Der Hauptunterschied zwischen Kristallen und Quasikristallen besteht darin, dass Kristalle eine geordnete Struktur haben, die periodisch ist, während Quasikristalle auch eine geordnete Struktur haben, die nicht streng periodisch ist.
Die Begriffe Kristalle und Quasikristalle sind nützlich auf dem Gebiet der Kristallographie, das unter die industrielle Chemie fällt. Kristalle sind die monomeren Einheiten kristalliner Materialien, während Quasikristalle Arten von Kristallen sind, die Anordnungen von Atomen enth alten, die in einer geordneten Weise, aber nicht streng periodisch sind.
Was sind Kristalle?
Kristalle sind die monomeren Einheiten kristalliner Materialien. Diese festen kristallinen Verbindungen enth alten ihre Atome, Moleküle oder Ionen, die in einer hochgeordneten mikroskopischen Struktur angeordnet sind. Diese Einheiten bilden das Kristallgitter des kristallinen Materials. Das Kristallgitter kann sich in alle Richtungen erstrecken. Darüber hinaus können wir mikroskopisch kleine Einkristalle aus kristallinen Materialien anhand geometrischer Formen identifizieren. Betrachtet man geometrische Formen, bestehen die Kristalle aus flachen Flächen, die spezifische und charakteristische Orientierungen haben. Darüber hinaus ist das Forschungsgebiet von Kristallen die Kristallographie. Wir nennen den Prozess der Bildung von Kristallen Kristallwachstum oder Kristallisation.
Abbildung 01: Kristalline und nichtkristalline Formen der Materie
In der Kristallstruktur sind die Atome, Moleküle oder Ionen in einer periodischen Anordnung angeordnet. Allerdings sind nicht alle Festkörper Kristalle. Es können nichtkristalline Substanzen vorhanden sein, wie im obigen Bild gezeigt. Wenn wir Wasser betrachten, wenn Wasser zu gefrieren beginnt, ändert sich die Phase der Materie von flüssig zu fest, und kleine Eiskristalle neigen dazu, zu wachsen, bis die Fusion eintritt (was eine polykristalline Struktur bildet).
Wir können eine Einheitszelle für kristallines Material zeigen. Die Einheitszelle ist ein imaginärer Kasten, der ein oder mehrere Atome in einer bestimmten Anordnung enthält. Typischerweise neigen die Einheitszellen dazu, sich in einer 3D-Anordnung zu stapeln und einen Kristall zu bilden. Wir können die Kristalle anhand ihrer Form anhand der scharfkantigen Flächen erkennen.
Kristallisation ist der Prozess, bei dem Kristalle aus einer Flüssigkeit oder gelösten Materialien in einer Flüssigkeit gebildet werden. Das Gebiet der Kristallisation ist sehr breit, da eine einzelne Flüssigkeit je nach Bedingungen in vielen verschiedenen Formen erstarren kann. Daher ist es ein komplexes und intensiv untersuchtes Gebiet.
Was sind Quasikristalle?
Quasikristalle sind eine Art von Kristallen, die Anordnungen von Atomen enth alten, die in einer geordneten Weise, aber nicht streng periodisch sind. Daher können Quasikristalle einige Ähnlichkeiten mit normalen Kristallen haben. Ähnlichkeiten zwischen normalen Kristallen und Quasikristallen sind unten gezeigt.
Abbildung 02: Ein Quasikristall (Quasikristallstruktur aus Holmium-Magnesium-Zink)
Typischerweise ist diese Art von Kristall für seine Fähigkeit bekannt, eine fünfzählige Symmetrie zu zeigen. Diese Symmetrie ist in normalen periodischen Kristallen unmöglich. Daher hat die International Union of Crystallography „Kristalle“neu definiert, um Details über Quasikristalle aufzunehmen.
Die Entdeckung von Quasikristallen fand 1982 statt. Die Bildung dieser Kristalle ist eine seltene Sache, da nur etwa 100 bekannte Feststoffe dazu neigen, Quasikristalle unter den 400.000 normalen periodischen Kristallformen zu bilden, die bis 2004 bekannt waren. Außerdem erhielt Dan Shechtman den Nobelpreis für die Entdeckung von Quasikristallen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Kristallen und Quasikristallen?
- Kristalle und Quasikristalle sind Arten von kristallinem Material.
- Sie zeigen ein diskretes Muster in der Röntgenbeugung.
- Beide sind in der Lage, Formen mit glatten und flachen Flächen zu bilden.
Was ist der Unterschied zwischen Kristallen und Quasikristallen?
Die Begriffe Kristalle und Quasikristalle sind auf dem Gebiet der Kristallographie nützlich. Es gibt Unterschiede zwischen ihnen sowie einige Ähnlichkeiten zwischen diesen Begriffen. Der Hauptunterschied zwischen Kristallen und Quasikristallen besteht darin, dass Kristalle eine geordnete Struktur haben, die ebenfalls periodisch ist, während Quasikristalle auch eine geordnete Struktur haben, die nicht streng periodisch ist.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen Kristallen und Quasikristallen in tabellarischer Form zum direkten Vergleich auf.
Zusammenfassung – Kristalle vs. Quasikristalle
Quasikristalle sind eine Art von Kristallen. Sie unterscheiden sich von gewöhnlichen Kristallen entsprechend ihrer chemischen Struktur. Der Hauptunterschied zwischen Kristallen und Quasikristallen besteht darin, dass Kristalle eine geordnete Struktur haben, die ebenfalls periodisch ist, während Quasikristalle auch eine geordnete Struktur haben, die nicht streng periodisch ist.
