नैनोसिस्टम्स, नैनोमटेरियल्स और नैनोटेक्नोलॉजीज के क्षेत्र में स्कूली बच्चों, छात्रों, स्नातक छात्रों और युवा वैज्ञानिकों के लिए अखिल रूसी इंटरनेट ओलंपियाड "नैनोटेक्नोलॉजीज - भविष्य में एक सफलता!"
जीबीओयू लिसेयुम नंबर 000, मॉस्को
रचनात्मक कार्य
क्रिस्टल के बारे में
यह कार्य GBOU लिसेयुम 1575, मॉस्को के छात्रों द्वारा किया गया था:
कार्य प्रमुख:
भौतिकी शिक्षक, लिसेयुम 1575 में प्राकृतिक विज्ञान विभाग के प्रमुख,
ट्यूटर: ओल्गा उसोविच, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी
टिप्पणी
क्रिस्टल के बारे में
कार्य का लक्ष्य:अध्ययन करें कि प्राकृतिक क्रिस्टल क्या है, इसके गुण, अमोनियम मोनोफॉस्फेट से क्रिस्टल विकसित करें।
प्रासंगिकता:क्रिस्टल ने लंबे समय से अपनी सुंदरता, नियमित आकार और रहस्य से लोगों का ध्यान आकर्षित किया है। ये पिंड जीवन भर हमें घेरे रहते हैं, क्योंकि इनमें बर्फ, बर्फ, बर्फ के टुकड़े और कई कीमती और अर्ध-कीमती पत्थर, साथ ही ठोस पिंड शामिल होते हैं जिनमें परमाणु नियमित रूप से व्यवस्थित होते हैं, जिससे एक क्रिस्टल जाली बनती है। यहां तक कि लोमोनोसोव जैसे प्रसिद्ध वैज्ञानिक ने भी क्रिस्टल में रुचि दिखाई: "... अकेले जिज्ञासा हमें रूसी भूमिगत प्रकृति के अंदर जानने के लिए प्रेरित करती है और, विज्ञान की सामान्य उन्नति के लिए इसका वर्णन करके, इसे वैज्ञानिक परिषद को दिखाती है।"
कार्य: 1.क्रिस्टल और खनिज क्या हैं इसके बारे में जानकारी प्राप्त करें
3. रेत क्या है इसके बारे में बात करें
4. क्रिस्टल उगाने वाले प्रयोगों का संचालन करें
परिणाम:
1. हमने सीखा कि क्रिस्टल विकास के इतिहास को याद रखते हैं
2. हमने अमोनियम फॉस्फेट से क्रिस्टल उगाए, साथ ही केशिका वृद्धि के कारण कार्डबोर्ड पर भी क्रिस्टल उगाए
3. रेत का एक लघु संग्रह बनाया
1 परिचय। 4
2. क्रिस्टल और खनिज। 5
2.1 क्रिस्टल के प्रकार. 7
2.2 आदर्श क्रिस्टल. 7
2.3 असली क्रिस्टल। 7
3. क्रिस्टल के गुण................................................. ....... ................................... .......8
3.1 समरूपता……………………………………………………………………8
3.2 अनिसोट्रॉपी……………………………………………………………………8
4. रेत क्रिस्टल…………………………………………………………………….9
5. सैद्धांतिक भाग: "बढ़ते क्रिस्टल।" 12
5.1 क्रिस्टल क्यों उगाए जाते हैं.. 12
6. क्रिस्टल की स्वतंत्र खेती। 13
6.1 अमोनियम फॉस्फेट क्रिस्टल। 13
ग्रंथ सूची. 15
“लगभग पूरी दुनिया क्रिस्टलीय है।
दुनिया पर क्रिस्टल और उसके ठोस पदार्थों का शासन है,
सीधा कानून"
अकदमीशियन
1 परिचय।
हमें बचपन से ही वे परीकथाएँ याद हैं जो हमारे दादा-दादी और माता-पिता ने हमें सुनाई थीं। ये कहानियाँ अलग-अलग देशों की थीं, अलग-अलग विषयों पर थीं, अलग-अलग पात्रों के साथ थीं, लेकिन उन सभी में एक बात समान थी, उन सभी में जादू था। कभी-कभी यह पात्रों की अलौकिक क्षमताओं के माध्यम से प्रसारित होता था, और कभी-कभी जादुई वस्तुओं के माध्यम से। क्रिस्टल अक्सर ये वस्तुएं बन जाते हैं: ज्ञान का क्रिस्टल, अनंत काल का क्रिस्टल... एक से अधिक परियों की कहानियां मिल सकती हैं जिनके शीर्षक में क्रिस्टल का उल्लेख है: "मैलाकाइट बॉक्स", "तांबे के पहाड़ की मालकिन", "पत्थर की यादें" ”। और यद्यपि वास्तविक जीवन में क्रिस्टल में जादुई गुण नहीं होते हैं, उनमें मेरी रुचि बचपन से ही बनी हुई है।
हमारे प्रोजेक्ट में हम क्रिस्टल, उनके गुणों के बारे में बात करते हैं और रेत के विषय पर बात करते हैं, क्योंकि रेत का प्रत्येक दाना एक अलग क्वार्ट्ज क्रिस्टल है। इसके अलावा काम के व्यावहारिक भाग में, हमने अमोनियम मोनोफॉस्फेट से क्रिस्टल उगाए।
1. 
2.क्रिस्टल और खनिज.
उनके भौतिक गुणों और आणविक संरचना के आधार पर ठोसों को तीन वर्गों में विभाजित किया जाता है: क्रिस्टलीय, अनाकार और मिश्रित।
क्रिस्टल ठोस होते हैं जिनमें परमाणु समय-समय पर व्यवस्थित होते हैं, जिससे त्रि-आयामी आवधिक स्थानिक व्यवस्था बनती है - एक क्रिस्टल जाली।
क्रिस्टल संरचना, प्रत्येक पदार्थ के लिए अलग-अलग होने के कारण, बुनियादी भौतिक और रासायनिक गुणों को संदर्भित करती है।
क्रिस्टलीकरण इलेक्ट्रोलिसिस और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान वाष्प, समाधान, पिघल, ठोस अवस्था (अनाकार या अन्य क्रिस्टलीय) में पदार्थों से क्रिस्टल का निर्माण होता है। खनिजों के निर्माण की ओर ले जाता है।
क्रिस्टल आकार में भिन्न होते हैं। उनमें से कई को केवल माइक्रोस्कोप के माध्यम से ही देखा जा सकता है। लेकिन कई टन वजन वाले विशाल क्रिस्टल भी हैं।
बर्फ की क्रिस्टलीय कोशिका का प्रकार सबसे पहले 1935 में लिनस पॉइलिंग द्वारा निर्धारित किया गया था।
ऐसी इकाई कोशिका में, प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु चार हाइड्रोजन परमाणुओं के निकट होता है, और बंधों के बीच का कोण 109.5° होता है, जबकि पानी के लिए यह कोण 105° होता है। कोणों में यह अंतर अणु के आकार को विकृत कर देता है, जिससे हाइड्रोजन परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच में बैठने में असमर्थ हो जाते हैं। बर्फ की इकाई कोशिका में बर्फ के टुकड़ों की छह-तरफा समरूपता के अनुरूप एक षट्कोणीय संरचना होती है।
बर्फ की षट्कोणीय संरचना कमरे के तापमान पर पिघलने बिंदु तक स्थिर रहती है। अन्य तापमानों और दबावों पर, विभिन्न संरचनाओं के बर्फ के टुकड़े और बर्फ के टुकड़े बन सकते हैं।
जरूरी नहीं कि अलग-अलग क्रिस्टल अलग-अलग तत्वों से बनें। उदाहरण, हीरा और ग्रेफाइट। उनके गुणों में अंतर केवल उनकी क्रिस्टल संरचना में अंतर के कारण है।
खनिज एक निश्चित रासायनिक संरचना और क्रिस्टलीय संरचना वाला एक प्राकृतिक शरीर है, जो प्राकृतिक भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनता है और इसमें कुछ भौतिक, यांत्रिक और रासायनिक गुण होते हैं।
"खनिज" शब्द का अर्थ ठोस प्राकृतिक अकार्बनिक क्रिस्टलीय पदार्थ है।
सेंट पीटर्सबर्ग माइनिंग इंस्टीट्यूट के प्रोफेसर, प्रसिद्ध खनिजविज्ञानी के अनुसार, "खनिज एक क्रिस्टल है।" यह स्पष्ट है कि खनिजों और चट्टानों के गुणों का क्रिस्टलीय अवस्था के सामान्य गुणों से गहरा संबंध है।
रूसी वैज्ञानिक ई. एस. फेडोरोव ने स्थापित किया कि प्रकृति में केवल 230 विभिन्न अंतरिक्ष समूह मौजूद हो सकते हैं, जो सभी प्रकार की क्रिस्टल संरचनाओं को कवर करते हैं।
सरल क्रिस्टल जाली शामिल हैं
सरल घन (कण घन के शीर्ष पर स्थित होते हैं);
फलक-केंद्रित घन (कण घन के शीर्षों पर और प्रत्येक फलक के केंद्र दोनों पर स्थित होते हैं);
शरीर-केंद्रित घन (कण घन के शीर्ष पर और प्रत्येक घन कोशिका के केंद्र में स्थित होते हैं);
षटकोणीय.
खनिजों की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएँ उनकी क्रिस्टल रासायनिक संरचना और संरचना हैं। खनिजों के अन्य सभी गुण उन्हीं से उत्पन्न होते हैं या उनसे जुड़े होते हैं।
2.1 क्रिस्टल के प्रकार.
उनकी संरचना के आधार पर, क्रिस्टल को आयनिक, सहसंयोजक, आणविक और धात्विक में विभाजित किया जाता है।
आयनिक क्रिस्टल वैकल्पिक धनायनों (एक धनात्मक आवेशित आयन) और आयनों (एक ऋणात्मक आवेशित आयन) से निर्मित होते हैं जो इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण और प्रतिकर्षण बलों द्वारा एक विशिष्ट क्रम में रखे जाते हैं। आयनिक क्रिस्टल अकार्बनिक और कार्बनिक अम्ल, ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड और लवण के अधिकांश लवण बनाते हैं। सहसंयोजक क्रिस्टल (इन्हें परमाणु भी कहा जाता है) में, क्रिस्टल जाली के नोड्स पर समान या भिन्न परमाणु होते हैं, जो सहसंयोजक (वैलेंस इलेक्ट्रॉन बादलों के ओवरलैपिंग जोड़े द्वारा गठित) बांड से जुड़े होते हैं। ये कनेक्शन मजबूत हैं और कुछ कोणों पर निर्देशित हैं। एक विशिष्ट उदाहरण हीरा है; इसके क्रिस्टल में, प्रत्येक कार्बन परमाणु टेट्राहेड्रोन के शीर्ष पर स्थित चार अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है।
आणविक क्रिस्टल पृथक अणुओं से निर्मित होते हैं जिनके बीच अपेक्षाकृत कमजोर आकर्षण बल कार्य करते हैं। परिणामस्वरूप, ऐसे क्रिस्टलों का गलनांक और क्वथनांक बहुत कम होता है, और उनकी कठोरता कम होती है। अकार्बनिक यौगिकों से, आणविक क्रिस्टल कई अधातु (उत्कृष्ट गैसें, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, सफेद फास्फोरस, ऑक्सीजन, सल्फर, हैलोजन) बनाते हैं, ऐसे यौगिक जिनके अणु केवल सहसंयोजक बंधों द्वारा बनते हैं। इस प्रकार का क्रिस्टल लगभग सभी कार्बनिक यौगिकों की विशेषता भी है।
धातु के क्रिस्टल शुद्ध धातु और उनकी मिश्रधातु बनाते हैं। ऐसे क्रिस्टल टूटी हुई धातुओं के साथ-साथ गैल्वेनाइज्ड शीट की सतह पर भी देखे जा सकते हैं। धातुओं की क्रिस्टल जाली धनायनों से बनती है जो गतिशील इलेक्ट्रॉनों ("इलेक्ट्रॉन गैस") से बंधे होते हैं। यह संरचना क्रिस्टल की विद्युत चालकता, लचीलापन और उच्च परावर्तनशीलता (चमक) निर्धारित करती है।
आदर्श और वास्तविक क्रिस्टल को अलग करना आवश्यक है।
2.2 आदर्श क्रिस्टल.
वास्तव में, यह एक गणितीय वस्तु है जिसमें पूर्ण, अंतर्निहित समरूपता, आदर्शीकृत चिकने चिकने किनारे हैं।
2.3 असली क्रिस्टल.
इसमें हमेशा जाली की आंतरिक संरचना में विभिन्न दोष, सतहों पर विकृतियां और अनियमितताएं होती हैं और विशिष्ट विकास स्थितियों, खिला माध्यम की विविधता, क्षति और विकृतियों के कारण पॉलीहेड्रॉन की समरूपता कम हो जाती है। एक वास्तविक क्रिस्टल में आवश्यक रूप से क्रिस्टलोग्राफिक चेहरे और एक नियमित आकार नहीं होता है, लेकिन यह अपनी मुख्य संपत्ति - क्रिस्टल जाली में परमाणुओं की नियमित स्थिति - को बरकरार रखता है।
ऐसी संरचनाओं को दृश्य रूप से प्रस्तुत करने के लिए, क्रिस्टल जाली का उपयोग किया जाता है, जिसके नोड्स पर किसी पदार्थ के परमाणुओं या अणुओं (या आयनों) के केंद्र स्थित होते हैं। न्यूनतम आकार के जाली तत्व को इकाई कोशिका कहा जाता है। संपूर्ण क्रिस्टल जाली को कुछ दिशाओं में यूनिट सेल के समानांतर स्थानांतरण द्वारा बनाया जा सकता है।
क्रिस्टल, जो बहुत महत्वपूर्ण है, अपनी पिछली कहानी, अपने "जन्म स्थान" को याद रखें।
क्रिस्टल बनते हैं:
रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप किसी पदार्थ के निर्माण के समय
जब नमक के अणु में पानी का अणु मिलाया जाता है
जब कोई विलेय किसी विलयन से अवक्षेपित होता है
जब कोई गैसीय या तरल पदार्थ ठोस में परिवर्तित हो जाता है
जब क्रिस्टल बढ़ते हैं, तो परमाणु एक निश्चित क्रम में व्यवस्थित होते हैं। इस समय, एक बाहरी प्रभाव होता है (तापमान, दबाव में परिवर्तन)। इसके कारण अव्यवस्था उत्पन्न होती है, जिसके कारण परमाणु भिन्न क्रम में व्यवस्थित हो जाते हैं। इससे पता चलता है कि अव्यवस्था को देखकर आप समझ सकते हैं कि यह क्रिस्टल कहां से आता है, इसका निर्माण कैसे हुआ और आस-पास क्या हो रहा है। उदाहरण के लिए, बर्फ के टुकड़े एक जैसे नहीं हो सकते, क्योंकि निर्माण की स्थितियाँ, अशुद्धियाँ बिल्कुल समान नहीं हो सकती हैं, लेकिन उन सभी का आकार षट्कोणीय होता है क्योंकि उनकी मूल संरचना एक समान होती है और स्थितियाँ भी सीमित होती हैं (तापमान 0 से नीचे, आदि)।
हीरा, ग्रेफाइट और नैनोडायमंड इस तथ्य का उदाहरण हैं कि अलग-अलग गुणों वाले क्रिस्टल जरूरी नहीं कि अलग-अलग पदार्थों से बने हों। ये पदार्थ संरचना में समान हैं और वे केवल क्रिस्टल जाली की संरचना में भिन्न हैं। नैनोडायमंड्स की खोज प्रकृति में उल्कापिंड के प्रभाव से बने गड्ढों में की गई है। नैनोडायमंड्स का उपयोग नैनोइलेक्ट्रॉनिक तत्वों के निर्माण में किया जाता है।
हीरा और ग्रेफाइटnanodiamond
nanodiamond
हीरे और ग्रेफाइट की क्रिस्टल जाली
3. क्रिस्टल के गुण.
यद्यपि हमारे जीवन में पाए जाने वाले वास्तविक क्रिस्टल में जादुई गुण नहीं होते हैं, फिर भी उनमें कम दिलचस्प गुण नहीं होते हैं, जैसे:
3.1 समरूपता.
परमाणु संरचना की नियमितता (एक क्रिस्टल को समरूपता परिवर्तनों के माध्यम से स्वयं के साथ जोड़ा जा सकता है)। प्रकृति में, केवल 230 अलग-अलग अंतरिक्ष समूह हैं, जो सभी संभावित क्रिस्टल संरचनाओं को कवर करते हैं (यह रूसी वैज्ञानिक ई.एस. फेडोरोव द्वारा स्थापित किया गया था)
3.2 अनिसोट्रॉपी।
अनिसोट्रॉपी विभिन्न दिशाओं में क्रिस्टल के गुणों में अंतर है। अनिसोट्रॉपी क्रिस्टलीय पिंडों का एक विशिष्ट गुण है। इस मामले में, अनिसोट्रॉपी का गुण अपने सरलतम रूप में केवल एकल क्रिस्टल में ही प्रकट होता है। पॉलीक्रिस्टल में, पूरे शरीर की अनिसोट्रॉपी माइक्रोक्रिस्टल के यादृच्छिक अभिविन्यास के कारण प्रकट नहीं हो सकती है, या विशेष क्रिस्टलीकरण स्थितियों, विशेष प्रसंस्करण आदि के मामलों को छोड़कर, प्रकट भी नहीं हो सकती है।
क्रिस्टल की अनिसोट्रॉपी का कारण यह है कि परमाणुओं, अणुओं या आयनों की एक क्रमबद्ध व्यवस्था के साथ, उनके और अंतर-परमाणु दूरियों के बीच परस्पर क्रिया बल अलग-अलग दिशाओं में असमान होते हैं। किसी आणविक क्रिस्टल की अनिसोट्रॉपी का कारण उसके अणुओं की विषमता भी हो सकती है। मैक्रोस्कोपिक रूप से, यह असमानता आमतौर पर केवल तभी दिखाई देती है जब क्रिस्टल संरचना बहुत सममित न हो।
4. रेत के क्रिस्टल.
प्राकृतिक संग्रह
रेत सुंदर प्राकृतिक संग्रह बनाती है।
जब रेगिस्तान में वर्षा होती है, तो पानी तेजी से रेत में समा जाता है। यदि रेत में बहुत अधिक जिप्सम है, तो उसके कण धुल जाते हैं और पानी के साथ गहराई में चले जाते हैं। भीषण गर्मी के कारण पानी फिर से सतह पर आ जाता है। जब पानी पूरी तरह से वाष्पित हो जाता है, तो नए जिप्सम क्रिस्टल बनते हैं। चूँकि खनिज का निर्माण रेत की एक परत में होता है, रेत क्रिस्टल का हिस्सा बन जाती है। और जो पर्यटक सहारा का दौरा कर चुके हैं वे इन पत्थरों - रेगिस्तानी गुलाबों - को अपने संग्रह में ले जाने में प्रसन्न हैं। "रेगिस्तानी गुलाब" की पंखुड़ियों का व्यास 2-3 मिलीमीटर से लेकर कई डेसीमीटर तक होता है। क्रिस्टल का रंग पूरी तरह से रेत के रंग पर निर्भर करता है जिसमें वे बने थे। सफेद "रेगिस्तानी गुलाब" ट्यूनीशियाई सहारा में पाए जाते हैं, काले गुलाब अर्जेंटीना के रेगिस्तान में पाए जाते हैं।
फोटो चोपोरोव ए. सहारा रेगिस्तान द्वारा। प्राकृतिक संग्रह. "रेगिस्तानी गुलाब" - बलुआ पत्थर
आजकल, विभिन्न समुद्र तटों और ज्वालामुखियों से रेत इकट्ठा करना असामान्य नहीं है। लेकिन कम ही लोग जानते हैं कि रेत का संग्रह क्रिस्टल का भी संग्रह है। रेत का प्रत्येक कण एक छोटा क्वार्ट्ज क्रिस्टल है!
खदान की रेत में मुख्य रूप से पीले क्वार्ट्ज क्रिस्टल होते हैं और इसमें न्यूनतम अशुद्धियाँ होती हैं। गोज़ो ज्वालामुखी की रेत में ओब्सीडियन या ज्वालामुखीय कांच हो सकता है। ग्रीस की रेत में, रेत के कई कण क्वार्ट्ज क्रिस्टल नहीं हैं, बल्कि अन्य पदार्थों के छोटे खनिज हैं। ट्यूनीशिया के समुद्र तटों की सफेद रेत में व्यावहारिक रूप से कोई विदेशी पदार्थ नहीं होता है। यह सभी सफेद क्वार्ट्ज क्रिस्टल हैं। बलुआ पत्थर एक ठोस पत्थर है जिसमें रेत के कण एक साथ "जुड़े" होते हैं। रॉक क्रिस्टल में रेत के साथ बहुत समानता है। ये भी क्वार्ट्ज क्रिस्टल हैं, लेकिन रॉक क्रिस्टल आकार में बड़े होते हैं।
फोटो 1. खदान से निकली साधारण रेत। फोटो 2. ट्यूनीशिया के सफेद समुद्र तटों से रेत
फोटो 3. ज्वालामुखीय रेत
ग्रीस से। फोटो 4. ओब्सीडियन का जन्म
फोटो 5. गोज़ो द्वीप से रेत।
तस्वीरें 10 के आवर्धन वाले माइक्रोस्कोप का उपयोग करके ली गईं।
5. सैद्धांतिक भाग: "बढ़ते क्रिस्टल।"
5.1 क्रिस्टल क्यों उगाए जाते हैं?
यदि हमारे आस-पास के लगभग सभी ठोस पदार्थों में पहले से ही क्रिस्टलीय संरचना होती है तो कृत्रिम क्रिस्टल क्यों बनाए जाते हैं?
सबसे पहले, प्राकृतिक क्रिस्टल हमेशा पर्याप्त बड़े नहीं होते हैं; वे अक्सर विषम होते हैं और उनमें अवांछित अशुद्धियाँ होती हैं। जब कृत्रिम रूप से उगाया जाता है, तो प्रकृति की तुलना में बड़े और शुद्ध क्रिस्टल प्राप्त करना संभव है।
ऐसे क्रिस्टल भी हैं जो प्रकृति में दुर्लभ और अत्यधिक मूल्यवान हैं, लेकिन प्रौद्योगिकी के लिए बहुत आवश्यक हैं। इसलिए, हीरे, क्वार्ट्ज और कोरन्डम क्रिस्टल को उगाने के लिए प्रयोगशाला और कारखाने के तरीके विकसित किए गए हैं। प्रौद्योगिकी और विज्ञान के लिए आवश्यक बड़े क्रिस्टल, कृत्रिम रत्न और सटीक उपकरणों के लिए क्रिस्टलीय सामग्री प्रयोगशालाओं में उगाई जाती हैं; उन क्रिस्टलों का निर्माण भी वहीं किया जाता है और क्रिस्टलोग्राफरों, भौतिकविदों, रसायनज्ञों, धातुविदों और खनिज विज्ञानियों द्वारा उनका अध्ययन किया जाता है, और उनमें नई उल्लेखनीय घटनाओं और गुणों की खोज की जाती है। और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि कृत्रिम रूप से क्रिस्टल विकसित करके, वे ऐसे पदार्थ बनाते हैं जो प्रकृति में बिल्कुल भी मौजूद नहीं हैं, कई नए पदार्थ। शिक्षाविद निकोलाई वासिलीविच बेलोव के अनुसार, एक बड़ा क्रिस्टल क्रिस्टल के अद्भुत गुणों की अभिव्यक्ति, अध्ययन और उपयोग के लिए एक वस्तु है, जो विज्ञान और प्रौद्योगिकी में लगातार क्रांति ला रहे हैं।
प्रयोगशालाओं और कारखानों में, प्रौद्योगिकी के लिए आवश्यक गुणों के साथ कृत्रिम क्रिस्टल बनाने के तरीकों में तेजी से सुधार किया जा रहा है, इसलिए बोलने के लिए, क्रिस्टल "मापने के लिए", या "ऑर्डर करने के लिए"।
इसके अलावा, जब हम क्रिस्टल उगाते हैं, तो ऐसा लगता है मानो हम किसी परी कथा का एक टुकड़ा बना रहे हों। मानो जादू से, क्रिस्टल पाउडर और पानी से उगते हैं। यह भी दिलचस्प है कि जब हम "परी कथा" की वैज्ञानिक व्याख्या सीखते हैं, तो हमें ऐसा लगता है कि हमारे चारों ओर जो कुछ भी है वह एक परी कथा है। केवल जादूगर नहीं, बल्कि रसायनज्ञ, जादुई पाउडर नहीं, बल्कि अमोनियम मोनोफॉस्फेट, जादुई गुणों और सुंदरता वाला कोई जादुई क्रिस्टल नहीं, बल्कि एक साधारण, लेकिन हमेशा सुंदर।
6.स्वयं क्रिस्टल उगाना
क्रिस्टल बनते हैं:
1. रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप किसी पदार्थ के निर्माण के समय
2. जब पानी का एक अणु लवण के एक अणु में मिलाया जाता है
3. जब कोई विलेय किसी घोल से अवक्षेपित होता है
4. किसी गैसीय या तरल पदार्थ के ठोस में परिवर्तन के दौरान
6.1 अमोनियम फॉस्फेट क्रिस्टल।
1. सामग्री की तैयारी. हमें आवश्यकता होगी: अमोनियम फॉस्फेट, मापने वाला कप, गर्म पानी, हिलाने वाली छड़ी, क्रिस्टल के लिए कंटेनर (दूसरे प्रकार को उगाने के लिए, पत्थर भी)।
2. प्रति 25 ग्राम अमोनियम फॉस्फेट में 70 मिलीलीटर गर्म पानी मिलाएं और अमोनियम फॉस्फेट के घुलने तक अच्छी तरह हिलाएं।
3. ए) परिणामी घोल को एक कंटेनर में डालें और लगभग एक दिन तक प्रतीक्षा करें।
बी) 1. क्रिस्टल के लिए एक कंटेनर में पत्थर डालें।
2. घोल को कंटेनर में डालें और लगभग एक सप्ताह तक प्रतीक्षा करें।
3.और हरे कागज के एक टुकड़े को दूसरे घोल में भिगो दें।
आप कार्डबोर्ड पर भी क्रिस्टल उगा सकते हैं (कार्डबोर्ड एक छिद्रपूर्ण संरचना है)। आपको कार्डबोर्ड के किनारों को सैंडपेपर से रगड़ना होगा और इसे घोल में रखना होगा। आरेख दिखाता है कि यह प्रक्रिया कैसे होती है। समाधान केशिकाओं के माध्यम से कार्डबोर्ड के किनारों तक पहुंचता है, वाष्पीकरण और क्रिस्टलीकरण होता है, और समाधान से क्रिस्टल बढ़ते हैं।
क्रिस्टल विकास प्रक्रिया की योजना: केशिकाएँ - वाष्पीकरण-क्रिस्टलीकरण
परिणाम: (अमोनियम फॉस्फेट क्रिस्टल): (फोटो लेखक द्वारा)
इस क्रिस्टल प्रणाली में अमोनियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट क्रिस्टल होते हैं, जो गैर-रेखीय विद्युत गुणों के साथ एक आशाजनक सामग्री है।
निष्कर्ष:
1.हमने सीखा कि क्रिस्टल विकास के इतिहास को याद रखते हैं
2. हमने अमोनियम फॉस्फेट से क्रिस्टल उगाए, साथ ही केशिका वृद्धि के कारण कार्डबोर्ड पर भी क्रिस्टल उगाए
3.रेत का एक लघु संग्रह बनाया
ग्रंथ सूची.
1. "अद्भुत नैनोस्ट्रक्चर", केनेथ डेफ़ीज़ और स्टीफ़न डेफ़ीज़, प्रोफेसर द्वारा संपादित। , बिनोम 2011
2. "चट्टानें और खनिज" वैज्ञानिक पॉप। संस्करण. मॉस्को, मीर, 1986
3. "जेम्स", स्मिथ जी, वर्ल्ड, 1980
4. "खनिज विज्ञान के लिए व्यावहारिक मार्गदर्शिका", स्मोल्यानिनोव एन. ए, भूवैज्ञानिक साहित्य, 1948
5. "जियोलॉजिकल डिक्शनरी", एम, 1980
प्रारंभ में, क्रिस्टल को रॉक क्रिस्टल कहा जाता था - पारदर्शी क्वार्ट्ज, अपनी ठंडी सुंदरता में त्रुटिहीन। पहले के समय में, जब वैज्ञानिक अभी तक उनके गठन के कारण और सिद्धांत की व्याख्या नहीं कर सके थे, क्रिस्टल को सभी प्रकार के जादुई गुणों का श्रेय दिया जाता था, जैसा कि कई किंवदंतियों और कहानियों से प्रमाणित होता है, जिनमें जादुई क्रिस्टल का उल्लेख है जो बीमारों को ठीक कर सकते हैं या भविष्य दिखा सकते हैं। आधुनिक क्रिस्टल भौतिकी ने इस रोमांटिक कोहरे को दूर कर दिया है जिसमें क्रिस्टल लंबे समय तक ढके रहते हैं, और वैज्ञानिक दृष्टिकोण से क्रिस्टल क्या है इसकी स्पष्ट परिभाषा दी है।
क्रिस्टल - यह क्या है?
क्रिस्टल प्राकृतिक उत्पत्ति का या प्रयोगशाला स्थितियों में बना एक ठोस पिंड है, जिसका आकार एक नियमित पॉलीहेड्रॉन जैसा होता है। क्रिस्टल का सही आकार उसकी आंतरिक संरचना पर आधारित होता है - क्रिस्टल को बनाने वाले पदार्थ के कण (अणु, परमाणु और आयन) इसमें एक निश्चित पैटर्न में स्थित होते हैं और समय-समय पर दोहराई जाने वाली त्रि-आयामी स्थानिक व्यवस्था बनाते हैं, अन्यथा इसे "क्रिस्टल जाली" कहा जाता है।
क्रिस्टल के प्रकार और प्रकार
क्रिस्टल का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिक "आदर्श क्रिस्टल" और "वास्तविक क्रिस्टल" जैसी अवधारणाओं के बीच अंतर करते हैं।
बिल्कुल सही क्रिस्टल
एक आदर्श क्रिस्टल क्रिस्टल का एक प्रकार का अमूर्त गणितीय मॉडल होता है, जिसमें इसके क्रिस्टल जाली, पूर्ण समरूपता और बिल्कुल सीधे किनारों के अनुरूप एक बिल्कुल सही आकार दिया जाता है। सीधे शब्दों में कहें तो एक आदर्श क्रिस्टल वह क्रिस्टल होता है जिसमें किसी दिए गए प्रकार के क्रिस्टल में निहित सभी गुणों, विशेषताओं और विशेषताओं का पूरा सेट होता है।
असली क्रिस्टल
असली क्रिस्टल वह है जो वास्तव में मौजूद है। आदर्श के विपरीत, इसकी आंतरिक संरचना में कुछ दोष हैं, इसके किनारे सही नहीं हैं, और इसकी समरूपता कम हो गई है। लेकिन इन सभी कमियों के बावजूद, एक वास्तविक क्रिस्टल उस मुख्य गुण को बरकरार रखता है जो इसे क्रिस्टल बनाता है - इसमें कण एक नियमित क्रम में व्यवस्थित होते हैं।
क्रिस्टल की उत्पत्ति
- प्राकृतिक क्रिस्टल अत्यधिक उच्च तापमान और भारी दबाव की स्थितियों के तहत लंबे समय तक पृथ्वी की गहराई में उत्पन्न होते हैं और बढ़ते हैं।
- लोगों ने न केवल प्रयोगशालाओं में, बल्कि घर पर भी कृत्रिम क्रिस्टल उगाना सीख लिया है। वैसे, आप हमारे लेख से सीख सकते हैं कि साधारण टेबल नमक के घोल से स्वयं नमक क्रिस्टल कैसे उगाया जाता है।
वे पदार्थ जो क्रिस्टल बनाते हैं
क्रिस्टल केवल हीरे, नीलम, पन्ना, नीलमणि और अन्य कीमती और अर्ध-कीमती पत्थर नहीं हैं, जैसा कि हम में से कुछ लोग विश्वास करने के आदी हैं। इन सबसे प्रसिद्ध और सुंदर क्रिस्टल के अलावा, प्रकृति में कई अन्य पदार्थ हैं जिनकी क्रिस्टलीय संरचना होती है। सबसे आम पदार्थ जिसमें क्रिस्टल बनाने की क्षमता होती है वह साधारण पानी है। यहां तक कि बच्चे भी जानते हैं कि पानी के क्रिस्टल कैसे दिखते हैं - बर्फ और बर्फ के टुकड़े तो सभी जानते हैं।
क्रिस्टल एक निश्चित रासायनिक संरचना वाले ठोस होते हैं जिनमें क्रिस्टल जाली में उनके घटक परमाणुओं, अणुओं और आयनों की एक नियमित, सममित और नियमित व्यवस्था होती है। कई क्रिस्टलीय संरचनाएं ऐसे पदार्थ हैं जो हमारे लिए सामान्य हैं, जैसे चीनी और नमक। ग्रीक से अनुवादित. क्रिस्टलोस का अर्थ है "पारदर्शी बर्फ"। दरअसल, बर्फ के टुकड़ों को सही मायनों में असामान्य और अद्भुत क्रिस्टल माना जाता है।
प्रकृति में क्रिस्टल संरचनाएं विभिन्न प्रकार के पदार्थों से "जन्म" लेती हैं। उनमें से सबसे आम पानी है, जो कम तापमान के संपर्क में आने पर तरल से ठोस में बदल जाता है, बर्फ या बर्फ के टुकड़ों में बदल जाता है। हर सर्दी में, विशेष रूप से गंभीर ठंढ के दौरान, तारों और 6-तरफा प्लेटों के आकार में जटिल सममित वस्तुएं पृथ्वी की सतह को नरम और रोएंदार बर्फ की परत से ढक देती हैं। इनमें बर्फ के पतले क्रिस्टल एक साथ एकत्रित होते हैं।
प्रसिद्ध जर्मन खगोलशास्त्री जोहान्स केपलर ने 17वीं शताब्दी में एक काम लिखा था जो उन्होंने हेक्सागोनल बर्फ के टुकड़ों को समर्पित किया था, जिससे क्रिस्टलोग्राफी के विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा - क्रिस्टलीय संरचनाओं की उपस्थिति, संरचना और गुणों का विज्ञान। दो शताब्दियों के बाद, उत्कृष्ट फोटोग्राफर डब्ल्यू. बेंटले ने दुनिया को प्रकृति की इन खूबसूरत कृतियों की प्रशंसा करने का अवसर दिया। वह हजारों बर्फ के टुकड़ों की तस्वीरें लेने में कामयाब रहा, जिनमें से कोई भी दूसरे के समान नहीं है। ऐसा करने के लिए, फोटोग्राफर ने काले मखमल पर बर्फ के टुकड़े पकड़े और अद्भुत तस्वीरें लीं।
पत्थरों की दुनिया के फूल
पृथ्वी के अज्ञात आंतरिक भाग में होने वाली चट्टान निर्माण प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, पिघली हुई चट्टानों से क्रिस्टलीय संरचना वाले खनिज बनते हैं जो सतह पर धकेल दिए जाते हैं और ठंडे होने लगते हैं। मैं बस विश्वास नहीं कर सकता कि इन क्रिस्टलीय खनिजों की बाहरी कटौती की अविश्वसनीय सुंदरता और नियमितता प्रकृति द्वारा ही बनाई गई थी। पहली नज़र में, ऐसा लगता है कि किसी ने विशेष रूप से सपाट किनारों को काट दिया और फिर उन्हें पूर्णता के लिए पॉलिश किया।
खनिज समाधानों से क्रिस्टल संरचनाएं असीम रूप से विविध हो सकती हैं। अधिकांश जटिल नियमित पॉलीहेड्रा हैं - एक घन, एक समानांतर चतुर्भुज, एक पिरामिड, जो हर समय लोगों को अपनी ज्यामितीय आकृतियों और बेदाग चिकनी सतह की पूर्णता से आश्चर्यचकित करता है। वे स्तंभों, प्लेटों, तारों, तेज सुइयों के रूप में भी पाए जाते हैं, जो चमकदार गेंदों - स्फेरुलाइट्स द्वारा निर्मित होते हैं।
आकार बहुत छोटे से लेकर विशाल स्तंभों तक भिन्न होते हैं, और मोटाई कागज की एक शीट से भी कम हो सकती है या, इसके विपरीत, कई सौ सेंटीमीटर तक पहुंच सकती है। क्रिस्टल या तो रंगहीन हो सकते हैं या चमकते, चमकते, विभिन्न रंगों के साथ खेलते हुए हो सकते हैं। उनमें से कई बिल्कुल पारदर्शी हैं, जैसे क्रिस्टल साफ पानी, हालांकि भूरे और लगभग काले नमूने भी हैं।
स्फटिक
यह हाइड्रोथर्मल नसों के रिक्त स्थान में पाए जाने वाले क्रिस्टलीय क्वार्ट्ज (प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले सिलिका) की एक स्पष्ट किस्म है। आल्प्स की शाश्वत बर्फ में, कई शताब्दियों पहले, रंगहीन कंकड़ पाए जाते थे, जो देखने में सामान्य बर्फ के समान होते थे, जिनकी चमक मंत्रमुग्ध करने वाली और मंत्रमुग्ध कर देने वाली होती थी। यहां तक कि प्राचीन वैज्ञानिकों ने भी निष्कर्ष निकाला कि कम तापमान के लंबे समय तक संपर्क में रहने से, पानी ऐसी स्थिति में जम जाता है कि वह पिघलने की क्षमता खो देता है, और हमेशा के लिए पत्थर बन जाता है।
जब यह खनिज यूरोप में दिखाई दिया, तो इसे तुरंत "बोहेमियन हीरा" नाम मिला। इसका उपयोग आभूषणों, बर्तनों, आग लगाने वाले लेंसों और चश्मों को तराशने के लिए किया जाता था, और उच्च वर्ग के आलीशान शाही महलों और महलों को सजाने के लिए भी किया जाता था। खनिज में प्रिज्म जैसे पहलू होते हैं, जो अक्सर क्षैतिज छायांकन के साथ होते हैं। रॉक क्रिस्टल के पारदर्शी क्रिस्टल जटिल रूप से एक साथ विकसित होकर ड्रूज़ में बदल सकते हैं या "ब्रश" का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं, और जियोड भी भर सकते हैं। रूस के क्षेत्र में, उरल्स, याकुटिया, ट्रांसबाइकलिया और प्राइमरी में बड़े भंडार, तथाकथित "क्रिस्टल सेलर्स" की खोज की गई। दोषों के बिना बड़े परिपूर्ण रॉक क्रिस्टल काफी दुर्लभ हैं और इसलिए इसका उच्च मूल्य है।
1773 में खनन संस्थान में स्थापित सेंट पीटर्सबर्ग संग्रहालय ने 230 हजार से अधिक नमूने एकत्र किए हैं, जिसमें पृथ्वी के आंत्र से निकाले गए खजाने का एक अनूठा संग्रह भी शामिल है। यहां रॉक क्रिस्टल का भंडार है, जिसकी ऊंचाई लगभग 1 मीटर और वजन 1 हजार किलोग्राम से अधिक है।
क्रिस्टल का राजा
हीरा, सबसे दुर्लभ लेकिन सबसे व्यापक प्राकृतिक खनिजों में से एक है, इसे इसकी असाधारण कठोरता के कारण इसका नाम मिला है। खनिज शुद्ध कार्बन का एक क्रिस्टलीय संशोधन है। एक फलक-केंद्रित घन के रूप में एक क्रिस्टल जाली में, परमाणु बहुत कसकर स्थित होते हैं और सबसे मजबूत सहसंयोजक बंधों से जुड़े होते हैं। हीरे की सटीक उत्पत्ति पर कोई सटीक वैज्ञानिक डेटा नहीं है, और अधिकांश हीरों की आयु 3 अरब वर्ष से अधिक है।
इस तथ्य के बावजूद कि अपने खुरदरे रूप में हीरा काफी अपूर्ण और अगोचर होता है, प्राचीन काल से इसका उपयोग आभूषणों के उत्कृष्ट टुकड़े के रूप में किया जाता रहा है, विशेषकर पारदर्शी प्रकार के आभूषणों के रूप में। लगभग 500 साल पहले, आभूषण कारीगरों ने क्रिस्टल को काटना सीखा और, एक श्रम-गहन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, इसे एक कीमती पत्थर - एक हीरे में बदल दिया, जो धन और विलासिता का पर्याय बन गया है। लाल हीरे को सबसे दुर्लभ माना जाता है, लेकिन प्राकृतिक परिस्थितियों में उनके पाए जाने की संभावना न्यूनतम है।
आज, इस तथ्य के कारण कि अधिकांश प्राकृतिक हीरे काटने के लिए उपयुक्त नहीं हैं, उनका कई उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सबसे बड़े भंडार अफ्रीका और रूस में स्थित हैं, और हमारे देश में पहला हीरा 19वीं शताब्दी में उरल्स और साइबेरिया में खोजा गया था।
दुनिया का सबसे बड़ा हीरा, कलिनन हीरा, 100 साल पहले दक्षिण अफ्रीका में पाया गया था और इसका वजन 3,000 कैरेट से अधिक था। कुशल ज्वैलर्स ने इससे 105 हीरे बनाए, जिनका कुल वजन 1,000 कैरेट से अधिक था।
बहुमूल्य क्रिस्टल
अद्भुत कीमती क्रिस्टल के विषय को जारी रखते हुए, कोई भी खनिज कोरन्डम (अल ऑक्साइड) - रूबी और नीलम की सुंदर और काफी दुर्लभ किस्मों को नोट करने में मदद नहीं कर सकता है। कोरंडम को हमेशा इसकी उच्च कठोरता से पहचाना जाता है, जो हीरे के बाद दूसरे स्थान पर है। यूरोपीय देशों में पत्थर एशिया से आयात किये जाते थे। कोरण्डम के निक्षेप प्रायः आग्नेय चट्टानों में पाए जाते हैं। वे घोंसलों, शिराओं, समावेशन में भी पाए जाते हैं, और कीमती किस्में प्लेसर में पाई जाती हैं। आभूषण खनिज के गुण पारदर्शी होते हैं, जो चमक, समृद्ध रंग और रंगों की एक विस्तृत श्रृंखला की विशेषता रखते हैं।
सेंट पीटर्सबर्ग के संग्रहालय में 40 से अधिक विभिन्न रंगों के कोरन्डम का संग्रह है।
सबसे मूल्यवान हैं लाल - माणिक और नीला - नीलम। सुंदर रंग अशुद्धियों द्वारा प्रदान किए जाते हैं: माणिक में क्रोमियम होता है, और नीलम में लोहा और टाइटेनियम का समावेश होता है। खनिजों को एक योग्य आभूषण उपचार देने के बाद, वे हीरे की तरह आकर्षक दिखते हैं।
ऐसी धारणा है कि कांस्य युग में बर्मा में माणिक का खनन किया जाता था। XIX सदी में। बर्मा के राजा ने उस समय दो कीमती पत्थर शानदार पैसों में बेचे और पूर्ण शाही शासन हासिल किया। माणिक को हमेशा से एक विशिष्ट रत्न और अभिजात वर्ग के धनी सदस्यों के लिए एक सहायक माना गया है। आज, उच्च गुणवत्ता वाले माणिक म्यांमार, थाईलैंड और श्रीलंका से आते हैं। रूस में, जमा राशियाँ उरल्स और करेलिया में जानी जाती हैं।
1800 में, यूरोप में माणिक और नीलम के बीच संबंध की खोज की गई, जो प्राचीन काल से एशिया और यूरोप के शासक राजवंशों की शाही शक्ति के प्रतीकों को सुशोभित करता था। इस खूबसूरत खनिज का खनन दक्षिण पूर्व एशिया के प्राचीन निवासियों द्वारा किया गया था। 3 हजार कैरेट से अधिक वजन वाला सबसे बड़ा नीलम पिछली शताब्दी के मध्य में संयुक्त राज्य अमेरिका में पाया गया था। खनिज भंडार लगभग सभी महाद्वीपों पर पाया जाता है।
जादुई पत्थर की दुनिया क्रिस्टल के बारे में कई आश्चर्यजनक तथ्यों से आश्चर्यचकित है।
- राजसी स्तंभों के रूप में प्राकृतिक क्रिस्टल का उपयोग प्राचीन सभ्यताओं में भारी मंदिर द्वारों या पेडस्टल के रूप में किया जाता था।
- लगभग 13 मीटर लंबा और 90 टन वजनी खनिज स्पोड्यूमिन अपने असामान्य विशाल क्रिस्टल के लिए जाना जाता है। साथ ही, अच्छी तरह से निर्मित खनिजों को मूल्यवान संग्रह सामग्री माना जाता है।
- कुछ सबसे बड़े सेलेनाइट क्रिस्टल 2000 में नाइके खदान परिसर (मेक्सिको) में लगभग दस लाख साल पुरानी एक अनोखी गुफा में पाए गए थे। सबसे बड़े के आयाम हैं: लंबाई - 4 मीटर, चौड़ाई - 4 मीटर और वजन - 55 टन।
- क्रिस्टल न केवल प्राकृतिक वातावरण में "विकसित" होते हैं, बल्कि विशेष प्रयोगशालाओं में भी उगाए जाते हैं, और कुछ घर पर भी उगाए जाते हैं। मानवता ने कृत्रिम रूप से कई कीमती पत्थरों का उत्पादन करना सीख लिया है जो सुंदरता में प्राकृतिक पत्थरों से कमतर नहीं हैं, लेकिन उनकी कीमत कई गुना कम है। इसके अलावा, आज ऐसी कई प्रजातियाँ ज्ञात हैं जो प्रकृति में मौजूद नहीं हैं।
- क्रिस्टल तारकीय दुनिया के "संदेशवाहक" हैं। अक्सर, पृथ्वी पर गिरने वाले उल्कापिंडों में अलौकिक मूल की क्रिस्टलीय संरचनाएं पाई जाती हैं।
- ऑस्ट्रिया में, स्वारोवस्की कंपनी की 100वीं वर्षगांठ के अवसर पर, क्रिस्टल वर्ल्ड्स संग्रहालय खोला गया। यहां आप सबसे बड़ा (40 सेमी व्यास) और सबसे छोटा स्वारोवस्की क्रिस्टल (0.8 मिमी) देख सकते हैं, जो गिनीज बुक ऑफ रिकॉर्ड्स में सूचीबद्ध हैं।
- मॉस्को मिनरलोजिकल म्यूजियम में 7 क्रिस्टल प्रणालियों के 4,800 से अधिक क्रिस्टल नमूने हैं।
प्राचीन काल से, मानव भाग्य और स्वास्थ्य पर क्रिस्टल के लाभकारी प्रभावों को नोट किया गया है, और जादुई और उपचार गुणों को भी इसके लिए जिम्मेदार ठहराया गया है। इसके अलावा, प्रत्येक राशि चिन्ह का अपना तावीज़ पत्थर होता है, जिसे घर में ऊर्जा में सुधार करना चाहिए, साथ ही कठिन जीवन स्थितियों में मालिक की मदद करनी चाहिए, लाभ लाना चाहिए, रक्षा करनी चाहिए और बीमारियों का इलाज करना चाहिए। वैज्ञानिक दृष्टिकोण से खनिजों की विशाल शक्ति क्या है, यह समझाना अभी भी मुश्किल है, लेकिन यह तथ्य कि लिथोथेरेपी, वैकल्पिक चिकित्सा के प्रकारों में से एक के रूप में, आज बहुत लोकप्रिय हो रही है, एक सच्चाई बनी हुई है।
पृथ्वी और अंतरिक्ष पर मौजूद सभी पदार्थों की सबसे सामान्य अवस्था क्रिस्टलीय अवस्था है। यह क्या है? क्रिस्टल को किस प्रकार में विभाजित किया गया है? घर पर क्रिस्टल कैसे उगाएं, इस पर लेख पढ़ें।
परिभाषा
क्रिस्टल बहुआयामी आकार के साथ ठोस स्थिरता का एक शरीर है। इसकी घटना कणों की व्यवस्था का परिणाम है: परमाणु, अणु, आयन एक निश्चित क्रम में। उनका कार्य पंक्तियाँ, सपाट ग्रिड और स्थानिक जाली बनाना है।
पॉलीहेड्रल क्रिस्टल हो सकते हैं:
- क्यूब्स के रूप में - पाइराइट्स;
- नुकीले सिरे वाले प्रिज्म - रॉक क्रिस्टल;
- डोडेकाहेड्रोन - गार्नेट;
- ऑक्टाहेड्रोन - लौह अयस्क (मैग्नेटाइट);
- कीमती पत्थर - हीरे, पुखराज, माणिक और अन्य।
इन संरचनाओं का आकार काफी बड़ा हो सकता है।
क्रिस्टल एक पिंड है, जिसका शीर्ष किसी परमाणु, आयन या अणु के अनुरूप होना चाहिए। कणों की प्रत्येक पंक्ति के लिए क्रमशः एक किनारा होता है, और जाल के लिए एक चेहरा होता है। यदि आप वास्तविक क्रिस्टल को कई बार बड़ा करते हैं, तो आप देख सकते हैं कि शीर्ष, किनारे और चेहरे में कई कण, पंक्तियाँ और ग्रिड होते हैं जो समानांतर में स्थित होते हैं।
क्रिस्टल कितने प्रकार के होते हैं?
विशेषज्ञों ने विभिन्न प्रकार के क्रिस्टल की पहचान की है:
- आदर्श - सही आकार, पूर्ण समरूपता और चिकने किनारों के साथ एक अमूर्त मॉडल का प्रतिनिधित्व करें। दूसरे शब्दों में, एक आदर्श क्रिस्टल की अवधारणा में सर्वोत्तम गुणों और गुणों का एक पूरा सेट शामिल होता है जो इसकी विशेषता रखते हैं।
- वास्तविक क्रिस्टल ऐसे पिंड हैं जो वास्तव में प्रकृति में मौजूद हैं, जिनमें आंतरिक संरचना में दोष हो सकते हैं, किनारे अपूर्ण हो सकते हैं, और समरूपता पूरी तरह से कम हो सकती है। लेकिन एक वास्तविक क्रिस्टल, अपनी सभी कमियों के बावजूद, मुख्य गुण से संपन्न होता है जो इसे क्रिस्टल बनाता है - नियमित क्रम में कणों की व्यवस्था।
नमक से क्रिस्टल उगाना
आप घर पर भी नमक से क्रिस्टल उगा सकते हैं। ऐसा करने के लिए आपको नमक, एक कांच का कंटेनर, धागा, पेंसिल, पानी की आवश्यकता होगी। तो, नमक क्रिस्टल कैसे उगाएं?
- एक गिलास पानी में नमक को थोड़ा-थोड़ा करके डालें और पूरी तरह घुलने तक अच्छी तरह मिलाएँ।
- तरल को आग पर रखा जाता है और 90°C तक गर्म किया जाता है। पानी में उबाल लाया जाता है, लेकिन उबाला नहीं जाता। घोल को ठंडा करके छान लिया जाता है - इसमें कोई तलछट नहीं रहनी चाहिए।
- फिर धागे को एक पेंसिल से बांध दिया जाता है, और इसमें एक नमक क्रिस्टल या एक बटन होता है, जिसे पहले खारे घोल में डुबोया जाना चाहिए और सुखाया जाना चाहिए।
- संलग्न चारा के साथ धागे की नोक को घुले हुए नमक के साथ एक कंटेनर में उतारा जाता है ताकि यह नीचे और दीवारों को न छुए।
- कंटेनर को साफ रुमाल से ढकें और किसी गर्म स्थान पर रखें। तापमान स्थिर रहना चाहिए.
क्रिस्टल को विकसित होने में लगने वाला समय अलग-अलग होता है। यह उसके वांछित आकार पर निर्भर करता है।
स्थानिक क्रिस्टल जाली
यदि कणों - आयनों और परमाणुओं - के स्थान पर हम बिंदु लगाते हैं, तो क्रिस्टल की संरचना एक ऐसा स्थान है जो नियमित क्रम में व्यवस्थित बिंदुओं से भरा होता है। यदि आप उन्हें रेखाओं से जोड़ते हैं, तो आपको निम्नलिखित तत्वों से युक्त एक स्थानिक जाली मिलती है:
- नोड्स, जो क्रिस्टल कणों के स्थान हैं;
- नोड्स के एक सेट द्वारा दर्शाई गई पंक्तियाँ जो समय-समय पर समान दूरी पर दोहराई जाती हैं (नोड्स सीधी रेखाओं के साथ स्थित होते हैं);
- अंतराल, जो एक से दूसरे समतुल्य नोड की दूरी है (ये अंतराल नगण्य हैं);
- एक सपाट जाल, जिसमें नोड्स और पंक्तियाँ होती हैं जो एक ही तल में स्थित होती हैं।
झंझरी अलग हैं. यह क्रिस्टल कणों की प्रकृति और उनके बीच संबंध पर निर्भर करता है। क्रिस्टल जाली के प्रकार हैं:
- आयनिक - जाली साइटों में आयन होते हैं, जो सकारात्मक या नकारात्मक हो सकते हैं। वे इलेक्ट्रोस्टैटिक नामक अंतःक्रिया द्वारा एक दूसरे से जुड़े हुए हैं। आयन सरल या जटिल हो सकते हैं। सोडियम क्लोराइड इकाइयों में वे सरल होते हैं, और पोटेशियम सल्फेट इकाइयों में वे जटिल होते हैं। ऐसे क्रिस्टल में, आयन कसकर एक साथ बंधे होते हैं, और पदार्थ कठोर, दुर्दम्य, गैर-वाष्पशील और पानी में घुलनशील होते हैं।
- धात्विक - ऐसे जालकों में धनात्मक आयन, मुक्त इलेक्ट्रॉन और धातु परमाणु होते हैं। जाली का निर्माण उन पदार्थों से होता है जिनकी विशेषता धात्विक बंध होती है। वे साधारण धातुओं और उनकी मिश्रधातुओं की विशेषता हैं। एक नियम के रूप में, धातुओं के गलनांक अलग-अलग होते हैं, लेकिन बिना किसी अपवाद के सभी में धात्विक चमक, लचीलापन, लचीलापन और अच्छी विद्युत और तापीय चालकता होती है।
- परमाणु - नोड्स को तथाकथित सहसंयोजक बंधों द्वारा एक दूसरे से जुड़े व्यक्तिगत परमाणुओं की उपस्थिति की विशेषता होती है। इस प्रकार की जाली में हीरा, ग्रेफाइट, क्वार्ट्ज, रेत, रॉक क्रिस्टल आदि होते हैं। ये पदार्थ मजबूत और कठोर होते हैं, और इनका गलनांक और क्वथनांक उच्च होता है।
- आणविक जाली हैं जिनके नोड्स में अणु एक दूसरे से कमजोर अंतःक्रिया द्वारा जुड़े होते हैं जिन्हें इंटरमॉलिक्यूलर कहा जाता है, हालांकि अणुओं में परमाणु मजबूती से जुड़े होते हैं। आणविक क्रिस्टल जाली वाले क्रिस्टल में कम कठोरता और ताकत, कम पिघलने और क्वथनांक होते हैं। कई आणविक पदार्थों में तरल और गैसीय अवस्था होती है, वे अस्थिर होते हैं और उनमें गंध हो सकती है। ऐसे बंधन वाले पदार्थों में पानी, अमोनिया, नेफ़थलीन, एसिड, ग्लूकोज, चीनी आदि शामिल हैं।
प्राकृतिक क्रिस्टल के आकार में परिवर्तन के कारण
क्रिस्टल विभिन्न कारणों से अपना आकार बदलते हैं। उनमें से एक उन स्थितियों का उल्लंघन है जिनमें वे बनते हैं। इसलिए, यदि मैग्मा धीरे-धीरे कठोर होता है, तो क्वार्ट्ज अनाज में अनियमित, घुमावदार आकृति होगी। दूसरा उदाहरण यह है कि जब आधारशिला नष्ट हो जाती है, तो उसके टुकड़े पानी के साथ बह जाते हैं। इसलिए, क्वार्ट्ज, मैग्नेटाइट और गार्नेट जैसी चट्टानों के क्रिस्टल अक्सर रेत में पाए जाते हैं।
ऐसे अविकसित क्रिस्टल का आकार भद्दा होता है, उनके किनारे टूटे हुए होते हैं। क्रिस्टल एक ज्यामितीय रूप से नियमित आकार है, जो न केवल क्रिस्टल की सतह तक, बल्कि इसकी आंतरिक संरचना तक भी फैला होता है। यहां कणों के बीच एक दूरी होती है; वे पूरे स्थान को नहीं भरते हैं, यानी, उनकी व्यवस्था में एक निश्चित क्रम होता है, जो केवल इस पदार्थ में निहित होता है।
1958 में पूर्व सोवियत संघ के क्षेत्र में वैज्ञानिकों को एक विशाल क्वार्ट्ज़ क्रिस्टल मिला। इसकी लंबाई 7.5 मीटर, चौड़ाई - 1.5 मीटर और वजन - 70 टन था। 18 टन वजनी और 5 मीटर लंबे बेरिल क्रिस्टल पाए गए। हालांकि खोज के दौरान सूक्ष्म आकार के क्रिस्टल अधिक आम हैं।
ऑरेनबर्ग क्षेत्र के पूर्वी हिस्से में, हम रॉक क्रिस्टल खोजने के लिए काफी भाग्यशाली थे, जिसका क्रिस्टल 170 सेमी लंबा, 80 सेमी चौड़ा और वजन 784 किलोग्राम था। विडंबना यह है कि उन्हें "बेबी" कहा जाता था। वर्तमान में, यह क्रिस्टल येकातेरिनबर्ग शहर में यूराल भूविज्ञान संग्रहालय के प्रवेश द्वार पर स्थित है।
प्राकृतिक क्रिस्टल... इन्हें सुंदर, दुर्लभ पत्थर या ठोस भी कहा जाता है। हम आदर्श चमकदार किनारों वाले एक बड़े, चमकीले, पारदर्शी या रंगहीन पॉलीहेड्रॉन के रूप में एक क्रिस्टल पत्थर की कल्पना करते हैं। जीवन में, हम अक्सर अनियमित आकार के अनाज, रेत के कण और मलबे के रूप में ऐसे ठोस पदार्थों का सामना करते हैं। लेकिन उनके गुण बिल्कुल बड़े क्रिस्टल के समान ही हैं। हमारे साथ प्राकृतिक क्रिस्टल पत्थरों की जादुई दुनिया में उतरें, उनकी संरचना, आकार और प्रकार से परिचित हों। ठीक है चलते हैं...
क्रिस्टल का रहस्य
क्रिस्टल की दुनिया खूबसूरत और रहस्यमयी है। बचपन से ही बहुरंगी कंकड़-पत्थर हमें आकर्षित करते रहे हैं और अपनी सुंदरता से हमें आकर्षित करते रहे हैं। हम उनके रहस्य को सहज स्तर पर महसूस करते हैं और उनकी प्राकृतिक सुंदरता की प्रशंसा करते हैं। लोग हमेशा प्राकृतिक ठोस पदार्थों, क्रिस्टल के गुणों, उनके रूपों के गठन, विकास और संरचना के बारे में जितना संभव हो उतना जानना चाहते हैं।
इन पत्थरों की दुनिया इतनी अनोखी है कि आप इनके अंदर देखना चाहते हैं। हम वहां क्या देखेंगे? आपकी आंखों के सामने परमाणुओं, अणुओं और आयनों की अंतहीन खिंचती, कड़ाई से क्रमबद्ध पंक्तियों की एक तस्वीर खुल जाएगी। वे सभी क्रिस्टल पत्थरों की दुनिया में शासन करने वाले कानूनों का सख्ती से पालन करते हैं।
क्रिस्टलीय पदार्थ प्रकृति में बहुत व्यापक हैं, क्योंकि सभी चट्टानें उन्हीं से बनी हैं। और संपूर्ण पृथ्वी की पपड़ी चट्टानों से बनी है। यह पता चला है कि आप इन असामान्य पदार्थों को घर पर स्वयं भी उगा सकते हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि प्राचीन ग्रीक में "क्रिस्टल" का अर्थ "बर्फ" या "रॉक क्रिस्टल" था।
क्रिस्टल पत्थर क्या है?
स्कूल की पाठ्यपुस्तकें क्रिस्टल के बारे में क्या कहती हैं? उनका कहना है कि ये ठोस पिंड हैं जो प्राकृतिक या प्रयोगशाला स्थितियों के प्रभाव में बनते हैं और पॉलीहेड्रा की तरह दिखते हैं। इन निकायों की ज्यामितीय संरचना अचूक रूप से सख्त है। क्रिस्टलीय आकृतियों की सतह पूर्ण समतलों से बनी होती है - वे फलक जो सीधी रेखाओं के साथ प्रतिच्छेद करते हैं, जिन्हें किनारे कहा जाता है। चोटियाँ किनारों के प्रतिच्छेदन बिंदुओं पर दिखाई देती हैं।
पदार्थ की ठोस अवस्था क्रिस्टल है। परमाणुओं की व्यवस्था के आधार पर इसका एक निश्चित आकार, चेहरों की एक विशिष्ट संख्या होती है। तो, ठोस जिसमें अणु, परमाणु और आयन स्थानिक जाली नोड्स के रूप में एक सख्त पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं।
हम अक्सर क्रिस्टल को दुर्लभ और सुंदर रत्नों से जोड़ते हैं। और यह व्यर्थ नहीं है, हीरे भी क्रिस्टल ही होते हैं। लेकिन सभी ठोस दुर्लभ और सुंदर नहीं होते। आख़िरकार, नमक और चीनी के कण भी क्रिस्टल ही होते हैं। हमारे चारों ओर सैकड़ों पदार्थ अपने-अपने रूप में मौजूद हैं। इनमें से एक पिंड को जमे हुए पानी (बर्फ या बर्फ के टुकड़े) माना जाता है।
विभिन्न क्रिस्टल आकृतियों का निर्माण
प्रकृति में, खनिजों का निर्माण चट्टान निर्माण प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप होता है। गर्म और पिघली हुई चट्टानों के रूप में खनिज घोल जमीन के अंदर गहराई में मौजूद होते हैं। जब इन गर्म चट्टानों को पृथ्वी की सतह पर धकेला जाता है तो ये ठंडी हो जाती हैं। पदार्थ बहुत धीरे-धीरे ठंडे होते हैं। खनिज ठोस के रूप में क्रिस्टल बनाते हैं। उदाहरण के लिए, ग्रेनाइट में खनिज क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार और अभ्रक होते हैं।
प्रत्येक क्रिस्टल में दस लाख व्यक्तिगत तत्व (मोनोक्रिस्टल) होते हैं। एक क्रिस्टल जाली सेल को कोनों पर परमाणुओं के साथ एक वर्ग के रूप में दर्शाया जा सकता है। ये ऑक्सीजन या अन्य तत्वों के परमाणु हो सकते हैं। यह ज्ञात है कि क्रिस्टल विभिन्न ऊर्जाओं पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं और उनके प्रति लोगों के दृष्टिकोण को याद रख सकते हैं। यही कारण है कि इनका उपयोग उपचार और सफाई के लिए किया जाता है। क्रिस्टल सभी प्रकार के आकार में आ सकते हैं। इसके आधार पर इन्हें 6 बड़े प्रकारों में बांटा गया है।
प्राकृतिक ठोसों के विभिन्न प्रकार एवं प्रकार
क्रिस्टल का आकार भी भिन्न हो सकता है। सभी ठोसों को आदर्श और वास्तविक में विभाजित किया गया है। आदर्श निकायों में चिकने किनारों वाले निकाय, सख्त लंबी दूरी का क्रम, क्रिस्टल जाली की एक निश्चित समरूपता और अन्य पैरामीटर शामिल हैं। वास्तविक क्रिस्टल में वे क्रिस्टल शामिल हैं जो वास्तविक जीवन में पाए जाते हैं। उनमें अशुद्धियाँ हो सकती हैं जो क्रिस्टल जाली की समरूपता, सतहों की चिकनाई और ऑप्टिकल गुणों को कम करती हैं। दोनों प्रकार के पत्थर ऊपर वर्णित जाली में परमाणुओं की व्यवस्था के नियम से एकजुट होते हैं।
एक अन्य विभाजन मानदंड के अनुसार, उन्हें प्राकृतिक और कृत्रिम में विभाजित किया गया है। प्राकृतिक क्रिस्टल को बढ़ने के लिए प्राकृतिक परिस्थितियों की आवश्यकता होती है। कृत्रिम ठोस पदार्थ प्रयोगशाला या घरेलू परिस्थितियों में उगाये जाते हैं।
सौंदर्य और आर्थिक मानदंडों के अनुसार, उन्हें कीमती और गैर-कीमती पत्थरों में विभाजित किया गया है। बहुमूल्य खनिज दुर्लभ और सुंदर हैं। इनमें पन्ना, हीरा, नीलम, माणिक, नीलम और अन्य शामिल हैं।
ठोस पदार्थों के संचय की संरचना और रूप
एकल-बिंदु क्रिस्टल एक पिरामिड शीर्ष के साथ हेक्सागोनल पत्थरों को संदर्भित करते हैं। ऐसे जनरेटर खनिजों का आधार व्यापक होता है। दो चोटियों वाले क्रिस्टल हैं - यिन और यांग। इनका उपयोग ध्यान में भौतिक और आध्यात्मिक सिद्धांतों को संतुलित करने के लिए किया जाता है।
वे खनिज जिनके 6 पार्श्व फलकों में से 2 अन्य सभी से अधिक चौड़े होते हैं, लैमेलर कहलाते हैं। इनका उपयोग टेलीपैथिक उपचार के लिए किया जाता है।
आघात या दरार के परिणामस्वरूप बनने वाले क्रिस्टल, जो बाद में 7 रंगों में विघटित हो जाते हैं, इंद्रधनुष कहलाते हैं। वे अवसाद और निराशा से राहत दिलाते हैं।
अन्य तत्वों के विभिन्न समावेश वाले खनिजों को भूत क्रिस्टल कहा जाता है। पहले वे बढ़ना बंद कर देते हैं, फिर अन्य सामग्रियाँ उन पर जम जाती हैं, और फिर उनके चारों ओर विकास फिर से शुरू हो जाता है। इस प्रकार, जिस खनिज ने बढ़ना बंद कर दिया है उसकी आकृतियाँ दिखाई देती हैं, इसलिए यह भूतिया प्रतीत होता है। ऐसे क्रिस्टल का उपयोग बगीचे के भूखंडों में फसलों को आकर्षित करने के लिए किया जाता है।
असामान्य ड्रुज़
ड्रुज़ एक बहुत ही सुंदर दृश्य है। यह एक आधार पर अनेक क्रिस्टलों का संग्रह है। उनमें सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवता होती है। इनकी मदद से हवा शुद्ध होती है और वातावरण रिचार्ज होता है। प्रकृति में क्वार्ट्ज, पन्ना और पुखराज के ड्रूज़ पाए जाते हैं। वे लोगों में शांति और सद्भाव लाते हैं।
ड्रूसन को फ़्यूज्ड क्रिस्टल भी कहा जाता है। अक्सर, गार्नेट, पाइराइट और फ्लोराइट इस घटना के प्रति संवेदनशील होते हैं। इन्हें अक्सर संग्रहालय प्रदर्शनी के रूप में प्रदर्शित किया जाता है।
छोटे जुड़े हुए क्रिस्टल को ब्रश कहा जाता है, बड़े खनिजों को फूल कहा जाता है। जियोडेस ड्रूसन की एक बहुत ही सुंदर किस्म है। वे दीवारों पर उगते हैं. ड्रूसन बहुत छोटा या बड़ा हो सकता है। ये बहुत मूल्यवान खोजें हैं। एगेट, सेलेनाइट, एमेथिस्ट, सिट्रीन और मोरियन के ड्रूज़ को अत्यधिक महत्व दिया जाता है।
क्रिस्टल जानकारी और ज्ञान को कैसे संग्रहित करते हैं?
वैज्ञानिकों ने पाया है कि क्रिस्टल के किनारों पर त्रिकोण हैं, जो उनमें ज्ञान की उपस्थिति का संकेत देते हैं। यह जानकारी केवल एक विशिष्ट व्यक्ति ही प्राप्त कर सकता है। यदि ऐसा कोई व्यक्ति प्रकट होता है, तो पत्थर उसे अपना असली स्वरूप बता देंगे।
क्रिस्टल कंपन संचारित करने, चेतना की उच्च शक्तियों को जागृत करने और मानसिक शक्तियों को संतुलित करने में सक्षम हैं। इसलिए, इन्हें अक्सर ध्यान में उपयोग किया जाता है। पिछली सभ्यताएँ पत्थरों में जानकारी संग्रहीत करती थीं। उदाहरण के लिए, रॉक क्रिस्टल को देवताओं का बहुमूल्य पत्थर माना जाता था। क्रिस्टल को जीवित प्राणी के रूप में पूजनीय माना जाता था। यहां तक कि "ब्रह्मांड" का मूल अर्थ "कीमती पत्थर" था।
रत्न
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कच्चे रूप में रत्न क्रिस्टल उतने सुंदर नहीं होते हैं। इन्हें पत्थर या खनिज भी कहा जाता है। इन्हें कीमती इसलिए कहा जाता है क्योंकि काटने पर ये बहुत खूबसूरत होते हैं और गहनों में इस्तेमाल होते हैं। बहुत से लोग बहुमूल्य पत्थरों नीलम, हीरे, नीलमणि और माणिक से परिचित हैं।
हीरा सबसे कठोर पत्थर माना जाता है। घास के हरे रंग का एक नाजुक क्रिस्टल - पन्ना। लाल खनिज कोरन्डम की एक किस्म माणिक है। इस क्रिस्टल के भंडार लगभग सभी महाद्वीपों पर मौजूद हैं। उनका निर्विवाद आदर्श क्या माना जाता है? बर्मी माणिक. रूसी संघ में रूबी जमा चेल्याबिंस्क और सेवरडलोव्स्क क्षेत्रों में स्थित हैं।
वहाँ अन्य कौन से महंगे खनिज हैं? नीलमणि विभिन्न रंगों के पारदर्शी कीमती क्रिस्टल हैं - हल्के नीले से गहरे नीले तक। हालाँकि यह एक दुर्लभ खनिज है, लेकिन इसका मूल्य माणिक से भी कम है।
क्वार्ट्ज की एक महंगी किस्म सुंदर रत्न नीलम है। इसे एक बार महायाजक हारून ने अपने वक्षस्थल के 12 पत्थरों के बीच डाला था। नीलम में एक सुंदर बैंगनी या बकाइन रंग होता है।
रूसी हीरे
तो, सबसे कठोर क्रिस्टल - हीरा - का खनन भूमिगत ज्वालामुखी विस्फोटों के परिणामस्वरूप बने किम्बरलाइट पाइपों से किया जाता है। इस पत्थर की क्रिस्टल जाली उच्च तापमान और उच्च कार्बन दबाव के प्रभाव में बनती है।
रूस में हीरे का खनन पिछली शताब्दी के मध्य में ही याकुतिया में शुरू हुआ था। आज, रूसी संघ पहले से ही इन कीमती पत्थरों के निष्कर्षण में अग्रणी है। रूस में हीरा खनन के लिए हर साल अरबों रूबल आवंटित किए जाते हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि प्रति टन किम्बरलाइट पाइप में कई कैरेट हीरे होते हैं।