Kristalografia

Kristalografia kristalen ikerketaz jarduten duen geologiaren barne zientzia da. Hain zuzen ere, kristalografia solido kristalinoetan atomoen antolaketa zehazteko zientzia esperimentala da.

Kristalografia teknika garrantzitsua da hainbat diziplina zientifikotan, hala nola kimikan, fisikan eta biologian, eta aplikazio ugari ditu medikuntzan, mineralogian eta material berrien garapenean. <<Gaixotasunak eta ingurumen-arazoak bezalako erronkei aurre egiteko>> duen eginkizunagatik, UNESCOk 2014a Kristalografiaren Nazioarteko Urtea izendatu zuen.^[1]

Kristalografia hitza antzinako grezierazko κρύσταλλος (krústallos; "izotz garbia, haitz-kristal") hitzetik eratorria da, bere esanahia solido guztietara hedatzen baita nolabaiteko gardentasunarekin, eta γράφειν (gráphein; "idatzi").

Jatorriz, kristalografiaren azterketak kristal hauen hazkundea eta kanpo geometria aztertzen zituen, ondoren barne egiturara eta konposizio kimikoaren azterketara pasatuz.^[2]

Barne egituraren azterketa ereduen analisian oinarritzen da, lagin kristalino batetik X izpi, neutroi edo elektroi izpi batekin irradiatzen denean. Kristalaren egitura mikroskopia elektronikoaren bidez ere azter daiteke. Bere helburuetako bat hauek osatzen dituzten hiru dimentsioko egitura ezagutzea da, hala nola, atomo, ioi eta molekulen posizio erlatiboa, eta haien errepikapen edo partekatze ereduak.

Kristalografian erabiltzen diren metodoak ezberdinak dira. Alde batetik ikerketa optikoan ikusten diren sistema kristalinoen egitura aztertzen da. Beste alde batetik mikroskopioa erabiltzen da argiarekin zerikusia duten elementuak ikertzeko. X izpien erabilera eta berak sortzen dituen difrakzio patroiak aztertzea da azkenean atomoen disposizioa ikertzeko metodorik zehatzena.

Kristalografian erabiltzen diren metodoak ezberdinak dira. Alde batetik ikerketa optikoan ikusten diren sistema kristalinoen egitura aztertzen da. Beste alde batetik mikroskopioa erabiltzen da argiarekin zerikusia duten elementuak ikertzeko. X izpien erabilera eta berak sortzen dituen difrakzio patroiak aztertzea da azkenean atomoen disposizioa ikertzeko metodorik zehatzena.

Kristalografoek sarritan esplizituki adierazten dute erabiltzen den izpi mota, X izpien kristalografia, neutroien difrakzioa eta elektroien difrakzioa. Ondorengo hiru erradiazio motek laginarekin era ezberdinetan elkar eragiten dute:

• X izpiek laginarekin elektroien banaketa espazialarekin elkar eragiten dute.

• Neutroiak nukleo atomikoek indar nuklear indartsuen bidez barreiatzen dituzte. Neutroien momentu magnetikoa nulua ez denez, eremu magnetikoek ere sakabanatzen dituzte.

• Elektroiak kargatutako partikulak dira eta, beraz, nukleo atomikoen nahiz laginaren elektroien karga osoaren banaketarekin elkar eragiten dute.

Zaila da X izpiak edo neutroiak enfokatzea, baina elektroiak kargatuta daudenez enfokatu egin daitezke eta mikroskopio elektronikoan erabiltzen dira handitutako irudiak sortzeko.

Kristalografiaren helburuetako bat kristal bakoitzak duen simetria talde eta sistema kristalinoa zehaztea da.

Baldintza onetan, elementu edo konposatu kimiko bakoitzak forma definitu eta bereizgarri batean kristalizatzeko joera du. Hori horrela, gatz arruntak kristal kubikoak eratzeko joera du; eta granatea, batzuetan kuboak ere eratzen dituena, dodekaedro edo triakisoktaedroetan aurkitzen da maizago. Kristalizazio era desberdinak izan arren, gatza eta granatea beti klase eta sistema berean kristaltzen dira.

Teorikoki hogeita hamabi kristal-klase dira posible. Sei sistema kristalinotan biltzen dira, beren ardatzen luzera eta posizioaren arabera.  Sistema bakoitzeko mineralek simetria eta forma kristalinoaren ezaugarri batzuk partekatzen dituzte, baita propietate optiko garrantzitsu asko ere.

1. ↑ (Gaztelaniaz) Presentación en la UNESCO del Año Internacional de la Cristalografía. unesco.
2. ↑ (Gaztelaniaz) López-Acevedo Cornejo, Victoria. (1993). Modelos en Cristalografía. ISBN 8460476626..