کریستالوگرافی

تعداد بازدید: 2186
چهارشنبه 03 دي 1393

کریستالوگرافی

کریستالوگرافی (Crystallography)، زیر مجموعه ای از علم کانی شناسی یا مینرالوژی است و علم آرایش اتم ها در جامدات است.  این علم در یک نکته مهم از علوم فیزیک و شیمی که رابطه نزدیکی با آن دارند متمایز می شود. در حالی که موضوع این علوم بررسی حالات و تغییرات جسم است، هدف اصلی بلورشناسی در وهله اول بررسی خود جسم است و این جسم بلور یا کریستال نامیده می شود. بلور یا کریستال از واژه ای یونانی به معنای یخ، گرفته شده است.

با توسعه دانش، مطالعه حالت تبلور ماده برای علاقمندان این علم اهمیت فروانی یافت و با پیشرفت آن مشخص شد که بخش اعظم مواد تشکیل دهنده کره زمین به صورت مواد متبلور (کانی ها) هستند و بدین ترتیب شناسایی بلورها و حالت تبلور جای خود را در میان سایر رشته های علوم باز کرد. سنگ گرانیت، سنگ آهک، مرمر، ماسه سنگ، فلزات و حتی خاک های رسی و گرد و غبار متبلور هستند. تشکیل بلور تنها از منشا معدنی صورت نمی گیرد، بلکه در بین ترکیبات آلی نیز مواد بسیار زیادی متبلور هستند. قند، نفتالین، سلولز، کائوچو و ویتامین ها  نیز ساختار بلوری دارند.

 در مباحث کریستالوگرافی به همگن بودن ساختار توجه شده است، ولی لزوما بلورها در جهات مختلف کریستالی، رفتار مشابهی را نشان نمی دهند. علت این تفاوت، به نحوه قرارگیری اتم ها، صفحات تشکیل دهنده بلورها، میزان تراکم اتمی و پیوندهای اتمی و یونی وابسته است. فاصله اتم ها در ساختار به نیروهای بین اتمی، دما، فشار و نیروهای مکانیکی وابسته است.

ساختار بلورها

هر جسمی از اجتماع اتم های خنثی و یا از یون هایی که دارای بار الکتریکی مثبت و منفی، یا از مولکول ها تشکیل شده است. بلور مجموعه ای از اتم ها است که نظم تکرار شونده ای در سه بعد دارند. عامل نگهدارنده اتم ها در کنار یکدیگر و در فاصله ای مشخص، برآیندی از نیروهای جاذبه و دافعه است. اتم ها و یون ها در فلزات و آلیاژها با نظم مشخصی آرایش یافته اند، بنابراین فلزات نیز نوعی بلور هستند.

سلول واحد و پارامتر شبکه

بر اساس قوانین ترمودینامیکی، اتم ها تمایل دارند در موقعیت پایدار قرار بگیرند. شبکه فضایی، شبکه ای سه بعدی از خطوطی است که مراکز اتم ها را به یکدیگر متصل می کند. کوچک ترین واحدی که متقارن بوده و بیانگر خصوصیات بلوری باشد، سلول واحد نامیده می شود. بلور قرار گیری سلول ها واحد در کنار هم ایجاد می شود. خصوصیات سلول واحد توسط پارامترهای شبکه تعیین می شود. پارامترهای شبکه شامل طول اضلاع سلول واحد یعنی a، b و c و زوایای بین اضلاع در سلول واحد، یعنی α بین (b و c) و β بین ( a و c) و γ (بین a و b) می شوند.


پارامترهای شبکه

نمایش شبکه بلوری

شبکه های بلوری به دو روش کره های صلب و شبکه نقطه ای نمایش داده می شوند. در روش کره های صلب، اتم ها به صورت کره در نظر گرفته می شوند. در روش شبکه نقطه ای، اتم ها به صورت نقطه و پیوندهای بین اتمی به صورت خط در نظر گرفته می شوند.

نمایش شبکه بلوری

فقط شکل های هندسی خاصی می توانند به طور متناوب تکرار شوند تا فضا پر شود. این آرایش نیازمند 14 شبکه براوه است. آگوست براوه اولین فردی بود که این شبکه های فضایی را پیشنهاد کرد و این شبکه ها به نام او نامگذاری شدند.

سیستم های کریستالی

با تغییر پارامترهای شبکه (طول بردارها و زاویه میان آن ها) اشکال مختلفی ایجاد می شوند. به این صورت تنها هفت سیستم ایجاد می شود که حالات ممکن برای شبکه های کریستالی را بیان می کند. هفت سیستم کریستالی عبارتند از مکعبی، تتراگونال، ارتورمبیک، رمبوهدرال، هگزاگونال، منوکلینیک و تری کلینیک. شبکه های چهارده گانه براوه از هفت سیستم کریستالی منشعب شده اند.

 

سیستم بلوری

مکعبی

(Cubic)

هگزاگونال

(Hexagonal)

رومبوهدرال

(Rhombohedral)

تتراگونال

(Tetragonal)

ارتورمبیک

(Orthorhombic)

مونوکلینیک

(Monoclinic)

تری کلینیک

(Triclinic)

پارامترهای شبکه

a=b=c

α=β=γ=90o

a1=a2=a3≠c

α1= α23=120, γ=90o

a=b=c

α=β=γ≠90o

a=b≠c

α=β=γ=90o

a≠b≠c

α=β=γ=90o

a≠b≠c

α=β=90oγ

a≠b≠c

αβγ90o

 

فاصله بین صفحات اتمی و حجم سلول واحد

فاصله بین صفحات کریستالی و حجم سلول واحد بر حسب اندیس میلر و ثوابت شبکه برای سیستم های کریستالی مختلف به شرح است.

 

سیستم بلوری

فاصله بین صفحات

حجم سلول واحد (V)

مکعبی

تتراگونال

ارتورمبیک

رمبوهدرال

هگزاگونال

منوکلینیک

تریکلینیک

 

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

حسین عرفانی ، بلورشناسی ، انتشارات دانشگاه تهران ، 1374.

علیرضا کیانی رشید ، بلورشناسی مواد ، دانشگاه فردوسی مشهد ، 1389.

صفحه مهندسی مواد و متالورژی

مجله علمی ویکی پی جی

 

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

کریستالوگرافی از دید ngdir.ir

بلور شناسی، علم مطالعه بلورهاست. با ارائه روشی برای توضیح چگونگی تعیین خواص فیزیکی ماده از روی سطح آن ، یعنی اصل تقارن بلور شناسی بصورت علمی مستقل در آمد. در دهه 1880 ، فیزیکدانان شواهد کافی گرد آورده بودند که پدیده‌های مختلفی از قبیل در شکستگی ، انبساط گرمایی ، وقف الکتریسیته و پیزو الکتریسیته را باید با استفاده از شکل بلور توضیح داد. برای مطالعه بلورها روشهای مختلفی وجود دارد که از مهمترین آنها بلور شناسی توسط اشعه ایکس و روشهای پراش الکترون...ادامه

کریستالوگرافی از دید wikipedia.com

Crystallography is the science of the arrangement of atoms in solids. The word "crystallography" derives from the Greek words crystallon = cold drop / frozen drop, with its meaning extending to all solids with some degree of transparency, and grapho = write. Before the development of X-ray diffraction crystallography (see below), the study of crystals was based on their geometry. This involves measuring the angles of crystal faces relative to theoretical reference axes (crystallographic axes), and establishing the symmetry of the crystal in question. The former is carried out using a goniometer. The position in 3D space of each crystal face is plotted on a stereographic net, e.g. Wulff net or Lambert net. In fact, the pole to each face is plotted on the net. Each point is labelled with its Miller index. The final plot allows the symmetry of the crystal to be established. Crystallographic methods now depend on the analysis of the diffraction patterns of a sample targeted by a beam of some type. Although X-rays are most commonly used, the beam is not always electromagnetic radiation. For some purposes electrons or neutrons are used. This is facilitated by the wave properties of the particles. Crystallographers often explicitly state the type of illumination used when referring to a method, as with the terms X-ray diffraction, neutron diffraction and electron diffraction. These three types of radiation interact with the specimen in different ways. X-rays interact with the spatial distribution of the valence electrons, while electrons are charged particles and therefore feel the total charge distribution of both the atomic nuclei and the surrounding electrons. Neutrons are scattered by the atomic nuclei through the strong nuclear forces, but in addition, the magnetic moment of neutrons is non-zero. They are therefore also scattered by magnetic fields. When neutrons are scattered from hydrogen-containing materials, they produce diffraction patterns with high noise levels. However, the material can sometimes be treated to substitute deuterium for hydrogen. Because of these different forms of interaction, the three types of radiation are suitable for different crystallographic studies...more

کریستالوگرافی از دید ruppweb.org

The knowledge of accurate molecular structures is a prerequisite for rational drug design and for structure based functional studies to aid the development of effective therapeutic agents and drugs. Crystallography can reliably provide the answer to many structure related questions, from global folds to atomic details of bonding. In contrast to NMR (which is a spectroscopic method), no size limitation exists for the molecule or complex to be studied. The price for the high accuracy of crystallographic structures is that a good crystal must be found, and that limited information about the molecule's dynamic behavior in solution is available from one single diffraction experiment. In the core regions of the molecules, X-ray and NMR structures agree very well, and enzymes maintain their activity even in crystals, which often requires the design of non-reactive substrates to study enzyme mechanisms...more

بلورشناسی
علم کریستالوگرافی
علم بلورشناسی
علم بلور شناسی
بلور شناسی
برچسب ها: شبکهخواص فیزیکی موادکریستالوگرافیبلورشناسیعلم مواد
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1396
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
گزارش اولین روز برگزاری هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران-مرداد 96
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران  با حضور تعداد زیادی از شرکت ...بیشتر
افتتاح کارخانه ایران خودرو با بویلر های شرکت پاکمن
کارخانه خودروسازی "ایران خودرو" کرمانشاه با حضور معاون اول رییس جمهور ...بیشتر
انتخابات هیأت مدیره و بازرسین انجمن صنعت تاسیسات ایران
به نقل از انجمن صنعت تاسیسات، در مجمع عمومی عادی سالانه انجمن صنعت تأسیسات که در ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان هفدهمین دوره- مرداد 96
         عنوان نمایشگاه: هفدهمین نمایشگا ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان، معماری و عمران، صنایع سرمایشی گرمایشی مشهد-تیر 96
عنوان : بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان، معماری و عمران، صنایع سرمایشی ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان اربیل عراق 2017
عنوان:نمايشگاه بين المللی ساختمان شهر: اربيل-عراق سال برگزاری: 96 ...بیشتر
یازدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان قزوین-بهمن 96
عنوان : نمایشگاه صنعت ساختمان قزوین 96 یازدهمین دوره شهر : قزوین س ...بیشتر
نمایشگاه تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی گرمایشی قزوین-شهریورماه 96
عنوان : نمایشگاه تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی گرمایشی قزوین شهر : ...بیشتر
سیزدهمین نمایشگاه آب، تاسیسات آب و فاضلاب شیراز- دیماه 96
عنوان : سیزدهمین نمایشگاه آب، تاسیسات آب و فاضلاب شیراز  96 شه ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت شیراز -آبان ماه 96
عنوان : نمایشگاه بین المللی صنعت شیراز 96 هفتمین دوره شهر : شیراز ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر