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晶体与非晶体的结构差异

来源:未知作者:范瑞开 点击:所属专题: 晶体性质
晶体和非晶体的区别: a.单晶体都具有有规则的几何形状,例如,食盐晶体是立方体、冰雪晶体为六角形等,而非晶体没有一定的外形。 单晶体之所以有规则的外形,是由于组成晶体的物质微粒依照一定的规律在空间排成整齐的行列,构成所谓的空间点阵。例如,实验观察到的食

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晶体和非晶体的区别:

a.单晶体都具有有规则的几何形状,例如,食盐晶体是立方体、冰雪晶体为六角形等,而非晶体没有一定的外形。 
  单晶体之所以有规则的外形,是由于组成晶体的物质微粒依照一定的规律在空间排成整齐的行列,构成所谓的空间点阵。例如,实验观察到的食盐晶体是由钠离子和氯离子等距离交错排列构成的。

b.单晶体具有各向异性的特性。例如,云母的结晶薄片,在外力的作用下,很容易沿平行于薄片的平面裂开。但要使薄片断裂,则困难得多。这说明晶体在各个方向上的力学性质不同,而非晶体玻璃在破碎时,其碎片的形状是完全任意的。又如,在云母片上,涂上一层薄薄的石蜡,然后用炽热的钢针去接触云母片的反面,则石蜡沿着以接触点为中心,向四周熔化成椭圆形,这表明云母晶体在各方向上的导热性不同;如果用玻璃板代替云母片重做上面实验,发现熔化了的石蜡在玻璃板上总成圆形,这说明非晶体的玻璃在各个方向上的导热性相同。

c.晶体必须达到熔点时才能熔解。不同的晶体,具有各不相同的熔点。且在熔解过程中温度保持不变。而非晶体在熔解过程中,没有明确的熔点,随着温度升高,物质首先变软,然后逐渐由稠变稀。

晶体和非晶体可以相互转化。许多物质既可以以晶体形式存在,又可以以非晶体形式存在。如把水晶的结晶溶化,再使它冷却,可得非晶体的石英玻璃。而非晶体的玻璃,经过相当长的时间后,在它里面生成了微小的晶体,形成透明性减弱的模糊斑点。这说明晶体转化为非晶体需要一定的条件,而非晶体经过一定时间会自动变成晶体。这是因为非晶体是不稳定的,所谓非晶体物质并不是什么永不结晶的物质,而是在非晶体凝固过程中,分子还没有来得及达到能量最低处,已过早地被一定大小的内摩擦粘住,凝成固体。这时它的能量不是处于最小状态。分子将继续向能量最小的方向运动,有逐渐变成晶体的趋势。 

晶体与非晶体在一定条件下是可以互相转化的

由非晶态转化为晶态,这一过程称为晶化(crystallizing)或脱玻化(devitrification)。晶化过程可以自发进行,因为非晶态内能高、不稳定,而晶态内能低、稳定。

相反,晶体也可因内部质点的规则排列遭到破坏而转化为非晶态,这个过程称为非晶化(noncrystallizing)。非晶化一般需要外能。

因为晶体比非晶体稳定,所以晶体的分布十分广泛,自然界的固体物质中,绝大多数是晶体。

我们日常生活中接触到的石头、沙子、金属器材、水泥制品、食盐、糖、甚至土壤等等,大多数是由晶体组成的。在这些物质中,晶体颗粒大小十分悬殊,有的晶体尺寸可达几米或几十米,但有的晶体(例如在土壤中的晶体)则只有微米级大小。

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