क्रिस्टल जालक की इकाई कोशिका सामग्री की सूक्ष्म संरचना का वर्णन करने का कार्य करती है। किसी पदार्थ के कई भौतिक और रासायनिक गुण उसके मापदंडों पर निर्भर करते हैं: कठोरता, गलनांक, विद्युत और तापीय चालकता, प्लास्टिसिटी, और अन्य। इन प्राथमिक संरचनाओं के प्रकारों का वर्णन 19वीं शताब्दी की शुरुआत में किया गया था। किस्मों में से एक आदिम कोशिका है। सामग्री संरचना में एक इकाई सेल को अलग करने के लिए, कई शर्तों को पूरा करना होगा।
क्रिस्टल जाली
सभी ठोसों को उनकी आंतरिक संरचना के अनुसार दो रूपों में वर्गीकृत किया जा सकता है: अनाकार और क्रिस्टलीय। उत्तरार्द्ध की एक विशिष्ट विशेषता कणों की विशिष्ट संगठित संरचना है।
क्रिस्टल जाली ठोस क्रिस्टल का एक सरलीकृत त्रि-आयामी मॉडल है, जिसका उपयोग भौतिकी, रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान, खनिज विज्ञान और अन्य विज्ञानों में उनके गुणों का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। बाह्य रूप से, यह एक ग्रिड जैसा दिखता है। इसके नोड्स में पदार्थ के परमाणु होते हैं। बिंदुओं की इस सरणी में प्रत्येक प्रजाति के लिए विशिष्ट, नियमित रूप से दोहराए जाने वाले क्रम होते हैं।पदार्थ।
यूनिट सेल क्या है?
क्रिस्टल जालक की इकाई कोष्ठिका ठोस का सबसे छोटा भाग है जो हमें इसके गुणों की विशेषता बताता है। यह ग्रिड के आधार के रूप में कार्य करता है और इसमें अनगिनत बार दोहराया जाता है।
इस मॉडल का उपयोग क्रिस्टल की आंतरिक संरचना के दृश्य विवरण को सरल बनाने के लिए किया जाता है। इस मामले में, 3 क्रिस्टलोग्राफिक समन्वय अक्षों की एक प्रणाली का उपयोग किया जाता है, जो सामान्य ऑर्थोगोनल से भिन्न होता है कि वे एक निश्चित आकार के परिमित खंड होते हैं। कुल्हाड़ियों के बीच के कोण 90° के बराबर या अप्रत्यक्ष हो सकते हैं।
यदि आप एक निश्चित आयतन को प्राथमिक कोशिकाओं से भरते हैं, तो आप एक आदर्श एकल क्रिस्टल प्राप्त कर सकते हैं। व्यवहार में, पॉलीक्रिस्टल अधिक सामान्य होते हैं, जिसमें अंतरिक्ष में सीमित कई नियमित संरचनाएं होती हैं।
दृश्य
विज्ञान में एक अद्वितीय ज्यामिति के साथ 14 प्रकार की जालीदार कोशिकाएँ होती हैं। उन्हें पहली बार 1848 में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ऑगस्टे ब्रावाइस द्वारा वर्णित किया गया था। इस वैज्ञानिक को क्रिस्टलोग्राफी का संस्थापक माना जाता है।
क्रिस्टल जाली की इस प्रकार की प्राथमिक संरचनाओं को 7 श्रेणियों में बांटा गया है, जिन्हें सिनगोनी कहा जाता है, जो पक्षों की लंबाई और कोणों की समानता के अनुपात पर निर्भर करता है:
- घन;
- चतुष्कोणीय;
- ऑर्थरहोमिक;
- रोम्बोहेड्रल;
- हेक्सागोनल;
- ट्रिक्लिनिक।
प्रकृति में सबसे सरल और सामान्यउनमें से पहली श्रेणी है, जो बदले में 3 प्रकार के जाली में विभाजित है:
- साधारण घन। सभी कण (और वे परमाणु, विद्युत आवेशित कण या अणु हो सकते हैं) घन के शीर्षों पर स्थित होते हैं। ये कण समान हैं। प्रत्येक कोशिका में 1 परमाणु (8 शीर्ष × 1/8 परमाणु=1) होता है।
- शरीर केंद्रित घन। यह पिछले मॉडल से इस मायने में अलग है कि घन के केंद्र में एक और कण है। प्रत्येक कोशिका में पदार्थ के 2 परमाणु होते हैं।
- चेहरा केंद्रित घन। कण प्राथमिक कोशिका के शीर्षों के साथ-साथ सभी चेहरों के केंद्र में होते हैं। प्रत्येक कोशिका में 4 परमाणु होते हैं।
आदिम सेल
एक प्राथमिक कोशिका को आदिम कहा जाता है यदि उसके कण केवल जाली के शीर्ष पर स्थित हों और अन्यत्र अनुपस्थित हों। इसकी मात्रा अन्य प्रकारों की तुलना में न्यूनतम है। व्यवहार में, यह अक्सर निम्न-सममितीय होता है (एक उदाहरण विग्नर-सेट्ज़ सेल है)।
गैर-आदिम कोशिकाओं के लिए, आयतन के केंद्र में स्थित परमाणु उन्हें 2 या 4 समान भागों में विभाजित करता है। मुख केन्द्रित संरचना में 8 भागों में विभाजन होता है। धातु विज्ञान में, एक आदिम कोशिका के बजाय एक प्राथमिक की अवधारणा का उपयोग किया जाता है, क्योंकि पहली कोशिका की समरूपता सामग्री की क्रिस्टल संरचना के अधिक पूर्ण विवरण की अनुमति देती है।
संकेत
सभी 14 प्रकार की प्राथमिक कोशिकाओं में सामान्य गुण होते हैं:
- वे क्रिस्टल में सबसे सरल दोहराई जाने वाली संरचनाएं हैं;
- प्रत्येक जाली केंद्र में एक. होता हैकण, जिसे जाली नोड कहा जाता है;
- कोशिका के नोड सीधी रेखाओं से जुड़े होते हैं जो क्रिस्टल की ज्यामिति बनाते हैं;
- विपरीत फलक समानांतर हैं;
- प्राथमिक संरचना की समरूपता संपूर्ण क्रिस्टल जालक की सममिति से मेल खाती है।
प्राथमिक सेल की संरचना का चयन करते समय कुछ नियमों का पालन किया जाता है। उसके पास होना चाहिए:
- सबसे छोटा आयतन और क्षेत्रफल;
- उनके बीच समरूप किनारों और कोणों की सबसे बड़ी संख्या;
- समकोण (यदि संभव हो);
- स्थानिक समरूपता, पूरे क्रिस्टल जाली की समरूपता को दर्शाती है।
वॉल्यूम
एक प्राथमिक सेल का आयतन उसके ज्यामितीय आकार के आधार पर निर्धारित किया जाता है। क्यूबिक सिनगनी के लिए, इसकी गणना चेहरे की लंबाई (परमाणुओं की केंद्र-से-केंद्र दूरी) के रूप में की जाती है जो तीसरी शक्ति तक बढ़ जाती है। हेक्सागोनल सिस्टम के लिए, वॉल्यूम नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है:
जहां ए और सी क्रिस्टल जाली के पैरामीटर हैं, जो एंगस्ट्रॉम में मापा जाता है।
व्यवहार में, क्रिस्टल जाली के मापदंडों की गणना बाद में यौगिक की संरचना, एक परमाणु के द्रव्यमान (किसी दिए गए आयतन और एवोगैड्रो संख्या के वजन के आधार पर) या इसकी त्रिज्या को निर्धारित करने के लिए की जाती है।
