Срастания

Очень часто кристаллы одного и того же вещества срастаются друг с другом закономерным образом, образуя двойники. При этом обычно возникают дополнительные элементы симметрии, называющиеся в данном случае двойниковые элементы симметрии. Если сросток состоит из многих кристаллов, закономерно чередующихся друг с другом, то он называется полисинтетическим двойником.

Ставролит двойники прорастания	Киноварь двойники прорастания	Титанит двойник срастания

Монокристаллы и кристаллические агрегаты.

Кристаллический агрегат - это скопление многих кристаллов. Если в кристаллическом агрегате отдельные кристаллы почти не огранены, это объясняется тем, что кристаллизация вещества началась одновременно во многих точках и скорость ее была достаточно высока. Растущие кристаллы теснили друг друга и мешали правильному огранению каждого из них.

Для образования правильно ограненных кристаллов необходимо, чтобы ничто не мешало им свободно развиваться, не теснило бы их и не препятствовало росту.

Монокристаллы. Одни и те же по составу молекулы могут быть упакованы в кристаллах разными способами. А от способа упаковки зависят физические и химические свойства минералов.

Например, сажа, графит и алмаз. Химически они представляют собой углерод С. Однако в структуре алмаза каждый атом углерода расположен в центре тетраэдра, вершинами которого служат четыре ближайших атома. Такая структура определяет свойства алмаза как самого твердого вещества, известного на Земле. Атомы углерода в кристаллической структуре графита формируют шестиугольные кольца, образующие, в свою очередь, прочную и стабильную сетку, похожую на пчелиные соты. Сетки располагаются друг над другом слоями, которые слабо связаны между собой. Такая структура определяет специфические свойства графита: низкую твердость и способность легко расслаиваться на мельчайшие чешуйки.

В саже, в целом не имеющей структуры, относительно недавно были установлены фуллерены- новая форма упаковки углерода. Их свойства ещё до конца не изучены. В фуллерене плоская сетка шестиугольников - графитовая сетка свернута и сшита в замкнутую сферу, напоминающую футбольный мяч. При этом часть шестиугольников преобразуется в пятиугольники. Природой задана четкая последовательность этого соединения - каждый шестиугольник граничит с тремя шестиугольниками и тремя пятиугольниками, а каждый пятиугольник граничит только с шестиугольниками. Атомы углерода, образующие сферу, связаны между собой сильной ковалентной связью.

Применение. Фуллерены могут использоваться в нанотехнологии, медицине, ракетном строительстве, в военных целях, электронике, оптикоэлектронике, машинном производстве, в производстве технической продукции, компьютеров и др., Например, американские исследователи учёные разработали технологию, которая позволяет на любую поверхность нанести тончайшие элементы солнечных батарей - они представляют собой многослойную полимерную пленку, содержащую все те же фуллерены. Такие элементы обладают пока примерно в четыре раза более низким коэффициентом полезного действия, чем традиционные батареи на основе кремния, но они значительно проще и дешевле в производстве. Возможно, уже в ближайшем будущем промышленность начнет выпускать солнечные батареи рулонами - как обои. В одном из университетов Швеции в ходе опытов с фуллеренами неожиданно для самих ученых был получен слоеный материал, напоминающий фольгу, проложенную тонкими слоями бумаги. Прозрачный и гибкий материал оказался магнитом и сохранял свои свойства даже при температуре свыше 200 градусов. Его вполне возможно использовать для создания компьютерной памяти с помощью записи лазерным лучом. Благодаря этому достигается очень высокая плотность носителя информации.

Благодаря своему сетчато-шарообразному строению фуллерены оказались идеальными наполнителями и идеальной смазкой. Они катаются, словно шарики размером с молекулу, между трущимися поверхностями. Комбинируя внутри углеродных шаров разные атомы и молекулы, можно создавать самые фантастические материалы будущего.

Полиморфизм (поли – разный, морфос –форма) - свойство одинаковых по химическому составу веществ, в зависимости от условий, кристаллизоваться с образованием разных кристаллических решеток и как следствие, относиться к разным сингониям.

Пример – полиморфизм ПИРИТА (FeS₂): он может закристаллизоваться в следующем виде:

куб	октаэдр	додекаэдр		икосаэдр