Klíčový rozdíl mezi krystaly a kvazikrystaly je v tom, že krystaly mají uspořádanou strukturu, která je periodická, zatímco kvazikrystaly mají také uspořádanou strukturu, která není striktně periodická.
Pojmy krystaly a kvazikrystaly jsou užitečné v oblasti krystalografie, která spadá pod průmyslovou chemii. Krystaly jsou monomerní jednotky krystalických materiálů, zatímco kvazikrystaly jsou typy krystalů, které obsahují pole atomů, které jsou uspořádané, ale nejsou přísně periodické.
Co jsou krystaly?
Krystaly jsou monomerní jednotky krystalických materiálů. Tyto pevné krystalické sloučeniny obsahují své atomy, molekuly nebo ionty uspořádané do vysoce uspořádané mikroskopické struktury. Tyto jednotky tvoří krystalickou mřížku krystalického materiálu. Krystalová mřížka se může rozprostírat všemi směry. Kromě toho můžeme identifikovat mikroskopické monokrystaly krystalických materiálů pomocí geometrických tvarů. Při zvažování geometrických tvarů se krystaly skládají z plochých ploch, které mají specifické a charakteristické orientace. Kromě toho je oborem studia krystalů krystalografie. Proces tvorby krystalů nazýváme růstem krystalů nebo krystalizací.
Obrázek 01: Krystalické a nekrystalické formy hmoty
V krystalové struktuře jsou atomy, molekuly nebo ionty uspořádány v periodickém uspořádání. Všechny pevné látky však nejsou krystaly. Mohou tam být nekrystalické látky, jak je znázorněno na obrázku výše. Pokud vezmeme v úvahu vodu, když voda začne mrznout, fáze hmoty se změní z kapalné na pevnou a malé ledové krystalky mají tendenci růst, dokud nedojde k fúzi (která vytvoří polykrystalickou strukturu).
Můžeme ukázat základní buňku pro krystalický materiál. Jednotková buňka je pomyslná krabice, která obsahuje jeden nebo více atomů ve specifickém uspořádání. Jednotkové buňky mají obvykle tendenci se skládat do 3D uspořádání a vytvářet krystal. Krystaly poznáme podle jejich tvaru podle ploch s ostrými úhly.
Krystalizace je proces, při kterém se tvoří krystaly z tekutiny nebo materiálů rozpuštěných v tekutině. Pole krystalizace je velmi široké, protože jediná tekutina je schopna ztuhnout do mnoha různých forem v závislosti na podmínkách. Jedná se tedy o komplexní a rozsáhle studovaný obor.
Co jsou kvazikrystaly?
Kvazikrystaly jsou typem krystalů, které obsahují pole atomů, které jsou uspořádané, ale nejsou přísně periodické. Proto mohou mít kvazikrystaly určité podobnosti s normálními krystaly. Podobnosti mezi normálními krystaly a kvazikrystaly jsou uvedeny níže.
Obrázek 02: Kvazikrystal (kvazikrystalická struktura holmium-hořčík-zinek)
Tento typ krystalu je obvykle dobře známý svou schopností vykazovat pětinásobnou symetrii. Tato symetrie je v normálních periodických krystalech nemožná. Proto Mezinárodní unie krystalografie předefinovala „krystaly“, aby zahrnovala podrobnosti o kvazikrystalech.
Objev kvazikrystalů se odehrál v roce 1982. Tvorba těchto krystalů je vzácná, protože jen asi 100 známých pevných látek má tendenci tvořit kvazikrystaly ze 400 000 normálních periodických krystalových forem známých do roku 2004. Dan Shechtman navíc obdržel Nobelovu cenu za objev kvazikrystalů.
Jaké jsou podobnosti mezi krystaly a kvazikrystaly?
- Krystaly a kvazikrystaly jsou druhy krystalického materiálu.
- Zobrazují diskrétní obrazec v rentgenové difrakci.
- Oba jsou schopny tvořit tvary s hladkými a plochými tvářemi.
Jaký je rozdíl mezi krystaly a kvazikrystaly?
Pojmy krystaly a kvazikrystaly jsou užitečné v oblasti krystalografie. Jsou mezi nimi rozdíly a také určité podobnosti mezi těmito pojmy. Klíčový rozdíl mezi krystaly a kvazikrystaly je v tom, že krystaly mají uspořádanou strukturu, která je také periodická, zatímco kvazikrystaly mají také uspořádanou strukturu, která není přísně periodická.
Níže uvedená infografika uvádí rozdíly mezi krystaly a kvazikrystaly v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Krystaly vs kvazikrystaly
Kvazikrystaly jsou druh krystalů. Od běžných krystalů se liší svou chemickou strukturou. Klíčový rozdíl mezi krystaly a kvazikrystaly je v tom, že krystaly mají uspořádanou strukturu, která je také periodická, zatímco kvazikrystaly mají také uspořádanou strukturu, která není přísně periodická.
