Симметрия кристаллов и фигуры травлений

Например, ось симметрии 2-го порядка возникает при помещении двух молекул вокруг каждого узла решетки, и хотя геометрия самой молекулы может быть полностью асимметричной, именно группировка из двух молекул около узла обусловливает наличие оси 2-го порядка. Если молекула сама имеет оси симметрии 2-го порядка, она может быть узлом в кристалле с такой же симметрией, но только когда она соответствующим образом ориентирована по отношению к ребрам элементарной ячейки. Ясно, что одна молекула не может быть узлом в решетке, принадлежащей кристаллографической системе с более высокой симметрией, нежели она сама. Поэтому именно в таких группировках структурных единиц вокруг узлов решетки нужно искать причину существования 32 кристаллографических классов. В зависимости от числа структурных единиц и их взаимного расположения может возникнуть симметрия более низкая, чем у кристалла нормального класса. Это благоприятствует развитию специфических граней, характерных для того или иного класса, и обусловливает характерную симметрию в фигурах травления, оптические свойства и т. д. [c.254]

Физические и химические сиойства кристаллов и элементы симметрии последних. Фигуры травления [c.87]

Тем не менее однозначное определение точечной группы симметрии на более ранней стадии исследования облегчает задачу экспериментатора и поэтому всегда желательно. Обычно для этой цели, в дополнение к дифракционным данным, привлекаются результаты изучения тех или иных физических свойств кристалла внешней формы, фигур травления, пироэлектрических и пьезоэлектрических свойств, врашения плоскости поляризации лучей видимого света или некоторых других свойств [c.254]

И все же следует подчеркнуть, что развитие граней у того или иного кристалла является определяющим фактором его симметрии. Кроме того, для опознавания какого-либо кристалла существенно, что не только его грани, но и все другие сведения о внешней симметрии и его свойствах определяют симметрию, характерную для этого кристалла. Симметрию кристалла помогают определить фигуры травления, рентгенограммы, а также изучение оптических, электрических, термических и других свойств кристалла, зависящих от внутренней структуры кристалла. [c.241]

Старейшим методом распознавания истинной симметрии кристалла является использование фигур травления. Если подействовать растворителем на грань кристалла, то она будет растворяться совершенно определенным образом, характерным для симметрии данного кристалла. На рис. 6-32 показаны фигуры травления, образующиеся на кубической грани кристалла классов тЗт и тЗ. По ним можно обнаружить соответственно оси 4-го и 2-го порядков. [c.241]

Простейший метод обнаружения дислокаций — метод избирательного травления. Избирательное травление — обработка поверхности кристалла специально подобранным химическим реактивом, в результате действия которого на поверхности образуются мелкие ямки (или бугорки), называемые фигурами травления. Огранка фигуры травления зависит от симметрии грани кристалла (рис. 304 ср. с рис. 88 и 90). Фигуры травления образуются в тех местах, где на поверхность кристалла выходит дислокация и, значит, структура кристалла нарушена. Расположение и число фигур травления характеризуют дислокационную структуру кристалла. По числу ямок травления на единице площади определяют плотность дислокаций. [c.349]

Изучение фигур травления, получающихся на кристаллах высокотемпературной и низкотемпературной модификации кварца, показало, что а-форме свойственна гексагонально-трапецоэдрическая,, 3 -форме — тригонально-трапецоэдрическая симметрия. При более высоких температурах кварц перерождается в кристаллические модификации, характеризующиеся меньшей плотностью, — тридимит и кристобалит. Общие соотношения между различными формами кристаллического кремнезема приведены на рис. 147. [c.225]

В случае каталитических реакций, когда продукты реакции удаляются с поверхности, как при реакции водорода и кислорода на поверхности меди с образованием воды, на определенных гранях вследствие перегруппировки поверхностных атомов образуются аналогичные микрограни. Если такой кристалл исследовать в темной комнате при свете ручного электрического фонарика, то на поверхности сферы можно наблюдать узор ярких фигур и на основании симметрии таких фигур можно идентифицировать различные грани кристалла. Травление в жидкостях также приводит к образованию микрограней п сходных фигур отражения. Скорость образования пленок и микрограней, возникающих на различных гранях, зависит от металла, природы реагирующих газов и условий опыта. Эти поверхностные фигуры весьма специфичны и значительно видоизменяются при наличии примесей. В некоторых каталитических реакциях, например при разложении СО на никеле с образованием углерода, твердые продукты образуются на различных гранях с различными скоростями и можно увидеть интересные фигуры отложения этих продуктов. Обычно в предварительных опытах по изучению поверхностных процессов выгоднее применять сферические образцы с целью сравнить скорости реакций на различных гранях в одинаковых условиях опыта и затем выбрать наиболее интересные области для дальнейшего исследования. [c.83]

Если судить лишь но симметрии призмы, их все можно было бы отнести к одному и тому же классу. Но если мы попробуем химически воздействовать на грани кристаллов, подобрав соответствующие вещества, то получаются своеобразные фигуры травления, форма которых зависит прежде всего от внутреннего строения вещества. [c.61]

I полярна. Вертикальных плоскостей симметрии нет. Общая форма— тетрагональная пирамида. На втором рисунке вульфенита видны две грани (1), перпендикулярные оси 4, грани моноэдров, а не пинакоида (в этом виде симметрии 4 отсутствует). Кристалл сукцинимида также имеет полярную ось 4 , но, судя по фигурам травления, имеются вертикальные плоскости симметрии. Однако граней общей формы — дитетрагональной пирамиды — не видно. Имеются только грани тетрагональных пирамид. На кристалле трихлорацетата калия видны грани общей формы — тетрагонального трапецоэдра (1) и частной — тетрагональной бипирамиды (2). На рисунке кристалла касситерита видны грани общей формы — дитетрагональной бипирамиды (1) и частных форм — тетрагональных бипирамид и призм. [c.58]

Кристалл нефелина, судя по фигурам травления, имеет только полярную поворотную ось 6 т. е. ни вертикальных, ни горизонтальных плоскостей симметрии нет. Последняя отчетливо видна у кристалла апатита. Общая форма — гексагональная бипирамида, частные формы — гексагональная призма и пинакоид. Кристалл г р е-н о к и т а тоже имеет полярную ось 6 . Однако в этом виде симметрии тт имеются вертикальные плоскости симметрии. Общая форма (дигексагональная пирамида) не представлена. Видны грани частных форм гексагональной призмы, гексагональных пирамид сверху и снизу не пинакоид, но два моноэдра (центра инверсии или горизонтальной плоскости симметрии нет, ось 6 полярна). Кристалл высокотемпературного кварца. Общая форма-—гексагональный трапецоэдр, частные формы—гексагональная призма, гексагональная бипирамида и др. Кристалл берилла. Общая форма—дигексагональная бипирамида (грани заштрихованы). Частные формы — гексагональная призма, три гексагональные бипирамиды и пинакоид. [c.58]

Такие случаи сравнительно редки, но тем не менее описаны в литературе. В 1.13 мы обращали внимание на тот факт, что, например, фигуры травления граней кристаллов и др. помогают выявить симметрию структуры. В то же время известны случаи, когда фигуры травления выявляли пониженную, против истинной, симметрию внутреннего строения. Так, на гранях КС1 обнаруживались квадраты, повернутые относительно плоскостей симметрии, как если бы КС1 принадлежал к виду симметрии О — 432, а не 0 —тЗт. Причина этого — в примесях в кристалле. [c.399]

Второй задачей является установление элементов симметрии элементарной ячейки — осей 2-го, 3-го, 4-го и 6-го порядков, плоскостей и центра симметрии. Для этого в общем, кроме макроскопических измерений кристалла, необходимо использовать также физические и химические свойства (например, формы роста, термо- и пьезоэлектричество, фигуры травления). На основании сделанных наблюдений кристалл относят к определенной пространственной группе. Под пространственной группой понимают при этом определенную группу элементов симметрии в определенном расположении. Согласно учению о кристаллографических структурах, имеется 230 подобных возможностей. Порой недооценивали трудности, препятствующие надежному отнесению к определенной пространственной группе. В необходимых случаях следует дополнительно использовать рентгенограммы, где присутствие или отсутствие определенных максимумов интерференции указывает на наличие определенной пространственной группы. Если вещество имеется не в виде макрокристаллов, то рентгеновский метод при определении пространственной группы становится единственным. Заключения о принадлежности кристалла к определенной пространственной группе являются, следовательно, уже гораздо менее надежными, чем измерения элементарной ячейки. Однако и они обладают значительной степенью надежности, если использовать возможно большее число результатов измерений. [c.282]

Многие свойства кристаллов зависят от того, к какому типу симметрии принадлежит их кристаллическая решетка. Сюда относятся некоторые механические свойства (способность к расщеплению, твердость, упругость), пьезо- и пироэлектрические свойства, скорость роста или, наоборот, растворения различных граней кристалла, форма фигур их химического травления, распространение света или рентгеновских лучей в кристаллах и т. д. Таким образом, симметрия является не только свойством кристалла, но и как бы источником его новых свойств. Следовательно, нужно найти такой способ описания кристаллической решетки, чтобы заметить и учесть все элементы симметрии, которыми она обладает и которые нам необходимы для полной ее характеристики. [c.28]

Исследование развития внешних граней отвечает часто на все вопросы в результате гониометрических измерений можно обнаружить полярный характер симметрии и отсутствие плоскост,ей симметрии. Но как уже отмечалось в первой части, симметрия внешней формы может оказаться и завышенной. Если по внешней форме кристалл может быть отнесен к голоэдрической симметрии, то это еше не означает, что такова же симметрия в расположении атомов. Проверить это можно, например, при помощи фигур травления на гранях кристалла. [c.255]

Изучение фигур травления, получающихся на кристаллах высокотемпературной и низкотемпературной модификаций кварца, показало, что я-форме свойственна гексагонально-трапецоэдри-ческая, а -форме—тригопально-трапецоэдрическая симметрия. [c.240]

Истинная симметрия кристалла наглядно видна и по фигурам травления, т. е. небольшим ямкам, котор1ле образуются на грани кристалла под действием специально подобранных активных растворителей. Травление происходит локально именно в областях дефектов структуры кристалла (см. 63). [c.96]

Травитель растворяет грань кристалла неравномерно из-за анизотропии скоростей растворения. Симметрия фигуры травления отвечает симметрии грани, поэтому по форме фигуры можно определять симметрию кристалла. На рис. 88 и 89, где схематически показаны идеализированные формы фигур травления, видно, что фигуры травления действительно дают возможность установить симметрию кристалла. На гранях кубов разных классов симметрия фигуры травления выявляет истинную симметрию грани (рис. 90). Такие же различия видны и в кристаллах других 1 атегори11. [c.96]

Существование селективного взаимодействия кристаллов с оптически-активными соединениями, как указывалось выше, предвидел еще Вант-Гофф. Опыт Руайе в известной мере подтвердил это предположение . Оказалось, что при травлении поверхности кальцита раствором рацемической замещенной малоновой кислоты образуются симметричные фигуры— треугольники травления . Но при травлении раствором оптически-активной замещенной малоновой кислотой фигуры травления становятся диссимметрич-ными и не имеют плоскости симметрии вопреки структуре кальцита. Спиральный вид фигур травления найден у большого числа веществ симметричного строения , таких, как кремний, германий, алюмокалиевые квасцы, различные органические соединения. Это явление может быть объяснено существованием диссимметрии формы у кристаллов, которые не обладают оптической активностью и энантиоморфизмом. Найдено, что так кристаллизуются закись меди, нитраты бария, стронция, свинца, бихромат калия и, возможно, сульфид цинка . [c.203]

Молекула Са СОз взаимодействует с ионами соляной кислоты и гидратированные ионы Са -жНаО переходят в раствор. Процесс этот также идет статистически равномерно по все11 поверхности кристалла. Так как часто мрамор обладает сложной структурой, то в результате воздействия кислоты на поверхность мрамора может возникнуть сложная структура. Известно, что в результате растворения кристаллов на гладкой поверхности грани могут в некоторых местах образоваться так называемые фигуры травления. Обычно требуется довольно значительное растворение, чтобы эти фигуры возникли. Известно, что форма фигур травления стоит в непосредственной связи с симметрией кристалла. Механизм возникновения фигур травления еще далеко не ясен. [c.119]

О симметрии расположения можно получить более или менее полные данные путем измерения любого свойства, имеющего различную величину в различных направлениях. Путем измерения многих свойств, таким образом, удается найти элементы симметрии структурированного тела. Это известно из кристаллографии, в которой на основании оптических, механических, термо- и пьезоэлектрических, химических (фигуры травления) свойств производится причисление кристалла к определенному классу симметрии. Число геометрически возможных симметрий в пространстве, которые могут быть осуществлены путем бесконечного повторения одних и тех же элементов симметрии, очень велико, но имеет предел. Подробное рассмотрение учения о геометрических структурах, занимающегося возможными распределениями точек в пространстве по законам симметрии, завело бы нас слишком далеко. Развитие этого учения в виде теории кристаллических структур связано с именами А. Брава, Л. Зонке, А. Шенфлиса, И. Федорова. [c.280]

Экспериментально установлено, что наиболее качественная обработка поверхности и селективное травление ИАГ происходят в расплаве эвтектической смеси компонентов У2О3 и А 20з при температурах 2103—2173 К. Время травления —от 5 с до 2 мин. Например, в расплав с соотношением У2О3 А 20з=1 3 при температуре 2103 К 50 К, давлении аргона (марки ОСЧ) в установке Р = 5- 10 Па, с частотой вращения С1) = 30 мин и скоростью опускания 7 мм/мин погружен стержень ИАГ сечення 0,45Х ХО.45 см . Через 2 мин стержень со скоростью 70 мм/мин извлечен из расплава. На длине 1,4 см сечение стержня линейно изменилось от исходного до 0,36X0,36 см. Скорость травления составила 0,45 мм/мин травление происходило равномерно по всей длине стержня. На всех четырех гранях образца наблюдается четкая граница травления поверхности в виде ступени от шероховатой раковистой поверхности к ровной с четкими фигурами селективного травления кристаллов в местах выхода дислокаций (рис. 90). Ямки травления имеют симметрию 4-го порядка. Таким же способом может быть выявлен и другой дефект, называемый гофрировкой соответствующей полосчатости, образование которой обусловливается кристаллизационным переохлаждением. [c.224]