Cristallo
In mineralogia e cristallografia, un cristallo (dal greco κρύσταλλος, krýstallos, ghiaccio) è un oggetto solido costituito da atomi, molecole o ioni aventi una disposizione geometricamente regolare, che si ripete indefinitamente nelle tre dimensioni spaziali, detta reticolo cristallino o reticolo di Bravais.
La maggior parte dei minerali sono policristallini, cioè sono composti da molti cristalli (cristalliti), anche se ciò non è di solito visibile a occhio nudo, perché i singoli cristalli sono di dimensioni microscopiche. I solidi costituiti da un singolo cristallo (detti monocristalli) sono invece molto rari. I solidi non cristallini (come il vetro) sono detti amorfi.
Il cristallo è una formazione solida che ha una disposizione periodica e ordinata di atomi ai vertici di una struttura reticolare, il reticolo cristallino; la presenza di tale organizzazione atomica può conferire al cristallo una forma geometrica definita. I cristalli si formano per solidificazione graduale di un liquido o per brinamento di un gas. Tale cristallizzazione può avvenire spontaneamente in natura o essere riprodotta artificialmente.
Il tipo di struttura assunta dal cristallo gioca un ruolo determinante in molte delle sue proprietà, quali la sfaldatura (cleavage in inglese). A seconda delle simmetrie della loro struttura, molte proprietà, come quelle elettriche, quelle ottiche e quelle meccaniche (ad esempio i moduli di Young e di Poisson), possono essere anisotrope, cioè dipendenti dal loro orientamento nello spazio.
La formazione e le caratteristiche di un cristallo dipendono dalla velocità e dalle condizioni della solidificazione (detta anche "cristallizzazione"). Ad esempio, i liquidi che formano il granito talvolta vengono eruttati in superficie come lava vulcanica e si raffreddano in fretta. Se il raffreddamento è più lento si forma una roccia afanitica, con cristalli non visibili ad occhio nudo; invece se il raffreddamento avviene in maniera ancora più lenta si forma una roccia porfirica.
La cristallografia è la disciplina che si occupa dello studio e della descrizione della struttura cristallina.
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Origine dei cristalli naturali[modifica]
I minerali che compongono le rocce possono essere di diverso tipo:
Le rocce magmatiche derivano dalla solidificazione dei magmi dei vulcani; le rocce sedimentarie provengono dell'accumulo di sedimenti di varia origine, derivanti in gran parte dalla degradazione ed erosione di rocce preesistenti; le rocce metamorfiche provengono dalla trasformazione degli altri tipi di rocce.
Ordinazione sistematica dei cristalli[modifica]
L'ordinazione sistematica che adotta i particolari che caratterizzano la materia cristallina si fonda sul riconoscere in essa gli elementi geometrici di simmetria; questi elementi geometrici sono
Nei cristalli gli elementi di simmetria regolano la disposizione degli elementi (facce, spigoli e vertici) dello stesso cristallo, in modo tale che da questi stessi elementi possiamo dedurre gli elementi di simmetria posseduti dal cristallo. Gli elementi di simmetria che da soli, o combinati fra loro, possono apparire in un cristallo, sono sei:
- quattro assi di simmetria: binario (A2), ternario (A3), quaternario (A4) e senario (A6);
- un piano di simmetria (P);
- un centro di simmetria (C).
L'associazione degli elementi di simmetria cristallina fra loro dà origine a trentadue classi cristalline che (riunendo le classi con assi di simmetria dello stesso ordine) formano sette sistemi cristallini:[1]
- cubico
- romboedrico (o trigonale)
- tetragonale
- esagonale
- monoclino
- ortorombico
- triclino.
Note[modifica]
- ^ vedi Reticolo di Bravais
Voci correlate[modifica]
- Atomo sostituzionale
- Composto ionico
- Cristalli liquidi
- Cristallo ionico
- Cristallo molecolare
- Grado di cristallinità
- Mimesia
- Modello TLK
- Quasicristallo
- Reticolo di Bravais
- Supercella (cristallografia)
Altri progetti[modifica]
Collegamenti esterni[modifica]
- (EN) Atomic Scale Structure of Materials
- Cristallo in Tesauro del Nuovo Soggettario. BNCF, marzo 2013
