Кристаллы

Криста́ллы (от греч. κρύσταλλος первоначально — «лёд», в дальнейшем — «горный хрусталь; кристалл») — твёрдые тела, в которых частицы (атомы и молекулы) расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку — кристаллическую решётку.

Кристаллы — твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников, основанную на их внутренней структуре, то есть на одном из нескольких определённых регулярных расположений составляющих вещество частиц (атомов, молекул, ионов).

Современное определение кристалла дано Международным союзом кристаллографов: материал представляет собой кристалл, если он имеет преимущественно острую дифракционную картину.

В 2000 году самые крупные природные кристаллы были обнаружены 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. Известен своими гигантскими, метровыми, кристаллами сподумен. В 1914 году было опубликовано сообщение, что в руднике Этта, Южная Дакота некогда был найден кристалл сподумена длиной 42 фута (12,8 м) и весом 90 тонн.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Заслуга С. В. Зенина состоит в том, что он подверг сомнению данную аксиому. Проведя многочисленные эксперименты и расчеты, ученый установил, что образование из 5 молекул воды (ассоциат), соединяясь с таким же ассоциатом вследствие водородных связей, формирует структуру, продолжительность существования которой на 2 порядка выше. Он предположил, что если усложнение структурной организации вызывает увеличение времени жизни, то должен, в конце концов, образоваться такой ассоциат, который станет устойчивым, стабильным. Проведенные расчеты показали, что такое соединение появляется при слиянии 912 молекул воды, а время его существования исчисляется в минутах и даже часах. Данное образование ученый назвал основным структурным элементом воды и выделил его форму – крошечный кристалл льда из 6 граней в виде ромба. О присутствии в воде таких кристаллов известно физикам и химикам. По краям их поверхностей располагаются противоположно заряженные частицы (плюсы и минусы).

С. В. Филатова, Магия воды. Чудесные исцеления, 2012

Первый из них обратил внимание на то, что разнообразие архитектурных форм существования вещества значительно беднее разнообразия материала, участвующего в природных процессах. Этот факт, имеющий глубокий философский смысл, сделал содержательным выделение структуры вещества как самостоятельного объекта исследования. Такое исследование Е. Федоров провел на кристаллах. Оказалось, что независимо от химического состава вещества, способного к кристаллизации, существует лишь определенный набор кристаллических структур, которые могут существовать в природе. Е. Федоров дал его описание (закон Федорова).

Н. Н. Моисеев, Человек и ноосфера, 1990

Процесс перехода вещества из жидкого состояния в твердое называется кристаллизацией. В расплавленном, жидком состоянии металл не имеет правильного кристаллического строения. Однако расположение атомов не полностью хаотично. В жидкости имеются группы атомов с правильным расположением, характерным для кристаллической решетки данного вещества. Группы эти нестабильны из-за большой подвижности атомов. Они образуются, рассыпаются, распадаются, возникают в новых местах. Такие группы атомов служат зародышами кристаллов в процессе кристаллизации, происходит при температуре ниже температуры плавления. Эта температура является константой для каждого вещества. Так, например, температура плавления меди составляет 1083 °C, серебра – 960 °C и т. д. При температурах ниже указанных эти металлы пребывают в твердом состоянии.

В. Б. Лившиц, Материалы для ювелирных изделий, 2012

В этих построениях, благожелательно воспринятых одним из наиболее авторитетных сторонников геноцентрического подхода Ричардом Докинзом (Dawkins, 2006), наиболее важный момент, касается понимания мутаций глиняных генов. Здесь не идет речь об отборе естественных видов глин; отбираются скорее аномалии, могущие возникнуть при случайных нарушениях процессов кристаллизации, например, в результате возникновения трещины, которая будет передаваться дочерним кристаллам. Докинз считает, что такого рода микродефекты на поверхности кристаллов при репликации последних могут накапливаться и составлять материальную основу для хранения генетической информации по типу лазерных дисков. Забегая вперед, скажем, что более подходящим биологическим аналогом лазерных дисков, накопителем и хранителем информации является клеточная мембрана с ее возможностями дифференциального возбуждения, распределенного во времени и в пространстве, тысяч интегральных белков.

А. И. Шаталкин, «Философия зоологии» Жана Батиста Ламарка: взгляд из XXI века, 2009

Строение воды. Вода – уникальное вещество и все её аномальные свойства (высокая температура кипения, значительная растворяющая и диссоциирующая способность, малая теплопроводность, большая теплота испарения и плавления, большая теплоёмкость, большое поверхностное натяжение и когезия и другие) обусловлены строением её молекулы и пространственной структурой. У отдельно взятой молекулы воды есть качество, которое проявляется только в присутствии других молекул: способность образовывать водородные мостики между атомами кислорода двух оказавшихся рядом молекул, так, что атом водорода располагается на отрезке, соединяющем атомы кислорода. Молекулы H2O, благодаря неравномерно распределенному по их объему электрическому заряду, способны притягиваться друг к другу и образовывать беспорядочные роевые формы и упорядоченные «водяные кристаллы». Свободные, не связанные в ассоциаты молекулы H2O присутствуют в воде лишь в очень небольшом количестве. В основном же вода – это совокупность беспорядочных роев и «водяных кристаллов».

Н. Б. Панкова, План-конспект ответов на вопросы экзамена по физиологии, 2009

Описание процесса изменения состояний – это и есть, с точки зрения математика или физика, описание процесса эволюции или развития изучаемого объекта. И в таком контексте понятие организации кажется, вообще говоря, ненужным – без него вроде бы можно и обойтись. Однако в процессе исследования того или иного объекта мы, как правило, обнаруживаем, что характерные времена изменения некоторых переменных его состояния значительно больше соответствующих времен других переменных. Вот эти первые переменные состояния мы и условимся относить к элементам организации. Другими словами, организация изучаемого объекта (системы) – это совокупность консервативных, медленно изменяющихся (в частном случае – постоянных, неизменных) характеристик объекта. У кристаллов это их геометрия – взаимное расположение вершин, ребер, граней. В турбулентном потоке – это средние характеристики давления, пульсации скоростей и т. д. С этих же позиций можно изучать и организацию живого мира, и общественные структуры, определяя каждый раз те характеристики эволюционного процесса, которые мы будем относить к организации. Например, в теории динамических систем под организацией естественно понимать топологию ее фазовых траекторий, структуру аттракторов и т. д. В процессе исследования мы следим за изменением организации системы, изучаем условия ее коренной перестройки. С помощью такого языка часто оказывается возможным описать более наглядно те или иные свойства механизмов бифуркационного типа, поскольку именно в точках катастрофы и происходит резкое изменение организации.

Моисеев Н. Н., Алгоритмы развития, 1987

• научные теории – теория молекулярных орбиталей, валентных связей, гибридизации, теория отталкивания локализованных электронных пар, кристаллического поля, зонная теория кристаллов, теория переходного состояния, теория электролитической диссоциации;

Мифтахова Н. Ш., Методология и методика адаптационного обучения химии на дуязычной основе в высшей школе, 2012

Таким образом, квантовая теория – это, прежде всего, теория состояния материи и энергии микромира, и вместе с тем она позволяет объяснить явления и процессы макромира, несмотря на несовпадения основных терминов и определений. Характерным отличием квантовой теории от классической является положение не о постепенном изменении состояния системы через определенные промежуточные этапы, а о скачкообразных переходах квантовой системы (атома, молекулы, кристалла, атомного ядра).

Белов Г. В., Изменит ли Россию альтернативная наука, 2016

Изучение строения воды с помощью инфракрасных и рентгеновых лучей дало возможность считать, что при температурах, близких к точке замерзания, молекулы жидкой воды собираются в небольшие группы и «упаковываются» в пространство приблизительно так, как в кристаллах, а при температурах, близких к точке кипения воды, при нормальном давлении, они располагаются более свободно, беспорядочно. Однако «каркас», составленный в жидкой воде из отдельных молекул, должен быть очень гибким. Иначе трудно было бы объяснить подвижность воды, способность ее быть «рабочим телом», приводящим в движение тяжелое колесо турбины, и переносчиком различных питательных веществ по тончайшим сосудам живых организмов.

Джерелей Б. Н., Вода для вашего здоровья, 2011

Методом атомно-силовой микроскопии определены значения адгезии тиолов к полимерам, а также силанов к поверхности лиотропных жидких кристаллов (ЛЖК). ЛЖК проявляют большую адгезию к исследованным веществам по сравнению с полимерами. Найдено, что адгезия полимеров определяется их полярностью, а в случае ЛЖК существенно зависит от состава системы.

Коллектив авторов, 100-летию академика П.А. Кирпичникова. Научная сессия (5-8 февраля 2013 г.), 2013

Высокая полярность молекулы воды позволяет атомам кислорода притягивать атомы водорода соседних молекул и образовывать по четыре водородные связи, что четко прослеживается в кристаллах льда. Структура последних имеет гексагональную решетку, в которой находится множество пустот.

Магия воды, 2013

С повышением температуры до оптимального уровня полимер плавится, его объем увеличивается, как за счет плавления кристаллов, так и благодаря объемному термическому расширению. В результате увеличения объема в расплаве возникают напряжении, которые являются движущей силой реологических процессов, необходимых для заполнения зазоров и осуществления сварки. Кроме того, при дальнейшем нагреве достигается вязкость расплава достаточно низкая, чтобы реологические процессы могли осуществиться за период нагрева. В определенных пределах повышение температуры расплава положительно влияет на качество сварки.

Волков И. В., Сварка полимерных труб и фитингов с закладными электронагревателями, 2013

К чему я все это рассказал? Чтобы подчеркнуть: многие драгоценные камни являются естественными поляризаторами света! Хорошо ограненные кристаллы великолепно отражают, преломляют и поляризуют свет. Существуют камни с анизотропными свойствами, которые особенно сильно поляризуют свет. К ним относится турмалин, рубин, горный хрусталь и упомянутый уже исландский шпат (разновидность кальцита), обладающий свойством двойного лучепреломления. Проходя через этот кристалл, луч света распадается на два луча, поляризованных в разных плоскостях. Кальцит желтого или оранжевого цвета оказывает благотворное влияние на почки, поджелудочную железу и селезенку, улучшает пищеварение. А в древности, для того чтобы раны быстрее затягивались, их присыпали порошком из кораллов или окаменевших раковин моллюсков, содержащих тот же самый кальцит.

Панков О. П., Лечение зрения при помощи камней и их светового спектра. Уникальные упражнения по методу профессора Олега Панкова, 2011

Следует иметь в виду, что выделившиеся в стекломассе кристаллы являются следствием нарушения технологического режима и приводят к браку стеклоизделий.

Стекло и его свойства. Сырьевые материалы для стекловарения. Приготовление шихты, 2013

1. Дендрит представляет собой ветвящееся и расходящееся в стороны образование, возникающее при ускоренной кристаллизации, когда кристалл расщепляется по определенным законам.

Безруков А. Н., What are Polymers? (Что такое полимеры?), 2013

Однако нельзя однозначно утверждать, что назначение подземного кристалла заключается в восприятии собственного излучения нашей планеты. Можно предположить, что подземный элемент выступает в роли усилителя и служит для энергетического воздействия на недра Земного шара.

Трещалин М. Ю., Энергетическая концепция жизни. Часть IV. Особенности пирамидальных конструкций. Энергоинформационные кристаллы. Пирамиды и христианство, 2016

Свойства льда удивительны. Во-первых, он всегда очень чист химически. В структуре льда практически не бывает примесей: при замерзании они вытесняются в жидкость. Именно поэтому снежинки всегда белые, а льдинки на поверхности грязной лужи практически прозрачные. Вообще говоря, любой растущий кристалл стремится создать идеальную кристаллическую решетку и вытесняет посторонние вещества. Но в планетарном масштабе именно замечательный феномен замерзания и таяния воды играет роль гигантского очистительного процесса – вода на Земле постоянно очищает сама себя.

Рошаль В. М., Магическая энергия воды, 2009

Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы образуются другие, вторичные признаки загрязнения.

Краснова М. А., Полный справочник санитарного врача, 2013

В 1808 году французский физик и инженер Этьен Малюс смотрел сквозь кристалл исландского шпата на блестевшие в лучах заходящего солнца окна Люксембургского дворца в Париже. Проходя через такой кристалл, луч света распадается на два отдельных луча, и наблюдатель видит удвоенное изображение. Неожиданно для себя Малюс заметил, что при определенном положении кристалла было видно лишь одно изображение дворца. Это наблюдение позволило ему предположить, что колебания световых волн в солнечном свете ориентированы беспорядочно, но после отражения от какой-либо поверхности или прохождения сквозь анизотропный кристалл свет приобретает определенную ориентацию. Такой упорядоченный свет был назван поляризованным.

Панков О. П., Практика восстановления зрения при помощи света и цвета. Уникальный метод профессора Олега Панкова, 2010

Витамин Д может поступать в организм с пищей, или синтезируется внутри организма из холестерола. Данный процесс идет в коже под воздействием солнечных лучей среднего ультрафиолетового диапазона. Функциональная роль витамина Д определяется его участием в процессах регуляции абсорбции Ca2+ и РO43- в кишечнике. Когда поступление Ca2+ в организм недостаточно, витамин стимулирует реабсорбцию из кости в качестве внутреннего источника этого элемента. Стимулирует реабсорбцию Ca2+ и РO43-в почках. Одновременное повышение содержания в организме Ca2+ и РO43- приводит к повышению скорости образования кристаллов гидроксиапатита. Данный процесс стимулируется паратгормоном.

Панкова Н. Б., Лекции по возрастной физиологии и психофизиологии, 2014

В почвах, помимо представленных выше, возможно присутствие новообразований кремнезема, легкорастворимых солей и глиноминералов, смешанных с гумусом. Группу легкорастворимых солей представляют сульфаты натрия и хлориды магния, кальция и натрия. Наиболее часто их можно обнаружить на участках с засоленными грунтами. Они имеют форму выцветов или налетов белого цвета, довольно плотных корок, крапин и прожилок белой окраски либо кристаллов с заостренной верхушкой.

Секреты плодородной почвы. Самые эффективные удобрения, 2015