Ključna razlika između kristala i kvazikristala je u tome što kristali imaju uređenu strukturu koja je periodična, dok kvazikristali takođe imaju uređenu strukturu koja nije striktno periodična.
Izrazi kristali i kvazikristali korisni su u oblasti kristalografije koja spada u industrijsku hemiju. Kristali su monomerne jedinice kristalnih materijala, dok su kvazikristali tipovi kristala koji sadrže nizove atoma koji su na uređeni način, ali nisu striktno periodični.
Šta su kristali?
Kristali su monomerne jedinice kristalnih materijala. Ova čvrsta kristalna jedinjenja sadrže svoje atome, molekule ili ione raspoređene u visoko uređenu mikroskopsku strukturu. Ove jedinice čine kristalnu rešetku kristalnog materijala. Kristalna rešetka se može širiti u svim smjerovima. Osim toga, možemo identificirati mikroskopske monokristale kristalnih materijala koristeći geometrijske oblike. Kada se razmatraju geometrijski oblici, kristali se sastoje od ravnih površina koje imaju specifične i karakteristične orijentacije. Štaviše, polje proučavanja kristala je kristalografija. Proces formiranja kristala nazivamo rastom kristala ili kristalizacijom.
Slika 01: Kristalni i nekristalni oblici materije
U kristalnoj strukturi, atomi, molekuli ili ioni su raspoređeni u periodičnom rasporedu. Međutim, sve čvrste materije nisu kristali. Mogu postojati nekristalne supstance, kao što je prikazano na gornjoj slici. Ako uzmemo u obzir vodu kada voda počne da se smrzava, faza materije prelazi iz tečne u čvrstu i mali kristali leda imaju tendenciju rasta sve dok ne dođe do fuzije (koja formira polikristalnu strukturu).
Možemo pokazati jediničnu ćeliju za kristalni materijal. Jedinična ćelija je zamišljena kutija koja sadrži jedan ili više atoma u određenom rasporedu. Tipično, jedinične ćelije imaju tendenciju da se slažu u 3D raspored, formirajući kristal. Kristale možemo prepoznati po njihovom obliku prema licima koja imaju oštre uglove.
Kristalizacija je proces u kojem se kristali formiraju iz fluida ili rastvorenih materijala u fluidu. Polje kristalizacije je vrlo široko jer se jedna tekućina može očvrsnuti u mnogo različitih oblika ovisno o uvjetima. Stoga je to kompleksna i opsežno proučavana oblast.
Šta su kvazikristali?
Kvazikristali su vrsta kristala koja sadrži nizove atoma koji su na uređeni način, ali nisu striktno periodični. Stoga, kvazikristali mogu imati neke sličnosti sa normalnim kristalima. Sličnosti između normalnih kristala i kvazikristala su prikazane ispod.
Slika 02: A Kvazikristal (kvazikristalna struktura holmijum-magnezijum-cink)
Uobičajeno, ovaj tip kristala je dobro poznat po svojoj sposobnosti da pokaže petostruku simetriju. Ova simetrija je nemoguća u normalnim periodičnim kristalima. Stoga je Međunarodna unija za kristalografiju redefinirala "kristale" kako bi uključila detalje o kvazikristalima.
Otkriće kvazikristala se dogodilo 1982. Formiranje ovih kristala je rijetka stvar jer samo oko 100 poznatih čvrstih tijela ima tendenciju da formira kvazikristale među 400 000 normalnih periodičnih kristalnih oblika poznatih do 2004. godine. Štaviše, Dan Shechtman je dobio Nobelovu nagradu za otkriće kvazikristala.
Koje su sličnosti između kristala i kvazikristala?
- Kristali i kvazikristali su vrste kristalnog materijala.
- Oni prikazuju diskretni uzorak u rendgenskoj difrakciji.
- Oba mogu da formiraju oblike sa glatkim i ravnim licima.
Koja je razlika između kristala i kvazikristala?
Izrazi kristali i kvazikristali korisni su u polju kristalografije. Postoje razlike između njih, kao i neke sličnosti između ovih pojmova. Ključna razlika između kristala i kvazikristala je u tome što kristali imaju uređenu strukturu koja je također periodična, dok kvazikristali također imaju uređenu strukturu koja nije striktno periodična.
Infografika ispod navodi razlike između kristala i kvazikristala u obliku tabele radi usporedbe.
Sažetak – Kristali protiv kvazikristala
Kvazikristali su vrsta kristala. Razlikuju se od običnih kristala po svojoj hemijskoj strukturi. Ključna razlika između kristala i kvazikristala je u tome što kristali imaju uređenu strukturu koja je također periodična, dok kvazikristali također imaju uređenu strukturu koja nije striktno periodična.
