تفاوت اصلی بین بلورها و شبه بلورها در این است که بلورها ساختار منظمی دارند که تناوبی است، در حالی که شبه بلورها ساختار منظمی دارند که کاملاً تناوبی نیست.
اصطلاح کریستال ها و شبه بلورها در زمینه کریستالوگرافی که تحت شیمی صنعتی قرار می گیرد مفید هستند. کریستال‌ها واحدهای مونومر مواد کریستالی هستند، در حالی که شبه بلورها انواع بلورهایی هستند که دارای آرایه‌هایی از اتم‌ها هستند که به صورت مرتب هستند اما کاملاً تناوبی نیستند.
کریستال ها چیست؟
کریستال ها واحدهای مونومر مواد کریستالی هستند.این ترکیبات کریستالی جامد حاوی اتم‌ها، مولکول‌ها یا یون‌های خود هستند که در یک ساختار میکروسکوپی بسیار منظم چیده شده‌اند. این واحدها شبکه کریستالی مواد کریستالی را تشکیل می دهند. شبکه کریستالی می تواند در همه جهات گسترش یابد. علاوه بر این، ما می توانیم تک بلورهای میکروسکوپی از مواد کریستالی را با استفاده از اشکال هندسی شناسایی کنیم. هنگام در نظر گرفتن اشکال هندسی، کریستال ها از وجوه مسطح تشکیل شده اند که جهت گیری های خاص و مشخصی دارند. همچنین زمینه مطالعه کریستال ها کریستالوگرافی است. ما فرآیند تشکیل کریستال ها را رشد بلور یا تبلور می نامیم.
شکل 01: اشکال کریستالی و غیر بلوری ماده
در ساختار بلوری، اتم‌ها، مولکول‌ها یا یون‌ها در آرایش تناوبی قرار گرفته‌اند.با این حال، تمام جامدات کریستال نیستند. همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است ممکن است مواد غیر کریستالی وجود داشته باشد. اگر زمانی که آب شروع به یخ زدن می کند، آب را در نظر بگیریم، فاز ماده از مایع به جامد تغییر می کند و کریستال های کوچک یخ تمایل به رشد دارند تا زمانی که همجوشی اتفاق بیفتد (که یک ساختار چند بلوری را تشکیل می دهد).
می توانیم یک سلول واحد برای مواد کریستالی نشان دهیم. سلول واحد یک جعبه خیالی است که شامل یک یا چند اتم در یک آرایش خاص است. به طور معمول، سلول های واحد تمایل دارند در یک آرایش سه بعدی روی هم قرار گیرند و یک کریستال را تشکیل دهند. ما می‌توانیم کریستال‌ها را از روی شکل آنها با توجه به زوایای تیز تشخیص دهیم.
کریستالیزاسیون فرآیندی است که در آن کریستال ها از یک سیال یا مواد محلول در یک سیال تشکیل می شوند. زمینه تبلور بسیار گسترده است زیرا یک سیال منفرد می تواند بسته به شرایط به اشکال مختلف جامد شود. بنابراین، این یک زمینه پیچیده و گسترده است.
Quasicrystals چیست؟
شبه بلورها نوعی کریستال هستند که دارای آرایه هایی از اتم ها هستند که به صورت مرتب هستند اما کاملاً تناوبی نیستند. بنابراین، شبه بلورها ممکن است شباهت هایی با بلورهای معمولی داشته باشند. شباهت های بین کریستال های معمولی و شبه بلورها در زیر نشان داده شده است.
شکل 02: یک شبه کریستال (ساختار شبه بلوری هلمیوم-منیزیم-روی)
معمولاً، این نوع کریستال به دلیل توانایی خود در نشان دادن تقارن پنج برابری مشهور است. این تقارن در بلورهای تناوبی معمولی غیرممکن است. بنابراین، اتحادیه بین‌المللی کریستالوگرافی «کریستال‌ها» را دوباره تعریف کرده است تا جزئیات مربوط به شبه بلورها را شامل شود.
کشف شبه بلورها در سال 1982 اتفاق افتاد. تشکیل این کریستال ها چیز نادری است زیرا تنها حدود 100 جامد شناخته شده تمایل به تشکیل شبه بلور از 400000 شکل بلورهای تناوبی معمولی دارند که تا سال 2004 شناخته شده بودند.علاوه بر این، دن شختمن جایزه نوبل را برای کشف شبه بلورها دریافت کرد.
شباهت های بین کریستال ها و شبه بلورها چیست؟
- کریستال ها و شبه بلورها انواعی از مواد کریستالی هستند.
- آنها یک الگوی گسسته در پراش اشعه ایکس نشان می دهند.
- هر دو می توانند شکل هایی با چهره های صاف و صاف ایجاد کنند.
تفاوت بین کریستال ها و شبه بلورها چیست؟
اصطلاح کریستال و شبه بلور در زمینه کریستالوگرافی کاربرد دارند. تفاوت هایی بین آنها و همچنین شباهت هایی بین این اصطلاحات وجود دارد. تفاوت اصلی بین بلورها و شبه بلورها در این است که بلورها ساختار منظمی دارند که تناوبی است، در حالی که شبه بلورها ساختار مرتبی دارند که کاملاً تناوبی نیست.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین کریستال‌ها و شبه بلورها را به شکل جدولی برای مقایسه کنار هم فهرست می‌کند.
خلاصه - کریستال ها در مقابل شبه بلورها
شبه بلورها نوعی کریستال هستند. آنها با توجه به ساختار شیمیایی خود با کریستال های معمولی متفاوت هستند. تفاوت اصلی بین بلورها و شبه بلورها در این است که بلورها ساختار منظمی دارند که تناوبی است، در حالی که شبه بلورها ساختار مرتبی دارند که کاملاً تناوبی نیست.
