Tinh thể là gì? Hướng dẫn cách nuôi tinh thể đơn giản nhất

Tinh thể là gì?

Tinh thể có tên tiếng Anh là Crystallinity. Theo Wikipedia, tinh thể là những vật thể được cấu tạo bởi các nguyên tử, ion hoặc phân tử có sự ảnh hưởng nhiễu xạ chủ yếu là gián đoạn. Cấu trúc tinh thể có cấu trúc tính tuần hoàn, gọi là cấu trúc trật tự kéo dài. Cấu trúc và tính chất vật lý của các Crystallinity có thể không đối xứng theo các hướng không gian.

Những vật thể rắn trong thiên nhiên hầu hết đều có cấu trúc tinh thể. Thể khí, lỏng, các vật chất phi tinh thể trong một số điều kiện nhất định có thể chuyển biến thành Crystallinity.

Các loại tinh thể

Để hiểu hơn tinh thể là gì, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về cách phân loại của nó nhé. Hiện nay đối với Crystallinity sẽ được chia ra thành 2 loại khác nhau là Crystallinity tự nhiên và Crystallinity nhân tạo. Mỗi một loại tinh thể sẽ có những đặc điểm riêng. Cụ thể như sau:

Tinh thể tự nhiên

Đây là những khoáng vật được hình thành trong tự nhiên thông qua các quá trình địa chất lâu dài. Thời gian có thể lên tới vài triệu năm. Những Crystallinity tự nhiên này sẽ góp phần cấu thành nên các loại đá tự nhiên như: Granite từ Thạch anh, Biolite và Orthoclase…

Tinh thể nhân tạo

Những loại Crystallinity được điều chế trong điều kiện phòng thí nghiệm, dựa trên những hiện tượng kết tinh trong môi trường có điều kiện nhiệt độ, áp suất, tạp chất…do chính con người tạo ra.

Tính chất của tinh thể

Muốn biết tinh thể là gì chúng ta không thể bỏ qua tính chất của nó. Crystallinity có những tính chất gì? Cùng chúng tôi đi tìm hiểu ngay nhé:

Tính bất đẳng hướng

Những nguyên tử và phân tử liên kết với nhau theo cấu trúc tuần hoàn kéo dài trong không gian. Tính chất này được thể hiện qua nhiều tính chất vật lý như: Tính dẫn điện, dẫn nhiệt, độ cứng, khả năng phản xạ của ánh sáng, tốc độ hòa tan…

Lực hút giữa các hạt trong tinh thể

Crystallinity được cấu tạo bởi nhiều ion mang điện tích âm, dương. Những ion mang điện tích trái dấu sẽ có lực hút và tạo nên kết cấu vững chắc cho nó.

Khả năng định vị trong vùng tinh thể

Trong điều kiện nhiệt độ thường, các phân tử dao động quanh vị trí cân bằng ở một vị trí nhất định. Tuy nhiên nếu thay đổi nhiệt độ, áp suất, các phân tử sẽ chuyển động nhanh hơn. Khi đạt đến một nhiệt độ nhất định nào đó, nó sẽ nóng chảy và chuyển sang thể lỏng.

Tính đồng chất

Sự phân bố và sắp xếp các nguyên tử, phân tử trong cấu trúc tinh thể là giống nhau. Do đó ở những vị trí khác nhau trong Crystallinity, thì tính chất vật lý và hóa học sẽ tương tự nhau.

Hiệu ứng nhiễu xạ với tia X và chùm điện tử

Cấu trúc tuần hoàn của tinh thể có thể gây nên hiện tượng cực đại, cực tiểu nhiễu xạ tia X và chùm tia điện tử (Hiện tượng nhiễu xạ). Kỹ thuật nhiễu xạ thường sử dụng để phân tích các vật liệu, cấu trúc chất rắn…

Hình dạng phong phú

Tinh thể hiện có đến 7 hệ tinh thể dựa theo sự đối xứng được tính toán theo toán học. Mạng lưới của các loại tinh thể khác nhau, do phép đối xứng và cấu tạo nguyên tử khác nhau của từng phần cấu tạo nên tinh thể. Tuy nhiên hình dạng của nó vẫn phải tuân theo khuôn mẫu hệ tinh thể mặc định.

Độ cứng

Độ cứng của nó được xếp theo thang đo Morth từ 1 (tinh thể Muscovite) đến 10 (kim cương). Cao hơn 10 sẽ là những vật liệu đặc biệt như cacbon pha boron…Thang đo này sẽ được dùng cho khoáng vật tự nhiên và các tinh thể nhân tạo. Độ cứng cũng chính là khả năng làm xước bề mặt giữa các loại với nhau. Khi càng cứng thì càng giòn.

Cấu trúc tinh thể

Cấu trúc tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt (Nguyên tử hoặc phân tử, ion) liên kết chặt chẽ với nhau bằng những lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể. Trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó.

Hướng dẫn cách nuôi tinh thể đơn giản nhất

“Nuôi tinh thể” – Nghe có vẻ lạ, nhưng thực tế hiện nó đang được áp dụng tương đối nhiều. Vậy bản chất của việc nuôi tinh thể là gì? Cách thức nuôi cụ thể ra sao? Chúng ta cùng tìm hiểu ngay nhé:

Nuôi tinh thể là gì?

Nuôi Crystallinity được hiểu là việc tạo ra môi trường với các điều kiện như: nhiệt độ, áp suất, tạp chất…phù hợp nhờ vào kỹ thuật khoa học để hình thành Crystallinity và giúp nó có thể lớn lên. Tùy thuộc vào mỗi loại Crystallinity mà điều kiện nuôi chúng cũng sẽ khác nhau.

Cách nuôi tinh thể đơn giản nhất

Hiện nay việc nuôi tinh thể đang ngày càng trở nên phổ biến, bởi đây là quá trình áp dụng những kiến thức bổ ích về khoa học nhằm tạo ra những sản phẩm thu hút, ấn tượng. Hiện việc nuôi trồng tinh thể đang được áp dụng chủ yếu cho việc nuôi Crystallinity phèn chua, Crystallinity thạch anh tím, Crystallinity pha lê…Cụ thể như sau:

#1. Cách nuôi tinh thể phèn chua

Cách nuôi này thường được nhiều người chọn lựa bởi giá thành tương đối rẻ, nguyên liệu dễ chuẩn bị. Cách thực hiện cụ thể như sau:

• Thực hiện nghiền nhỏ phèn chua, sau đó cho vào chai to với dung tích khoảng 1,25l.
• Đổ nước vào đầy chai, đóng chặt lại, khoảng một vài ngày sau đó thì đem đi lọc.
• Sau khi lọc các bạn để nguyên vị trí một chỗ, lấy miếng cứng đậy lên phía trên. Khoảng 1 tháng sau đó, mầm Crystallinity sẽ kết tinh.
• Với dung dịch còn lại ở trong chai nước tạo mầm và còn lại ở trong ly nước có thể pha chung với nhau rồi lọc lại trong một cốc lớn và để nguyên vị trí cho đến khi trên miệng ly có những váng không màu, sẽ buộc mầm treo lên phía trên để tạo tinh thể.

#2. Cách nuôi tinh thể thạch anh tím

Thạch anh tím là tinh thể đẹp và có giá trị thẩm mỹ cao. Để nuôi thạch anh tím, chúng ta thực hiện như sau:

• Tách đôi vỏ quả trứng nhưng cần đảm bảo nó không bị nát. Sau đó đem rửa sạch và để ráo, tiếp đến thì bôi keo dán vào mặt trong.
• Nghiền phèn chua thành bột mịn, sau đó đem rắc kín vào vỏ trứng và chờ cho chúng khô lại.
• Lượng phèn chua còn lại các bạn sẽ hòa tan với nước nóng. đổ thêm màu tím thực phẩm vào để trộn đều. Vì các tinh thể sẽ không giữ được màu sắc, nên cần phải nhờ đến bề mặt của vật chứa.
• Đặt vỏ trứng đã khô vào cốc dung dịch phía trên rồi để nó chìm xuống đáy, mặt trứng chứa bột phèn sẽ hướng lên trên.
• Khi tinh hốc thạch anh hoàn thành, hãy nhẹ nhàng để lấy chúng ta vì chúng rất mềm và dễ vỡ. Sau đó thì để chúng khô cứng lại là bạn đã có Crystallinity thạch anh tím hoàn thiện đẹp mắt rồi.

#3. Cách làm tinh thể pha lê

Crystallinity pha lê được đánh giá cao về tính thẩm mỹ và sự cuốn hút. Chính vì vậy mà loại tinh thể này hiện đang nhận được sự quan tâm của nhiều người. Để làm tinh thể thạch anh pha lê, các bạn sẽ thực hiện theo hướng dẫn như sau:

• Chuẩn bị một lọ nước ấm trong suốt, sau đó cho một vài thìa phèn chua vào lọ rồi khuấy đều.
• Để nguyên hỗn hợp trong khoảng vài giờ. Khi nước bắt đầu bốc hơi, pha lê sẽ được hình thành dưới đáy bình dưới đáy bể.
• Chọn hạt pha lê có hình dạng đẹp để thu hoạch, sau đó cho chất lỏng vào lọ sạch rồi dùng nhíp để gắn hạt pha lê nằm dưới đáy.
• Khi hạt pha lê đã đạt được kích cỡ và hình dạng như mong muốn, các bạn có thể lấy chúng ra khỏi mặt nước. Lúc này có thể tháo dây buộc và tận hưởng kết quả do chúng ta tạo ra thôi.

Lưu ý khi nuôi tinh thể từ phèn chua

Ở 3 phương pháp nuôi tinh thể mà chúng tôi đã chia sẻ, nguyên liệu không thể thiếu đó chính là phèn chua. Nhưng để có thể tạo ra tinh thể với kích thước và hình dáng đẹp từ nguyên liệu chính là phèn chua, các bạn cần lưu ý đến một số vấn đề mà chúng tôi chia sẻ dưới đây nhé:

• Đảm bảo bột phèn chua phải được rắc đều vào lòng vỏ trứng, không chừa bất kỳ khoảng trống nào.
• Bột phèn chua phải được hòa tan hoàn toàn vào nước sôi và càng hoàn tan nhiều bột phèn chua thì càng tốt. Các bạn có thể sử dụng lò vi sóng để hỗ trợ.
• Màu cho vào dung dịch nhất định phải là màu của tinh thể được tạo ra.
• Sau 24 giờ, nếu nhận thấy nó được tạo ra nhưng chưa như kỳ vọng, các bạn có thể sử dụng bột phèn chua hòa tan vào nước và để yên tại chỗ trong vòng 24h.
• Khi lấy tinh thể ra khỏi cốc cần thực hiện nhẹ nhàng, bởi thời điểm này nó rất dễ vỡ.

Phân biệt giữa đa tinh thể và đơn tinh thể

Để có thể phân biệt chính xác giữa đa tinh thể và đơn tinh thể, chúng ta cần phải hiểu chi tiết về nó. Ngay sau đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về nó nhé:

Đa tinh thể

Đa tinh thể được hiểu là các chất rắn bao gồm nhiều tinh thể nhỏ. Chúng sẽ được sắp xếp theo các hướng khác nhau và được ràng buộc với nhau bởi ranh giới rất khiếm khuyết.

Các Crystallinity trong chất rắn đa tinh thể là kính hiển vi, chúng được gọi là Crystallinity và cũng có thể được gọi là ngũ cốc. Có những chất rắn được cấu tạo từ một tinh thể đơn, chẳng hạn như đá quý, Crystallinity đơn silic…Thế nhưng chúng lại rất hiếm khi xảy ra.

Đa số các chất rắn thời gian là đa tinh thể. Trong cấu trúc cụ thể số lượng Crystallinity đơn được giữ với nhau bằng lớp chất rắn vô định hình – Đây là chất rắn thiếu cấu trúc Crystallinity, tức không có sự sắp xếp dài hạn, sắp xếp các nguyên tử, phân tử hoặc ion trong cấu trúc. Chính vì vậy trong cấu trúc đa này, trật tự tầm xa đã bị phá vỡ.

Tinh thể đơn

Có thể hiểu đơn tinh thể là một tinh thể duy nhất. Các chất rắn đơn tinh thể bao gồm một mạng tinh thể đơn và cũng chính vì vậy mà nó sẽ có một trật tự tầm xa, vì vậy nó không có ranh giới hạt. Với đặc điểm này sẽ mang đến cho nó tính chất cơ học, quang học và điện.

Những Crystallinity silicon đơn được sử dụng trong chất bán dẫn. Vì chất rắn đơn tinh thể có độ dẫn điện cao hơn, do đó chúng sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong các ứng dụng điện hiệu suất cao.

– Phân biệt đa tinh thể và đơn tinh thể

Từ những phân tích trên, chúng ta có thể phân biệt đa Crystallinity và đơn Crystallinity như sau:

• Đối với những chất rắn đa Crystallinity sẽ bao gồm nhiều số chất rắn kết tinh, trong khi đơn Crystallinity chỉ có một mạng Crystallinity.
• Đối với chất rắn đơn tinh thể đã sắp xếp các cấu trúc và đối xứng, nhưng trong cấu trúc đa trật tự tầm xa đã bị phá vỡ.
• Cấu trúc đơn đồng nhất và không có ranh giới, tuy nhiên cấu trúc đa tinh thể sẽ không có cấu trúc liên tục và có ranh giới giữa các hạt.

Ứng dụng của tinh thể

Crystallinity hiện đang được ứng dụng phổ biến, vậy ứng dụng của tinh thể là gì? Một số ứng dụng phổ biến chẳng hạn như:

• Thạch anh được dùng trong việc sản xuất, chế tác đồng hồ.
• Crystallinity ruby được dùng trong laser phục vụ ngành kỹ thuật quang học.
• Muối Nacl dùng để bảo quản thực phẩm,….

AME Group vừa cùng các bạn đi tìm hiểu chi tiết về tinh thể là gì và nhiều nội dung hấp dẫn khác xoay quanh nó, chẳng hạn như: phân loại, tính chất…Mong rằng những thông tin được chia sẻ trong bài viết sẽ đáp ứng tốt nhu cầu tìm kiếm thông tin của các bạn về tinh thể. Đừng quên liên hệ đến chúng tôi nếu bạn cần tư vấn, giải đáp thêm về nó nhé. Đội ngũ chuyên viên giàu kinh nghiệm của chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ bạn một cách tốt nhất.