البلورات هي هياكل صلبة ذات ترتيب ذري منتظم ومتكرر، وهي ظاهرة تحدث بشكل طبيعي وفي العديد من المواد الاصطناعية. يتميز كل نوع من أنواع بلورات معدنية بمجموعة فريدة من الخصائص التي يمكن أن تكون مفيدة للغاية في مجموعة متنوعة من الصناعات والمجالات العلمية. دعونا نقوم باستكشاف العجائب الخفية لهذه الهياكل الذرية المتناسقة.
البنية البلورية:
تتكون البلورات عادة من وحدات بناء صغيرة تسمى "وحدات الشبكة"، والتي تتجمع لتشكل نمطاً هندسياً متكاملاً يمتد عبر ثلاث اتجاهات فضائية (طول، عرض، وارتفاع). تُعرف هذه الاتجاهات الثلاثة بـ المحاور الرئيسية للشبكة البلورية. الوحدات الفرعية داخل شبكات البلورات قد تأتي بأشكال مختلفة ولكنها جميعها تلتزم بالقاعدة الأساسية للترتيب المنتظم.
أنواع النقاط البلورية:
هناك سبعة عشر نقطة ملاحظة بلورية أساسية تعرف بأنظمة برافايس—أبيكسيكثعلوني, مكعب, مونوكلين, رومبي, رباعي القمة (أو تراكب), سداسي, وطوبولوجي. لكل نظام خصائصه الخاصة فيما يتعلق بالمسافات بين الجسيمات داخل البلورة وكيفية ارتباطها بعضها البعض.
صفات ومعلومات مهمة عن البلورات:
التماثل: غالبًا ما تتمتع البلورات بدرجة عالية من التماثل بسبب شكلها الهندسي الدقيق والتوزيع الموجه لوحداتها التنظيمية.
الشفافية: يمكن تصنيف الشفافية حسب قدرتها على تمرير الضوء؛ فبعض البلورات شفافة تماماً مثل الزجاج بينما البعض الآخر غير شفاف كالحجارة الخام.
القوة والصلابة: تعتمد قيمة صلابة موز على مدى مقاومة البلورة للتآكل والحفر بواسطة جسم آخر عند مروره فوق سطحها. تشتهر معظم المعادن بكثافتها وقوتها المتزايدة نتيجة لبنائها البلوري.
الانكسار والانعكاس: عندما ينتقل الضوء عبر وسط مغاير لكثافته، يحدث انكسار جزئي أو كامِل وفقا لقوانين سنييل وسنل. توضح ظواهر الانكسار وانعكاس اختلاف مؤشرات الطيف المختلفة بلورتيا.
الشحنات الكهربائية والاستجابة المغناطيسية: تمتاز الكثيرُ من الأنواع المعدنية بدرجةٍ كهربائيةٍ ومغناطسية مميزة تساهم بها هيكليّتا الإلكترون والنوكليد الذري فيها. وقد تؤثر تلك السلوكيات الكهرومغناطيسيّة تأثيرًا مباشرا وجليا على استخدامات واقتصاديات استخراج ورسم خرائط للموارد الطبيعية الأرضية المحتملة المستندة إليها.
في نهاية المطاف، فإن فهم وبحث العوامل المؤثرة المؤدية لصناعة كل صنف بلوريتي يؤدي حتماً لاستخداماته العملية المثلى سواء كانت طبية أم زينة أم تقنية!
