Predavanje 16
Fizikalne lastnosti kristalov
Fizika trdne snovi preučuje strukturo in fizikalne lastnosti trdnih snovi. Ugotavlja odvisnost fizikalnih lastnosti od atomske strukture snovi, razvija metode za pridobivanje in preučevanje novih kristalnih materialov z določenimi lastnostmi.
Fizikalne lastnosti kristalov določajo:
1) narava kemični elementi, vključeno v kristale;
2) vrsta kemijske vezi;
3) geometrijska narava strukture, to je relativna razporeditev atomov v kristalni strukturi;
4) nepopolnost strukture, to je prisotnost napak.
Po drugi strani pa po fizikalnih lastnostih kristalov običajno presojamo vrsto kemijske vezi.
Trdnost kristalov lahko najlažje ocenimo po njihovih mehanskih in toplotnih lastnostih. Močnejši kot je kristal, večja je njegova trdota in višje je tališče. Če preučujete spremembo trdote s spremembo sestave v nizu snovi iste vrste in primerjate pridobljene podatke z ustreznimi vrednostmi za temperature taljenja, lahko opazite "vzporednost" v spremembi teh lastnosti.
Naj vas spomnim, da večina značilna lastnost fizikalne lastnosti kristalov so njihove simetrija in anizotropija. Za anizotropni medij je značilna odvisnost merjene lastnosti od smeri merjenja.
Rekli smo že, da je kristalna kemija tesno povezana s kristalografijo in fiziko. Zato, glavna naloga kristalne fizike(veja kristalografije, ki proučuje fizične lastnosti kristali) je preučevanje vzorcev fizikalnih lastnosti kristalov na njihovo strukturo, pa tudi odvisnosti teh lastnosti od zunanji vplivi.
Fizikalne lastnosti snovi lahko razdelimo v dve skupini: strukturno občutljive in strukturno neobčutljive lastnosti. Prvi so odvisni od atomske zgradbe kristalov, drugi pa predvsem od elektronske zgradbe in vrste kemijske vezi. Primer prvega so mehanske lastnosti (masa, gostota, toplotna kapaciteta, tališče itd.), primer drugega je toplota in električna prevodnost, optične in druge lastnosti.
Tako bo dobra električna prevodnost kovin zaradi prisotnosti prostih elektronov opazna ne samo v kristalih, ampak tudi v staljenih kovinah.
Ionska narava vezi se kaže zlasti v tem, da se številne soli, na primer halogenidi alkalijskih kovin, raztopijo v polarnih topilih in disociirajo v ione. Vendar pa dejstvo pomanjkanja topnosti še ne more služiti kot dokaz prisotnosti nepolarne vezi v spojini. Tako je energija vezave, na primer, oksidov tako več energije vezi alkalijskih halogenidov, da dielektrična konstanta vode ne zadostuje več za ločevanje ionov iz kristala.
Poleg tega lahko nekatere spojine, pretežno s homeopolarnim tipom vezi, pod vplivom velike dielektrične konstante polarnega topila v raztopini disociirajo na ione, čeprav v kristalnem stanju morda niso ionske spojine (npr. HCl, HBr).
Pri heterodezmičnih povezavah so nekatere lastnosti, na primer mehanska trdnost povezav, odvisne le od ene (najšibkejše) vrste vezi.
Zato lahko kristal po eni strani obravnavamo kot diskontinuiran (diskreten) medij. Po drugi strani pa lahko kristalno snov obravnavamo kot neprekinjen anizotropni medij. V tem primeru fizične lastnosti, ki se pojavljajo v določeni smeri, niso odvisne od prevodov. To omogoča opisovanje simetrije fizičnih lastnosti z uporabo točkovnih simetričnih skupin.
Pri opisu simetrije kristala upoštevamo le zunanjo obliko, tj. upoštevamo simetrijo geometrijske oblike. P. Curie je pokazal, da je simetrija materialnih figur opisana z neskončnim številom točkovnih skupin, ki se v meji nagibajo k prej obravnavanim sedmim mejnim simetrijskim skupinam (družine vrtečega se stožca, nepremičnega stožca, vrtečega se valja, zvitega valj, nepremični valj, družina kroglic s točkami rotacijske površine, družina nepremičnih kroglic).
Skupine mejnih točk - Curiejeve skupine - imenujemo skupine točk, ki vsebujejo osi neskončnih vrst. Obstaja le sedem mejnih skupin: ¥, ¥ mm, ¥/m, 22 ¥, ¥/mm, ¥/¥, ¥/¥ mm.
Povezavo med skupino točkovne simetrije kristala in simetrijo njegovih fizikalnih lastnosti je oblikoval nemški fizik F. Neumann: material, glede na svoje fizikalne lastnosti, izkazuje simetrijo iste vrste kot njegova kristalografska oblika. To stališče je znano kot Neumanovo načelo.
Učenec F. Nemana, nemški fizik W. Voigt, je bistveno pojasnil to načelo in ga formuliral na naslednji način: simetrična skupina katerekoli fizikalne lastnosti mora vključevati vse elemente točkovne simetrijske skupine kristala.
Oglejmo si nekaj fizikalnih lastnosti kristalov.
Kristalna gostota.
Gostota snovi je odvisna od kristalne zgradbe snovi, njene kemična sestava, koeficient pakiranja atomov, valenc in polmerov delcev, ki ga sestavljajo.
Gostota se spreminja s spremembami temperature in tlaka, ker ti dejavniki povzročijo širjenje ali krčenje snovi.
Odvisnost gostote od strukture je mogoče prikazati na primeru treh modifikacij Al2SiO5:
· andaluzit (r = 3,14 – 3,16 g/cm3);
· silimanit (r = 3,23 – 3,27 g/cm3);
· kianit (r = 3,53 – 3,65 g/cm3).
Ko se poveča koeficient pakiranja kristalne strukture, se poveča gostota snovi. Na primer, pri polimorfnem prehodu grafita v diamant s spremembo koordinacijskega števila ogljikovih atomov s 3 na 4 se gostota ustrezno poveča z 2,2 na 3,5 g/cm3).
Gostota realnih kristalov je običajno manjša od izračunane gostote (idealnih kristalov) zaradi prisotnosti napak v njihovi strukturi. Gostota diamanta se na primer giblje med 2,7 – 3,7 g/cm3. Tako lahko z zmanjšanjem dejanske gostote kristalov ocenimo stopnjo njihove pomanjkljivosti.
Gostota se spreminja tudi s spremembo kemijske sestave snovi med izomorfnimi substitucijami - pri prehodu iz enega člana izomorfne serije v drugega. Na primer v seriji olivina (Mg, Fe2+ )2[ SiO4 ] gostota se poveča, ko se kationi Mg2+ nadomestijo z Fe2+ od r = 3,22 g/cm3 za forsterit Mg2 [ SiO4 ] do r = 4,39 g/cm3 za fajalit.
Trdota.
Trdota se nanaša na stopnjo odpornosti kristala na zunanje vplive. Trdota ni fizična konstanta. Njegova vrednost ni odvisna le od preučevanega materiala, ampak tudi od merilnih pogojev.
Trdota je odvisna od:
· vrsta strukture;
· faktor pakiranja (specifična teža);
· naboj ionov, ki tvorijo kristal.
Na primer, polimorfi CaCO3 - kalcit in aragonit - imajo gostoto 3 oziroma 4 in se razlikujejo po različnih gostotah svojih struktur:
· za strukturo kalcita s CSFa = 6 - r = 2,72;
· za strukturo aragonita s CSFa = 9 - r = 2,94 g/cm3).
V nizu enako zgrajenih kristalov se trdota povečuje z naraščajočimi naboji in zmanjševanjem velikosti kationov. Prisotnost v strukturah precej velikih anionov, kot so molekule F-, OH- in H2O, zmanjša trdoto.
Strani različnih kristalnih oblik imajo različno mrežasto gostoto in se razlikujejo po trdoti. Tako imajo največjo trdoto v strukturi diamanta ploskve oktaedra (111), ki imajo v primerjavi s ploskvami kocke (100) večjo mrežasto gostoto.
Sposobnost deformacije.
Sposobnost kristala, da se podvrže plastični deformaciji, je odvisna predvsem od narave kemične vezi med njegovimi strukturnimi elementi.
Kovalentna vez, ki ima strogo usmerjenost, močno oslabi tudi z nepomembnimi premiki atomov relativno drug proti drugemu. Zato kristali s kovalentno vrsto vezi (Sb, Bi, As, se itd.) Niso sposobni plastične deformacije.
Kovinska povezava nima usmerjenega značaja in se šibko spreminja, ko se atomi premaknejo relativno drug proti drugemu. To določa visoka stopnja plastičnost kovin (kovnost). Najbolj voljne kovine so tiste, katerih strukture so zgrajene po zakonu kubičnega tesnega pakiranja, ki ima štiri smeri tesno pakiranih plasti. Manj temprane kovine s šesterokotnim tesnim pakiranjem - z eno smerjo najgostejših plasti. Tako med polimorfnimi modifikacijami železa a-Fe in b-Fe skoraj nimata kovnosti (mreža tipa I), medtem ko je g-Fe s kubičnim tesnim pakiranjem (kubična mreža s središčem na ploskvi) kovna kovina, kot so Cu, Pt, Au, Ag itd.
Ionska vez nima smernega značaja. Zato so značilni ionski kristali (NaCl, CaF2, CaTe itd.) tako krhki kot kristali s kovalentno vezjo. Toda hkrati imajo precej visoko plastičnost. Drsenje v njih poteka vzdolž določenih kristalografskih smeri. To je razloženo z dejstvom, da je v kristalni strukturi mogoče razlikovati (110) mreže, ki jih tvorijo sami ioni Na+ ali ioni Cl-. Med plastično deformacijo se ena ploščata mreža premakne glede na sosednjo tako, da Na+ ioni drsijo vzdolž Cl- ionov. Razlika v nabojih ionov v sosednjih omrežjih prepreči pretrganje in ostanejo vzporedni s prvotnim položajem. Drsenje vzdolž teh plasti poteka z minimalnimi motnjami v razporeditvi atomov in je najlažje.
Toplotne lastnosti kristalov.
Toplotna prevodnost je tesno povezana s simetrijo. To lahko najbolj jasno pokažemo v naslednjem poskusu. S tanko plastjo parafina pokrijmo ploskve treh kristalov: kocke, šesterokotne prizme in pravilnega paralelepipeda. S konico tanke vroče igle se dotaknemo vsake ploskve teh kristalov. Na podlagi obrisov tališč je mogoče oceniti hitrost širjenja toplote na ravninah ploskev v različnih smereh.
Na kubičnem kristalu bodo obrisi tališč na vseh ploskvah imeli obliko kroga, kar kaže na enako hitrost širjenja toplote v vse smeri od točke stika z vročo iglo. Oblika lis v ideji krogov na vseh obrazih kubični kristal povezana z njegovo simetrijo.
Tudi oblika pik na zgornji in spodnji ploskvi heksagonalne prizme bo imela obliko kroga (hitrost širjenja toplote v ravnini, pravokotni na glavno os kristala srednje kategorije enako v vse smeri). Na ploskvah šesterokotne prizme bodo tališča imela obliko elipse, saj potekajo osi 2. reda pravokotno na te ploskve.
Na vseh ploskvah pravilnega paralelopipeda (kristal pravokotnega sistema) bodo tališča imela obliko elipse, saj osi 2. reda potekajo pravokotno na te ploskve.
Torej je hitrost širjenja toplote skozi kristalno telo neposredno odvisna od tega, po katerem elementu linearne simetrije se širi. V kubičnih kristalih površina za porazdelitev toplote bo imela obliko krogle. Posledično so kubični kristali glede toplotne prevodnosti izotropni, torej enaki v vseh smereh. Toplotna prevodnost površine kristali srednje kategorije izražena z vrtilnim elipsoidom (vzporedno z glavno osjo). IN kristali najnižjih kategorij in vse površine toplotne prevodnosti imajo obliko elipsoida.
Anizotropija toplotne prevodnosti je tesno povezana s strukturo kristalne snovi. Tako najgostejša atomska omrežja in vrstice ustrezajo velikim vrednostim toplotne prevodnosti. Zato imajo plastni in verižni kristali velike razlike v smereh toplotne prevodnosti.
Toplotna prevodnost je odvisna tudi od stopnje okvarjenosti kristala – pri bolj defektnih kristalih je nižja kot pri sintetičnih. Snov v amorfnem stanju ima nižjo toplotno prevodnost kot kristali enake sestave. Na primer toplotna prevodnost kremenčevo steklo bistveno nižja od toplotne prevodnosti kremenčevih kristalov. Na podlagi te lastnosti široka uporaba posode iz kvarčnega stekla.
Optične lastnosti.
Za vsako snov s specifično kristalno strukturo so značilne edinstvene optične lastnosti. Optične lastnosti so tesno povezane z kristalna struktura trdne snovi, njena simetrija.
Glede na optične lastnosti lahko vse snovi razdelimo na optično izotropne in anizotropne. V prvo spadajo amorfna telesa in kristali najvišje kategorije, v drugo pa vse ostalo. V optično izotropnih medijih se svetlobni val, ki je skupek prečnih harmoničnih nihanj elektromagnetne narave, širi z enako hitrostjo v vse smeri. Tudi v tem primeru prihaja do nihanja vektorja električne in magnetne poljske jakosti v vseh možnih smereh, vendar v ravnini, ki je pravokotna na smer žarka. Vzdolž njegove smeri se prenaša svetlobna energija. Ta vrsta svetlobe se imenuje naravne ali nepolarizirane(Slika a, b).
V optično anizotropnih medijih se hitrost širjenja valov poveča različne smeri lahko drugačna. pri določene pogoje ti polarizirana svetloba, pri katerem se vsa nihanja vektorja električnega in magnetnega polja pojavljajo v strogo določeni smeri (slika c, d). Obnašanje takšne polarizirane svetlobe v kristalih temelji na tehniki kristalnooptičnih študij s polarizacijskim mikroskopom.
Dvolom svetlobe v kristalih.
linearno polariziran z medsebojno pravokotnima ravninama nihanja. Razpad svetlobe na dva polarizirana žarka imenujemo dvolomnost ali dvolomnost.
Dvolom svetlobe opazimo v kristalih vseh sistemov, z izjemo kubičnega. V kristalih najnižje in srednje kategorije se dvolomnost pojavlja v vseh smereh, z izjemo ene ali dveh smeri, t.i. optične osi.
Pojav dvolomnosti je povezan z anizotropijo kristalov. Optična anizotropija kristalov se izraža v tem, da je hitrost širjenja svetlobe v njih različna v različnih smereh.
IN kristali srednjega razreda Med številnimi smermi optične anizotropije obstaja ena sama smer - optična os, ki sovpada z glavno osjo simetrije 3., 4., 6. reda. Svetloba potuje po tej smeri brez cepitve.
IN kristali najnižje kategorije Obstajata dve smeri, po katerih se svetloba ne razcepi. Kristalni odseki, pravokotni na te smeri, sovpadajo z optično izotropnimi odseki.
Vpliv strukturnih značilnosti na optične lastnosti.
V kristalnih strukturah s plastmi tesno zapakiranih atomov razdalja med atomi znotraj plasti presega razdaljo med najbližjimi atomi, ki se nahajajo v sosednjih plasteh. Takšno urejanje vodi do lažje polarizacije, če je vektor napetosti električnega polja svetlobnega valovanja vzporeden z ravnino plasti.
Električne lastnosti.
Vse snovi lahko razdelimo na prevodnike, polprevodnike in dielektrike.
Nekateri kristali (dielektriki) so pod vplivom zunanjih vplivov polarizirani. Sposobnost dielektrikov za polarizacijo je ena njihovih temeljnih lastnosti. Polarizacija je proces, povezan z ustvarjanjem električnih dipolov v dielektriku pod vplivom zunanjega električnega polja.
V kristalografiji in fiziki trdne snovi pomembna teoretika praktični pomen prejete pojave piezoelektričnost in piroelektričnost.
Piezoelektrični učinek – sprememba polarizacije nekaterih dielektričnih kristalov med mehansko deformacijo. Velikost nastalih nabojev je sorazmerna uporabljeni sili. Predznak naboja je odvisen od vrste kristalne strukture. Piezoelektrični učinek se pojavi le v kristalih, ki nimajo središča inverzije, tj. imajo polarne smeri. Na primer, kristali kremena SiO2, sfalerit (ZnS).
Piroelektrični učinek – videz električni naboji na površini nekaterih kristalov, ko so segreti ali ohlajeni. Piroelektrični učinek se pojavi samo v dielektričnih kristalih z eno polarno smerjo, katerih nasprotnih koncev ni mogoče združiti z nobeno operacijo dane simetrične skupine. Pojav električnih nabojev se lahko pojavi le ob določenih polarne smeri. Strani, pravokotne na te smeri, dobijo naboje različnih predznakov: eden je pozitiven, drugi pa negativen. Piroelektrični učinek se lahko pojavi v kristalih, ki pripadajo enemu od polarnih simetričnih razredov: 1, 2, 3, 4, 6, m, mm2, 3m, 4 mm, 6 mm.
Iz geometrijske kristalografije sledi, da smeri, ki potekajo skozi središče simetrije, ne morejo biti polarne. Prav tako ne morejo biti polarne smeri, pravokotne na simetrijske ravnine ali osi sodega reda.
V razredu piroelektrikov obstajata dva podrazreda. Prva skupina vključuje linearne piroelektrike, v katerih zunanje polje Električna polarizacija je linearno odvisna od jakosti električnega polja. Na primer turmalin NaMgAl3B3.Si6(O, OH)30.
Kristale drugega podrazreda imenujemo feroelektriki. Pri njih je odvisnost polarizacije od jakosti zunanjega polja nelinearna in polarizabilnost odvisna od jakosti zunanjega polja. Za nelinearno odvisnost polarizacije od jakosti električnega polja je značilna histerezna zanka. Ta značilnost feroelektrikov nakazuje, da ohranijo električno polarizacijo v odsotnosti zunanjega polja. Zahvaljujoč temu so se kristali Rochelle soli (od tod tudi ime feroelektriki) izkazali za zanesljive varuhe električna energija in snemalniki električnih signalov, kar omogoča njihovo uporabo v "pomnilniških celicah" računalnika.
Magnetne lastnosti.
To je sposobnost teles za interakcijo z magnetnim poljem, to je, da postanejo magnetizirana, ko so postavljena v magnetno polje. Glede na velikost magnetne občutljivosti ločimo diamagnetne, paramagnetne, feromagnetne in antiferomagnetne kristale.
Magnetne lastnosti vseh snovi niso odvisne samo od značilnosti njihove kristalne strukture, temveč tudi od narave njihovih sestavnih atomov (ionov), tj. Magnetizem določa elektronska zgradba lupin in jeder, pa tudi orbitalno gibanje elektroni okoli njih (spini).
Ko je atom (ion) vstavljen v magnetno polje, se kotna hitrost elektronov v orbiti spremeni zaradi dejstva, da je začetni rotacijsko gibanje elektronov okoli jedra se vsili dodatno rotacijsko gibanje, zaradi česar atom prejme dodaten magnetni moment. Poleg tega, če so vsi elektroni z nasprotnimi vrtljaji v atomu združeni v pare (slika A), se izkaže, da so magnetni momenti elektronov kompenzirani in njihov skupni magnetni moment bo enak nič. Takšni atomi se imenujejo diamagnetni, snovi, ki jih sestavljajo, pa se imenujejo diamagnetni materiali. Na primer inertni plini, kovine podskupine B - Cu, Ag, Au, Zn, Cd, večina ionskih kristalov (NaCl, CaF2), pa tudi snovi s prevladujočo kovalentno vezjo - Bi, Sb, Ga, grafit. V kristalih s slojevito strukturo magnetna občutljivost za smeri, ki ležijo v plasti, znatno presega magnetno občutljivost za pravokotne smeri.
Pri polnjenju elektronskih lupin v atomih so elektroni ponavadi nesparjeni. Zato obstaja veliko snovi, katerih magnetni momenti elektronov v atomih so naključno nameščeni in v odsotnosti zunanjih magnetno polje pri njih ne pride do spontane orientacije magnetnih momentov (slika B). Skupni magnetni moment zaradi elektronov, ki niso vezani v pare in medsebojno slabo delujejo, bo konstanten, pozitiven ali nekoliko večji kot pri dielektrikih. Takšni atomi se imenujejo magnetni, snovi pa se imenujejo paramagnetni. Ko se paramagnet vnese v magnetno polje, bodo napačno usmerjeni vrtljaji pridobili določeno orientacijo, zaradi česar opazimo tri vrste vrstnega reda nekompenziranih magnetnih momentov - tri vrste pojavov: feromagnetizem (slika C), antiferomagnetizem (slika D) in ferimagnetizem (slika D).
Feromagnetne lastnosti imajo snovi, katerih magnetni momenti atomov (ionov) so usmerjeni vzporedno drug z drugim, zaradi česar se lahko zunanje magnetno polje okrepi milijonkrat. Ime skupine je povezano s prisotnostjo elementov podskupine železa Fe, Ni, Co.
Če so magnetni momenti posameznih atomov antiparalelni in enaki, potem je skupni magnetni moment atomov enak nič. Takšne snovi imenujemo antiferomagneti. Sem spadajo oksidi prehodnih kovin - MnO, NiO, CoO, FeO, številni fluoridi, kloridi, sulfidi, selenidi itd.
Ko so antiparalelni momenti atomov kristalne strukture neenaki, se skupni moment izkaže za drugačen od nič in takšne strukture imajo spontano magnetizacijo. Imajo podobne lastnosti feriti(Fe3O4, minerali skupine granat).
Naravni kristali ... Imenujejo jih tudi lepi, redki kamni ali trdne snovi. Kristalni kamen si predstavljamo v obliki velikega, svetlega, prozornega ali brezbarvnega poliedra z idealnimi sijočimi robovi. V življenju pogosteje srečamo take trdne snovi v obliki zrn nepravilne oblike, zrna peska, ostanki. Toda njihove lastnosti so enake lastnostim popolnih velikih kristalov. Potopite se v čarobni svet z nami naravni kamni kristale, spoznajo njihovo zgradbo, oblike, vrste. No, pa gremo...
Skrivnost kristalov
Svet kristalov je lep in skrivnosten. Raznobarvni kamenčki so nas že od otroštva vabili in privlačili s svojo lepoto. Čutimo njihovo skrivnostnost intuitiven nivo in občudovali njihovo naravno lepoto. Ljudje smo vedno želeli izvedeti čim več o naravnih trdnih snoveh, lastnostih kristalov, nastanku njihovih oblik, rasti in strukturi.
Svet teh kamnov je tako nenavaden, da si želite pogledati v njihovo notranjost. Kaj bomo videli tam? Pred vašimi očmi se bo odprla slika neskončno raztegnjenih, strogo urejenih vrst atomov, molekul in ionov. Vsi se strogo držijo zakonov, ki vladajo v svetu kristalnih kamnov.
Kristalne snovi so v naravi zelo razširjene, saj so vse kamnine sestavljene iz njih. In vsa zemeljska skorja je sestavljena iz kamnin. Izkazalo se je, da lahko te nenavadne snovi pridelate celo sami doma. Pomembno je omeniti, da je "kristal" v stari grščini pomenil "led" ali " nosorogovo".
Kaj je kristalni kamen?
Kaj pravijo šolski učbeniki o kristalih? Pravijo, da so to trdna telesa, ki nastanejo pod vplivom naravnih ali laboratorijskih pogojev in imajo videz poliedrov. Geometrijska struktura teh teles je nezmotljivo stroga. Površina kristalnih figur je sestavljena iz popolnih ravnin – ploskev, ki se sekajo vzdolž ravnih črt, imenovanih robovi. Na stičiščih robov se pojavijo vrhovi.
Trdno agregatno stanje je kristal. Ima določeno obliko, določeno število ploskev, odvisno od razporeditve atomov. Torej, trdne snovi, v katerih so molekule, atomi in ioni razporejeni v strogem vzorcu v obliki prostorskih mrežnih vozlišč.
Najpogosteje kristale povezujemo z redkimi in lepimi dragimi kamni. In to ni zaman, diamanti so tudi kristali. Vendar niso vse trdne snovi redke in lepe. Navsezadnje so delci soli in sladkorja tudi kristali. Okoli nas je na stotine snovi v njihovi obliki. Eno od teh teles velja za zmrznjeno vodo (led ali snežinke).
Nastajanje različnih kristalnih oblik
V naravi minerali nastajajo kot posledica procesov nastajanja kamnin. Mineralne raztopine v obliki vročih in staljenih kamnin ležijo globoko pod zemljo. Ko te vroče kamnine potisnejo na površje zemlje, se ohladijo. Snovi se ohlajajo zelo počasi. Minerali tvorijo kristale v obliki trdnih snovi. Na primer, granit vsebuje minerale kremena, glinenec in sljudo.
Vsak kristal vsebuje milijon posamezne elemente(enojni kristali). Celica kristalna mreža lahko predstavimo kot kvadrat z atomi na vogalih. To so lahko atomi kisika ali drugi elementi. Znano je, da lahko kristali reagirajo na različne energije in si zapomnijo odnos ljudi do njih. Zato se uporabljajo za zdravljenje in čiščenje. Kristali so lahko v vseh vrstah oblik. Glede na to so razdeljeni v 6 velikih vrst.
Različne vrste in vrste naravnih trdnih snovi
Velikosti kristalov so lahko tudi različne. Vsa trdna telesa delimo na idealna in realna. Idealna telesa vključujejo telesa z gladkimi robovi, strogim redom dolgega dosega, določeno simetrijo kristalne mreže in drugimi parametri. Med prave kristale spadajo tisti, ki jih najdemo v resnično življenje. Lahko vsebujejo nečistoče, ki zmanjšujejo simetrijo kristalne mreže, gladkost ploskev in optične lastnosti. Obe vrsti kamnov združuje zgoraj opisano pravilo razporeditve atomov v rešetki.
Po drugem kriteriju delitve jih delimo na naravne in umetne. Za rast naravnih kristalov potrebujejo naravne razmere. Umetne snovi se gojijo v laboratorijskih ali domačih pogojih.
Po estetskih in ekonomskih kriterijih jih delimo na drage in nedrage kamne. Dragoceni minerali so redki in lepi. Sem spadajo smaragd, diamant, ametist, rubin, safir in drugi.
Struktura in oblike kopičenja trdnih snovi
Enotočkovni kristali se nanašajo na šesterokotne kamne s piramidastim vrhom. Osnova takih generatorskih mineralov je širša. Obstajajo kristali z dvema vrhovoma - Yin in Yang. Uporabljajo se v meditaciji za uravnoteženje materialnega in duhovnega principa.
Minerali, pri katerih sta 2 od 6 stranskih ploskev širši od vseh ostalih, se imenujejo lamelni. Uporabljajo se za telepatsko zdravljenje.
Kristale, ki nastanejo zaradi udarcev ali razpok, ki se nato razgradijo v 7 odtenkov, imenujemo mavrica. Lajšajo depresijo in razočaranje.
Minerale z različnimi vključki drugih elementov imenujemo kristali duhov. Najprej prenehajo rasti, nato se na njih usedejo drugi materiali, nato pa se rast okoli njih nadaljuje. Tako so vidne konture minerala, ki je nehal rasti, zato deluje srhljivo. Takšni kristali se uporabljajo za privabljanje pridelkov na vrtovih.
Nenavaden Druz
Druzi so zelo lep prizor. To je zbirka številnih kristalov na eni podlagi. Imajo pozitivno in negativno polarnost. Z njihovo pomočjo se zrak prečisti in ozračje napolni. V naravi najdemo druze kremena, smaragda in topaza. Ljudem prinašajo mir in harmonijo.
Drusen se imenuje tudi taljeni kristali. Najpogosteje so za ta pojav dovzetni granati, piriti in fluoriti. Pogosto so razstavljeni kot muzejski eksponati.
Majhni zliti kristali se imenujejo ščetke, veliki minerali imenovana roža. Geode so zelo lepa sorta drusen. Rastejo na stenah. Drusen je lahko zelo majhen ali velik. To so zelo dragocene najdbe. Zelo cenjeni so druzi iz ahata, selenita, ametista, citrina in moriona.
Kako kristali shranjujejo informacije in znanje?
Znanstveniki so ugotovili, da so na robovih kristalov trikotniki, ki kažejo na prisotnost znanja v njih. Te podatke lahko prejme samo določena oseba. Če se takšna oseba pojavi, mu bodo kamni dali svojo pravo notranjost.
Kristali so sposobni prenašati vibracije, prebujati višja moč zavest, uravnovesiti duševne sile. Zato se pogosto uporabljajo v meditaciji. Prejšnje civilizacije so podatke shranjevale v kamne. Na primer, rock kristal je veljal za dragoceni kamen bogov. Kristali so bili čaščeni kot živa bitja. Tudi "kozmos" je imel prvotni pomen "dragi kamen".
Dragulji
Pomembno je omeniti, da kristali draguljev v surovi obliki niso tako lepi. Imenujejo jih tudi kamni ali minerali. Imenujejo se dragoceni, ker so zelo lepi, ko so izrezani in se uporabljajo v nakit. Veliko ljudi pozna drage kamne ametiste, diamante, safirje in rubine.
Večina trd kamen velja za diamant. Krhek kristal travnato zelene barve - smaragd. Različica rdečega minerala korund je rubin. Nahajališča tega kristala obstajajo na skoraj vseh celinah. Kaj velja za njegov nesporni ideal? Burmanski rubini. Nahajališča rubina v Ruski federaciji se nahajajo v regijah Čeljabinsk in Sverdlovsk.
Kateri drugi dragi minerali obstajajo? Safirji so prozorni dragi kristali različnih barv - od bledo modre do temno modre. Čeprav je to redek mineral, vendar je cenjen nižje od rubina.
Draga različica kremena je čudovit dragi kamen ametist. Nekoč ga je veliki duhovnik Aron vstavil med 12 kamnov svojega pektorala. Ametist ima čudovit vijoličen ali lila odtenek.
Ruski diamanti
Torej, najtrši kristal - diamant - se pridobiva iz kimberlitnih cevi, ki nastanejo kot posledica podzemnih vulkanskih izbruhov. Kristalna mreža tega kamna nastane pod vplivom visoke temperature in visok pritisk ogljik.
Rudarstvo diamantov v Rusiji se je začelo v Jakutiji šele sredi prejšnjega stoletja. Danes je Ruska federacija že vodilna v pridobivanju teh dragih kamnov. Vsako leto se v Rusiji za rudarjenje diamantov namenijo milijarde rubljev. Omeniti velja, da je na tono kimberlitnih cevi več karatov diamantov.
Če pogledamo različne kristale, vidimo, da so vsi različnih oblik, vendar vsak od njih predstavlja simetrično telo. Pravzaprav je simetrija ena glavnih lastnosti kristalov. Telesa imenujemo simetrična, če so sestavljena iz enakih, enakih delov.
Vsi kristali so simetrični. To pomeni, da lahko v vsakem kristalnem poliedru najdemo simetrijske ravnine, simetrijske osi, simetrična središča in druge simetrične elemente, tako da se enaki deli poliedra ujemajo. Predstavimo še en koncept, povezan s simetrijo - polarnost.
Vsak kristalni polieder ima določen niz elementov simetrije. Celoten niz vseh elementov simetrije, ki so del danega kristala, se imenuje razred simetrije. Njihovo število je omejeno. Matematično je bilo dokazano, da obstaja 32 vrst simetrije v kristalih.
Oglejmo si podrobneje vrste simetrije v kristalu. Prvič, kristali imajo lahko simetrične osi le 1, 2, 3, 4 in 6 reda. Očitno je, da simetrične osi 5., 7. in višjega reda niso možne, saj s tako strukturo atomske vrste in mreže ne bodo zapolnile prostora neprekinjeno, med ravnotežnimi položaji atomov se bodo pojavile praznine in vrzeli. Atomi ne bodo v najbolj stabilnih položajih in kristalna struktura se bo zrušila.
V kristalnem poliedru lahko najdete različne kombinacije elementov simetrije - nekateri jih imajo malo, drugi veliko. Glede na simetrijo, predvsem po simetrijskih oseh, delimo kristale v tri kategorije.
V najvišjo kategorijo spadajo najbolj simetrični kristali, lahko imajo več simetrijskih osi 2., 3. in 4. reda, nimajo osi 6. reda, lahko imajo ravnine in simetrična središča. Te oblike vključujejo kocko, oktaeder, tetraeder itd. Vse imajo skupno značilnost: približno so enake v vseh smereh.
Kristali srednje kategorije imajo lahko osi 3, 4 in 6 redov, vendar le eno naenkrat. Osi reda 2 je lahko več, možne so simetrijske ravnine in simetrična središča. Oblike teh kristalov: prizme, piramide itd. skupna lastnost: ostra razlika vzdolž in čez glavno simetrično os.
Kristali v najvišji kategoriji vključujejo: diamant, kremen, germanijeve granate, silicij, baker, aluminij, zlato, srebro, sivi kositer, volfram, železo; v srednjo kategorijo - grafit, rubin, kremen, cink, magnezij, beli kositer, turmalin, beril; do najnižjega - sadre, sljude, bakrov sulfat, sol Rochelle itd. Seveda na tem seznamu niso navedeni vsi obstoječi kristali, ampak le najbolj znani med njimi.
Kategorije so razdeljene v sedem sistemov. V prevodu iz grščine "singonija" pomeni "podoben kot". Kristali z enakimi simetričnimi osemi in torej s podobnimi rotacijskimi koti v strukturi so združeni v kristalni sistem.
Najprej velja omeniti dve osnovni lastnosti kristalov. Eden od njih je anizotropija. Ta izraz pomeni spremembo lastnosti glede na smer. Hkrati so kristali homogena telesa. Homogenost kristalne snovi je v dejstvu, da imata njena odseka enake oblike in enake orientacije enake lastnosti.
Najprej se pogovorimo o električnih lastnostih. Načeloma lahko električne lastnosti kristalov obravnavamo na primeru kovin, saj so lahko kovine v enem od svojih stanj kristalni agregati. Elektroni, ki se prosto gibljejo v kovini, ne morejo ugasniti, za to je potrebna energija. Če se v tem primeru porabi sevalna energija, učinek abstrakcije elektronov povzroči tako imenovani fotoelektrični učinek. Podoben učinek opazimo pri monokristalih. Elektron, ki se iztrga iz molekularne orbite in ostane znotraj kristala, povzroči v slednjem kovinsko prevodnost (notranji fotoelektrični učinek). V normalnih pogojih (brez obsevanja) takšne povezave niso prevodniki električnega toka.
Obnašanje svetlobnih valov v kristalih je proučeval E. Bertolin, ki je prvi opazil, da se valovi pri prehodu skozi kristal obnašajo nestandardno. Nekega dne je Bertalin skiciral diedrske kote islandskega špara, nato je kristal postavil na risbe, takrat je znanstvenik prvič videl, da je vsaka črta razcepljena. Večkrat se je prepričal, da vsi spar kristali razcepijo svetlobo, šele takrat je Bertalin napisal razpravo »Poskusi z dvolomnim islandskim kristalom, ki so privedli do odkritja čudovitega in izjemnega loma« (1669). Znanstvenik je rezultate svojih poskusov poslal posameznim znanstvenikom in akademijam v več državah. Dela so bila sprejeta s popolnim nezaupanjem. Angleška akademija znanosti je dodelila skupino znanstvenikov za testiranje tega zakona (Newton, Boyle, Hooke itd.). Ta avtoritativna komisija je pojav prepoznala kot naključen in zakon kot neobstoječ. Rezultati Bertalinovih poskusov so bili pozabljeni.
Šele 20 let pozneje je Christiaan Huygens potrdil pravilnost Bertalinovega odkritja in sam odkril dvolom v kremenu. Številni znanstveniki, ki so pozneje preučevali to lastnost, so potrdili, da ne samo islandski špat, ampak tudi številni drugi kristali delijo svetlobo.
Kristali najvišje kategorije, kot so diamant, kamena sol, galun, granati in fluorit, ne cepijo svetlobe. Na splošno je anizotropija številnih lastnosti v njih šibkejša kot v drugih kristalih, nekatere lastnosti pa so izotropne. V vseh kristalih nižje in srednje kategorije, če so prozorni, opazimo dvojni lom svetlobe.
Do loma pride zaradi razlik v hitrosti svetlobe v različnih medijih. Torej je v steklu hitrost svetlobe 1,5-krat manjša kot v zraku, zato je lomni količnik 1,5.
Vzrok dvolomnosti je anizotropija svetlobne hitrosti v kristalih. V izotropnem mediju se valovi enako razhajajo v vse smeri, kot po polmerih krogle. V kristalih sta svetloba in zvočni valovi Ne razhajajo se v krogih, hitrost teh valov in s tem lomni količniki pa so v različnih smereh različni.
Predstavljajmo si, da se v kristalu svetlobni žarek razcepi na dva, eden se obnaša kot »navaden«, tj. gre v vse smeri vzdolž polmerov krogle, drugi - "izjemen" - gre vzdolž polmerov elipsoida. V takem kristalu je samo ena smer, v kateri ni dvolomnosti. Navadni in izredni žarki gredo skupaj, svetlobni žarek se ne razcepi na dvoje. Imenuje se optična os. Tako se glede na svetlobo obnašajo kristali srednje kategorije, zato jih imenujemo optično enoosni. V kristalih najnižje kategorije se svetloba prav tako dvojno lomi, vendar se oba žarka obnašata kot izredna, oba imata različne lomne količnike v vse smeri in oba se širita po polmerih elipsoida. Kristali najnižje kategorije se imenujejo optično dvoosni. Kristali najvišje kategorije, kjer se svetloba enakomerno razhaja vzdolž polmerov krogle v vse smeri, imenujemo optično izotropni.
Pri prehodu skozi dvolomni kristal se svetlobni val ne samo razcepi, ampak je vsak od nastalih žarkov tudi polariziran, razčlenjen na dve ravnini, pravokotni druga na drugo. Val se obnaša podobno, ker iti mora skozi atomsko mrežo, katere vrstice ležijo pred njo. Zato v kristalu razpade na dva vala, v katerih sta ravnini nihanja medsebojno pravokotni.
Lastnosti trdnih snovi, kot so elastičnost, trdnost, površinska napetost, so določene s silami interakcije med atomi in strukturo kristalov. S proučevanjem sil medatomske interakcije je mogoče na primer določiti vrednost elastičnega modula, natezno trdnost materiala, vezno energijo kristala in koeficient površinske napetosti.
Na ta način se ocenijo lastnosti katere koli trdne snovi, najlažje pa je to narediti za idealne ionske kristale. V mreži takšnih kristalov se občasno izmenjujejo pozitivni in negativni ioni. Za oceno je najprej treba ugotoviti moč ene medatomske vezi, ki je v ionskih kristalih določena z močjo interakcije med dvema ionoma.
Odvisnost sil medatomske interakcije od razdalje med središči atomov v trdnih snoveh je naslednja:
1) Privlačne in odbojne sile delujejo med atomi hkrati. Nastala sila medatomske interakcije je vsota teh dveh sil.
2) Ko se razdalja med atomi zmanjšuje, se odbojne sile povečujejo veliko hitreje kot privlačne sile, zato obstaja določena razdalja, na kateri sta privlačna in odbojna sila uravnotežena in nastala sila postane enaka nič. V kristalu, ki je prepuščen sam sebi, se ioni nahajajo točno na razdalji r0 drug od drugega. Če je razdalja med atomi manjša od ravnotežne (r manjša od r0), prevladujejo odbojne sile; če (r je večja od r0), prevladujejo privlačne sile.
Te lastnosti medatomskih sil nam omogočajo, da konvencionalno obravnavamo delce, ki tvorijo kristal, kot trdne elastične kroglice, ki medsebojno delujejo. Natezna deformacija kristala povzroči povečanje razdalje med središči sosednjih kroglic in prevlado privlačnih sil, tlačna deformacija pa vodi do zmanjšanja te razdalje in prevlade odbojnih sil.
Natezna trdnost se običajno imenuje največja obremenitev, ki jo material lahko prenese, ne da bi se zlomil. Ko je vzorec raztegnjen, je njegova natezna trdnost določena z največjo vrednostjo nastale sile medatomskega privlačenja na enoto površine prečnega prereza, pravokotno na smer napetosti.
Nastala sila medatomske interakcije doseže največjo vrednost, ko so središča atomov na razdalji r1 drug od drugega. Ko se raztezanje še poveča, postanejo interakcijske sile tako majhne, da se vezi med atomi prekinejo.
Sodobno človeštvo je kristale ponovno odkrilo šele v 17. stoletju. Leto rojstva kristalografije, vede, ki preučuje kristale, štejemo za leto 1669.
Čeprav je znanstvena kristalografija nastala v 17. stoletju, so bile teoretične osnove o strukturi kristalov in metodah za njihovo preučevanje postavljene šele v 19. stoletju. V 20. stoletju so ta odkritja našla praktično uporabo na različnih področjih. človeško življenje. Kristali so postali široko uporabljeni na različnih področjih znanosti in tehnologije. Prihodnost je tudi njihova.
Kristali nas obdajajo z vseh strani. So osnova fizični svet. Skoraj vsi minerali so sestavljeni iz njih, vključno z bazaltom, granitom, apnencem in marmorjem. Iz njih so narejene vse kovine in večina nekovin: guma, kosti, lasje, celuloza in še marsikaj.
Živimo v svetu kristalov. Hiše, ladje, avtobusi, letala, rakete, noži in vilice ... - vse je sestavljeno iz njih.
S hrano uživamo celo kristalne snovi: sol, sladkor, da o zdravilih v tabletah in prašku, ki jih jemljemo med boleznijo, niti ne govorimo.
Ni mesta na Zemlji, kjer ne bi bilo kristalov. In so zelo razširjeni v vesolju, saj služijo kot njegova materialna osnova.
Leta 1669 je danski zdravnik N. Stenon naredil pomembno odkritje, ugotovil je, da so v kristalih, ki jih tvori ista snov, koti med sosednjima ploskvama vedno enaki, ne glede na obliko in velikost kristala.
To pomeni, da ima vsak kristal edinstven kot med ploskvama.
To odkritje je vstopilo v kristalografijo kot zakon stalnih kotov. Če je torej znan kot med ploskvama, lahko snov kristala določimo brez uporabe kemičnih oz. fizikalna analiza. Dovolj je le, da jih primerjamo s koti znanih kristalov.
Poleg tega je bil isti Stenon prvi, ki je predlagal izjemno različico, da kristali ne rastejo od znotraj, kot je opaziti pri rastlinah, ampak od zunaj, tako da na zunanji ravnini nanesejo nove delce.
Kristali so sestavljeni iz atomov, ionov in molekul. Ti delci so razporejeni v strogo določenem vrstnem redu in tvorijo prostorsko mrežo. Atome in ione v njih zadržujejo sile privlačnosti in odboja. Ne mirujejo, ampak nenehno nihajo.
Vsak kristal ima svojo značilno obliko, ki ni odvisna samo od okolja, v katerem je rasel, ampak tudi od strukture prostorske mreže. Oblika mreže določa tudi lastnosti samega kristala. V zvezi s tem je najbolj indikativen primer diamant in grafit, katerih prostorske rešetke tvorijo atomi istega elementa - ogljika.
Grafit je črn mineral, mehak in duktilen, prevaja elektriko in je odporen proti ognju. In vse zato, ker je njegova mreža sestavljena iz plasti, povezava med katerimi ni tako močna kot med posameznimi atomi znotraj te plasti. Takšne plasti lahko z rahlim pritiskom enostavno premikamo drug glede na drugega, kar opazimo pri pisanju s svinčnikom. Kot smo že uganili, je grafit.
Toda diamant je popolno nasprotje grafita. Je prozoren, boljši od drugih kristalov, vendar ne prevaja toka in zlahka gori v toku kisika. Je skoraj dvakrat težji od grafita. Za vse to je »kriva« njegova prostorska mreža. Je tridimenzionalen in vsak atom v njem je tesno povezan s štirimi drugimi.
Kristali so trdne snovi in so lahko tekoči, če imajo njihove molekule sposobnost orientacije v eno smer "kar naenkrat" ali v skupinah-plasteh ali kako drugače.
Nazadnje, »kristali« so lahko čisto energijski in nevidni, vendar se kristalografska znanost s takimi »duhovi« še ni ukvarjala.
V kristalu se ploskve sekajo po robovih, robovi pa se sekajo v ogliščih. Obrazi, robovi in oglišča - zahtevane elemente fasetiranje.
Glavni lastnosti kristalov sta homogenost in ploščatost. Torej, če imajo kristali ravne površine, je njihova sestava homogena. In obratno: če je kristalna snov homogena, ima ravne ploskve.
Kristali lahko oddajajo zvoke, na primer petje peska. Ta pojav pritegne pozornost popotnika, ki se znajde med peščenimi sipinami puščave Karakum ali drugih puščav.
Nenadoma se od nikoder zaslišijo nerazločni zvoki petja, a naokoli ni nikogar, samo pesek. Sproščajo zvoke, ko začne peščeno pobočje drseti v šibkem vetru.
Pojočega peska ne najdemo samo v puščavah. Med hojo po mokrem pesku na plaži pogosto nastanejo harmonične melodije.
Ruski popotnik A. Eliseev je pustil svoje vtise o Sahari:
"... v vročem zraku so se slišali nekateri očarljivi zvoki, precej visoki, melodični, ne brez harmonije, z močnim kovinskim odtenkom. Slišali so jih od vsepovsod, kot da bi jih proizvajali nevidni duhovi puščave ...
Puščava je bila tiha, a zvoki so leteli in se topili v vroči atmosferi, se pojavljali nekje od zgoraj in izginjali kot v zemljo ... Zdaj veseli, zdaj pomilovanja vredni, zdaj rezki in hrupni, zdaj nežni in melodični, zdeli so se kot govoriti o živih bitjih, vendar ne z zvoki mrtve puščave ...
Nobena nimfa starodavnih si ni mogla izmisliti česa bolj osupljivega in čudovitega od teh skrivnostnih pesmi peska."
Vsi, ki so slišali pesmi peska, so presenečeni nad tem pojavom in mnogi so ga poskušali razložiti. Stari Egipčani so na primer verjeli, da so takšni zvoki produkt puščavskih duhov, in imeli so prav.
Sodobni znanstveniki verjamejo, da se lahko vzrok za nastanek zvokov skriva v sami strukturi zrna peska. Znano je, da vsebuje veliko kremena in drugih silicijevih dioksidov.
Kremen je silicijev oksid, ki ga je največ v zemeljski skorji. Njegovi kristali imajo številne izjemne lastnosti. Bogati so s preprostimi, torej zaprtimi, zaprte oblike. Tukaj lahko najdete piramide, prizme, romboedre - več kot petsto preprostih oblik. Za kremen je značilno nastajanje dvojčkov – simetričnih zraščenj kristalov.
A ne le raznolikost zunanje oblike kremen je presenetljiv. Njegov kristal nima središča simetrije in to zanesljiv znak da ima piezoelektrične lastnosti.
Torej, če kristal stisnemo, se na njegovih ploskvah pravokotno na smer stiskanja pojavijo nasprotni električni naboji: na eni ploskvi pozitivni, na drugi negativni.
Tako se s pomočjo kristala kremena mehanska energija pretvarja v električno. Če odstranite mehansko obremenitev s kristala in ga začnete raztegovati, se polarnost nabojev na ploskvah spremeni v nasprotne naboje. In to se zgodi v kristalu kremena, ki je sam po sebi izolator!
Ta pojav v kristalih kremena je leta 1817 odkril francoski kristalograf R. Gayuy, leta 1880 pa ponovno francoska znanstvenika brata Jean in Pierre Curie in ga poimenoval piezoelektrika. Kasneje so odkrili tudi reverzibilnost tega učinka.
Izkazalo se je, da se kristal kremena lahko skrči ali raztegne, če se na njegovih ploskvah ustvarijo nasprotni električni naboji. V tem primeru se je električna energija pretvorila v mehanska energija.
Ta lastnost kristala daje razlog za domnevo, da je petje puščavskega peska povezano s prisotnostjo duhov. Ker so puščavski duhovi demonske entitete, ki predstavljajo kaotično gibanje elektronov.
Demonske entitete nimajo jedra in magnetizma. Predstavljajo praznino, ki jo obkrožajo kaotično premikajoči se elektroni. Tako so demonske entitete nosilci električnega naboja, ki povzroča napetost na površini kristalnih molekul.
Zaradi tega udarca se kristali peska stisnejo in razbremenijo, kar povzroči nihanje zraka, ki se kaže v obliki zvokov.
Petje peska močno vpliva na človeško psiho in povzroča nagonski strah. Razlog za ta strah je mogoče pojasniti z dejstvom, da človeška duša v petju peska zajame »dih« smrti, katere nosilec je demonska entiteta.
Človek, žival in rastlina kot živi organizmi ne morejo kot demonska entiteta prenašati napetosti in vplivati na kristale, ne morejo povzročiti petja peska. Ker atomski sistem živih celic organskih teles proizvaja vibracije različne frekvence in elektromagnetne indukcije, zaradi česar je telesni sistem zaprt v smislu električnega vpliva. To pomeni, da električno energijo telesa zajame lastno magnetno polje, ki jo nadzoruje.
In šele ko človekova duhovnost upade, kar zmanjša potencial magnetnega polja njegovega telesa, lahko nastane presežek električne energije in dodatna napetost. Prav to napetost ujame in prenese demonska sila. Ta presežek električne energije negativno vpliva najprej na kristalne strukture človeškega telesa samega, nato pa še na kristalna telesa, ki ga obdajajo. Na primer, na Nakit ki jih oseba nosi. Zato so v starih časih na podlagi stanja amuletov napovedovali stanje človekovega zdravja in celo njegovo prihodnost. Pozorni smo bili na mleko, ki občutljivo reagira na prisotnost zlih duhov v hiši.
Kot rezultat raziskave je bilo ugotovljeno, da ima kremen v obliki plošče, izrezane iz kristalnega telesa, tako veliko elastičnost, da lahko vibrira z zelo visoko frekvenco, zaporedno stiskanje in raztezanje, ko se spremeni polarnost električnega polja.
Kvarc lahko vibrira v širokem razponu frekvenc in ustvarja zvočne in električne valove, to je petje. Ko peščeni plaz zdrsne s sipine ali se peščeni masiv zruši, spodnje plasti peska doživljajo spremenljiv pritisk premikajoče se plasti. Stisnejo se pod pritiskom in se "zravnajo", ko se tlak zmanjša. Kvarčni kristali, ki so prisotni v zrnih peska, začnejo nihati, vibrirati in ustvarjati zvočne valove. Podobni procesi se dogajajo pri hoji po mokrem pesku.
Mehanske vibracije kremenčevih kristalov v zrncih peska povzročijo nastanek električnih nabojev na njihovih ploskvah, katerih polarnost se spreminja sinhrono z mehanske vibracije kristali. Ne nastanejo samo zvočni valovi, temveč tudi izmenično električno polje določenega frekvenčnega spektra.
Vsako zrno peska, vsak kristal poje svojo pesem na svoji frekvenci. Njihovi glasovi se seštevajo. In zdaj je večglasno petje, precej glasno, frekvenčni razpon je širok. To sliši človeško uho. Ampak samo nizke frekvence. Naše uho ne zaznava visokih frekvenc. Ko se gibanje peska ustavi, vzbujene mehanske in električne vibracije kremenčevih kristalov v zrncih peska zamrejo in zvok preneha.
Leta 1957 je sovjetski znanstvenik K. Baransky ugotovil, da je mogoče akustične valove vzbujati neposredno na površini kristala, kar je razširilo območje generiranih frekvenc še višje. Nato so ameriški znanstveniki povečali zgornjo mejo frekvence še za en red velikosti.
Če pesek poje, ko je podvržen mehanskim in električnim vplivom, potem iz podobnega razloga poje Zemlja. Utripajoče ognjeno srce planeta, vpliv drugih planetov in Sonca povzroča gibanje in vibriranje kamenja zemeljska skorja, zaradi česar se Zemlja zveni. Njena pesem, ki jo človeško uho ne zazna, potuje daleč v vesolje.
Zemeljska skorja je pod stalno napetostjo. Tu in tam pride do potresov in vulkanskih izbruhov, ki osvobodijo nevarna območja pred preobremenjenostjo demonskih entitet – praznin brez duha.
Število potresov na Zemlji doseže do sto tisoč na leto. Od skupno število potresi: močnih potresov se zgodi do tisoč na leto.
Iz središč deformacije zemeljske skorje se vibracije prenašajo na velike razdalje. Hitrost širjenja valov je zelo visoka. V granitnih kamninah je za vzdolžne valove več kot 5000 metrov na sekundo, za prečne valove pa okoli 2509 metrov na sekundo.
Zemeljski valovi na svoji poti bodisi stisnejo kamnine bodisi jih raztegnejo, kar povzroči nastanek močnih električnih nabojev različnih polarnosti. Posebej veliki so v epicentru stiskanja ali raztezanja, kjer se zemeljske kamnine zelo močno deformirajo, celo pretrgajo.
Električne razelektritve v obliki močnih podzemnih strel se hitro širijo skozi območja najmanjšega upora in pogosto izbruhnejo iz globin na površje Zemlje, za seboj pa pustijo staljene trdne kamnine ali čudne okrogle luknje.
Nič čudnega ni v tem, da Zemlja zveni. Njegove trde kamnine, bazalt, graniti, peščenjaki in drugi imajo kristalno strukturo. Vsebujejo veliko kremenovih tvorb. Ko se kristali deformirajo, ne nastanejo le zvočni in električni valovi, temveč tudi drugi fizični valovi kemični procesi.
Grozeče rjovenje globokih neviht »slišijo« številne živali, ptice in žuželke. Lahko so celo »naznanilci« bližajoče se podzemne stavke. In samo oseba je praviloma presenečena. Ker sem se nehala dojemati kot del narave in spremljati procese, ki se v naravi dogajajo.
Poleg "petja" kristali vibrirajo v določenem območju svetlobni spekter, tako pridobijo svojo barvo, npr. kamni za nakit. Kamni so prozorni in imajo močan sijaj, sposobni prenašati in spreminjati sevalno energijo. Barva mineralov je povezana z vključitvijo kovinskih ionov v njihovo kristalno mrežo, ki zlahka spremenijo svojo valenco in so sposobni oddati svoje elektrone z minimalno zalogo energije.
Nekateri od teh elektronov "tavajo" med atomi kristalne mreže, z njimi komunicirajo in izmenjujejo energijo. Posledično se v kristalu pojavijo lokalne motnje v kristalni mreži in nenehno spreminjajo njegov vzorec. Tako kristal intenzivno živi svoje »notranje življenje«, zunanje manifestacije ki sestavlja niz "magičnih" lastnosti amuletnih kamnov.
Takšne kovine, primesi spojin, ki opazno spremenijo energijsko silhueto kristala, so železo, baker, mangan, krom in redkozemeljski elementi.
