Kristal Nedir? Geniş Bilgi

Kristal, atom ve molekülleri, nitelik ve niceliklerine göre aralarındaki açılar ve uzaklıklar belirli, enerjileri ise en düşük düzeyde tutularak özgün biçimlerde düzenlenmiş katı bir nesnedir. Kristal denilince akla genellikle son derecede saydam, duru ve kırılgan bir cisim gelir. Oysa, bu nitelikler her zaman kristal kökenli cisimlerin nitelikleriyle bağdaşmaz.

Tuz, elmas, kar tanesi hemen akla gelen kristal yapılı cisimler olmakla birlikte, pamuk ya da şeker gibi organik cisimlerin de kristal yapılı küçük birimlerden oluştuklarını unutmamak gerekir. Hatta katı cisimlerin büyük bir çoğunluğunun saydamlık, kırılganlık gibi niteliklere sahip olmamakla birlikte, kristalsi bir yapı gösterdikleri bir gerçektir. Katı cisimlerin hepsi atomlardan oluşur. Atomlar elektrik yüklü ya da yansız olup, uzayda belirli konumlar işgal ederler.

Kristallerin nasıl oluştuğunu anlayabilmek için, doğanın bunu nasıl gerçekleştirdiğine bakmak gerekir. Sıcak suya bir kaşık tuz atalım. Katı haldeki tuz tanecikleri bir süre sonra yok olacaktır; çünkü sıcak su tuzu eritir, yani bilimsel deyişiyle çözündürür. Tuz artık çözelti’ye geçmiştir. Eğer bu çözelti günlerce bekletilirse su buhar haline gelerek havaya karışır ve geriye tuz kalır. Bu tuzu yakından inceleyecek olursak, tuz taneciklerinin tıpkı başlangıçtaki gibi küp biçiminde olduğunu görürüz. Bu örnekte olduğu gibi, bir çözeltiden kristallerin oluşması sürecine kristalleşme denir.
Tuzu daha da hızlı kristalleştirmek için tuz çözeltisi kaynatılabilir. Çözeltideki suyun tamamı buharlaşıp uçtuktan sonra geriye tuz kalır. Bu yolla kristalleşen tuz tanecikleri de küp biçimindedir. Tuz, her zaman küp biçimindeki kristaller halinde bulunur. Bu deney, bir maddenin belirli bir sıvıda eriyerek, yani çözünerek çözeltiye geçebileceğini ve sonra yeniden kristal haline gelebileceğini gösterir.

Kayaçlar arasından akan sular bazı mineral maddeleri çözündürerek bunları çözelti halinde taşıyabilir. Zamanla çözeltideki miktarı artabilir ve sonunda su, bu mineral çözeltilerini taşıyamayacak duruma gelebilir. Bu durumda çeşitli mineraller yeniden kristalleşir ve kayaçların içindeki çatlaklarda ya da boşluklarda çökelir. Kuvars, kalsit ve demir piritleri gibi mineral kristalleri çoğu kez bu yolla çökelir {bak. Mineral).
Doğada kristal oluşturan yüzlerce madde vardır. Bunların içinde en yaygın olanlardan biri sudur. Su, donduğunda çok ilginç ve güzel biçimli kırağı ya da kar kristallerine dönüşür.

Bazı kayaç oluşum süreçleri sırasında mineral kristalleri de oluşur. Dünya’nın derinliklerinde bulunan kızgın ve erimiş kayaç maddeleri aslında mineral çözeltileridir. Magma denen bu erimiş madde basıncın etkisiyle yerkabuğunun üst kesimlerine doğru yükseldikçe soğumaya başlar. Magma çok yavaş soğur ve sıcak sıvı halden soğuk katı hale dönüşürken kristalleşir {bak. Kayaç). Örneğin granit kayacı, kristalleşmiş kuvars, feldispat ve mika mineralleri içerir. Milyonlarca yıl önce granit, erimiş mineral çözeltilerinden oluşan sıvı bir kütle halindeydi. Bugün de yerkabuğunun iç kesimlerinde erimiş kayaç kütleleri, yani magma vardır; bu magmanın yüzeye yakın olan bölümleri yavaş yavaş soğuyarak mineral kristalleri oluşturmaktadır.
Kristaller çok değişik biçimlerde olabilir. Küp biçiminde olanların yanı sıra bazı kristaller altı uzun ve düzgün yüzey biçiminde olabilir; bu biçime altıgen prizma denir. Bazı kristallerin bir tepe noktasında birleşen üçgen yüzeyleri vardır; buna da piramit denir. Bazıları baklava biçimindedir.  Bazıları ise iki ya da daha çok biçimin bileşimiyle karmaşık yapılar oluşturur.

Bazı mineraller öyle küçük kristaler oluşturur ki, bunlar ancak mikroskop altında görülebilir. Bazılarında ise her bir kristalin ağırlığı yüzlerce kilogramı bulur. Örneğin asbest, ince saça benzer kristaller oluşturur. Öte yandan, kuvars minerali, küçük kristaller biçiminde olduğu gibi, insandan daha iri kristaller halinde de bulunabilir. Mika minerali ince saydam levhalar halindedir. Sri Lanka’daki mika minerallerinin kristal yapısı, yandan bakıldığında, kapalı bir kitabın sayfalarına benzer; “sayfa”ları oluşturan katmanların genişliği ise birkaç metreyi bulur.

Kükürt gibi bazı mineraller, kristal biçiminde olsun ya da olmasın, her zaman aynı renktedir. Katışıksız kuvars, cam gibi berrak ve renksizdir; ama çok az miktarda da olsa başka minerallerin karışması renk değişikliğine yol açar. Bu maddelere katışkı denir. Bazı katışkılar kuvarsa, eflatun ile mor arası bir renk kazandırır (bu tür kuvarsa ametist denir); başka bir katışkı maddesi de kuvarsın rengini siyaha dönüştürür. Bakır, karıştığı minerale tatlı bir mavi ya da mavimsi yeşil renk verir. Demir ise katışkı maddesi olarak içinde bulunduğu mineralin rengini kırmızıya, kırmızımsı sarıya ya da kahverengiye dönüştürür. Kristaller (katışıksız kuvarsta olduğu gibi) saydam ve renksiz, mat ve koyu renkli ya da değişik renklerde ve parlaklıklarda olabilir.
Mücevher yapımında kullanılan berrak ve güzel görünümlü kristallere değerli taş denir. Bunların aynı zamanda, tıraşlanıp parlatılabilecek kadar sert olmaları gerekir. Üzerlerinde hiçbir çatlağın, beneğin ve mat renkli bölgelerin bulunmaması gerekir. Elmas, yakut, zümrüt ve safir ender bulunan değerli minerallerdir. Karbonun kristal yapılı bir biçimi olan elmas, bilinen en sert madde ve en güzel değerli taştır. Akik, mor yakut denen ametist, opal ve grena gibi yan değerli taşlar ise, değerli taşlara göre biraz daha yumuşak ve onlardan daha mattır.

Elmas ya da grena gibi çok sert kristaller başka maddeleri kesmek ya da delmek için kullanılır; ama bu yoldan yararlanılanlar yalnızca kusurlu olanlarıdır. Kusursuzları çok daha değerlidir ve mücevher yapımında kullanılır. İlk radyo alıcılarında galen kristallerinden yararlanılırdı. Galen, kurşun sülfürden (PbS) oluşan bir mineraldir. Bu mineralin kullanıldığı alıcılara “kristalli alıcı” denir. Kuvarstan’ kesilen levhalar elektrikle yüklendiğinde, sabit bir yüksek frekansta titreşirler; radyo donanımlarında, kristal denetimli kol ve masa saatlerinde bu özellikten yararlanılır. Kuvars, kalsit ve flüorit kristallerinden ise bazı özel mikroskop türlerinde yararlanılır.

Bu Yazıyı Paylaş! Google+!

Kategori: Bilim / Teknoloji - 63 viewsYorum Yazın

Selçuk Gönültaş

DMCA.com Protection Status