Этот загадочный кристалл. Презентация «Ужасно интересно всё то, что не известно!» Удивительный мир кристаллов Кристаллы интересные факты

КРИСТАЛЛЫ (от греч. krystallos - кристалл; первоначально - лед),твердые тела, обладающие трехмерной периодич. атомной (или молекулярной) структурой и, при определенных условиях образования, имеющие естеств. форму правильных симметричных многогранников

СТРУКТУРА КРИСТАЛЛА

Разнообразие кристаллов по форме очень велико. Кристаллы могут иметь от

четырех до нескольких сотен граней.

Кристалл представляет собой правильную трехмерную решетку, составленную из атомов или молекул. Структура кристалла – это пространственное расположение его атомов (или молекул).

Трехмерная кристаллическая структура представляет решетку, построенную на трех координатных осях x, y, z, Элементарная ячейка кристалла - это параллелепипед, построенный на векторах трансляции a, b, c. Такая ячейка называется примитивной. В результате повтора элементарной ячейки в пространстве получается пространственная простая решетка - так называемая решетка Браве.( Огюст Браве́ - французскийфизики один из основателейкристаллографии. Положил начало геометрической теории структурыкристаллов: он нашёл (1848г.) основные виды пространственных решёток. Существует четырнадцать типов решеток Браве. Эти решетки отличаются друг от друга видом элементарных ячеек.

ОБРАЗОВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ

Кристаллы образуются тремя путями: из расплава, из раствора и из паров. К кристаллизации из расплава относится и процесс образования вулканических пород. Магма, проникающая в трещины земной коры и при охлаждении магмы или лавы атомы и ионы разных элементов притягиваются друг к другу, образуя кристаллы различных минералов. Увеличиваясь в размере, они мешают друг другу расти, и поэтому гладкие наружные грани у них образуются редко.Рост кристаллов из растворов осуществляется при температурах ниже температуры плавления, поэтому в выращенных такими методами кристаллах отсутствуют дефекты, характерные для кристаллов, выращенных из расплава. Кристаллизацию из растворов можно осуществлять за счет изменения температуры раствора, за счет изменения состава раствора, а также использовать кристаллизацию при химической реакции. Метод выращивания кристаллов из паров широко используется для выращивания как массивных кристаллов, так и тонких (поликристаллических или аморфных) покрытий, нитевидных и пластинчатых кристаллов. Конкретный метод выращивания выбирают в зависимости от материала.

Виды кристаллов

Следует разделить идеальный и реальный кристалл.

Идеальный кристалл

Является, по сути, математическим объектом, имеющим полную симметрию, ровные гладкие грани.

Реальный кристалл

Всегда содержит различные дефекты внутренней структуры решетки, искажения и неровности на гранях и деформаций.

ПРИМЕНЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали человеческое чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и жилище. С давних пор из кристаллов делают амулеты и обереги.Украшения из кристаллов сейчас столь же популярны, как и во время неолита. Опираясь на законы оптики, ученые искали прозрачный бесцветный и бездефектный минерал, из которого можно было бы шлифованием и полированием изготавливать линзы. Нужными оптическими и механическими свойствами обладают кристаллы неокрашенного кварца, и первые линзы, в том числе и для очков, изготавливались из них. Даже после появления искусственного оптического стекла потребность в кристаллах полностью не отпала; кристаллы кварца, кальцита и других прозрачных веществ, пропускающих ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, до сих пор применяются для изготовления призм и линз оптических приборов. Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках 20 в. Некоторые кристаллы генерируют электрический заряд при деформации.Первым их значительным применением было изготовление генераторов радиочастоты со стабилизацией кварцевыми кристаллами . Заставив кварцевую пластинку вибрировать в электрическом поле радиочастотного колебательного контура, можно тем самым стабилизировать частоту приема или передачи. Полупроводниковые приборы изготавливаются из кристаллических веществ, главным образом кремния и германия.Кристаллы используются также в некоторых лазерах для усиления волн СВЧ-диапазона и в лазерах для усиления световых волн. Кристаллы применяются в радиоприемниках и радиопередатчиках, в головках звукоснимателей и в гидролокаторах. Некоторые кристаллы модулируют световые пучки, а другие генерируют свет под действием приложенного напряжения. Перечень видов применения кристаллов уже достаточно длинен и непрерывно растет.Искусственные кристаллы. С давних пор человек мечтал синтезировать камни, столь же драгоценные, как и встречающиеся в природных условиях. До 20 в. такие попытки были безуспешны. Но в 1902 удалось получить рубины и сапфиры, обладающие свойствами природных камней. Позднее, в конце 1940-х годов были синтезированы изумруды, а в 1955 фирма "Дженерал электрик" и Физический институт АН СССР сообщили об изготовлении искусственных алмазов. Многие технологические потребности в кристаллах явились стимулом к исследованию методов выращивания кристаллов с заранее заданными химическими, физическими и электрическими свойствами. Труды исследователей не пропали даром, и были найдены способы выращивания больших кристаллов сотен веществ, многие из которых не имеют природного аналога. В лаборатории кристаллы выращиваются в тщательно контролируемых условиях, обеспечивающих нужные свойства, но в принципе лабораторные кристаллы образуются так же, как и в природе - из раствора, расплава или из паров.

В недрах нашей планеты скрыты несметные сокровища. Большая часть драгоценных и полудрагоценных камней имеют гладкую поверхность с четкими гранями, которые придают им определенные очертания симметрии. С XVIII века такие тела называют кристаллами, хотя у древних римлян и греков этот термин применялся по отношению к горному хрусталю. В буквальном переводе, слово «кристаллус» означает «замерзший». В те времена считалось, что это уплотненный лед. Развенчал этот миф доказав, что горный хрусталь тяжелее воды, поэтому никак не может быть замерзшей водой.

Что такое кристалл

Кристаллы - это твердые тела с атомами, расположенными в определенном порядке, образуя трехмерно-периодическую пространственную укладку. Внешне такие тела имеют правильные и симметричные множественные грани.

Первым, кто придал более широкое понятие слову «кристалл», был Капеллер. Хотя понимание и закон постоянств углов был установлен еще Нильсом Стенсеном в 1669 году.

Современное понятие сформировано в Международном союзе кристаллографов, и трактуется как тело, имеющее преимущественно острую дифракционную форму.

В понятие кристалл входит не только алмаз и другие минералы с определенной структурой, но и сахар, даже замерзающая вода.

Классификация

Какие бывают кристаллы? В современном мире все кристаллы разделены на 32 типа и сгруппированы в 6 видов. Также такие твердые тела разделяют на:

натуральные, то есть извлеченные из недр земли;
искусственные, то есть созданные руками человека (самый яркий пример - кристаллы Сваровски).

Выделяют также реальные и идеальные кристаллы. Последний вид имеет идеальную симметрию, без дефектов. У реального кристалла обязательно есть какой-либо дефект, то есть, наблюдаются неровности и деформации.

Существует классификация, разделяющая кристаллы на уровне атомов и групп молекул. В данном случае выделяют монокристаллы, которые имеют многогранную форму и не состоят из отдельных частей. Поликристаллы - это несколько монокристаллов, сросшихся вместе.

Какие бывают кристаллы еще? Драгоценные и недрагоценные, то есть, классифицируемые по эстетико-экономическому критерию.

Алмаз

Самый известный и дорогой кристалл в мире. При нормальных условиях этот минерал может существовать вечно, но если его поместить в инертный газ или вакуум, то он превратится в графит.

Добыча алмазов на промышленном уровне ведется на всех континентах. Хотя их происхождение и возраст так и не удалось установить. Известны даже минералы внеземного происхождения, которые попали на землю, сформировавшись при ударном метаморфизме в процессе падения метеоритов.

В подавляющем большинстве алмазы, добываемые на нашей планете, имеют желтый или коричневый цвет. Но встречаются и достаточно уникальные - зеленые, розовато-лиловые и голубые, даже черные. Самые известные - «Портер-Родс» голубого цвета и Дрезденский зеленый. Самыми ценными считаются те, которые имеют уникальный окрас, в особенности рубиново-красные, вишневые, голубые и золотистые.

В природной среде алмазы встречаются всевозможных форм: от круглых и овальных до пятигранных.

Одним из самых дорогих считается красный алмаз, которых в мире насчитывается всего лишь 50 (с идеальной чистотой). Самый дорогой весом в 5,11 каратов называется «Красный щит». Наименование дано по форме кристалла, в начале нашего века он был продан с аукциона за 8 миллионов долларов.

Аквамарин

Какие бывают кристаллы, очень похожие на лед? Это аквамарин. Минерал является разновидностью берилла, и его название переводится как «морская вода». По форме кристаллы напоминают длинностолбчатые и шестигранные призмы с сильным стеклянным блеском. Минерал очень хрупкий и его легко раздавить.

В ювелирном искусстве аквамарин получил популярность только в начале XX века, когда в моду пришел стиль - арт-деко. Месторождения этого минерала есть на всей планете, добывают его из пегматитов, которые расположены в крупнозернистых гранитах.

Самый огромный минерал был найден в 1910 году, его вес составлял 110,5 килограммов.

Аметист

Какие виды кристаллов бывают еще? Аметист относят к полудрагоценным камням или поделочным, в зависимости от цвета. Если окрас непрозрачный, то это поделочный камень, соответственно, прозрачный ценится у ювелиров.

Бывает фиолетового, вишневого, синего, красного цвета. Уникальная особенность этого кварца в том, что оттенок меняется в зависимости от освещения. Некоторые аметисты, найденные в осадочных породах, выцветают под воздействием солнечных лучей.

Бирюза

Какие бывают кристаллы? Название этого минерала знают все - бирюза или камень счастья. Он пользуется популярностью с древних времен.

По форме минерал представлен в виде скрытокристаллической плотной массы. В камне присутствуют мелкие вкрапления округлой формы. На срезе видны жилки бурого или черного цвета. Окрас минерала варьируется от небесно-голубого до блекло-зеленого.

Изумруд

Какие кристаллы бывают в природе еще? Изумруд - драгоценный минерал из берилловой группы, относится к самоцветам первого порядка. Крупные (от 5 карат) и не имеющие дефектов изумруды стоят дороже алмазов.

У минерала цвет варьируется от желтовато-зеленого до травянисто-зеленоватого, главное условие - наличие зеленого оттенка. Камни, добываемые в Южноафриканских странах, имеют примесь оксида железа, поэтому имеют синеватый оттенок.

Один из самых известных в мире - «Девонширский изумруд», его вес составляет 304 грамма. А самый известный в России - «Коковинский» изумруд весом немного более 400 граммов. Добыт на Урале в 1833 году.

Малахит

Какие бывают кристаллы в мире еще, кроме перечисленных? Малахит - это ценный поделочный минерал зеленого цвета. Формы камня в природе разнообразны. Ярко выраженную кристаллическую форму имеют редкие экземпляры минерала, в больших количествах очень редко встречается в одном месте. На территории России практически все запасы минерала исчерпаны. На протяжении длительного времени малахитовую руду использовали для получения меди.

Горный хрусталь

Какого цвета бывают кристаллы? Существуют даже бесцветные, со стеклянным блеском, и речь в данном случае идет о горном хрустале. Это чистый диоксид кремния - бесцветная разновидность кварца. Форма у минерала может быть трапециевидной или призматической.

В эту группу включено несколько разновидностей: волосатик, раухтопаз, аметист, цитрин и морион.

Минерал пользуется спросом не только у ювелиров, но также используется в радиотехнике. Крупные размеры природного материала достаточно дорого стоят. Главное - не путать горный хрусталь с тем, что продается в магазинах. Для получения стеклянного блеска при изготовлении «хрустальной» посуды в стекло добавляется барий и оксид свинца.

Крокоит

Какие формы кристаллов бывают? К самым уникальным можно отнести крокоит. Внешне он напоминает высушенные лепестки шафрана. Относится к красной свинцовой руде из класса хроматов.

Минерал отнесен к коллекционным материалам, так как имеет уникальный цвет, форму и очень редко встречается, является спутником

Самые редкие виды кристаллов

Мусгравит. Обнаружили его примерно 50 лет назад в Австралии. На сегодняшний день нашли только 14 экземпляров. Расцветки у него разнообразные: от светло-желтого с зеленым оттенков до фиолетово-пурпурного. Один карат зеленого мусгравита стоит 6 тысяч долларов.

Грандидьерит. Очень редкий кристалл с голубым или зеленым оттенком. Уникальная особенность камня - способность менять окрас. На сегодняшний день в мире огранили только 20 минералов, соответственно и цена на такие изделия очень высокая - 30 000 долларов/1,8 млн руб. за 1 карат.

Танзанит. Какие бывают кристаллы? Фото этого камня можно увидеть в фильме «Титаник», где он был представлен в виде голубого бриллианта. Ценность минерала в его окраске, которая изменяется в зависимости от освещения, во-вторых, на сегодняшний день найдено только одно месторождение - в Африке, запасы которого иссякнут через 20 лет.

Тааффеит. Очень редкий кристалл, стоимость за карат составляет от 500 до 20 000 долларов (30 000 - 1,2 млн руб.). На сегодняшний день существует только 4 месторождения: в Танзании, на Шри-Ланке и в России (Восточная Сибирь и Карелия). Цвет камня варьируется от бледно-розового до лавандового.

Кристаллы искусственного происхождения

Пожалуй, самые известные и дорогие камни искусственного происхождения продаются под маркой Swarovski. На сегодняшний день в компании широкий ассортимент, представленный более чем 100 тысячами позиций. Кристаллами этого производителя инкрустируют не только ювелирные изделия, но и украшают предметы гардероба, обувь и интерьер.

Какие бывают кристаллы Сваровски? Согласно линейке производителя, большая часть кристаллов представлена в виде конусов, внутренние грани которого максимально раскрывают яркость, блеск и цвет камня. Компания предлагает самую широкую палитру цветов, представлены практически все цвета в чистом виде, некоторые имеют сатиновый или радужный эффект.

На втором месте по полярности идут кристаллы Прециоза (Чехия). Они не уступают по качеству, цвету и форме Сваровски. Из них получаются красивейшие ювелирные изделия.

Корейские кристаллы несколько уступают двум предыдущим, так как механической шлифовке подвергаются только две грани - нижняя и верхняя, остальные формируются в процессе стекольного литься. Цветовая палитра не очень широкая, но основные цвета присутствуют.

На рынке также представлены кристаллы китайского производства. Они не дорогие, но и качество у них достаточно низкое, основной материал не отличается высокой степенью прозрачности.

Яна Соловьёва (Туркова)
Проект ученика 4 класса «Ужасно интересно всё то, что неизвестно! Удивительный мир кристаллов»

Здравствуйте!

Представляю Вашему вниманию презентацию "Ужасно интересно всё то, что не известно! " по изучению мира кристаллов.

Презентация составлена моим сыном, учеником 4 класса Алексинской школы ЛО Турковым Даниилом.

Гипотеза: Кристалл- драгоценный камень .

Цель: Найти опровержение тому, что кристаллы это только драгоценные камни.

Задачи:

1. Узнать, что такое кристалл.

2. Узнать, что вокруг нас является кристаллами.

3. Узнать интересные факты о кристаллах.

4. Вырастить кристаллы в домашних условиях.

Что такое кристалл?

Кристаллы – это поразительные создания природы. Нас восхищают их яркие цвета и прозрачность, ровные, гладкие грани и, самое главное, правильная форма. Кристаллы выглядят таким образом, словно их кто-то специально вырезал, отшлифовал и раскрасил. Именно этому «чуду» и посвящена работа…

Кристалл от греческого krystallos, первоначально – лёд, однако позже кристалл приобрел и еще одно название - горный хрусталь.

Это твёрдые тела, имеющие естественную форму правильных многогранников. Эта форма - следствие упорядоченного расположения в кристаллах атомов, образующих трёхмерно-периодическую пространственную укладку - кристаллическую решётку.

Что вокруг нас является кристаллами?

В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы. Вода - одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки.

Вокруг нас кристаллом является и самые обычные вещи такие как сахар и соль.

Минеральные кристаллы тоже образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действительности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать. Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Миллионы лет тому назад гранит был расплавленной массой минералов в жидком состоянии. В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных пород, которые медленно охлаждаются и образуют кристаллы различных видов.

Драгоценные камни тоже являются кристаллами! Это минералы, обладающие двумя основными характеристиками «драгоценности»: красота и редкость. Названия многих вам известны: алмаз, аметист, рубин, сапфир, изумруд, топаз и т. д.

1. Знаете ли вы, что кристаллы воспроизводят сами себя и таким образом растут? Их по праву можно называть "живыми" существами природы.

Самые большие кристаллы были обнаружены в 2000 году в Пещере кристаллов в шахтовом комплексе Найка, в мексиканском штате Чиуауа. Некоторые из найденных там кристаллов гипса достигают 15 метров в длину, а в ширину - 1 метр.

2. Известен и своими гигантскими, метровыми, кристаллами минерал сподумен.

3. Музей «Хрустальных миров» в Австрии.

Удивительный музей хрусталя открыт в 1995 году к столетнему

юбилею компании Swarovski. Музей представляет собой интерактивную экспозицию изделий из хрусталя, где экспонаты можно рассмотреть, почувствовать, услышать и даже понюхать. Помещение музея представляет собой подземный лабиринт, где коридорами и лестницами связаны между собой экспозиционные залы. На входе посетителей встречает голова великана, глаза которой выполнены из зеленых кристаллов, а изо рта льется водопад. Согласно легенде в этих краях жил великан, который бережно хранил свои несметные сокровища, а теперь охраняет богатства Хрустальных миров Swarovski. В музее хранятся самый большой и самый маленький кристалл в мире занесенные в Книгу рекордов Гиннеса. Самый большой кристалл Сваровски имеет диаметр 40 см и весит 310 тысяч карат. Диаметр же самого маленького кристалла составляет всего-навсего 0,8 мм и увидеть его можно только через микроскоп. Сейчас Хрустальные миры Swarovski являются вторым по своей популярности музеем в Австрии.

4. Торбернит.

Сколь завораживающе красив этот минерал, столь же он и смертельно опасен. Призмы кристаллов торбернита содержат уран и способны вызвать у человека рак. Кроме того, при нагревании эти камни начинают медленно испускать опаснейший для здоровья газ радон.

5. Клиноклаз.

Редкий кристалл клиноклаз имеет один небольшой секрет – при нагревании этот изысканно красивый минерал выделяет чесночный запах.

6. Белый барит, усыпанный кристаллами ванадинита.

Свое имя ванадинит получил в честь скандинавской богини красоты Ванадис. Этот минерал – один из самых тяжелых на планете, поскольку он отличается высоким содержанием свинца. Хранить кристаллы ванадинита стоит подальше от солнечных лучей, так как они склонны темнеть под их воздействием.

7. Серебристый стибнит с баритом.

Стибнит является сульфидом сурьмы, однако кажется, что он состоит из серебра высокой пробы. Благодаря этому сходству однажды кто-то решил делать из этого материала элитные столовые приборы. И это была очень плохая идея… Кристаллы сурьмы вызывают сильнейшее отравление, даже после контакта с кожей необходимо тщательно промыть ее с мылом.

8. Халькантит.

Очаровывающая красота этих кристаллов скрывает смертельную опасность: оказавшись в жидкой среде, медь, содержащаяся в этом минерале, начинает стремительно растворяться, грозя всему живому, оказавшемуся на ее пути. Всего один небольшой синий камешек способен погубить целый пруд со всей его флорой и фауной, так что стоит относиться к нему крайне осторожно.

9. Купросклодовскит.

Игольчатые кристаллы купросклодовскита привлекают восхищенное внимание глубиной и разнообразием своей зеленой расцветки, а также занятной формой. Однако этот минерал добывается в урановых месторождениях и отличается высокой радиоактивностью и его следует держать подальше не только от живых существ, но и даже от других минералов.

10. Метеорит палласит.

Немецкий ученый Паллас в 1777 году доставил в музей Кунсткамера образцы редкого металла, обнаруженного в Красноярске на месте падения метеорита. Вскоре в Петербург была переправлена вся глыба внеземного происхождения весом 687 кг. Этот материал получил название «палласово железо» или палласит. Аналогичного ему вещества из тех, что добываются на нашей планете, не найдено. По оценкам специалистов этот метеорит представляет собой железно-никелевую основу с многочисленными вкраплениями кристаллов оливина.

11. Болеит.

Небольшие кубические кристаллы синего цвета – болеиты – особенно ценятся в странах Южной и Северной Америки. В России пока что этот редкий минерал в ходу замечен не был.

12. Крокоит.

Название «крокоит» происходит от древнегреческого слова, означающего «шафран», поскольку сходство поверхности кристалла с этой пряностью заметна невооруженным взглядом. Красная свинцовая руда, коей является этот минерал, представляет особую ценность для коллекционеров и знатоков.

13. Байлдонит.

Своим цветом редкий кристалл байлдонит обязан содержащейся в его составе меди, а блеском – высокому проценту свинца.

14. Висмут.

Искусственно выращиваемые кристаллы висмута имеют узнаваемый радужный блеск на своей темной поверхности. Такой эффект возникает из-за покрывающей ее оксидной пленки. Кстати, оксид-хлорид висмута применяется при создании лаков для ногтей как средство для придания им блеска. Так что искусственно выращенные кристаллы ещё и помогают женщинам быть красивыми и ухоженными.

15. Какоксенит.

Выполняя роль включения, этот редкий минерал способен придать кварцу и аметисту неповторимую расцветку и более высокую стоимость. Как представитель игольчатых кристаллов, какоксенит невероятно хрупок.

Выращивание кристаллов в домашних условиях.

Вам понадобится: вода, соль, сахар, стаканчики, картон, палочки, краски.

Для изготовления кристаллов палочки предварительно обмакиваются в воду, затем в соль/сахар и высушиваются в течении суток.

Приготовление раствора для изготовления кристаллов из соли/сахара. В подогретой воде растворяем соль/сахар, делаем насыщенный солевой раствор (который подкрашиваем голубой акварелью) и сахарный сироп.

Разливаем получившиеся растворы по стаканчикам.

Заранее приготовленные палочки аккуратно помещаем в приготовленные растворы. Сверху, проткнув картон палочкой накрываем им стаканчики. Картон на палочке необходим для предотвращения быстрого испарения жидкости.

Оставляем заготовки в тихим спокойном месте на неделю для выращивания кристаллов.

Итоги эксперимента

Кристалл из сахара получился удачно!

Но вот кристалл из соли не вышел, но почему?

Из-за чего не получился кристалл соли!

В ходе данного эксперимента не получились кристаллы из соли, а краска просто осела на дне стаканчика. Самостоятельно решить вопрос я не смог и обратился к интернету. Вот такие сведенья я нашёл:

«Да, не следует раскрашивать раствор, где растёт ваш кристалл, например красками или чем -нибудь подобным, - это лишь испортить сам раствор, а кристалл всё же не покрасит! Лучший способ получить цветные кристаллы - это подобрать нужную по цвету соль! Кристалл он так

устроен что каждый атом встает на свое место.. так и

получается кристалл. Если его покрасить то сама по

себе затея провалится- во первых вы его покроете

краской и он не сможет расти. во вторых, если

использовать пигмент в чистом виде то вы привнесете

в кристалл дефекты и он не будет красивым. В

принципе. многие природные кристаллы имеют цвет

благодаря таким дефектам но надо точно знать какие

вещества окрасят кристалл не нарушая его

кристаллическую решетку, ну или достаточно

гармонично в нее впишутся.»

Самым распространенным состоянием всех существующих веществ Земли и Космоса является кристаллическое состояние. Что это такое? На какие типы подразделяются кристаллы? Как можно вырастить кристалл в домашних условиях, читайте в статье.

Определение

Кристалл - это тело твердой консистенции многогранной формы. Его возникновение - результат расположения частиц: атомов, молекул, ионов в определенном порядке. Их задачей является образование рядов, плоских сеток и пространственных решеток.

Многогранные кристаллы могут быть:

в виде кубиков - пириты;
призм с заостренными концами - горный хрусталь;
двенадцатигранников - гранат;
восьмигранников - железная руда (магнетит);
драгоценных камней - алмазы, топазы, рубины и другие.

Размеры этих образований бывают достаточно большие.

Кристалл - это тело, вершина которого должна соответствовать атому, иону, молекуле. Ребро, соответственно, - каждому ряду частиц, а грань - сетке. Если во много раз увеличить реальные кристаллы, то видно, что вершина, ребро и грань состоят из множества частиц, рядов, сеток, которые располагаются параллельно.

Какие бывают кристаллы?

Специалисты выявили разные типы кристаллов:

Идеальные - представляют собой абстрактную модель, обладающую правильной формой, полной симметрией и ровными гранями. Другими словами, понятие идеального кристалла включает в себя полный набор лучших свойств и качеств, которыми он характеризуется.

Реальные кристаллы - это действительно существующие в природе тела, у которых внутренняя структура может иметь дефекты, небезупречными бывают грани, а симметрия и вовсе понижена. Но реальный кристалл, несмотря на все недостатки, наделен главным свойством, делающим его кристаллом, - расположением частиц в закономерном порядке.

Выращивание кристалла из соли

Из соли можно вырастить кристаллы и в домашних условиях. Для этого понадобится соль, стеклянная емкость, нить, карандаш, вода. Итак, как вырастить кристалл соли?

В стакан с водой соль всыпают порциями и тщательно перемешивают, пока она не растворится полностью.
Жидкость ставят на огонь и прогревают до 90°С. Воду доводят до кипения, но не кипятят. Раствор охлаждают и процеживают - в нем не должно быть осадка.
Затем нить привязывают к карандашу, а к ней - кристаллик соли или пуговицу, которую предварительно нужно окунуть в соляной раствор и высушить.
Кончик нити с привязанной наживкой опускают в емкость с растворенной солью так, чтобы он не касался дна и стенок.
Емкость накрывают чистой салфеткой и помещают в теплое место. Температура должна быть постоянной.

Время, в течение которого будет расти кристалл, разное. Оно зависит от его желаемой величины.

Пространственная кристаллическая решетка

Если вместо частиц - ионов и атомов - поставить точки, то строение кристалла представляет собой пространство, которое заполнено точками, расположенными в закономерном порядке. Если их соединить линиями, получится пространственная решетка, состоящая из следующих элементов:

узлов, которыми называются точки размещения частиц кристалла;
рядов, представленных совокупностью узлов, которые через одинаковые расстояния периодически повторяются (узлы лежат вдоль прямых линий);
промежутков, которыми называется расстояние от одного до другого равнозначного узла (эти промежутки ничтожно малы);
плоской сетки, представляющей собой узлы и ряды, которые располагаются в единой плоскости.

Решетки бывают разными. Это зависит от того, какова природа частиц кристалла и связь между ними. Виды кристаллические решетки бывают:

Ионные - узлы решеток содержат ионы, которые бывают положительными и отрицательными. Между собой они связаны взаимодействием, которое называется электростатическим. Ионы бывают простыми и сложными. В узлах хлорида натрия они простые, а сульфата калия - сложные. В таких кристаллах ионы связаны между собой прочно, а вещества отличаются твердостью, тугоплавкостью, они нелетучие и растворимы в воде.
Металлические - такие решетки в своем составе имеют положительные ионы, свободные электроны и атомы металлов. Решетки образуются такими веществами, которые характеризуются металлической связью. Они свойственны простым металлам и их сплавам. Металлы, как правило, имеют разную температуру плавления, но все без исключения обладают металлическим блеском, пластичностью, ковкостью и хорошей электро- и теплопроводностью.

Атомные - для узлов характерно наличие отдельных атомов, соединенных между собой так называемыми ковалентными связями. Решетку такого типа имеет алмаз, графит, кварц, песок, горный хрусталь и др. Эти вещества прочные и твердые, обладают высокой температурой плавления и кипения.
Молекулярные - это решетки, узлы которых содержат молекулы, связанные между собой слабым взаимодействием, называемым межмолекулярным, хотя атомы в молекулах соединены прочно. Кристаллы с молекулярной кристаллической решеткой обладают маленькой твердостью и прочностью, низкой температурой плавления, а также кипения. Многим молекулярным веществам свойственно жидкое и газообразное состояние, они летучи и могут иметь запах. К веществам с такой связью относится вода, аммиак, нафталин, кислоты, глюкоза, сахар и т. п.

Причины изменения формы природных кристаллов

Свою форму кристаллы меняют по разным причинам. Одной из них является нарушение условий, в которых они образуются. Так, если магма будет застывать медленно, то у зерен кварца будут неправильные, криволинейные контуры. Другой пример, когда коренные породы разрушаются, их обломки сносятся водой. Поэтому часто в песках обнаруживаются кристаллы таких пород, как кварц, магнетит, гранат.

Форма таких недоразвитых кристаллов уродливая, их грани обломанные. Кристалл - это геометрически правильная форма, которая распространяется не только на поверхность кристалла, но и на внутреннее его строение. Между частицами здесь имеется расстояние, они не заполняют все пространство, то есть их расположение имеет определенный порядок, присущий только данному веществу.

На территории бывшего Советского Союза в 1958 году ученые нашли кристалл кварца гигантского размера. Его длина составляла 7,5 м, ширина - 1,5 м и масса - 70 т. Попадались кристаллы берилла массой 18 т и длиной 5 м. Хотя во время находок чаще встречаются кристаллики микроскопических размеров.

В восточной части Оренбургской области посчастливилось найти горный хрусталь, кристалл которого имел длину 170 см, ширину - 80 см, массу - 784 кг. Его иронично назвали «Малюткой». В настоящее время этот кристалл расположен у входа в Уральский музей геологии в городе Екатеринбурге.

Кристаллы – это твёрдые тела с определенным химическим составом, которые имеют правильное, симметричное и закономерное расположение в кристаллической решётке составляющих их атомов, молекул, ионов. Многие кристаллические структуры ‒ это самые обычные для нас вещества, например, сахар и соль. В переводе с греч. krystallos означает «прозрачный лед». И действительно, необычными и удивительными кристаллами по праву считаются снежинки.

Кристаллические структуры в природе «рождаются» из множества веществ. Самая распространённая из них – вода, которая при воздействии низких температур переходит из жидкого в твёрдое состояние, превращаясь в лёд или снежинки. Каждую зиму, особенно во время суровых морозов, сложные симметричные объекты в форме звездочек и 6-тиугольных пластинок, покрывают поверхность земли слоем мягкого и пушистого снега. Они состоят из тоненьких ледяных кристалликов, собранных вместе.

Известный немецкий астроном Иоганн Кеплер еще в XVII столетие написал работу, которую посвятил шестиугольным снежинкам, тем самым оказал значительное влияние на развитие кристаллографии – науки о возникновении, структуре и свойствах кристаллических структур. Через два столетия выдающийся фотограф У. Бентли подарил миру возможность любоваться этими прекрасными творениями природы. Ему удалось сделать фотографии тысячи снежинок, где ни одна не повторяет другую. Для этого фотограф ловил снежинки на черный бархат и делал удивительные снимки.

Цветы мира камней

В результате процессов породообразования, происходящих в неизведанных земных недрах из расплавленных горных пород, выталкиваемых к поверхности и начинающих остывать, образуются минералы с кристаллической структурой. Просто не верится, что невероятная красота и правильность внешней огранки этих кристаллических минералов созданы самой природой. С первого взгляда кажется, что кто-то специально выпиливал плоские грани, а потом полировал их до безупречности.

Кристаллические структуры из минеральных растворов могут быть бесконечно разнообразными. Большинство представляет собой сложные правильные многогранники ‒ куб, параллелепипед, пирамиду, которые во все времена поражали людей совершенством геометрических форм и безукоризненно гладкой поверхностью. Встречаются они и в виде столбиков, пластин, звезд, острых игл, создаваемых лучистые шары – сферолиты.

Размеры варьируют от очень маленьких до огромных колонн, а толщина может быть меньше листа бумаги или, напротив, достигать несколько сотен сантиметров. Кристаллы могут быть как бесцветными, так и сверкать, искриться, играя разными красками. Многие из них идеально прозрачны, подобно кристально чистой воде, хотя встречаются бурые и практически черные экземпляры.

Горный хрусталь

Это прозрачная разновидность кристаллического кварца (природный диоксид кремния), встречающегося в пустотах гидротермальных жил. В вечных снегах Альп много веков назад найдены бесцветные камушки, визуально очень похожие на обычный лед, блеск которых приковывал и завораживал. Еще античные ученые сделали вывод, что при длительном воздействии низких температур вода замерзает до такого состояния, что утрачивает способность таять, навсегда окаменев.

Когда минерал появился в Европе, он сразу получил название «богемный алмаз». Из него вырезали украшения, посуду, зажигательные линзы и стекла для очков, а также украшали шикарные королевские дворцы и замки представителей высшего сословия. Для минерала характеры грани-призмы, часто с горизонтальной штриховкой. Прозрачные кристаллы горного хрусталя могут причудливо срастаться друг с другом в друзы или представлять собой «щётки», а также заполнять жеоды. На территории России большие месторождения, так называемые «хрустальные погреба», обнаружены на Урале, в Якутии, Забайкалье и Приморье. Крупный идеальный горный хрусталь без дефектов встречается достаточно редко, поэтому имеет высокую ценность.

В Санкт-Петербургском музее, основанном в 1773 г. при Горном институте, собрано более 230 тыс. образцов, в том числе и уникальное собрание сокровищ, извлечённых из недр земли. Здесь хранится горный хрусталь, высота которого почти 1 м, а вес более 1 тыс. кг.

Король кристаллов

Алмаз как один из самых редких, но повсеместно распространённых природных минералов, получил своё название благодаря исключительной твердости. Минерал представляет собой кристаллическую модификацию чистого углерода. В кристаллической решётке в виде гранецентрированного куба атомы находятся очень плотно и связаны прочнейшей ковалентной связью. О точном происхождении алмаза нет точных научных данных, а возраст большинства алмазов более 3 млрд. лет.

Несмотря на то, что в необработанном виде алмаз достаточно несовершенен и невзрачен, с древних времен его использовали как изысканное украшение, особенно прозрачные виды. Почти 500 лет назад мастера ювелирного дела научились огранять кристалл и в результате трудоёмкого процесса превращать его в драгоценный камень – бриллиант, который стал синонимом богатства и роскоши. Самыми редкими считаются красные алмазы, но вероятность найти их в природных условиях минимальна.

Сегодня ввиду того, что большинство природных алмазов не подходят для огранки, их широко применяются во многих отраслях промышленности. Самые крупные месторождения находятся в Африке и в России, причем у нас первые алмазы обнаружены еще в XIX веке на Урале и в Сибири.

Крупнейший в мире алмаз «Куллинан», найденный 100 лет назад в Южной Африке, имел вес более 3 000 карат. Виртуозные ювелиры сделали из него 105 бриллиантов, общий весом более 1 000 карат.

Драгоценные кристаллы

Продолжая тему удивительных драгоценных кристаллов, нельзя не отметить красивые и достаточно редкие разновидности минерала корунда (оксид Al) – рубин и сапфир. Корунд всегда различали по высокой твердости, которая уступает лишь алмазам. В европейские страны камни завозили из Азии. Месторождения корундов часто встречается в магматических породах. Их также находят гнёздами, жилами, вкраплениями, а драгоценные разновидности ‒ в россыпях. Ювелирный минерал по свойствам прозрачный, отличается блеском, насыщенной цветовой гаммой и широким спектром оттенков.

В музее в Санкт-Петербурге хранится коллекция корунда более 40 различных цветовых оттенков.

Самими ценными являются красный – рубин и синий – сапфир. Красивые оттенки обеспечивают примеси: в рубине – это хром, а в сапфире – вкрапления железа и титана. После придания минералам достойной ювелирной обработки, они выглядят также же шикарно, как и бриллианты.

Существует предположение, что рубины добывались в Бирме еще в бронзовом веке. В XIX ст. король Бирмы продал два драгоценных камня за баснословные, на те времена, деньги и обеспечил себе полноценное королевское правление. Рубины всегда считались элитной драгоценностью и аксессуаром богатых представителей аристократии. Сегодня рубины высокого качества поступают из Мьянмы, Таиланда, Шри-Ланки. В России месторождения известны на Урале и в Карелии.

В 1800 г. в Европе открыли родственность рубина и сапфира, который издревле украшал символы королевской власти правящих династий Азии и Европы. Красивый минерал добывали еще древние жители Юго-Восточной Азии. Самый крупный сапфир, весом более 3 тыс. карат, был найден в США в середине прошлого века. Месторождение минерала встречается практически на всех материках.

Волшебный каменный мир удивляется многими удивительными фактами о кристаллах.

Природные кристаллы в виде величественных колонн применялись в древних цивилизациях для удержания тяжелых ворот храмов или как постаменты.

Минерал сподумен, длиной почти 13 м и весом 90 т, известен необычными кристаллами-гигантами. При этом хорошо образованные минералы считаются ценными коллекционными материалами.
Одни из самых больших кристаллов селенита найдены в 2 000 г. в уникальной пещере, возраст которой около миллиона лет, в шахтовом комплексе Найка (Мексика). Наибольший имеет размеры: длина – 4 м, ширина – 4 м и вес – 55 т.
Кристаллы «произрастают» не только в естественной среде, но и выращиваются в специальных лабораториях, а некоторые ‒ даже в домашних условиях. Человечество научилось получать искусственным путем очень многие драгоценные камни, которые не уступают по красоте натуральным, а оцениваются в разы ниже. Причем сегодня известно много видов, которых в природе не существует.
Кристаллы бывают «посланниками» звездного мира. Достаточно часто кристаллические структуры внеземного происхождения встречаются в метеоритах, упавших на Землю.
В Австрии к 100-летнему юбилею компании Swarovski открыт музей «Хрустальных миров». Здесь можно увидеть самый большой (40 см в диаметре) и самый маленький кристаллик (0,8 мм) Сваровски, которые занесены в Книгу рекордов Гиннеса.
В Московском Минералогическом музее хранится более 4 800 образцов кристаллов 7 кристаллических систем.

Испокон веков отмечалось благотворное влияние кристаллов на судьбу и здоровье человека, а также приписывались им магические и целебные свойства. Причем у каждого знака зодиака есть свой камень-талисман, который должен улучшать энергетику в доме, а также помогать владельцу в трудных жизненных ситуациях, приносить блага, защищать и излечивать от болезней. В чем же заключается огромная сила минералов с точки зрения науки пока трудно объяснимо, но то что литотерапия, как один из видов нетрадиционной медицины, становиться сегодня очень популярной остается фактом.

Возможно, будет полезно почитать: