结晶学
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结晶学在生活中的应用
结晶学是一门研究物质晶体结构的学科,它在生活中的应用非常广泛。
1、制药:结晶学在制药行业中的应用非常广泛,主要是利用
结晶学原理来分离、纯化、提纯药物,以达到药物活性稳定、纯度高的要求。
2、食品:结晶学也被广泛应用于食品行业,可以利用结晶学
原理来分离、纯化、提纯食品成分,以达到食品加工、添加剂、营养成分等方面的要求。
3、石油:结晶学也可以用于石油行业,主要是利用结晶学原
理来分离石油中的不同成分,以达到提取汽油、柴油、润滑油等的要求。
4、玻璃:结晶学也可以用于玻璃行业,主要是利用结晶学原
理来分离玻璃中的不同成分,以达到制作不同类型的玻璃的要求。
结晶学矿物学复习资料1. 结晶学基础知识- 结晶定义:指物质在固态条件下,由于凝聚力作用,排列成为有规则、周期性的晶体。
- 结晶分类:晶体按照元素化合价状态分类,可分为离子晶体、共价晶体和金属晶体。
- 结晶生长:指晶体从某个核心生长、扩增。
晶体生长形式主要包括沉积生长、溶液生长、气相生长和固相生长等四种。
2. 组成矿物的结晶学基础- 组成矿物的元素:矿物质元素主要来自地球内壳层和地幔的化学成分。
- 矿物形成的条件:矿物形成的条件主要包括原料、能量和适宜的环境条件。
其中重要的环境因素有温度、压力、热液、氧化还原环境等。
- 矿物的晶体结构:晶体结构是矿物最基本的特征之一。
常见的矿物结构包括两大类:离子型结构和层状结构。
其中,离子型结构包括哈布拉式离子型结构和拓扑异构型离子结构。
3. 知名矿物的结晶学描述- 金红石:化学式为Al2O3,结晶系统为三方晶系。
金红石通常呈六面体或八面体的形式出现,颜色常为深红色。
- 橄榄石:化学式为(Mg,Fe)2SiO4,结晶系统为单斜晶系。
橄榄石通常呈石榴子状,颜色从草绿色到深绿色不等。
- 石英:化学式为SiO2,结晶系统为三角晶系。
石英有六种主要的晶体形态,颜色通常无色或白色。
- 方铅矿:化学式为PbS,结晶系统为立方晶系。
方铅矿通常呈立方形或四面体状,颜色为灰黑色。
以上仅为部分知名矿物的结晶学描述,还有其他的知名矿物,需要我们在课上进行探讨和学习。
4. 知名矿物的物化性质描述- 金红石:外观坚硬,比重大,有用于来做研磨材料的硬度,抗腐蚀性、高融点等特点。
- 橄榄石:外观坚硬,比重适中,高硬度,优异的抛光性、抗磨耗性和抗环境侵蚀性等优点。
- 石英:硬度高,颜色多彩,晶体表面有多种质感,抗压力,不变形等特点。
- 方铅矿:油黑色,外观有光泽,密度大,挥发性小,高熔点,易被空气氧化成铅灰等。
5. 矿物的工业应用不同的矿物通过特定的物理化学性质,可得以广泛的应用。
比如,金红石可用于研磨、切割和球墨铸铁生产;橄榄石可用于难熔金属提取、水泥制造、美容产品等行业;石英则可应用于硬质合金、光学玻璃、电子元件等领域;方铅矿可用于铅生产、油井抛光、接触式陶瓷电容等领域。
《结晶学与矿物学》课程笔记第一章:晶体及结晶学一、引言1. 晶体的定义- 晶体是一种固体物质,其内部原子、离子或分子在三维空间内按照一定的规律周期性重复排列,形成具有长程有序结构的物质。
- 晶体的特点是在宏观上表现出明确的几何外形和物理性质的各向异性。
2. 结晶学的定义- 结晶学是研究晶体的形态、结构、性质、生长和应用的科学。
- 它是固体物理学、化学和材料科学的一个重要分支。
3. 晶体与非晶体的区别- 晶体:具有规则的内部结构和外部几何形态,物理性质各向异性。
- 非晶体(如玻璃):内部结构无规则,没有长程有序,物理性质各向同性。
二、晶体的基本特征1. 几何外形- 晶体通常具有规则的几何外形,如立方体、六方柱、四方锥等。
- 几何外形是由晶体的内部结构决定的。
2. 晶面、晶棱和晶角- 晶面:晶体上平滑的平面,由晶体内部的原子平面构成。
- 晶棱:晶面的交线,由晶体内部的原子线构成。
- 晶角:晶棱之间的夹角,由晶体内部的原子角构成。
3. 晶面指数、晶棱指数和晶角指数- 晶面指数:用来表示晶面在晶体中的位置和方向的符号。
- 晶棱指数:用来表示晶棱在晶体中的位置和方向的符号。
- 晶角指数:用来表示晶角的大小和方向的符号。
4. 物理性质各向异性- 晶体的物理性质(如电导率、热导率、折射率等)随方向的不同而变化。
- 这是因为晶体内部原子的排列在不同方向上有所不同。
三、晶体的分类1. 天然晶体与人工晶体- 天然晶体:在自然界中形成的晶体,如矿物、岩石等。
- 人工晶体:通过人工方法在实验室或工业生产中制备的晶体。
2. 单晶体与多晶体- 单晶体:整个晶体内部原子排列规则一致,具有单一的晶格结构。
- 多晶体:由许多小晶体(晶粒)组成的晶体,晶粒之间排列无序。
3. 完整晶体与缺陷晶体- 完整晶体:内部结构完美,没有缺陷的晶体。
- 缺陷晶体:内部存在点缺陷、线缺陷、面缺陷等结构缺陷的晶体。
四、晶体的生长1. 晶体生长的基本过程- 成核:晶体生长的起始阶段,形成晶体的核。
结晶学矿物学复习资料结晶学与矿物学复习资料一、结晶学1、结晶学定义:结晶学是研究晶体形态、结构、性质及其变化规律的科学。
2、晶体与非晶体:晶体是指具有规则几何外形、内部原子或分子呈有序排列的固体物质;非晶体则不具备这些特征。
3、晶体的基本性质:具有规则的几何外形、固定的熔点、各向异性等。
4、晶体的结构特点:原子或分子按照一定规律在三维空间中周期性重复排列。
5、晶体的单形与多面体:单形是指同一空间点阵中,由相同数目邻接的平面围成的几何多面体;多面体是指由许多大小不同的平面围成的几何体。
6、矿物分类:矿物分为金属矿、非金属矿和能源矿三类。
二、矿物学1、矿物定义:矿物是指在地质作用中形成的有一定化学成分和物理性质的独立晶体。
2、矿物的分类:根据矿物的化学成分和晶体结构,将其分为离子型、共价型和金属型三类。
3、矿物的命名:根据矿物的化学成分或晶体结构等特点,按照一定的命名规则进行命名。
4、矿物的物理性质:包括颜色、光泽、硬度、解理等。
5、矿物的化学组成:包括主要元素、次要元素和痕量元素等。
6、常见的矿物:常见的矿物包括石英、长石、云母、辉石、橄榄石等。
三、结晶学与矿物学的关系1、结晶学是矿物学的基础:了解晶体的结构特点、形态特征和性质,是研究矿物的基础。
2、矿物学是结晶学的应用:通过研究矿物的物理性质、化学成分和晶体结构,可以更好地了解晶体的性质及其变化规律。
总之,结晶学与矿物学是相互关联的科学领域。
结晶学是研究晶体形态、结构、性质及其变化规律的科学,而矿物学则是在结晶学的基础上,研究矿物的物理性质、化学成分和晶体结构等方面的内容。
了解这两门学科的基本概念和知识,对于深入学习地质学、材料科学等相关领域具有重要意义。
矿物学复习资料一、引言矿物学是地球科学的一个分支,主要研究矿物的分类、组成、结构、性质、成因、分布以及它们在地球上的演变过程。
作为地质学的一门基础学科,矿物学涉及到岩石学、地球化学、古生物学等多个领域。
一、名词解释:1、晶体:是内部质点在三维空间周期性地重复排列构成的固体物质。
2、矿物:是由地质作用或宇宙作用所形成的,具有一定的化学成分和内部结构,在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物,它们是岩石和矿石的基本组成单位。
3、晶格常数:x、y、z三根晶轴方向上的行列上的结点截距分别为,称为轴长。
3根晶轴正端之间的夹角,称为轴角。
轴长和轴角称为晶格常数。
4、晶体常数:称为轴率,轴率和轴角称为晶体常数。
5、面角守恒定律:同种矿物的各个晶体大小和形态虽然不同,但它们对应晶面间的夹角是守恒的,即:同种矿物的晶体,其对应晶面间的角度守恒。
6、面角:晶面的法线夹角(晶面夹角的补角),称为面角。
7、对称面:是以假想的平面,亦称镜面,相应的对应操作为对此平面的反映,它将图形平分为互为镜像的两个相等部分。
8、对称轴:是一假想的直线,相应的对称操作为围绕此直线的旋转,物体绕该直线旋转一定角度后,可使相同部分重合。
9、对称中心:是一假想的点,所对应的对称操作为反伸,通过该点作任意直线,则在此直线上距对称中心等距离的位置上必定可以找到对应点。
10、旋转反伸轴:是以假想的直线,如果物体绕该直线旋转一定角度后,再对此直线上的一点进行反伸,可使相同部分重复,即所对应的操作是旋转与反伸的复合操作。
11、单形:是由对称要素联系起来的一组晶面的组合。
也就是说,单形是一个晶体上能够由该晶体的所有对称要素操作而使它们相互重复的一组晶面。
12、聚形:是两个以上的单形聚合在一起,这些单形共同圈闭的空间外形形成聚形。
13、单位面:过的面。
14、轴率:x、y、z3跟晶轴方向上的行列上的结点截距之比即称为轴率,15、米氏符号:是晶面符号通常所采用的一种晶面符合,是用晶面在3个晶轴上的截距系数的倒数比来表示。
16、晶面条纹:是指由于不同单形的细窄晶面反复相聚、交替生长而在晶面上出现的一系列直线状平行条纹,也称聚形条纹。
17、颜色:是矿物对入射的白色可见光中不同波长的光波吸收后,透射和反射的各种波长可见光的混合色。
结晶学基础习题答案结晶学基础习题答案结晶学是研究晶体的形成和生长过程的学科,是材料科学中的重要分支。
通过理解结晶学的基础知识和习题的解答,我们可以更好地理解晶体的形成规律和性质。
下面是一些结晶学基础习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是晶体?答:晶体是由原子、分子或离子按照一定的空间排列规律而形成的固态物质。
晶体具有有序的结构和规则的外形,拥有特定的物理和化学性质。
2. 什么是晶体的晶格?答:晶体的晶格是指晶体中原子、分子或离子的周期性排列方式。
晶格可以看作是一个无限延伸的周期性结构,由晶胞和晶胞间隙组成。
3. 什么是晶胞?答:晶胞是晶体中的最小重复单元,它可以代表整个晶体的结构。
晶胞通常由一组原子、分子或离子构成,且具有特定的几何形状。
4. 什么是晶体的晶系?答:晶体的晶系是指晶体的晶格几何形状和对称性。
根据晶胞的几何形状和对称性,晶体可以分为七个晶系:立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、菱面晶系、三斜晶系和六方晶系。
5. 什么是晶体的晶面?答:晶体的晶面是指晶体表面上的平坦区域,它是晶体晶格的截面。
晶面的性质和排列方式对晶体的形态和性质具有重要影响。
6. 什么是晶体的晶体学指标?答:晶体的晶体学指标是用来描述晶体晶面的一组数值。
晶体学指标由三个整数(hkl)表示,分别代表了晶面与晶轴的交点数目。
7. 什么是晶体的晶体学方向?答:晶体的晶体学方向是指晶体内的某个方向,它由一组整数(uvw)表示。
晶体学方向可以用来描述晶体的生长方向和晶体的物理性质。
8. 什么是晶体的晶体学点阵?答:晶体的晶体学点阵是指晶体中的原子、分子或离子的周期性排列方式。
晶体学点阵可以通过晶胞的重复堆积来描述晶体的结构。
9. 什么是晶体的晶体学缺陷?答:晶体的晶体学缺陷是指晶体中存在的非理想结构或非周期性排列的部分。
晶体学缺陷可以影响晶体的物理性质和力学性能。
10. 什么是晶体的晶体学生长?答:晶体的晶体学生长是指晶体从溶液或气相中生长出来的过程。
结晶学名词解释1、矿物:地质作用中形成的单质或化合物,具有相对固定的化学成分,晶质矿物还具有确定的内部结构,稳定与一定的物理化学条件,是组成岩石和矿石的基本单元。
2、晶体:竟有格子构造的固体。
3、相当点:在晶体构造中选出任一几何点,然后在构造中找出与此构造相当的几何点,这样的一系列点称为相当点。
4、空间格子:由于相当点在三度空间作规则的格子状排列,所以由相当点排列而成的几何图形叫做空间格子。
空间格子的要素:结点、行列、面网、平行六面体。
5、科赛尔原理:晶面生长的过程应该是先长完一条行列,然后再长相邻的行列,长满一层面网,然后开始长第二层面网。
晶面是平行的向外推移的。
6、布拉维法则:晶体为面网密度大的晶面所包围。
7、面角恒等定律:成分和构造相同的所有晶体,其对应晶面间的夹角恒等。
8、晶体的基本性质(看懂):自限性,均一性和异向性,最小内能与稳定性。
9、对称要素:对称面(P),对称轴(L n),对称中心(C),旋转反伸轴(Li n)。
Li6=L3PC10、对称操作:使物体或图形的形同部分重复出现的操作。
11、晶体对称定律:在晶体中不可能存在五次及高于六次的对称轴。
12、对称型:一个结晶多面体中全部的对称要素的总合。
(共32种)13、晶族晶系的划分依据(见下表)14、单形:由对称要素联系起来的一组晶面的总合。
单形的所有晶面是彼此相等的,具有相同的面网结构。
15、各晶系主要单形(见课本33~35表7)16、各晶系选择晶轴的原则(见下表)17、晶面符号采用米氏符号。
18、米氏符号中,括号内的指数就是晶面指数。
19、单形代表面的选择规则:一般是选择正指数最多的晶面,同时遵循先前次右后上的原则。
20、平行连生:同种晶体,彼此平行的连生在一起,在连生着的晶体之间,其相对应的晶面和晶棱是平行的这种连生称为平行连生。
21、双晶:双晶是两个或两个以上同种晶体的规则连生,其中一个晶体是另一个晶体的镜象反映,或者其中一个晶体旋转180°后与另一晶体重合或平行。
[SM(〗地球科学大辞典结晶学结晶学【结晶学】crystallography又称晶体学。
研究晶体的外部形貌、化学组成、内部结构、物理性质、生成和变化,以及它们相互间关系的一门科学。
它诞生于17世纪下半叶,但早期只是作为矿物学的一个分支而存在,其研究对象亦局限于天然的矿物晶体。
直到19世纪,随着其研究范围逐步扩大到矿物以外的各种晶体,结晶学才逐渐脱离矿物学而成为一门独立的学科。
近代结晶学主要包括晶体发生学、几何结晶学、晶体结构学、晶体化学及晶体物理学等分支。
它们阐明晶体各个方面的性质和规律,并可用以指导对晶体的利用和人工培养。
【晶体发生学】crystallogeny又称晶体生成学。
结晶学的一个分支。
研究晶体的发生、成长、变化等方面的现象、机理和规律。
它对指导人工制备晶体以及解释晶体的某些现象、特性和成岩、成矿作用的一系列问题等方面均具有重要意义。
【几何结晶学】geometrical crystallography结晶学的一个分支。
是早期结晶学的主要内容,也是矿物学的基本内容之一。
研究具有天然规则多面体外形晶体的几何形貌、几何要素(晶面、晶棱等)以及其间的对称性和各种几何关系。
它对晶体的描述、分类和矿物的鉴定均具有重要意义。
【晶体结构学】crystallology又称结构晶体学。
结晶学的一个分支。
研究晶体内部结构中质点排布的各种规律和晶体结构的具体测定,以及实际晶体结构的不完善性。
它对从根本上阐明晶体的一系列现象和性质起着重要的作用。
【晶体化学】crystal chemistry又称结晶化学。
结晶学的一个分支。
是结晶学与化学之间的边缘科学。
主要研究晶体的化学组成与晶体结构之间的关系和规律。
对于阐明晶体的一系列现象和性质及它们相互的内部联系等方面有着重要的意义。
【晶体物理学】crystallophysics结晶学的一个分支。
是结晶学与固体物理学之间的边缘科学。
主要研究晶体的各项物理性质及其形成机理和规律。