Металлографический микроскоп, несмотря на небольшую глубину резкости, позволяет рассматривать кристаллы веществ и минералов. Возможно это благодаря средствам оптического контрастирования, и, прежде всего, методу темнопольного освещения.
В этой статье показаны кристаллы тех веществ, с которыми мы часто встречаемся в быту, в процессе исследовательских или лабораторных работ. Многие из них представлены в интернете, но, как правило, не в такой ипостаси. То ли в виде кучки порошка, то ли в виде крупных кристаллов. Здесь показаны кристаллы при увеличении 100 крат. Освещение по методу темного поля сохраняет натуральный цвет окрашенных объектов, а глубина резкости увеличивается, что позволяет видеть кристаллы целиком, или же значительную их часть. Краткая характеристика веществ дана из Википедии.
Красная кровяная соль (гексацианоферрат (III) калия, железосинеродистый калий, феррицианид калия, гексацианоферриат калия) — комплексное соединение трёхвалентного железа K3[Fe(CN)6]. Тёмно-красные кристаллы с моноклинной решеткой (рис.1).
Рисунок 1. Кристаллы красной кровяной соли
Жёлтая кровяная соль (Гексацианоферрат(II) калия, железистосинеродистый калий, ферроцианид калия, гексацианоферроат калия ) — комплексное соединение двухвалентного железа K4[Fe(CN)6], существующее обычно в виде тригидрата K4[Fe(CN)6]•3H2O. Светло-жёлтые кристаллы с тетрагональной решеткой (рис.2).
Рисунок 2. Кристаллы желтой кровяной соли
Дихромат калия (двухромовокислый калий, бихромат калия, техн. хромпик) — калиевая соль дихромовой кислоты с химической формулой K2Cr2O7. Оранжевые кристаллы с триклинной решеткой (рис.3).
Рисунок 3. Кристаллы дихромата калия
Хромат калия — неорганическое соединение, соль металла калия и хромовой кислоты с формулой K2CrO4. Хромат калия образует жёлтые кристаллы ромбической сингонии (рис.4).
Рисунок 4. Кристаллы хромата калия
Поваренная соль (Хлорид натрия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты). Кристаллическая решетка гранецентрированная кубическая (рис.5). Здесь представлены кристаллы соли марки «Экстра».
а | б |
Рисунок 5. Кубические и овализованные кристаллы поваренной соли: а – съемка на отражение, б – не просвет.
Соль мертвого моря. Минералогический состав соли сложен. Соль одержит около 50,8 % хлорида магния, 14,4 % хлорида кальция, 30,4 % хлорида натрия и 4,4 % хлорида калия. Такая соль кристаллизуется в виде кубических или тетрагональных кристаллов (рис.6).
а | б |
Рисунок 6. Кристаллы соли мертвого моря
Никелевый купорос (Сульфат никеля (II), , никель сернокислый). Химическая формула NiSO4 — соль серной кислоты и двухвалентного никеля, ромбические кристаллы (рис.7).
а | б |
Рисунок 7. Кристаллы сульфата никеля
Питьевая сода (гидрокарбонат натрия, бикарбонат натрия, натрий двууглекислый) — кислая соль угольной кислоты и натрия с формулой NaHCO3. Обыкновенно представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета (рис.8). Кристаллическая решетка моноклинная.
Рисунок 8. Кристаллы пищевой соды.
Марганцовка (перманганат калия, марганцовокислый калий, калиевая соль марганцовой кислоты). Химическая формула — KMnO4. Пурпурные орторомбические призматические кристаллы. В отраженном свете имеют желто-розовый цвет (рис. 9).
Рисунок 9. Кристаллы перманганата калия
Медный купорос (сульфат меди(II) , медь сернокислая) — медная соль серной кислоты с формулой CuSO4. В виде кристаллогидратов — прозрачные негигроскопичные кристаллы различных оттенков синего цвета (пентагидрат CuSO4•5H2O). В безводном виде — белый порошок (рис. 10).
а | б |
Рисунок 10. Гидратированные (а) и дегидратированные (б) кристаллы медного купороса
Корунд — минерал, кристаллический α-оксид алюминия (Al2O3), тригональной сингонии. Кристаллы имеют призматический или бипирамидальный облик. Благодаря развитию граней бипирамид кристаллы часто принимают характерный бочонковидный облик (рис.11).
а | б |
Рисунок 11. Кристаллы технического корунда (для гидроабразивной резки): а – съемка на отражение, б – съемка на просвет
Оливин — породообразующий минерал, магнезиально-железистый силикат с формулой (Mg,Fe)2[SiO4]. Оливин очень широко распространён в земной мантии. Это один из самых распространённых на Земле минералов. Относится к ромбической сингонии (рис.12).
Рисунок 12. Оливин в составе метеорита; поляризованный свет
Слюда — алюмосиликат, обладающий слоистой структурой. Химическая формула KLiFeAl[AISi3O10](OH,F)2. Относится к псевдогексагональная сингонии (рис.13). О слюде на этом сайте написано в статье "Слюда под микроскопом".
Рисунок 13. Кристаллы слюды
Не все кристаллы имеют цвет и так красивы под микроскопом. Но и тут можно увидеть красивые формы.
Дигидроортофосфат калия KH2PO4 (дигидрофосфат калия, монофосфат калия) — калиевая соль ортофосфорной кислоты. Порошок белого цвета. Под микроскопом видны бесцветные тетраэдрические кристаллы (рис.14).
Рисунок 14. Кристаллы дигидрофосфата калия
Сахар — бытовое название сахарозы (C12H22O11). В чистом виде это бесцветные моноклинные кристаллы (рис. 15). На рис.15,б показаны 2 кристалла, один формируется поверхности другого.
а | б |
Рисунок 15. Кристаллы сахара.
Аморфные материалы, как известно, не имеют кристаллического строения и, следовательно, их частицы не имеют формы кристаллов. Частицы аморфных материалов могут иметь произвольную округлую форму. Например крахмал (C6H10O5)n — смесь полисахаридов амилозы и амилопектина со сложной структурной формулой (рис. 16, а). При визуальном рассмотрении это аморфный порошок белого цвета. Под микроскопом видны отдельные частично прозрачные зёрна (рис. 16, б). Но интересно здесь другое. Внутри частиц крахмала видна некая «структура». Это оптический эффект - изображение конструктивного элемента объектива под названием «вертолетик», которым крепится собственно объектив внутри оправы.
а | б |
Рисунок 16. Крахмал: а – структурная формула, б – частицы порошка; темнопольное освещение.