. تلاش‌های محققان بی‌فایده نبود و روش‌هایی برای رشد کریستال‌های بزرگ از صدها ماده یافت شد که بسیاری از آنها مشابه طبیعی ندارند. در طبیعت اغلب اجسام جامدی وجود دارند که شکل چندوجهی منظم دارند. چنین اجسامی را کریستال می نامیدند. مطالعه خواص فیزیکی کریستال ها نشان داده است که شکل هندسی درست ویژگی اصلی آنها نیست.

این موضوع کاملاً با علاقه علمی دائمی دانشمندان سراسر جهان و همه زمینه های دانش در این موضوع تحقیقاتی سازگار است. در پایان دهه 60 قرن گذشته، یک پیشرفت علمی جدی در این زمینه آغاز شدکریستال های مایع، که منجر به "انقلاب نشانگر" برای جایگزینی مکانیسم های اشاره گر با ابزار نمایش بصری اطلاعات شد. بعداً مفهوم کریستال بیولوژیکی (DNA، ویروس ها و غیره) وارد علم شد و در دهه 80 قرن بیستم - کریستال فوتونیک.

1. بخش عملی

1. پرورش کریستال در خانه

رشد کریستال ها فرآیند بسیار جالبی است، اما بسیار طولانی و پر زحمت است.

دانستن اینکه چه فرآیندهایی رشد آن را کنترل می کنند مفید است. چرا مواد مختلف بلورهایی با اشکال مختلف تشکیل می دهند و برخی اصلاً آنها را تشکیل نمی دهند. برای بزرگ و زیبا شدن آنها چه باید کرد.

سعی کردم پاسخ این سوالات را در کارم بیابم.

اگر کریستالیزاسیون بسیار آهسته پیش رود، یکی را دریافت می کنید کریستال بزرگ(یا تک کریستال)، اگر به سرعت - سپس بسیاری از موارد کوچک.

من کریستال ها را در خانه به روش های مختلف پرورش دادم.

روش 1 . خنک کردن محلول اشباع سولفات مس. با کاهش دما، حلالیت مواد کاهش یافته و رسوب می کنند. ابتدا هسته های کریستالی ریز در محلول و روی دیواره رگ ظاهر می شوند. هنگامی که خنک شدن کند است و هیچ ناخالصی جامدی در محلول وجود ندارد، هسته های زیادی تشکیل می شود و به تدریج به کریستال های زیبا با شکل منظم تبدیل می شوند. با سرد شدن سریع، بسیاری از کریستال های کوچک ظاهر می شوند، تقریباً هیچ یک از آنها ظاهر نشده اند فرم صحیح، زیرا تعداد زیادی از آنها در حال رشد هستند و با یکدیگر تداخل دارند.

برای رشد یک کریستال از سولفات مس، یک محلول فوق اشباع درست کردم:

1. برای این کار، آب گرم گرفتم، ویتریول را در آن حل کردم و تا زمانی که دیگر حل نشد، اضافه کردم.

2. از طریق یک فیلتر (گاز) در ظرف تمیز دیگری بریزید. من آب جوش را روی ظرف ریختم تا از کریستال شدن سریع محلول روی دیواره های کثیف جلوگیری کنم.

3. دانه را آماده کنید.

4. من آن را به یک نخ بستم و آن را در محلول پایین آوردم.

برای اینکه کریستال از هر طرف یکنواخت رشد کند، بهتر است دانه (کریستال کوچک) را در محلول معلق نگه دارید. برای این کار از یک میله شیشه ای یک جامپر درست کردم. به هر حال، توصیه می شود یک نخ صاف و نازک، شاید ابریشم، بگیرید تا کریستال های کوچک غیر ضروری روی آن تشکیل نشود. سپس محلولم را در جای گرم قرار دادم. خنک شدن آهسته بسیار مهم است (برای بدست آوردن یک کریستال بزرگ). تبلور در عرض چند ساعت قابل مشاهده است. به طور دوره ای باید محلول اشباع شده را تغییر دهید یا به روز کنید و همچنین کریستال های کوچک را از نخ تمیز کنید. (پیوست 1)

روش 2 - حذف تدریجی آب از محلول اشباع.

در این حالت، هر چه آب کندتر خارج شود، نتیجه بهتری حاصل می شود. من یک ظرف باز را با محلول نمک سفره (نمک سفره) در دمای اتاق به مدت 14 روز گذاشتم و آن را با یک ورق کاغذ پوشاندم - آب به آرامی تبخیر شد و گرد و غبار وارد محلول نشد. کریستال در حال رشد در یک محلول اشباع بر روی یک نخ قوی نازک معلق شد. معلوم شد کریستال بزرگ، اما بی شکل - بی شکل است. (پیوست 1)

رشد کریستال ها فرآیند جالبی است، اما نیاز به رویکردی دقیق و دقیق به کار شما دارد. از نظر تئوری، اندازه کریستالی که می توان به این روش در خانه پرورش داد نامحدود است. موارد شناخته شده ای وجود دارد که علاقه مندان کریستال هایی با اندازه ای دریافت می کردند که فقط با کمک رفقا می توانستند آنها را بلند کنند.

اما، متأسفانه، برخی از ویژگی های ذخیره سازی آنها وجود دارد. به عنوان مثال، اگر یک کریستال زاج در هوای خشک باز بماند، به تدریج آب موجود در آن را از دست می دهد و به پودر خاکستری نامحسوس تبدیل می شود. برای محافظت از آن در برابر تخریب، می توانید آن را با لاک بی رنگ بپوشانید. سولفات مس و نمک- پایدارتر هستند و می توانید با خیال راحت با آنها کار کنید.

سال گذشته در کلاس هفتم در درس شیمی هنگام مطالعه مبحث "پدیده هایی که با مواد اتفاق می افتد" کریستال پرورش دادیم که بسیاری از افراد در این آزمایش موفق نشدند. امسال به بچه های کلاس هفتم گفتم که چگونه این کار را به درستی انجام دهند و آنها این کار را کردند (پیوست 2 را ببینید).

نتیجه

تمام خواص فیزیکی که کریستال ها به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند به ساختار آنها - شبکه فضایی آنها بستگی دارد.

در کنار کریستال های حالت جامد، کریستال های مایع در حال حاضر به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند و در آینده نزدیک از دستگاه هایی که بر روی بلورهای فوتونی ساخته شده اند استفاده خواهیم کرد.

من مناسب ترین روش را برای پرورش کریستال در خانه انتخاب کردم و کریستال های نمک و سولفات مس را پرورش دادم. با رشد کریستال ها، او مشاهداتی انجام داد و تغییراتی را ثبت کرد.

کریستال ها زیبا هستند، شاید بتوان گفت نوعی معجزه است، آنها شما را جذب می کنند. آنها می گویند "مردی از روح بلورین" در مورد کسی که روح پاکی دارد. کریستال به معنای درخشش نور مانند الماس است. و اگر با نگرش فلسفی در مورد کریستال ها صحبت کنیم، می توان گفت که این ماده ای است که رابط بین ماده زنده و بی جان است. کریستال ها می توانند منشا پیدا کنند، پیر شوند و فرو بریزند. یک کریستال وقتی روی یک دانه (روی جنین) رشد می کند، عیوب همین جنین را به ارث می برد. اما اگر به طور کاملاً جدی صحبت کنیم، اکنون، شاید بتوان نام یک رشته، نه یک حوزه علم و فناوری را نام برد که بتواند بدون کریستال انجام دهد. پزشکان به محیط هایی که در آن کریستال شدن سنگ های کلیه رخ می دهد و داروسازان به قرص هایی که بلورهای فشرده هستند علاقه مند هستند. جذب و انحلال قرص ها بستگی به این دارد که این میکروکریستال ها با کدام لبه ها پوشیده شده باشند. ویتامین ها، غلاف میلین اعصاب، پروتئین ها و ویروس ها همگی کریستال هستند.

کریستال دارای خواص معجزه آسایی است، عملکردهای مختلفی را انجام می دهد. این ویژگی ها در ساختار آن که دارای ساختار شبکه ای سه بعدی است، ذاتی است. کریستالوگرافی علم جدیدی نیست. M.V. Lomonosov در اصل خود ایستاده است. رشد کریستال ها به لطف مطالعه داده های کانی شناسی در مورد تشکیل بلور در شرایط طبیعی امکان پذیر شد. آنها با مطالعه ماهیت بلورها، ترکیبی که از آن رشد کردند و شرایط رشد آنها را تعیین کردند. و اکنون این فرآیندها تقلید می شوند و کریستال هایی با خواص مشخص به دست می آیند. شیمیدانان و فیزیکدانان در تولید کریستال ها شرکت می کنند. اگر اولی فناوری رشد را توسعه دهد، دومی خواص آنها را تعیین می کند. آیا می توان کریستال های مصنوعی را از کریستال های طبیعی تشخیص داد؟ به عنوان مثال، الماس مصنوعی هنوز از نظر کیفیت، از جمله درخشندگی، پایین‌تر از الماس طبیعی است. الماس های مصنوعی لذت جواهرات را بر نمی انگیزند، اما برای استفاده در فناوری کاملاً مناسب هستند و از این نظر با الماس های طبیعی برابری می کنند. باز هم، پرورش دهندگان گستاخ (به اصطلاح شیمیدان هایی که کریستال های مصنوعی می کارند) یاد گرفته اند که بهترین سوزن های کریستالی را با استحکام بسیار بالا پرورش دهند. این با دستکاری شیمی محیط، دما، فشار و قرار گرفتن در معرض برخی شرایط اضافی دیگر به دست می آید. و این در حال حاضر یک هنر، خلاقیت، تسلط کامل است - علوم دقیق در اینجا کمکی نمی کنند.

موضوع "کریستال ها" مرتبط است، و اگر در آن کاوش کنید و عمیق تر شوید، برای همه جالب خواهد بود، به بسیاری از سوالات پاسخ می دهد و مهمتر از همه - استفاده نامحدود از کریستال ها. کریستال ها در ذات خود اسرارآمیز هستند و به قدری خارق العاده هستند که در کار خود تنها بخش کوچکی از آنچه در مورد کریستال ها و استفاده از آنها در حال حاضر شناخته شده است را بیان کرده ام. ممکن است حالت کریستالی ماده همان پله ای باشد که جهان غیرآلی را با جهان ماده زنده متحد کرد. آینده آخرین فناوری هامتعلق به کریستال ها و سنگدانه های کریستالی است!

بر اساس تحقیقاتم به نتایج زیر رسیدم:نتیجه گیری:

• کریستال های رشد یافته مصنوعی در زمینه های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند: پزشکی، مهندسی رادیو، ساخت هواپیما، اپتیک و بسیاری موارد دیگر.
• دوره به دست آوردن بلورهای مصنوعی بسیار کوتاهتر از فرآیند تشکیل طبیعی آنها است. که استفاده از آنها را در دسترس تر می کند.
• حتی در مدت زمان کوتاهی می توانید کریستال ها را در خانه پرورش دهید.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. علم شیمی. دوره مقدماتی. پایه هفتم: آموزشی. سود / O.S. گابریلیان، I.G. استروموف، A.K. اخلبینین. - ویرایش ششم، M.: Bustard، 2011.
2. علم شیمی. پایه هفتم: کتاب کار برای کتاب درسی O.S. گابریلیان و همکاران «شیمی. دوره مقدماتی. کلاس هفتم»/ O.S. گابریلیان، غ.الف. شیپاروا. - ویرایش سوم، - M.: Bustard، 2011.
3. Landau L.D., Kitaygorodsky A.I. فیزیک برای همه، کتاب 2. مولکول ها - M.، 1978.
4. فرهنگ لغت دانشنامه یک شیمیدان جوان. / Comp. V.A. کریتسمن، V.V. Stanzo.-M.، 1982.
5. دایره المعارف برای کودکان. جلد 4. زمین شناسی. / Comp. S.T. اسماعیلوا.-م.، 1995.
6. منابع اینترنتی:

http://www.krugosvet.ru - دایره المعارف در سراسر جهان.

http://ru.wikipedia.org/ - دایره المعارف ویکی پدیا

http://www.kristallikov.net/page6.html - نحوه رشد کریستال

پیوست 1.

دفترچه خاطرات مشاهده

تاریخ	مشاهدات		عکس
	نمک	سولفات مس	نمک	کوپاروس مس
24.01.14.	قبل از پایین آوردن دانه در محلول. طول: 5 میلی متر عرض: 5 میلی متر	یک حلقه سیم درست می کنیم، آن را آویزان می کنیم و داخل محلول پایین می آوریم.
27.01.14.	طول: 11 میلی متر عرض: 7 میلی متر	طول: 12 میلی متر عرض: 10 میلی متر
30.01.14.	طول: 20 میلی متر عرض: 10 میلی متر	طول: 18 میلی متر عرض: 13 میلیمتر
3.02.14.	تشکیل کریستال فراتر از مرز محلول گسترش یافته است	طول: 25 میلی متر عرض: 15 میلیمتر
6.02.14.	معلوم شد کریستال بزرگ، اما بی شکل است	طول: 30 میلی متر عرض: 20 میلیمتر

ضمیمه 2

کریستال هایی که توسط دانش آموزان کلاس هفتم رشد کرده اند

شرح اسلاید:

کاربردهای کریستال
دکوراسیون
لنزها
دانه را آماده کرد

هدف
: تعیین مناطق اصلی کاربرد کریستال های مصنوعی و آزمایش تجربی امکان رشد کریستال های نمک خوراکی و سولفات مس بدون استفاده از تجهیزات خاص.
وظایف:

جمع آوری مطالب در مورد کریستال ها و خواص آنها.
آزمایش هایی را روی رشد کریستال های سولفات مس و نمک خوراکی انجام دهید.
سیستم سازی مواد در مورد کریستال ها: خواص فیزیکی کریستال ها و کاربردهای آنها
یک ارائه "کریستال ها و برنامه های کاربردی آنها" ایجاد کنید.
2. جابجایی فلزات از محلول های نمکی با استفاده از فلزات فعال تر.
محلول را از فیلتر عبور دهید
با تشکر از توجه شما
کاربردهای اصلی کریستال های مصنوعی
توسط دانش آموز پایه هشتم تکمیل شد
فتیسوف نیکولای
سرپرست
سیزوچنکو
A.I. ،
معلم فیزیک
آموزش متوسطه شهرداری
استقرار
«آموزش عمومی پایه
مدرسه شماره 24"
نووکوزنتسک، 2014
نتیجه گیری
کریستال های رشد یافته مصنوعی در زمینه های مختلفی استفاده می شوند: پزشکی، مهندسی رادیو،
ماشین هواپیما
ساختار، اپتیک و بسیاری دیگر.
دوره به دست آوردن بلورهای مصنوعی بسیار کوتاهتر از فرآیند تشکیل طبیعی آنها است. که استفاده از آنها را در دسترس تر می کند.
حتی در مدت زمان کوتاهی می توانید کریستال ها را در خانه پرورش دهید.
روش های رشد کریستال
روش
چوکرالسکی
- بوته
روش:
ذوب شدن
ماده ای که از آن
قرار است متبلور شود
سنگ ها در یک نسوز قرار می گیرند
بوته
ساخته شده از فلز نسوز (پلاتین، رودیوم،
ایریدیوم
، مولیبدن یا تنگستن) و حرارت داده شود
فرکانس بالا
القاگر.
(سنگ های قیمتی: یاقوت)
بوته سفالی
پرورش کریستال در خانه
روش 1
: خنک شدن آهسته محلول اشباع
تهیه محلول فوق اشباع
پلی کریستال ها
تک کریستال ها
کریستال هایی که توسط دانش آموزان کلاس هفتم رشد کرده اند
کریستال های مایع
کریستال ها
- اینها جامد هستند
مواد،

طبیعی داشتن
فرم خارجی
چند وجهی متقارن منظم
، مستقر
بر
داخلی آنها
ساختار
دیودهای نیمه هادی، ترانزیستورها، پنل های خورشیدی
روش 2:
حذف تدریجی آب از محلول اشباع

که در
در این حالت، هر چه آب کندتر خارج شود، نتیجه بهتری حاصل می شود.

شما باید کشتی را ترک کنید
با محلول جدول
نمک،
پوشاندن آن با یک ورق کاغذ، در حالی که آب است
تبخیر می شود
به آرامی، اما گرد و غبار وارد محلول نمی شود
بازدید.

کریستال
معلوم شد بزرگ، اما بی شکل - بی شکل.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

پژوهش

کریستال ها و کاربردهای آنها

نویسنده اثر:کریوشف اوگنی

دانش آموز 7 "ب" کلاس MBOUSOSH شماره 1

زاویتینسک، منطقه آمور

سر کار: Konchenko N.S.

معلم فیزیک MBOUSOSH شماره 1

زاویتینسک، منطقه آمور

زاویتینسک

2013

• معرفی
• 1. کریستال. خواص، ساختار و شکل آن
• 2. کریستال های مایع
• 3. کاربرد LCD
• 4. کاربرد کریستال ها در علم و فناوری
• 5. بخش عملی
• نتیجه
• کتابشناسی - فهرست کتب
• معرفی
• مرتبط بودن کار:
• از آنجایی که کریستال ها به طور گسترده در علم و فناوری مورد استفاده قرار می گیرند، نام بردن از شاخه ای از تولید که در آن از کریستال استفاده نمی شود، دشوار است. بنابراین شناخت و درک خواص کریستال ها برای هر فردی بسیار مهم است.
• هدف از مطالعه: پرورش کریستال از محلول در خانه، مطالعه کاربردهای عملی کریستال در علم و فناوری.
• وظایف:
• 1. مطالعه تئوری بلورها.
• 2. مطالعه مواد در مورد رشد یک کریستال در شرایط عادیو در شرایط آزمایشگاهی
• 3. مشاهده تشکیل کریستال.
• 4. شرح مشاهدات.
• 5. بررسی کاربرد کریستال ها در زندگی مدرن.

1. کریستال. خواص، ساختار و شکل آن

کلمه "کریستال" از یونانی آمده است " crustallos"، یعنی "یخ". جامداتی که اتم ها یا مولکول های آنها ساختار تناوبی منظمی (شبکه کریستالی) تشکیل می دهند.

تشکیل کریستال

بلورها به سه طریق تشکیل می شوند: از مذاب، از محلول و از بخار. نمونه ای از تبلور از مذاب، تشکیل یخ از آب است. آزمایشگاه رشد مایع کریستال

در دنیای اطراف ما، اغلب می توان تشکیل کریستال ها را مستقیماً از یک محیط گازی، از محلول ها و از مذاب مشاهده کرد. در یک شب یخبندان آرام در زیر آسمان صاف، در نور درخشان ماه یا فانوس، گاهی اوقات می بینیم که تکه های یخ به آرامی پایین می آیند که با جرقه می درخشند. اینها بلورهای یخی بشقاب مانند هستند که درست در کنار ما از هوای مرطوب و خنک تشکیل می شوند.

ساختار جامدات بستگی به شرایطی دارد که در آن انتقال از مایع به جامد رخ می دهد. اگر چنین انتقالی خیلی سریع اتفاق بیفتد، به عنوان مثال، با خنک شدن شدید مایع، آنگاه ذرات زمان لازم برای قرار گرفتن در ساختار صحیح را ندارند و یک جسم ریز کریستالی تشکیل می شود. هنگامی که مایع به آرامی خنک می شود، کریستال های بزرگ و منظمی به دست می آید. در برخی موارد برای اینکه یک ماده متبلور شود باید در دماهای مختلف نگهداری شود. فشار خارجی نیز بر رشد کریستال تأثیر می گذارد. علاوه بر این، بخش قابل توجهی از کریستال هایی که در گذشته های دور برش کامل داشتند، تحت تأثیر آب، باد و اصطکاک با سایر جامدات موفق شدند آن را از دست بدهند. بنابراین، بسیاری از دانه‌های شفاف گرد که در شن‌های ساحلی یافت می‌شوند، کریستال‌های کوارتز هستند که لبه‌های خود را در نتیجه اصطکاک طولانی‌مدت در برابر یکدیگر از دست داده‌اند.

ساختار کریستالی

تنوع کریستال ها در شکل بسیار زیاد است.

کریستال ها می توانند از چهار تا چند صد وجه داشته باشند. اما در عین حال، آنها یک خاصیت قابل توجه دارند - هر اندازه، شکل و تعداد وجوه یک کریستال هر چه باشد، همه وجوه صاف در زوایای خاصی با یکدیگر تلاقی می کنند. زوایای بین چهره های متناظر همیشه یکسان است. شکل تحت تأثیر عواملی مانند دما، فشار، فرکانس، غلظت و جهت حرکت محلول است. بنابراین، کریستال های یک ماده می توانند انواع مختلفی از اشکال را نشان دهند.

کریستال ها سنگ نمکبه عنوان مثال، می تواند شکل یک مکعب، موازی، منشور یا بدنه ای با شکل پیچیده تر داشته باشد، اما صورت آنها همیشه در زوایای قائمه متقاطع می شوند. صورت های کوارتز به شکل شش ضلعی نامنظم است، اما زوایای بین وجه ها همیشه یکسان است - 120 درجه.

قانون ثبات زاویه ها که در سال 1669 توسط نیکولای استنو دانمارکی کشف شد، مهمترین قانون علم کریستال ها - کریستالوگرافی است.

اندازه گیری زوایای بین سطح کریستال ها از اهمیت عملی بسیار بالایی برخوردار است، زیرا از نتایج این اندازه گیری ها در بسیاری از موارد می توان ماهیت کانی را به طور قابل اعتماد تعیین کرد.

ساده ترین وسیله برای اندازه گیری زوایای کریستال، گونیا سنج کاربردی است.

انواع کریستال

علاوه بر این، بین تک کریستال ها و پلی کریستال ها تمایز قائل شده است.

تک کریستال یکپارچه با یک شبکه کریستالی منفرد دست نخورده است. تک کریستال های طبیعی اندازه های بزرگبسیار نادر هستند.

تک کریستال ها شامل کوارتز، الماس، یاقوت و بسیاری از سنگ های قیمتی دیگر است.

بیشتر جامدات کریستالی چند کریستالی هستند، یعنی از بلورهای کوچک زیادی تشکیل شده‌اند که گاهی تنها با بزرگنمایی زیاد قابل مشاهده هستند.

تمام فلزات پلی کریستال هستند.

2. کریستال های مایع

کریستال مایع - این حالت خاصی از ماده است، حد واسط بین حالت مایع و جامد. در یک مایع، مولکول ها می توانند آزادانه بچرخند و در هر جهتی حرکت کنند. در یک کریستال مایع درجاتی از نظم هندسی در آرایش مولکول ها وجود دارد، اما مقداری آزادی حرکت نیز مجاز است.

قوام کریستال های مایع می تواند متفاوت باشد - از مایع با جریان آسان تا خمیر مانند. کریستال های مایع دارای خواص نوری غیرعادی هستند که در تکنولوژی مورد استفاده قرار می گیرد.کریستال های مایع از مولکول هایی با اشکال هندسی مختلف تشکیل می شوند. مانند رنگ، شفافیت و غیره. کاربردهای متعدد کریستال های مایع بر این اساس است.

3. استفاده از LCD

آرایش مولکول ها در کریستال های مایع تحت تأثیر عواملی مانند دما، فشار، میدان های الکتریکی و مغناطیسی تغییر می کند. تغییرات در آرایش مولکول ها منجر به تغییراتی در خواص نوری مانند رنگ، شفافیت و توانایی چرخش صفحه قطبش نور عبوری می شود. کاربردهای متعدد کریستال های مایع بر این اساس است. به عنوان مثال، وابستگی رنگ به دما برای تشخیص پزشکی استفاده می شود. با استفاده از مواد کریستال مایع خاص بر روی بدن بیمار، پزشک به راحتی می تواند بافت های بیمار را با تغییر رنگ در مکان هایی که این بافت ها مقادیر بیشتری گرما تولید می کنند، شناسایی کند. همچنین وابستگی رنگ به دما به شما امکان می دهد تا کیفیت محصولات را بدون از بین بردن آنها کنترل کنید. اگر یک محصول فلزی گرم شود، نقص داخلی آن باعث تغییر توزیع دما در سطح می شود. این عیوب با تغییر رنگ مواد کریستال مایع اعمال شده بر روی سطح مشخص می شوند.

لایه‌های نازک کریستال‌های مایع که بین لیوان‌ها یا ورق‌های پلاستیکی قرار گرفته‌اند، به‌عنوان دستگاه‌های نشانگر کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. کریستال های مایع به طور گسترده ای در تولید استفاده می شود ساعت مچیو ماشین حساب های کوچک تلویزیون های صفحه تخت با صفحه نمایش کریستال مایع نازک در حال ساخت هستند.

4. کاربرد کریستال ها در علم و فناوری

امروزه کریستال ها کاربردهای بسیار گسترده ای در علم، فناوری و پزشکی دارند.

از اره های الماسی برای تراش سنگ استفاده می شود. اره الماسی یک دیسک فولادی دوار بزرگ (به قطر تا 2 متر) است که بر روی لبه های آن برش ها یا بریدگی هایی ایجاد می شود. پودر الماس ریز مخلوط با مقداری ماده چسبنده به این برش ها مالیده می شود. چنین دیسکی که با سرعت بالا می چرخد، به سرعت هر سنگی را اره می کند.

الماس در حفاری سنگ ها و در عملیات استخراج از اهمیت بالایی برخوردار است. نقاط الماس در ابزارهای حکاکی، ماشین های تقسیم، دستگاه های سختی سنجی و مته های سنگ و فلز قرار می گیرند. پودر الماس برای سنگ زنی و صیقل دادن سنگ های سخت، فولاد سخت شده، آلیاژهای سخت و فوق سخت استفاده می شود. خود الماس را فقط می توان برش، جلا داد و با خود الماس حکاکی کرد. حیاتی ترین قطعات موتور در تولید خودرو و هواپیما با برش الماس و مته پردازش می شود.

از کوراندوم می توان برای سوراخ کردن، آسیاب کردن، صیقل دادن، تیز کردن سنگ و فلز استفاده کرد. چرخ های سنگ زنی و سنگ زنی، پودرها و خمیرهای آسیاب از کوراندوم و سنباده ساخته می شوند. در کارخانه های نیمه هادی، بهترین مدارها با سوزن های یاقوتی کشیده می شوند.

گارنت در صنعت ساینده نیز کاربرد دارد. پودرهای آسیاب، چرخ های آسیاب و پوست ها از گارنت ساخته می شوند. آنها گاهی اوقات جایگزین یاقوت سرخ در سازسازی می شوند.

عدسی ها، منشورها و سایر قسمت های ابزار نوری از کوارتز شفاف ساخته شده اند. "خورشید کوهستان" مصنوعی وسیله ای است که به طور گسترده در پزشکی استفاده می شود. وقتی این دستگاه روشن می شود، نور فرابنفش ساطع می کند، این اشعه ها شفابخش هستند. لامپ موجود در این دستگاه از شیشه کوارتز ساخته شده است. لامپ کوارتز نه تنها در پزشکی، بلکه در شیمی آلی، کانی شناسی نیز استفاده می شود و به تشخیص تمبرها و اسکناس های تقلبی از واقعی کمک می کند. کریستال های سنگی خالص و بدون نقص در ساخت منشورها، طیف نگارها و صفحات پلاریزه کننده استفاده می شوند.

فلوریت برای ساخت عدسی برای تلسکوپ ها و میکروسکوپ ها، ساخت منشورهای طیف نگار و سایر ابزارهای نوری استفاده می شود.

5. بخش عملی

رشد کریستال های سولفات مس.

سولفات مس پنتا هیدرات سولفات مس است، زیرا کریستال های بزرگ شبیه شیشه های آبی رنگی هستند. سولفات مس در کشاورزی برای کنترل آفات و بیماری های گیاهی، در صنعت در تولید الیاف مصنوعی، رنگ های آلی، رنگ های معدنی و مواد شیمیایی آرسنیک استفاده می شود.

روش رشد در خانه:

1) ابتدا محلولی از ویتریول غلیظ تهیه کنید. پس از این، مخلوط را کمی گرم کنید تا از حل شدن کامل نمک اطمینان حاصل کنید. برای انجام این کار، لیوان را در یک تابه با آب گرم قرار دهید.

2) محلول غلیظ بدست آمده را در یک شیشه یا لیوان بریزید. ما همچنین یک "دانه" کریستالی را در آنجا روی یک نخ آویزان می کنیم - یک کریستال کوچک از همان نمک - به طوری که در محلول غوطه ور شود. بر روی این "دانه" است که نمایشگاه آینده مجموعه کریستال شما رشد خواهد کرد.

3) ظرف را با محلول داخل آن قرار دهید فرم بازبه یک مکان گرم وقتی کریستال به اندازه کافی بزرگ شد، آن را از محلول خارج کنید، آن را با یک پارچه نرم خشک کنید یا دستمال کاغذینخ را برش دهید و لبه های کریستال را با لاک بی رنگ بپوشانید تا از "هوازدگی" در هوا محافظت کنید.

مشاهده روند رشد بلورهای سولفات مس.

برای شروع، ما محلول سولفات مس را در یک فنجان ریختیم و یک دانه را به یک نخ گره زدیم. و کریستال را داخل لیوان انداختند. روز بعد یک پلی کریستال نسبتاً بزرگ به طول حدود 2 سانتی متر داشتیم. کریستال خود بسیار ناهموار بود، با ستون های کوچک. هر چقدر منتظر بودیم، تبلور بیشتر ادامه پیدا نکرد.

اما ما به همین جا بسنده نکردیم و دو کریستال دیگر از سولفات مس ساختیم. ما فقط دانه را از ستون کریستال شکست خورده برداشتیم. در یک محلول دما دائما در حال تغییر بود، در حالی که در شیشه دیگر ثابت بود. بعد از چند روز دو تک بلور کامل سولفات مس به دست آوردیم. معلوم شد که آنها دارای لبه های صاف، کاملا متقارن هستند. بنابراین متوجه شدم که برای ایجاد یک کریستال صاف، دانه نیز باید صاف و متقارن باشد.

مشاهده فرآیند رشد کریستال در محلول های نمک زیر میکروسکوپ.

بررسی کریستال ها در زیر میکروسکوپ بسیار جالب است، زیرا هر چه کریستال "جوان تر" باشد، شکل آن منظم تر است. مطالعه کریستال ها در زیر میکروسکوپ زمان و منابع زیادی را نمی طلبد: برای تهیه محلول تنها به چند گرم نمک نیاز است و رشد کریستال زمان زیادی نمی برد.

چند قطره از محلول اشباع نمک های مختلف روی یک لام میکروسکوپ استفاده شد. شیشه را با یک لامپ روح کمی گرم کرده و روی صحنه میکروسکوپ قرار دادند. با حرکت اسلاید و تنظیم بزرگنمایی، به موقعیتی دست یافتیم که قطره تمام میدان دید میکروسکوپ را اشغال کرد. پس از مدت زمان کوتاهی (حدود 1 دقیقه)، تبلور در لبه قطره شروع شد، جایی که سریعتر خشک می شود. کریستال های کوچک به دست آمده یک پوسته مات پیوسته در لبه های قطره تشکیل دادند که در نور عبوری تیره به نظر می رسد. به تدریج، از این انبوه کریستال ها، نوک های جداگانه کریستال های منفرد شروع به بیرون آمدن کردند، به سمت قطره هدایت شدند، که با رشد، اشکال مختلفی را تشکیل دادند. معمولاً مراکز کریستالیزاسیون جدید در فضای آزاد داخل قطره به طور خود به خود ایجاد نمی شوند. پس از مدتی، تمام میدان دید با کریستال ها پر شد و تبلور تقریباً کامل شد.

نتیجه

بنابراین کریستال ها یکی از زیباترین و اسرارآمیزترین مخلوقات طبیعت هستند. ما در جهانی متشکل از کریستال ها زندگی می کنیم، با آنها می سازیم، آنها را پردازش می کنیم، می خوریم، با آنها شفا می دهیم... علم کریستالوگرافی به مطالعه انواع کریستال ها می پردازد. او به طور جامع مواد کریستالی را بررسی می کند، خواص و ساختار آنها را مطالعه می کند. در زمان های قدیم، کریستال ها کمیاب در نظر گرفته می شدند. در واقع، کشف بلورهای بزرگ همگن در طبیعت یک پدیده نادر است. با این حال، مواد کریستالی ریز بسیار رایج هستند. به عنوان مثال، تقریبا تمام سنگ ها: گرانیت، ماسه سنگ، سنگ آهک بلورین هستند. حتی برخی از قسمت های بدن مانند قرنیه چشم، ویتامین ها و غلاف اعصاب کریستالی هستند. مسیر طولانی جستجوها و اکتشافات، از اندازه گیری شکل خارجی کریستال ها تا ظرافت های ساختار اتمی آنها، هنوز کامل نشده است. اما اکنون محققان ساختار آن را به خوبی مطالعه کرده اند و در حال یادگیری کنترل خواص کریستال ها هستند.

در نتیجه کار انجام شده، می توانم نتایج زیر را بگیرم:

1. کریستال حالت جامد ماده است. شکل مشخصی دارد و تعداد لبه های مشخصی دارد.

2. کریستال ها رنگ های مختلفی دارند، اما بیشتر آنها شفاف هستند.

3. کریستال ها اصلا چیز کمیاب موزه ای نیستند. کریستال ها همه جا ما را احاطه کرده اند. مواد جامدی که از آنها خانه ها می سازیم و ماشین ها می سازیم، موادی که در زندگی روزمره استفاده می کنیم - تقریباً همه آنها متعلق به کریستال ها هستند. شن و ماسه و گرانیت، نمک سفره و شکر، الماس و زمرد، مس و آهن - همه اینها اجسام کریستالی هستند.

4. با ارزش ترین کریستال ها جواهرات هستند.

5. من یک کریستال را در خانه از محلول اشباع سولفات مس رشد دادم.

بنابراین، اهداف و اهدافی که در ابتدای کارم بیان کردم محقق شده است. در نتیجه کار، من به طور تجربی شواهدی برای فرضیه ای که توسط کریستالوگراف انگلیسی فرانک در مورد رشد تدریجی بلورها مطرح شده بود، یافتم.

کار انجام شده بسیار جالب و سرگرم کننده بود. من همچنین می خواهم کریستال هایی را از مواد دیگر رشد دهم، زیرا تعداد زیادی از آنها در اطراف ما وجود دارد ...

ارسال شده در Allbest.ru

...

اسناد مشابه

بلورهای جامد: ساختار، رشد، خواص. "وجود نظم" در جهت گیری فضایی مولکول ها به عنوان ویژگی کریستال های مایع. نور پلاریزه خطی کریستال های نماتیک، اسمکتیک و کلستریک. مفهوم کلی فروالکتریک

کار دوره، اضافه شده در 11/17/2012


نمونه هایی از استفاده از تک کریستال ها. هفت سیستم کریستالی: تری کلینیک، تک کلینیک، لوزی، چهار ضلعی، لوزی وجهی، شش ضلعی و مکعبی. اشکال کریستالی ساده به دست آوردن محلول فوق اشباع و رشد یک کریستال.

ارائه، اضافه شده در 04/09/2012


تاریخچه کشف کریستال های مایع، ویژگی های ساختار مولکولی، ساختار. طبقه بندی و انواع کریستال های مایع، خواص آنها، ارزیابی مزایا و معایب استفاده عملی. روش های کنترل کریستال های مایع

کار دوره، اضافه شده 05/08/2012


ویژگی های عمومیپدیده های سطحی در کریستال های مایع توجه ویژگی های متمایز کنندهکریستال های مایع اسمکتیک، درجات مختلف ترتیب آنها. مطالعه ناهمسانگردی خواص فیزیکی مزوفاز، درجه ترتیب.

چکیده، اضافه شده در 10/10/2015


حالت کریستالی مایع (مزومورفیک) ماده. شکل گیری فاز جدید. انواع کریستال های مایع: اسماتیک، نماتیک و کلستریک. کریستال های مایع ترموتروپ و لیوتروپیک. کار D. Forlander که به سنتز ترکیبات کمک کرد.

ارائه، اضافه شده در 2010/12/27


تاریخچه کشف کریستال های مایع. طبقه بندی، ساختار مولکولی و ساختار آنها. کریستال های مایع ترموتروپ: نوع اسمکتیک، نماتیک و کلستریک. کریستال های مایع لیوتروپیک ناهمسانگردی خواص فیزیکی نحوه کنترل کریستال های مایع

چکیده، اضافه شده در 2010/05/27


مفهوم ساختار ماده و عوامل اصلی مؤثر در شکل گیری آن. مشخصات اصلی مواد بی شکل و کریستالی، انواع شبکه های کریستالی. تأثیر نوع پیوند بر ساختار و خواص بلورها. جوهر ایزومورفیسم و ​​چندشکلی.

تست، اضافه شده در 2010/10/26


خواص فیزیکی و فیزیکی و شیمیایی فریت ها ساختار اسپینل نرمال و معکوس. مروری بر روش زینترینگ و پرس گرم. کریستال های مغناطیسی با ساختار شش ضلعی. کاربرد فریت ها در رادیو الکترونیک و فناوری کامپیوتر.

کار دوره، اضافه شده در 12/12/2016


اپیتاکسی رشد جهت دار یک کریستال بر روی سطح کریستال دیگر (زیر لایه) است. بررسی اشکال بلورهای NaCl تشکیل شده در هنگام تصعید از محلول آبی. مطابقت ساختاری جفت‌های همپایه در امتداد چهره‌های برافزایشی و ردیف‌های منفرد.

کار دوره، اضافه شده در 04/04/2011


مطالعه مفهوم، انواع و روش‌های تشکیل کریستال‌ها - جامداتی که در آنها اتم‌ها به طور منظم مرتب می‌شوند و یک آرایش فضایی تناوبی سه‌بعدی را تشکیل می‌دهند - یک شبکه کریستالی. تشکیل کریستال از مذاب، محلول، بخار.

بشریت از زمان های قدیم از کریستال ها استفاده می کرده است. در ابتدا، این کریستال های طبیعی بودند که به عنوان ابزار و وسیله ای برای شفا و مراقبه استفاده می شدند. بعد سنگ های کمیابو فلزات گرانبهاشروع به عمل به عنوان پول نقد کرد. تحقیقات و اکتشافات علمی بنیادی قرن بیستم امکان توسعه روش هایی برای تولید کریستال های مصنوعی و گسترش قابل توجهی دامنه کاربرد آنها را فراهم کرد.

تک کریستال یک بلور همگن است که دارای شبکه کریستالی پیوسته و ناهمسانگردی خواص است. شکل خارجی یک کریستال به ساختار بلور اتمی و شرایط تبلور بستگی دارد. نمونه هایی از تک بلورها عبارتند از تک بلورهای کوارتز، سنگ نمک، اسپار ایسلند، الماس و توپاز.

اگر سرعت رشد کریستال بالا باشد، پلی کریستال هایی تشکیل می شود که دارای تعداد زیادی ازتک کریستال ها تک بلورهای مواد با خلوص بالا بدون توجه به روش تولید دارای خواص یکسانی هستند.

امروزه حدود 150 روش برای تولید تک بلورها وجود دارد: فاز بخار، فاز مایع (محلول ها و مذاب ها) و فاز جامد.

در دپارتمان مواد با دمای بالا و متالورژی پودر، من از جدیدترین روش برای رشد تک بلورهای هگزابورید لانتانیم و آلیاژهای مختلف یوتکتیک بر اساس آن استفاده می کنم. تک بلورهای این ترکیبات برای ساخت کاتدهای مورد استفاده در فناوری انتشار استفاده می شود.

به لطف توسعه مهندسی برق و الکترونیک، استفاده از تک کریستال ها سال به سال در حال افزایش است. قطعات ساخته شده از مواد تک کریستالی با خلوص بالا را می توان در تمام مدل های جدید دستگاه های الکترونیکی، از رادیو گرفته تا ماشین های محاسباتی الکترونیکی بزرگ، مشاهده کرد.

فناوری فاقد مجموعه ای از خواص کریستال های طبیعی است، بنابراین دانشمندان یک روش تکنولوژیکی پیچیده را برای ایجاد ابداع کرده اند. کریستال مانندمواد با خواص میانی، با رشد لایه های فوق نازک (چند تا ده ها نانومتر) کریستال های متناوب با شبکه های کریستالی مشابه - روش اپیتاکسی. به این بلورها بلورهای فوتونی می گویند.

کریستال های فوتونیک دارای نوارهای انرژی ممنوع هستند - این مقادیر انرژی فوتون ها هستند که نمی توانند به کریستال نفوذ کنند و در آن حل شوند. اگر انرژی کوانتوم نور مقدار قابل قبولی داشته باشد، آنگاه با موفقیت از کریستال عبور خواهد کرد. به این معنا که کریستال های فوتونی می توانند به عنوان یک فیلتر نور عمل کنند که فوتون ها را با مقادیر انرژی مشخص منتقل می کند و بقیه را فیلتر می کند.

بلورهای فوتونیک دارای 3 گروه هستند که با توجه به تعداد محورهای فضایی که ضریب شکست در آنها تغییر می کند تعیین می شود. بر اساس این معیار، بلورها به یک، دو و سه بعدی تقسیم می شوند.

نماینده شناخته شده بلورهای فوتونیک عقیق است که دارای یک الگوی رنگی شگفت انگیز است که دقیقاً به دلیل وجود مناطق انرژی ممنوع ظاهر می شود.

تک بلورهای یاقوت کبود مصنوعی فقط کمی کمتر از سختی الماس هستند و مقاومت بالایی در برابر خراش دارند که به آنها اجازه می دهد به عنوان صفحه نمایش محافظ در دستگاه های الکترونیکی (تبلت ها، تلفن های هوشمند و غیره) استفاده شوند. استفاده از روش Czochralski امکان به دست آوردن تک بلورهای عظیم یاقوت کبود مصنوعی را فراهم می کند.

امروزه، دانشمندان به طور فزاینده ای در مورد نانو کریستال ها صحبت می کنند. نانوکریستال ها می توانند اندازه ای از 1 تا 10 نانومتر داشته باشند که به نوع نانوبلورها و همچنین به روش تولید آنها بستگی دارد. آنها معمولاً 100 نانومتر برای سرامیک ها و فلزات، 50 نانومتر برای الماس و گرافیت و 10 نانومتر برای نیمه هادی ها هستند. اندازه نانوکریستال ها بر ظاهر خواص غیرعادی در مواد رایج تأثیر می گذارد.

(بازدید شده 1,333 بار، 1 بازدید امروز)

کریستال های مصنوعی

برای مدت طولانی، انسان آرزوی سنتز سنگ هایی را داشته است که به اندازه سنگ های موجود در طبیعت ارزشمند هستند. تا قرن بیستم، چنین تلاش هایی ناموفق بود. اما در سال 1902 به دست آمد یاقوت و یاقوت کبود که دارای خواص سنگ های طبیعی است. اکنون چنین مواد معدنی سالانه میلیون ها قیراط تولید می شود!

بعدها، در اواخر دهه 1940، زمرد سنتز شد و در سال 1955، جنرال الکتریک و موسسه فیزیکی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی تولید الماس مصنوعی را گزارش کردند.

بسیاری از نیازهای تکنولوژیکی برای کریستال‌ها، تحقیقات در مورد روش‌های رشد کریستال‌هایی با خواص شیمیایی، فیزیکی و الکتریکی از پیش تعیین‌شده را تحریک کرده‌اند. تلاش‌های محققان بی‌فایده نبود و روش‌هایی برای رشد کریستال‌های بزرگ از صدها ماده یافت شد که بسیاری از آنها مشابه طبیعی ندارند. در آزمایشگاه، بلورها تحت شرایط کنترل شده به دقت رشد می کنند تا از خواص مطلوب اطمینان حاصل شود، و کریستال های آزمایشگاهی به همان روشی که در طبیعت وجود دارد - از محلول، مذاب یا بخار تشکیل می شوند.

کاربرد کریستال های مصنوعی

کاربردهای کریستال در علم و فناوری به قدری متعدد و متنوع است که فهرست کردن آنها دشوار است. بنابراین به چند مثال بسنده می کنیم.

سخت ترین و کمیاب ترین مواد معدنی طبیعی الماس است. امروزه الماس در درجه اول یک سنگ کاری است نه یک سنگ تزئینی. الماس به دلیل سختی استثنایی خود نقش بسیار زیادی در فناوری ایفا می کند. از اره های الماسی برای تراش سنگ استفاده می شود. اره الماسی یک دیسک فولادی دوار بزرگ (به قطر تا 2 متر) است که بر روی لبه های آن برش ها یا بریدگی هایی ایجاد می شود. پودر الماس ریز مخلوط با مقداری ماده چسبنده به این برش ها مالیده می شود. چنین دیسکی که با سرعت بالا می چرخد، به سرعت هر سنگی را اره می کند. الماس هنگام حفاری سنگ ها و عملیات معدنی از اهمیت زیادی برخوردار است. پودر الماس برای سنگ زنی و صیقل دادن سنگ های سخت و فولاد سخت شده استفاده می شود. خود الماس را فقط می توان تراش داد، جلا داد و با الماس حکاکی کرد. حیاتی ترین قطعات موتور در تولید خودرو و هواپیما با برش الماس و مته پردازش می شود.

یاقوت کبود و یاقوت کبود از زیباترین و گرانترین سنگهای قیمتی هستند. همه این سنگ ها دارای ویژگی های دیگری هستند، متوسط ​​تر، اما مفید.

آنها همچنین یک برادر کاملاً نامحسوس دارند: کوراندوم قهوه ای، مات، ریز - سنباده که برای تمیز کردن فلز استفاده می شود که از آن پارچه سنباده درست می شود. سنگ کوراندوم با تمام انواعش یکی از سخت ترین سنگ های روی زمین است که بعد از الماس سخت ترین آنهاست. از کوراندوم می توان برای سوراخ کردن، آسیاب کردن، صیقل دادن، تیز کردن سنگ و فلز استفاده کرد. چرخ های سنگ زنی، سنگ زنی و پودرهای آسیاب از کوراندوم و سنباده ساخته می شوند.

کل صنعت ساعت بر روی یاقوت های مصنوعی کار می کند. زندگی جدیدیاقوت یک لیزر است، دستگاه فوق‌العاده روزگار ما. در سال 1960 اولین لیزر روبی ایجاد شد. معلوم شد که کریستال یاقوت نور را تقویت می کند. لیزر درخشان تر از هزار خورشید می درخشد. یک پرتو قدرتمند - قدرت بسیار زیاد. به راحتی از طریق ورق فلز می سوزد، سیم های فلزی را جوش می دهد، از طریق لوله های فلزی می سوزد و نازک ترین سوراخ ها را در آلیاژهای سخت و الماس ایجاد می کند. این عملکردها توسط یک لیزر جامد با استفاده از یاقوت و گارنت انجام می شود. در جراحی چشم بیشتر از لیزرهای یاقوتی استفاده می شود.

یاقوت کبود شفاف است، بنابراین صفحاتی برای ابزارهای نوری از آن ساخته می شود.

سنگ چخماق، آمتیست، جاسپر، عقیق، کلسدونی همه انواع کوارتز هستند. دانه های کوچک کوارتز ماسه را تشکیل می دهند. و زیباترین و شگفت انگیزترین نوع کوارتز کریستال سنگی است. کریستال های کوارتز شفاف بنابراین، لنزها، منشورها و سایر بخش‌های ابزار نوری از کوارتز شفاف ساخته می‌شوند. خواص الکتریکی کوارتز به ویژه شگفت انگیز است. اگر یک کریستال کوارتز را فشرده یا کشش دهید، بارهای الکتریکی روی لبه های آن ظاهر می شود.

کریستال ها همچنین به طور گسترده ای برای تولید مثل، ضبط و انتقال صدا استفاده می شوند، همچنین روش های کریستالی برای اندازه گیری فشار خون در رگ های خونی انسان و فشار آب در ساقه و تنه گیاهان وجود دارد. صنعت الکترواپتیکی یک صنعت کریستال است. این بسیار بزرگ و متنوع است؛ کارخانه های آن صدها نوع کریستال را برای استفاده در اپتیک، آکوستیک، الکترونیک رادیویی و فناوری لیزر رشد و پردازش می کنند.

ماده پلی کریستالی پولاروید نیز کاربرد خود را در فناوری پیدا کرده است. در عینک های پولاروید از فیلم های پولاروید استفاده می شود. پولارویدها تابش نور منعکس شده را خنثی می کنند و به همه نورهای دیگر اجازه عبور می دهند. آنها برای کاوشگران قطبی که دائماً باید به انعکاس خیره کننده پرتوهای خورشید از یک میدان برفی یخی نگاه کنند، ضروری هستند.

عینک پولاروید به جلوگیری از برخورد با اتومبیل های روبرو کمک می کند ، که اغلب به دلیل این واقعیت است که چراغ های اتومبیل روبروی راننده را کور می کند و او این اتومبیل را نمی بیند. اگر شیشه جلوی خودروها و شیشه چراغ‌های خودرو از پولاروید باشد، شیشه جلو نور چراغ‌های خودروی مقابل را وارد نمی‌کند و آن را خاموش می‌کند.