Jump to content


Trạng thái tinh thể và trạng thái vô định hình của khoáng vật


  • Bạn không được tạo chủ đề mới
  • Please log in to reply
6 replies to this topic

#1 trankhacvi

trankhacvi

    Thành viên nhiệt tình

  • Thành viên
  • PipPip
  • 31 Bài viết:
  • Joined 03-October 09
  • Reputation: 16
    • Gender:Male

    Posted 01 September 2010 - 11:36 AM

    Trong tự nhiên khoáng vật tồn tại: Vô định hình, tinh thể và keo. Trạng thái keo thì chúng ta dễ dàng nhận biết bằng mắt thường so với trạng thái vô định hình và tinh thể. Keo thì ở dạng lỏng, còn khoáng chất vô định hình và khoáng chất tinh thể thì ở trạng thái rắn vậy phân biệt chúng ra làm sao?
    - Về mặt cấu trúc thì tinh thể có các hạt được sắp xếp theo trật tự xa còn vô định hình xắp xếp theo trật tự gần.
    + Xa ở đây có nghĩa là các hạt sắp xếp trật tự tuần hoàn và có độ dài rất lớn trang mạng tinh thể
    + Gần ở đây có nghĩa là các hạt sắp xếcp trật tự trong phạm vi hẹp và có năm loại mạng cơ bản trong trật tự gần theo mô hình Berna:Tứ diện, thoi, bát diện...
    - Về mặt hình thành
    + Các khoáng chất tinh thể được hình thành khi chất lỏng nhiệt độ cao (dung nham) nguội dần và rắn chắc lại khi đạt đến nhiệt độ nóng chảy.
    + Các khoáng chất vô định hình được hình thành khi chất lỏng nhiệt độ cao nguội lại một cách đột ngột và rắn chắc khi chưa đến nhiệt độ nóng chảy các khoáng chất này chưa kịp hạ nhiệt để kết tinh.
    * Cách phân biệt TT tinh thể và TT vô định hình hữu hiệu nhất đó là nung chảy các khoáng chất, nếu là tinh thể thì sẽ có nhiệt độ nóng chảy. Nếu là vô định hình thì không cod nhiệt độ nóng chảy

    Be good be bad be yourself



    Kính mời các đồng nghiệp xa gần đóng góp cho cuộc thi Chất Động Pangaea lần thứ XIII - năm 2016 Thời gian bắt đầu cuộc thi: 06/03/2016

    Facebook Comments

    #2 trankhacvi

    trankhacvi

      Thành viên nhiệt tình

    • Thành viên
    • PipPip
    • 31 Bài viết:
    • Joined 03-October 09
  • Reputation: 16
    • Gender:Male

    Posted 01 September 2010 - 04:21 PM

     trankhacvi, on 01 September 2010 - 11:36 AM, said:

    Trong tự nhiên khoáng vật tồn tại: Vô định hình, tinh thể và keo. Trạng thái keo thì chúng ta dễ dàng nhận biết bằng mắt thường so với trạng thái vô định hình và tinh thể. Keo thì ở dạng lỏng, còn khoáng chất vô định hình và khoáng chất tinh thể thì ở trạng thái rắn vậy phân biệt chúng ra làm sao?
    - Về mặt cấu trúc thì tinh thể có các hạt được sắp xếp theo trật tự xa còn vô định hình xắp xếp theo trật tự gần.
    + Xa ở đây có nghĩa là các hạt sắp xếp trật tự tuần hoàn và có độ dài rất lớn trang mạng tinh thể
    + Gần ở đây có nghĩa là các hạt sắp xếcp trật tự trong phạm vi hẹp và có năm loại mạng cơ bản trong trật tự gần theo mô hình Berna:Tứ diện, thoi, bát diện...
    - Về mặt hình thành
    + Các khoáng chất tinh thể được hình thành khi chất lỏng nhiệt độ cao (dung nham) nguội dần và rắn chắc lại khi đạt đến nhiệt độ nóng chảy.
    + Các khoáng chất vô định hình được hình thành khi chất lỏng nhiệt độ cao nguội lại một cách đột ngột và rắn chắc khi chưa đến nhiệt độ nóng chảy các khoáng chất này chưa kịp hạ nhiệt để kết tinh.
    * Cách phân biệt TT tinh thể và TT vô định hình hữu hiệu nhất đó là nung chảy các khoáng chất, nếu là tinh thể thì sẽ có nhiệt độ nóng chảy. Nếu là vô định hình thì không cod nhiệt độ nóng chảy


    Biểu đồ đường gia nhiệt của khoáng chất vô định hình (a) và khoáng chất tinh thể (Posted Image.
    Posted Image">My
    ở (a) không xuất hiện điểm nóng chảy, khoáng chất bị nung và dần mềm chảy ra với một thời gian rất lấu
    ở (Posted Image xuất hiện điểm nóng chảy và nó kéo dài một thời gian ngắn (tm đến tn) sau đó tiếp tục nhận nhiệt và chảy.
    Điều này chưng tỏ đá Basalt và đá phún xuất được cấu tạo từ các khoáng chất vô định hình vì nó nguội lạnh và rắn chắc đột ngột, dạng thủy tinh. Về mặt cấu trúc nó không ổn định về nhiệt nên dễ dàng bị phong hóa thành đất, đặc biệt đất basalt.
    Chúng ta cần phân biệt giữa trạng thái lỏng và trạng thái vô định hình. Về mặt cấu trúc nó gần giống nhau, tuy nhiên có 2 điểm khác biệt
    1. chất lỏng có các hạt dễ dàng chuyển động hơn chất vô định hình
    2. chất lỏng không cứng hơn chất vô định hình
    Nếu để ý bạn có thể hiểu chính xác Tivi màn hình tinh thể lỏng. Tức là trạng thái lỏng nhưng khi bị cưỡng bức bằng từ thì nó là tinh thể.
    Vài dòng thảo luận cùng các bạn.
    Có 2 điều tôi đang thắc mắc:
    1. nếu nói khoáng vật tồn tại 3 dạng: vô định hình, tinh thể và keo thì chưa thấy thể khí
    2. Các vật chất từ ngoài hành tinh khác (vũ trụ) có được xem là khoáng vật không?

    Edited by trankhacvi, 01 September 2010 - 04:25 PM.

    Be good be bad be yourself

    #3 AMETHYST

    AMETHYST

      Quản lý Box Khoáng sản và quản lý chung

    • Quản trị
    • 1,025 Bài viết:
    • Joined 09-October 08
  • Reputation: 166
    • Yahoo! Status:
    • Gender:Male
    • Đến từ:ĐH KHTN TPHCM

    Posted 01 September 2010 - 06:18 PM

    Bài viết khá hay nhưng theo mình thấy, cần có vài điều cần bổ sung như sau:

    1) Về mặt cấu trúc, chất vô định hình ko có cấu trúc tinh thể vì các phân tử được sắp xếp 1 cách hỗn loạn, như thể lỏng vậy (mình ko hiểu lắm khái niệm trật tự gần của trankhacvi), nó chỉ khác với chất lỏng là khoảng cách giữa các phân tử là rất hẹp, nên nó có trạng thái rắn so với chất lỏng cũng ko có cuấ trúc rõ ràng nhưng khoảng cách giữa các phân tử xa nhau. Để giải thích điều này thì mình đồng ý với Trankhacvi khi nguyên nhân là do sự nguội đặc quá nhanh của dung thể khiến cho các phân tử ko có đủ thời gian sắp xếp 1 cách trật tự vào tỏng các vị trí trong mạng tinh thể => sự hỗn độn ấy tạo nên chất vô định hình.

    2) Về mặt hình thành, khoáng vật được tạo thành từ dung thể, nghĩa là tập hợp các chất (rắn, lỏng, khí) ở nhiệt độ và áp suất cao hay từ dung dịch thật chứ ko phải "chất lỏng ở nhiệt độ cao".

    3) Về cách phân biệt thì đúng là hiệu quả nhất là nung nóng. Tinh thể có tính chất biển đổi bất liên tục về trạng thái nên tinh thể có điểm kết tinh, điểm nóng chảy nhất định. Vậy nên ta có thể dùng cách này để phân biệt chất vô định hình với tinh thể. Có điểu cách này chắc sẽ ít được dùng trong nghiên cứu vì với cách làm này, khác nào ta đã phá hủy vật liệu nghiên cứu trước khi hiểu hết nó => trừ phi ta có quá nhiều nên có "xơi" 1 cái cũng ko sao. :) ^^

    NGƯỜI ĐI TÌM NGỌC



    Posted Image


    #4 trankhacvi

    trankhacvi

      Thành viên nhiệt tình

    • Thành viên
    • PipPip
    • 31 Bài viết:
    • Joined 03-October 09
  • Reputation: 16
    • Gender:Male

    Posted 02 September 2010 - 11:07 AM

     AMETHYST, on 01 September 2010 - 06:18 PM, said:

    Bài viết khá hay nhưng theo mình thấy, cần có vài điều cần bổ sung như sau:

    1) Về mặt cấu trúc, chất vô định hình ko có cấu trúc tinh thể vì các phân tử được sắp xếp 1 cách hỗn loạn, như thể lỏng vậy (mình ko hiểu lắm khái niệm trật tự gần của trankhacvi), nó chỉ khác với chất lỏng là khoảng cách giữa các phân tử là rất hẹp, nên nó có trạng thái rắn so với chất lỏng cũng ko có cuấ trúc rõ ràng nhưng khoảng cách giữa các phân tử xa nhau. Để giải thích điều này thì mình đồng ý với Trankhacvi khi nguyên nhân là do sự nguội đặc quá nhanh của dung thể khiến cho các phân tử ko có đủ thời gian sắp xếp 1 cách trật tự vào tỏng các vị trí trong mạng tinh thể => sự hỗn độn ấy tạo nên chất vô định hình.

    2) Về mặt hình thành, khoáng vật được tạo thành từ dung thể, nghĩa là tập hợp các chất (rắn, lỏng, khí) ở nhiệt độ và áp suất cao hay từ dung dịch thật chứ ko phải "chất lỏng ở nhiệt độ cao".

    3) Về cách phân biệt thì đúng là hiệu quả nhất là nung nóng. Tinh thể có tính chất biển đổi bất liên tục về trạng thái nên tinh thể có điểm kết tinh, điểm nóng chảy nhất định. Vậy nên ta có thể dùng cách này để phân biệt chất vô định hình với tinh thể. Có điểu cách này chắc sẽ ít được dùng trong nghiên cứu vì với cách làm này, khác nào ta đã phá hủy vật liệu nghiên cứu trước khi hiểu hết nó => trừ phi ta có quá nhiều nên có "xơi" 1 cái cũng ko sao. :) ^^

    Hạt mà tôi nói ở đây không những là phân tử mà có thể là nguyên tử hay Ion
    Nếu dùng từ " hỗn loạn" tôi e rằng sẽ gây ra sự nhầm lẫn với chất lỏng và khí, vì các hạt dễ dàng di chuyển bởi trọng lực hoặc tự thân chuyển động hỗn loạn (khí) có chăng chỉ là sự va chạm giữa các hạt còn chất rắn vô định hình có cấu trúc trật tự, nói là vô định hình là vì trật tự đó không có quy luật như tinh thể.
    Tôi nói chất lỏng ở đây ý chỉ là dung nham, mặc dù có chứa khí và chất rắn nhưng đại thể là dạng lỏng (vì muốn ngắn gọn, còn phân tích kỹ dung nham, các quá trình đông cứng, dung dịch thật e là phải nói nhiều hơn nữa).
    Có nhiều phương pháp để xác định tinh thể hay vô định hình, ngoài nung chảy ra còn dùng phương pháp tính dựa và tính đẳng hướng của tinh thể, phương pháp đo nhiễu xạ tia X (XRD).
    + Nếu dùng phương pháp dựa vào tính đẳng hướng của khoáng vật thì cần phải tạo ra một đơn vị cấu trúc tinh thể đủ lớn để có thể đo đạc các tính đẳng hướng của nó như: quang học, tính dẫn điện, độ cứng... bằng các thiết bị đo của ta. PP này nghe thì đơn giản nhưng rất công phu để gia công mẫu.
    + Nếu dùng phương pháp nhiễu xạ tia X ta cũng xác định được trạng thái tinh thể và vô định hình, ngoài ra còn có thể xác định được hằng số mạng, kích thước và sức căng của mạng.... Phương pháp này có ưu điểm là nhanh (10 phút), chính xác, được nhiều chỉ tiêu, mẫu bé, không phá hủy mẫu. Nhưng chi phí thì hơi bị cao nếu 1 vài mẫu thì không sao nhưng nhiều mẫu thì phải xem lại túi tiền của mình.
    Nếu bạn có câu trả lời về các vấn đề thắc mắc của tôi xin bạn hãy chia sẽ để chúng ta cùng nhau thống nhất về quan điểm khoáng vật.

    Edited by trankhacvi, 02 September 2010 - 11:11 AM.

    Be good be bad be yourself

    #5 AMETHYST

    AMETHYST

      Quản lý Box Khoáng sản và quản lý chung

    • Quản trị
    • 1,025 Bài viết:
    • Joined 09-October 08
  • Reputation: 166
    • Yahoo! Status:
    • Gender:Male
    • Đến từ:ĐH KHTN TPHCM

    Posted 03 September 2010 - 12:21 AM

    mình ko có ý gì cả, chỉ là muốn hiểu thêm về các thuật ngữ được sử dụng trong nghiên cứu khoáng vật mà thôi. Vậy phiền Trankhacvi giúp mình hiểu thêm.

    1) Khi được học, mình được biết các phần tử của chất vô định sắp xếp theo cấu trúc "hỗn loạn" (đúng là có dễ hiểu nhầm với chất lỏng và khí), nghĩa là ko theo 1 trật tự (phương, hướng, vị trí,..)  xác định nào cả. Vậy nên mình chưa hiểu lắm về "trật tự gần".

    2) Về PP phân biệt giữa 2 chất, mình chắc ko cần bổ sung đâu :) Mình chỉ muốn hỏi thêm thế này: làm thế nào để tạo ra 1 đơn vị cấu trúc đủ để có thể đo đạc các yếu tố để chứng minh tính đẳng hướng. Mình ko hiểu, giả dụ như nếu nó là 1 khoáng vật chưa biết là tinh thể hay vô định hình thì làm thế nào tạo ra 1 đơn vị tinh thể, điều chỉ đúng với chất tinh thể?

    Rất chân thành cám ơn Trankhacvi và những kiến thức được chia sẻ!

    NGƯỜI ĐI TÌM NGỌC



    Posted Image


    #6 trankhacvi

    trankhacvi

      Thành viên nhiệt tình

    • Thành viên
    • PipPip
    • 31 Bài viết:
    • Joined 03-October 09
  • Reputation: 16
    • Gender:Male

    Posted 03 September 2010 - 10:20 PM

     AMETHYST, on 03 September 2010 - 12:21 AM, said:

    mình ko có ý gì cả, chỉ là muốn hiểu thêm về các thuật ngữ được sử dụng trong nghiên cứu khoáng vật mà thôi. Vậy phiền Trankhacvi giúp mình hiểu thêm.

    1) Khi được học, mình được biết các phần tử của chất vô định sắp xếp theo cấu trúc "hỗn loạn" (đúng là có dễ hiểu nhầm với chất lỏng và khí), nghĩa là ko theo 1 trật tự (phương, hướng, vị trí,..) xác định nào cả. Vậy nên mình chưa hiểu lắm về "trật tự gần".

    2) Về PP phân biệt giữa 2 chất, mình chắc ko cần bổ sung đâu :) Mình chỉ muốn hỏi thêm thế này: làm thế nào để tạo ra 1 đơn vị cấu trúc đủ để có thể đo đạc các yếu tố để chứng minh tính đẳng hướng. Mình ko hiểu, giả dụ như nếu nó là 1 khoáng vật chưa biết là tinh thể hay vô định hình thì làm thế nào tạo ra 1 đơn vị tinh thể, điều chỉ đúng với chất tinh thể?

    Rất chân thành cám ơn Trankhacvi và những kiến thức được chia sẻ!
    Vừa rồi mình mới có xem bài của PGS.TS Phạm Hữu Sy mình mới phát hiện ra. Một số tài liệu bằng Powerpoint đã viết:
    " Trong tự nhiên khoáng vất tồn tại:
    Vô định hình: opan...
    Dạng Keo
    Kết tinh (rắn): granat, thạch anh..." . Bởi vậy mình mới thắc mắc thể khí nằm ở đâu. Khi đọc bài của PGS.TS Phạm hữu Sy:
    "Các trạng thái và dạng tồn tại của khoáng vật:
    1. Trạng thái: Rắn, lỏng, khí. Đất đá được cấu tạo chủ yếu bởi các khoáng vật ở trạng thái rắn.
    2. Dạng tồn tại của khoáng vật rắn:
    * Dạng kết tinh
    * Dạng vô định hình
    * Dạng keo"
    Chỉ với một từ "rắn" mà mình phải mất bao công sức.
    Còn về câu hỏi của bạn mình không phải là một nhà tinh thể học, cái này tôi tin rằng nếu có nhiều người cùng thảo luận nhất là các bạn chuyên hóa và tinh thể học sẽ giúp ích nhiều cho chúng ta. Còn theo mình hiểu "nôm na" về trật tự gần và trật tự xa:
    Cấu trúc tinh thể được cấu thành từ các hạt phân bố trật tự và tuần hoàn trong mạng không gian. Nhờ vào sự tuần hoàn này mà khi chúng ta nghiên cứu tinh thể với các điểm khác nhau theo một phương song song thì chúng có cùng tính chất và nếu xét theo các phương khác nhau tinh thể có tính chất khác nhau ( đó là tính đồng nhất theo 1 phương và dị hướng theo nhiều phương khác nhau của tinh thể). Điều này chứng tỏ rằng đây là cấu trúc trật tự xa vì những nút tương đương nhau lặp lại một cách tuần hoàn trong mạng.
    Còn chất lỏng và rắn vô định hình có tính đẳng hưởng vì trong chúng số lượng hạt trên một đơn vị dài và lực liên kết giữa các hạt như nhau theo mọi hướng. Vì thế chúng có trật tự gần. Ví dụ như nước, gắn kết với nhau bằng phân tử nước, chúng tập họp với nhau bằng các lực tương tác và chuyển động " lắc lư" mang tính dao động ( trật tự gần), nếu các hạt nào nằm ở xa trung tâm của tập họp này thì trật tự bị phá vỡ.
    Dễ hiểu hơn ta cứ tưởng tượng ra rằng các hạt trong chất rắn vô định hình liên kết với nhau trong một thể tích nhỏ và được gói gọn trong một quả cầu nhỏ (vì trật tự gần nên thể tích chúng nhỏ hay phạm vi hẹp) sau đó ta gói chúng trong một cái túi và siết chặt cái túi này lại lúc đó các quả cầu sẽ được sếp theo một trật tự bất kỳ tạo thành chất rắn vô định hình nếu ta tác dụng lực lên cái túi đó theo một phương bất kỳ thì ta dễ dàng nhận thấy mọi phương tác dụng lực đều có tính chất như nhau.
    Đối với tinh thể ta không thể gói gọn các hạt này trong một quả cầu được,vì chúng có trật tự xa. Nếu tinh thể được cấu tạo bởi n hạt chẳng hạn, sau đó ta tịnh tiến n hạt này theo 3 phương vuông góc khác nhau với hằng số tương ứng, a1,a2,a3 thì ta sẽ có một mạng tinh thể vô hạn. Phép tịnh tiến này được gọi là phép tịnh tiến bảo toàn mạng.
    Dựa vào quy luật này của tinh thể mà ta có thể tạo ra một tinh thể khổng lồ thậm chí là to hơn quả đất chúng ta và hơn nữa...nếu môi trường kết tinh đủ lớn bằng mặt trời, hay bằng dãy thiên hà....
    Theo bạn các vật chất lạ từ vũ trụ được gọi là khoáng vật không? ai biết xin thỉnh giáo.

    Edited by trankhacvi, 03 September 2010 - 11:16 PM.

    Be good be bad be yourself

    #7 gianggsp

    gianggsp

      Newbie

    • Thành viên
    • Pip
    • 9 Bài viết:
    • Joined 10-August 09
  • Reputation: 3

    Posted 05 June 2011 - 09:38 PM

    Xin góp vài ý kiến:
    - Theo các định nghĩa và khái niệm đã in thành sách (quy mô giáo trình trở lên) thì đến nay, vật chất ngoài vũ trụ cũng được xem là khoáng vật (khác về nguồn gốc hình thành thôi còn thành phần và cấu trúc tương tự như ở Trái đất).
    - Một số sách xếp thêm nhóm khoáng vật hữu cơ: (như dầu mỏ, khí mêtan, ...) trong khi nhiều sách lại không (lúc này khoáng vật được hiểu phải là những chất rắn kết tinh).
    - Bạn trankhacvi hình như có một sự chưa rạch ròi lắm trong thắc mắc. Tôi chưa hiểu bạn hỏi thành phần khoáng vật có chất khí không hay khoáng vật có tồn tại ở dạng khí không! nên chưa muốn trích ý kiến ở đây!
    - Để phân biệt dạng kết tinh của khoáng vật (tinh thể và vô định hình) theo tôi không đến mức chuyên sâu như thế đối với dân ĐCCT - ĐKT. Mục đích tìm hiểu khoáng vật của chúng ta chủ yếu là phân loại và nhận biết khoáng vật để phân loại và nhận biết đất đá (nguồn gốc, điều kiện thành tạo, tính chất cơ bản & đặc trưng, ...) chứ để nghiên cứu chuyên sâu thì có lẽ ở đây chưa phù hợp là nơi tìm hiểu!
    Mà để phân biệt khoáng vật kết tinh vơi các dạng tinh thể và khoáng vật vô định hình theo tôi là dễ dàng!
    Mời mọi người trao đổi thêm!



    Bài viết tương tự Collapse