Драгоценные камни стр.19
Геометрическая теория трехмерных структур этого типа бЫла полностью разработана еще в прошлом столетии. Однако вплоть до конца первого десятилетия нашего века кристаллографы не могли изучать эти структуры непосредственно и хорошо сознавали, что это происходит из-за малого размера элементарных ячеек по сравнению с длинами волн видимого света. В 1912 г. М. фон Лауэ и его помощники впервые доказали, что, проходя через кристалл, пучок рентгеновских лучей испытывает дифракцию. Дифрагированный пучок образовал на фотопластинке состоящий из пятен узор, симметрия которого была непосредственно связана с симметрией кристалла, находившегося на пути этого пучка. Способ Лауэ как средство изучения кристаллических структур был с того времени усовершенствован и заменен другими метода-ми, которые позволяют специалистам по рентгеноскопии кристаллов определять размер и форму элементарной ячейки большинства кристаллических веществ, а также расположение содержимого этой ячейки. В методе порошковой рентгенографии пучок рентгеновских лучей пропускается через небольшой образец материала, растертого в очень тонкий порошок. Получается дифрактограМма (дебаеграмма), представляющая собой узор из линий, распределение и интенсивность которых характерны для кристаллической структуры; этот метод оказался очень удобным для определения подлинности драгоценных камней (необходимое небольшое количество материала можно соскрести с пояска ограненного камня, не причинив ему значительных повреждений). Однако нам не требуется здесь детально описывать все такие методы, хотя зна*-ние некоторых результатов рентгеноструктурного анализа нолез-но для понимания свойств драгоценных материалов.
2. Типы связей
Кристалл сохраняется как твердое тело под влиянием сил, действующих между составляющими атомами. Эти силы называются атомными связями; они могут быть различны. Во многих неорганических веществах и в большинстве минералов, используемых как драгоценные камни, эта связь ионная: отдельные атомы ионизированы и имеют либо положительный, либо отрицательный заряд, а ионные связи возникают в результате притяжения между ионами с противоположными зарядами и отталкивания между ионами с зарядами одинакового знака. Например, во флюорите каждый положительно заряженный ион кальция окружен восемью отрицательно заряженными ионами фтора, симметрично расположенными, как в вершинах куба (рис. 38); в силикатах каждой ион кремния окружен четырьмя ионами кислорода; образуется группа, напоминающая тетраэдр. Алмаз, состоящий только не атомов углерода, дает пример другой атомной связи: одинаковые атомы соединены между собой гомеополярной, или ковалент-ной, связью, нри которой соседние атомы имеют общие электроны. Другие два типа связи требуют только краткого упоминания, так как они не имеют большого значения в драгоценных материалах.
В кристаллах металлов дейетвуип металлические связи, возникающие вследствие существования электронного облака, окружающего агрегат положительно заряженных ионов металла. Хотя во многих кристаллических структурах, принадлежащих к отмеченным выше, нет настоящих химических молекул как элементов Структуры, все же в некоторых кристаллах, особенно в кристаллах органических веществ, существуют молекулярные группы. Связи внутри каждой молекулы в основном гомеополярные, но сами молекулы соединяются в целую структуру остаточными связями {связями Ван-дер-Ваалъса).