Tinh thể (Crystallinity) là dạng chất rắn rất thân thuộc trong đời sống của mỗi chúng ta. Từ những hạt muối ăn trong những căn bếp đến những bông tuyết hay thạch anh đều có cấu trúc tinh thể. Trong bài viết này, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết hơn về cấu trúc, tính chất của tinh thể nhé! đọc thêm Mineral 1. Tinh thể là gì?Theo các nhà khoa học, tinh thể (Crystallinity) là sự sắp xếp đặc biệt của các nguyên tử hoặc phân tử. Mức độ kết tinh của các nguyên tử hoặc phân tử có ảnh hưởng đến độ cứng, độ trong suốt, độ khuếch tán của các chất. Trong các chất khí, vị trí của các nguyên tử và phân tử hoàn toàn ngẫu nhiên. Bảng giá đá hoa cương (Đá Granite) Tự Nhiên Cao Cấp  Một số tinh thể thường gặp trong cuộc sống: muối ăn, đường, tuyết và một số loại kim loại. 2. Các tính chất của tinh thểTinh thể tuyết - Tính bất đẳng hướng của tinh thể Trong tinh thể, các nguyên tử và phân tử liên kết với nhau theo cấu trúc tuần hoàn kéo dài trong không gian. Tính chất bất đẳng hướng của tinh thể được thể hiện qua rất nhiều tính chất vật lý: tính dẫn điện, khả năng dẫn nhiệt, độ cứng tinh thể, khả năng phản xạ ánh sáng, tốc độ hòa tan… Tùy thuộc vào cấu trúc tinh thể mà những tính chất vật lý có thể mỗi chất sẽ khác nhau. - Lực hút giữa các hạt trong tinh thể Tinh thể được cấu tạo bởi rất nhiều ion mang điện tích âm (-), dương (+). Các ion mang điện tích trái dấu sẽ có lực hút và tạo nên kết cấu vững chắc cho tinh thể. - Khả năng định vị trong vùng tinh thể Ở nhiệt độ thường, các phân tử dao động quanh vị trí cân bằng quanh một vị trí nhất định. Tuy nhiên, nếu thay đổi nhiệt độ, áp suất, các phân tử sẽ chuyển động nhanh hơn. Khi đạt đến một nhiệt độ nhất định, tinh thể sẽ nóng chảy và chuyển hóa sang thể lỏng. - Tính đồng chất Sự phân bố và sắp xếp của các nguyên tử, phân tử trong cấu trúc tinh thể là giống nhau. Do đó, ở các vị trí khác nhau trong tinh thể sẽ có tính chất vật lý và hóa học tương tự nhau. - Tinh thể gây ra hiệu ứng nhiễu xạ với tia X và chùm tia điện tử Cấu trúc tuần hoàn của tinh thể có thể gây nên hiện tượng cực đại và cực tiểu nhiễu xạ tia X và chùm tia điện tử (hiện tượng nhiễu xạ). Kỹ thuật nhiễu xạ thường được sử dụng để phân tích các vật liệu, cấu trúc chất rắn… Cấu trúc tinh thể hay tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt với nhau bằng những lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó. Kích thước tinh thể của một chất có thể thay đổi từ vài xentimét đến cỡ phần mười nanômét ($1 nm = 10^{-9}$ m) tuỳ thuộc quá trình hình thành tinh thể diễn biến nhanh hay chậm: tốc độ kết tinh càng nhỏ, tinh thể có kích thước càng lớn. 2. Các đặc tính của chất rắn kết tinh Các chất rắn kết tinh được cấu tạo từ cùng một loại hạt, nhưng cấu trúc tinh thể không giống nhau thì những tính chất vật lí của chúng cũng rất khác nhau. Cấu trúc tinh thể của kim cương Cấu trúc tinh thể của than chì Ví dụ : Kim cương và than chì là các chất rắn được cấu tạo từ cùng các nguyên tử cacbon (C) nhưng có cấu trúc tinh thể khác nhau, nên chúng có những tính chất không giống nhau. Kim cương rất cứng và không dẫn điện; còn than chì khá mềm và dẫn điện. Mỗi chất rắn kết tinh (ứng với một cấu trúc tinh thể) có một nhiệt độ nóng chảy xác định không đổi ở mỗi áp suất cho trước. Các chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể. Muối, thạch anh, kim cương,... là các chất đơn tinh thể. Hầu hết các kim loại (sắt, đồng,...) và hợp kim là các chất đa tinh thể. Phép đo một đại lượng vật lí là phép so sánh nó với đại lượng vật lí cùng loại được quy ước làm đơn vị. 3. Ứng dụng của các chất rắn kết tinh Các đơn tinh thể Silic (Si) và Gemani (Ge) được dùng làm các linh kiện bán dẫn (điôt, trandito các mạch vi điện tử,...). Kim cương rất cứng nên được dùng làm mũi khoan, dao cắt kính, đá mài,... Các kim loại và hợp kim được dùng phổ biến trong các ngành công nghệ khác nhau như luyện kim, chế tạo máy, xây dựng cầu đường, đóng tàu, điện và điện tử, sản xuất đổ gia dụng,... II. CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH Chất rắn vô định hình không có cấu trúc tinh thể, do đó không có dạng hình học xác định, không có nhiệt độ nóng chảy (hoặc đông đặc) xác định và có tính đẳng hướng. |
