晶体与非晶体

Question

如题所述

Answer 1

一、晶体
晶体是指具有格子构造的固体。这种构造意味着晶体的内部质点（原子、离子）作规律排列，且这种排列能在三维空间中周期性地重复（见图1-1-1）。
图1-1-1展示了石英（SiO2）和石盐（NaCl）的晶体结构示意图。每种宝石矿物晶体都有其独特的特征，通常表现为典型的规则几何形态（晶形），这是其格子构造的外观表现。例如，水晶、红宝石、祖母绿等都展现出这种形态。
由于所有晶体都具有格子构造，它们有以下共同的基本性质：
自限性：晶体在适当的条件下可以自发地形成几何多面体。晶体由平的晶面组成，晶面相交成直的晶棱，晶棱会聚成尖的角顶。
均一性：晶体是具有格子构造的固体，因此在同一晶体的不同部分，质点的分布是相同的，导致晶体的各个部分的物理化学性质也相同。
各向异性（异向性）：晶体格子构造中，除了对称原因外，往往在不同方向上质点的排列是不一样的，因此晶体的性质也会随方向的不同而有所差异。
对称性：晶体的格子构造本身就是对称的表现。晶体的晶面、晶棱和角顶在不同方向和部位有规律地重复出现，显示出其对称性。
最小内能：在相同的热力学条件下，晶体比同种成分物质的非晶质体、液体、气体的内能最小。实验证明，物体由非晶质体、液体、气体向晶体转化时，会有热能的析出。
稳定性：由于晶体具有最小内能，结晶状态是一种相对稳定的状态。
晶体可分为单晶体和多晶体。大部分宝石矿物是单晶体，例如钻石、蓝宝石、祖母绿等。部分宝石是多晶体，如玉石，它们是由许多细小同种或不同种晶体构成的集合体。根据构成集合体的矿物颗粒大小，可将其分为显晶质和隐晶质。显晶质是指用肉眼或普通10倍放大镜可辨认出其中的单个矿物晶体颗粒的集合体。隐晶质则不能被肉眼或普通10倍放大镜观察到单个矿物颗粒。如果在光学显微镜下可以观察到颗粒，则称为显微显晶质（或微晶质）；如果即使在光学显微镜下也不能观察到颗粒或只有微弱的光性显示，则称为显微隐晶质。
二、非晶质体
与晶体相反，非晶质体的内部质点不作规则排列，不具有格子构造，因此没有规则的几何外形。这类物质被称为非晶质或非晶质体。从内部结构的角度来看，非晶质体中的质点分布类似于液体。例如，火山玻璃、蛋白石和琥珀等都属于这类宝石材料（见图1-1-2）。
非晶质体不具有晶体所具有的自限性、各向异性、对称性、最小内能和稳定性等基本性质。图1-1-2展示了石英玻璃（SiO2）的结构示意图。