لینک دانلود کتاب سنگ ها و مواد معدنی 54 صفحه متن و تصویر 22 مگابایت

تبلور:

معمولا کاني‌ها بصورت اشکال منظم هندسي متبلور مي‌شوند که به آنها بلور مي‌گويند. بلور را مي‌توان به عنوان جسمي که داراي ساختمان اتمي منظم است، تعريف کرد. هرگاه بلور را بطور مداوم به قطعات کوچک تقسيم کنيم‏، به جايي مي‌رسيم که ديگر قابل تقسيم کردن نيست. اين جز کوچک غير قابل تقسيم ، معمولا داراي شکل هندسي منظم است که اتم‌هاي تشکيل دهنده بلور در رئوس ، مراکز سطوح ، وسط يال‌ها و يا مرکز آن قرار دارند و به نام واحد بلور يا سلول اوليه خوانده مي‌شود.
بلورها بر اثر تغيير فشار و دما در محلولها ٬ مواد مذاب ٬ مواد جامد و بخار بوجود مي ايد. مثلا" بر اثر کاهش دما بلورهاي برف ٬ از ابر و بلورهاي نمک طعام از آب شور درياچه هاي نمکي جدا مي شوند. غلظت آب اين درياچه هاي شور ٬ بر اثر تبخير يا کاهش دما ٬ به حالت اشباع و فوق اشباع در مي ايد و بلورهاي نمک از آن جدا مي شود. بلورهاي تشکيل دهنده سنگهاي آذرين از سرد شدن ماگما ( سنگهاي ذوب شده درون زمين ) به وجود مي ايند. بلورهاي سنگهاي دگرگون مانند سنگ مرمر از تاثير دما و فشار زياد بر سنگهاي ديگر شکل مي گيرند. به فرايند تشکيل بلورها تبلور گفته مي شود.

سيستم هاي بلورشاختي:
هر جسم متبلور از پهلوي هم قرار گرفتن تعداد زيادي سلول اوليه تشکيل شده است که به نام شبکه بلور ناميده مي‌شود. بسته به عناصر قرينه‌اي که در سلول اوليه وجود دارد، اجسام متبلور را به 7 سيستم تقارن يا سيستم تبلور تقسيم مي‌کنند.
كوبيك ( مكعبي ) ، هگزاگونال ( شش وجهي ) ، مونوكلينيك ( كج لوزي ) ، ارتورومبيك ( راست لوزي ) ، تتراگونال ( چهار وجهي ) ، تريكلينيك ( كج وجهي ) و تريگونال ( سه وجهي ).
 •    سيستم مکعبي يا کوبيک: در اين دستگاه هر سه محور ( سه جهت فضايي ) يا هم مساوي و بر هم عمود هستند مانند بلورهاي نمک طعام و سولفيد آهن.
 •    سيستم مربعي يا تتراگونال: فقط دو محور با هم مساوي هستند اما اندازه محور سوم با آنها يکي نيست. اين سه محور نيز بر هم عمود هستند. در اين دستگاه ساده ترين بلور به شکل منشور است که سطح قاعده آن مربع است مانند بلورهاي اکسيد قلع ، اکسيد تيتان و كاسيتريت.
 •    سيستم سه وجهي يا تري گونال: محورها نا مساوي اما بر يکديگر عمود هستند. ساده ترين بلور در اين دستگاه منشوري است که قاعده آن به شکل لوزي يا مستطيل است. مانند بلورهاي گوگرد و کربنات کلسيم.
 •    سيستم کج لوزي يا مونوکلينيک: در اين سيستم ، هيچكدام از سه محور هم اندازه نيستند. دو محور با همديگر زاويه قائمه مي سازند و محور سوم نسبت به ايندو مايل مي باشد. هر بلور دراين نوع ، دو نقطه تقارن دارد يعني در هر چرخش كامل ، دو بار شكل مشابه نشان مي دهد مانند بلورهاي ميکا٬ تالک و گچ آبدار يا ژيپس.
 •    سيستم کج وجهي يا تري کلينيک : سه محور نابرابرند و هيچيک بر هم عمود نيستند. در بين سيستم هاي بلوري ، اين سيستم كمترين تقارن را دارد مانند بلورهاي گروهي از فلدسپاتها و اكسينيت.
 •    سيستم شش وجهي يا هگزا گونال : :چهار محور وجود دارد که طول سه محور آن برابر است. اين سه محور در يک صفحه قرار دارندو با هم زاويه ١٢٠ درجه مي سازند. محورچهارم عمود بر آنهاست مانند بلورهاي کوارتز و بريل.
 •   سيستم راست لوزي يا ارتورومبيك: بلورها در سيستم ارتورومبيك داراي سه محور با طول هاي متفاوت مي باشند كه زاويه بين آنها 90 درجه است. مثال در اين مورد كاني باريت مي باشد.

خواص بلور ها:
در بلورها پراکندگي و فاصله اجزا ٬ داراي نظم هندسي ويژه‌اي است که معمولا" در تمام جهتها يکسان نيست. برخلاف بلورها در جامدهاي بي شکل يا غير بلورين پراکندگي و فاصله اجزاي سازنده آنها در همه جهتها يکسان است. از اينرو بعضي از خواص فيزيکي جامدهاي غير بلورين ٬ مانند رسانايي گرمايي ٬ انتشار نور و رسانايي الکتريکي نيز در همه جهتها يکسان است. به اين جامدهاي غير بلورين همسانگرد (ايزوتروپ) مي‌گويند. چون خواص فيزيکي بيشتر جامدهاي بلورين در جهتهاي مختلف متفاوت است به آنها ناهمسانگرد مي‌گويند. تنها بلورهايي که در دستگاه مکعبي متبلور مي‌شوند مانند اجسام غير بلورين عمل مي‌کنند، چون در سه جهت فضايي داراي ابعاد مساوي هستند.

کاربرد ناهمسانگردي:
پديده ناهمسانگردي سبب پيدايش خواصي در بلورها مي‌شود که کاربردهاي مختلف و مهمي در صنعت دارند. مثلا" اگر بلورهايي مانند کوارتز و يا تورمالين را از دو طرف بکشيم و يا فشار دهيم در جهت عمود بر فشار يا کشش داراي بار الکتريکي مخالف يکديگر مي‌شوند. اگر جهت اين فشار يا کشش را عوض کنيم نوع بار الکتريکي تغيير مي‌کند، به اين پديده پيزوالکتريک مي‌گويند.
گرما در بعضي از بلورها الکتريسته ايجاد مي‌کند و سبب مي‌شود يک سوي آنها بار مثبت و سوي مقابل بار منفي بيابد. در نتيجه ميان اين دو سو اختلاف پتانسيل الکتريکي بوجود مي‌ايد. همچنين اگر به اين بلور جريان الکتريکي متناوب وصل کنيم، بلورها به تناوب منبسط و منقبض مي‌شوند و بر اثر ارتعاش ٬ صوت توليد مي‌کنند. از اين خاصيت براي توليد صوت ٬ ماوراي صوت ٬ نوسانهاي الکتريکي ٬ ساختن ميکروفونهاي بلوري و سوزن گرامافون استفاده مي‌شود.
 
خواص نيم رسانايي:
بعضي از بلورها مانند بلور عنصرهاي ژرمانيم ٬ سيليسيم و کربن خاصيت نيم رسانايي دارند و تا اندازه‌اي جريان الکتريکي را از خود عبور مي‌دهند. اگر بلورهاي نيم رسانا را گرما دهيم و يا در مسير تابش نور قرار دهيم٬ مقاومت الکتريکي آنها کم مي‌شود و الکتريسيته را بهتر عبور مي‌دهد. نيم رساناها در صنايع الکترونيک و مخابرات بصورت ديود و ترانزيستور و قطعه‌هاي ديگر الکترونيکي بکار مي‌روند. ديود يا يکسو کننده از دو قطعه بلور نيمه رسانا ساخته مي‌شود و براي يکسو کردن جريانهاي متناوب بکار مي‌رود. ترانزيستور از سه قطعه بلور نيم رسانا تشکيل مي‌شود و براي تقويت جريانهاي ضعيف و يکسو کردن جريان متناوب بکار مي‌رود. ديودها و ترانزيستورها از قسمتهاي اصلي گيرنده‌ها و فرستنده‌هاي راديو و تلويزيون هستند.
 
پديده دو شکستي:
بعضي از بلورها نور را به دو دسته پرتو تقسيم مي‌کنند، بر اثر اين پديده در کانيهاي شفاف ٬ مانند کربنات کلسيم شکست مضاعف ايجاد مي‌شود. اگر نوشته‌اي را زير کربنات کلسيم قرار دهيم بصورت دو نوشته ديده مي‌شود.
بعضي از بلورها خاصيت جذب انتخابي دارند. مانند بلور تورمالين که پرتوهاي نور را به دو دسته تقسيم مي‌کند. يک دسته آنها را جذب مي‌کند و دسته ديگر را از خود عبور مي‌دهد. از اين خاصيت براي ساختن فيلمها و عدسيهاي قطبنده (پلاريزان) و براي کاهش شدت نور چراغهاي اتومبيل استفاده مي‌شود. عدسيهاي قطبنده را در ساختن ابزارهاي نوري مانند ميکروسکوپهاي قطبنده (پلاريزان) را از ورقه نازک پولارويد (ورقه شفاف و نازک نيترات سلولز) مي‌پوشانند.

خواص ساختاري:
بعضي از ويژگيهاي بلورها به نوع و موقعيت پيوند بين مولکولهاي آنها بستگي دارد. مثلا" هر چه پيوند اجزاي يک بلور قويتر باشد نقطه ذوب آن بالاتر و سختي و مقاومت آن بيشتر است، مانند بلورهاي الماس و گرافيت که از نظر ترکيب شيميايي يکسان هستند و هر دو از کربن تشکيل شده‌اند، اما به دليل تفاوت در پيوند شيميايي ميان اتمهاي آنها سختي و مقاومت گرافيت کم ، اما سختي و مقاومت الماس بسيار زياد است. بعضي از بلورها به سبب شکل پيوندهاي داخلي ٬ در امتدادهاي معيني به آساني مي‌شکنند، مانند بلور نمک طعام و بعضي به آساني ورقه ورقه مي‌شوند، مانندبلورهاي ميکا. از خاصيت سختي و مقاومت بلورها در ساختن انواع کاغذها و تيغه‌هاي سمباده و همچنين در ساعت سازي استفاده مي‌کنند.