მყარი ნივთიერებების ატომები განლაგებულია რამდენიმე პერიოდული სტრუქტურიდან ერთში, რომლებიც ცნობილია როგორც ქსელის. კრისტალური სტრუქტურები, ამორფული სტრუქტურებისგან განსხვავებით, ატომური წყობის განსაზღვრულ განმეორებად ნიმუშს აჩვენებს. მყარი ნივთიერებების უმეტესობა ქმნის ატომების რეგულარულ განლაგებას, როგორც სისტემაში ენერგიის შემცირების საშუალებას. ატომების უმარტივეს განმეორებად ერთეულს სტრუქტურაში ერთეულ უჯრედს უწოდებენ. მთელი მყარი სტრუქტურა შედგება ამ ერთეული უჯრედისგან, რომელიც განზომილდება სამ განზომილებაში.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
ბრილიანტის ქსელი სახეზე ორიენტირებული კუბურია. გამარტივებული შეფუთვის ფრაქციაა 8 x (V ატომი) / V ერთეული უჯრედი. სფეროებისა და კუბების ცნობილი მოცულობის ჩანაცვლებისა და გამარტივების შემდეგ, განტოლება ხდება √3 x π / 16, 0.3401 ამოხსნით.
ჯამში არსებობს 14 ტიპის ქსელის სისტემა, რომლებიც იყოფა შვიდ კატეგორიად. შვიდი ტიპის ლატის არის კუბური, ტეტრაგონალური, მონოკლინიკური, ორთორჰომბიული, რომბობერალური, ექვსკუთხა და ტრიკლინიკა. კუბური კატეგორიაში შედის სამი ტიპის ერთეული უჯრედები: მარტივი კუბური, სხეულზე ორიენტირებული კუბური და სახისკენ მიმართული კუბური. ბრილიანტის ქსელი სახეზე ორიენტირებული კუბურია.
სახეზე ორიენტირებული კუბური სტრუქტურა აქვს ერთეულ უჯრედში რვა ატომს, რომელიც მდებარეობს თითოეულ კუთხეში და ყველა კუბური სახის ცენტრში. თითოეული კუთხის ატომი სხვა კუბიკის კუთხეა, ამიტომ კუთხის ატომები განაწილებულია რვა ერთეულ უჯრედში. გარდა ამისა, მისი ექვსი სახეზე ორიენტირებული ატომებიდან თითოეული გაყოფილია მომიჯნავე ატომთან. მას შემდეგ, რაც მისი 12 ატომია გაზიარებული, მას აქვს 12 კოორდინაციის ნომერი.
უჯრედში ატომების მოცულობის თანაფარდობა უჯრედის საერთო მოცულობასთან შედარებით წარმოადგენს შეფუთვის ფაქტორს ან შეფუთვის ფრაქციას. შესაფუთი ფრაქცია მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენად მჭიდროდ იფუთება ატომები ერთ უჯრედში.
თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ მასალის ალმასის შეფუთვის სიმკვრივე მასალის ზოგიერთი პარამეტრებით და მარტივი მათემატიკით.
როგორ გამოვთვალოთ ალმასის გისოს შეფუთვის ფრაქცია
შეფუთვის ფრაქციის განტოლებაა:
შეფუთვის ფრაქცია = (N ატომები) x (V ატომი) / V ერთეული უჯრედი
N ატომები არის ატომების რაოდენობა ერთეულ უჯრედში. V ატომი არის ატომის მოცულობა, ხოლო V ერთეული - ერთეული უჯრედისა.
ატომის რაოდენობის შეცვლა ერთ უჯრედში განტოლებაში. ბრილიანტს აქვს რვა ატომი ერთ უჯრედში, ასე რომ, ბრილიანტის შესაფუთი ფრაქციის განტოლება ხდება:
შეფუთვის ფრაქცია = 8 x (V ატომი) / V ერთეული უჯრედი
ატომის მოცულობის ჩანაცვლება განტოლებაში. ვთქვათ, რომ ატომები სფერულია, მოცულობაა: V = 4/3 × π × r3
ფრაქციის შეფუთვის განტოლება ახლა ხდება:
შეფუთვის ფრაქცია = 8 x 4/3 × π × r3/ V ერთეული უჯრედი
შეცვალეთ მნიშვნელობა უჯრედის ერთეულის მოცულობისთვის. მას შემდეგ, რაც ერთეული უჯრედი არის კუბური, მოცულობა არის V ერთეული უჯრედი = a3
შემდეგ ხდება ფრაქციის შეფუთვის ფორმულა:
შეფუთვის ფრაქცია = 8 x 4/3 × π × r3/ ა3
R ატომის რადიუსი ტოლია √3 x a / 8
შემდეგ განტოლება გამარტივდება: √3 x π / 16 = 0.3401