Ključna razlika između kristala i kvazikristala je u tome što kristali imaju uređenu strukturu koja je periodična, dok kvazikristali također imaju uređenu strukturu koja nije striktno periodična.
Pojmovi kristali i kvazikristali korisni su u polju kristalografije koja spada u industrijsku kemiju. Kristali su monomerne jedinice kristalnih materijala, dok su kvazikristali vrste kristala koji sadrže nizove atoma koji su poredani, ali nisu strogo periodični.
Što su kristali?
Kristali su monomerne jedinice kristalnih materijala. Ovi čvrsti kristalni spojevi sadrže svoje atome, molekule ili ione raspoređene u visoko uređenu mikroskopsku strukturu. Ove jedinice čine kristalnu rešetku kristalnog materijala. Kristalna rešetka se može protezati u svim smjerovima. Osim toga, možemo identificirati mikroskopske pojedinačne kristale kristalnih materijala pomoću geometrijskih oblika. Kada se razmatraju geometrijski oblici, kristali se sastoje od ravnih površina koje imaju specifične i karakteristične orijentacije. Štoviše, područje proučavanja kristala je kristalografija. Proces nastanka kristala nazivamo rast kristala ili kristalizacija.
Slika 01: Kristalni i nekristalni oblici materije
U kristalnoj strukturi, atomi, molekule ili ioni raspoređeni su u periodičnom rasporedu. Međutim, sve čvrste tvari nisu kristali. Mogu postojati nekristalne tvari, kao što je prikazano na gornjoj slici. Ako uzmemo u obzir vodu kada se voda počne smrzavati, faza tvari se mijenja iz tekuće u krutu i mali kristali leda imaju tendenciju rasta sve dok ne dođe do fuzije (koja tvori polikristalnu strukturu).
Možemo pokazati jediničnu ćeliju za kristalni materijal. Jedinična ćelija je zamišljena kutija koja sadrži jedan ili više atoma u određenom rasporedu. Obično se jedinične ćelije slažu u 3D raspored, tvoreći kristal. Kristale možemo prepoznati po obliku prema plohama s oštrim kutovima.
Kristalizacija je proces u kojem nastaju kristali iz tekućine ili otopljenih materijala u tekućini. Područje kristalizacije je vrlo široko jer se jedna tekućina može skrutiti u mnogo različitih oblika ovisno o uvjetima. Stoga je to složeno i opsežno proučavano područje.
Što su kvazikristali?
Kvazikristali su vrsta kristala koji sadrže nizove atoma koji su poredani, ali nisu strogo periodični. Stoga kvazikristali mogu imati neke sličnosti s normalnim kristalima. Sličnosti između normalnih kristala i kvazikristala prikazane su u nastavku.
Slika 02: Kvazikristal (kvazikristalna struktura holmij-magnezij-cink)
Ova vrsta kristala obično je poznata po svojoj sposobnosti da pokaže peterostruku 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 dogodilo se 1982. Formiranje ovih kristala je rijetka stvar jer samo oko 100 poznatih čvrstih tijela ima tendenciju formiranja kvazikristala među 400 000 normalnih periodičnih oblika kristala poznatih do 2004. godine. Štoviše, Dan Shechtman dobio je Nobelovu nagradu za otkriće kvazikristala.
Koje su sličnosti između kristala i kvazikristala?
- Kristali i kvazikristali su vrste kristalnog materijala.
- Prikazuju diskretni uzorak u difrakciji X-zraka.
- Oboje mogu oblikovati oblike s glatkim i ravnim stranama.
Koja je razlika između kristala i kvazikristala?
Pojmovi kristali i kvazikristali korisni su u polju kristalografije. Postoje razlike među njima, 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 strogo periodična.
Infografika u nastavku navodi razlike između kristala i kvazikristala u tabličnom obliku za usporedbu.
Sažetak – Kristali protiv kvazikristala
Kvazikristali su vrsta kristala. Po kemijskoj strukturi razlikuju se od običnih kristala. 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.
