cristalli

Un cristallo è un solido caratterizzato da un ordine a lungo raggio degli atomi o delle molecole, che si dispone secondo una rete periodica nello spazio. Questa ordinazione determina forme esterne regolari, facce piane e una certa simmetria. I cristalli contrastano con i materiali amorfi, in cui la disposizione atomica è casuale o priva di ordine a lungo raggio. L’anisotropia delle proprietà fisiche è una conseguenza dell’ordine cristallino, che influisce su aspetti come l’indice di rifrazione, la durezza e la direzione della frattura.

I cristalli si formano quando una sostanza fa la transizione da uno stato fluido o gassoso a uno solido in condizioni favorevoli all’ordinamento degli elementi costitutivi. La cristallizzazione può avvenire da una soluzione, da uno stato fuso o dalla vaporizzazione, ed è influenzata da temperatura, concentrazione, impurezze e tempo di crescita. In genere una cristallizzazione lenta produce cristalli più grandi e puri; tempi rapidi producono forme più piccole o geometrie difformi.

La classificazione dei cristalli si basa sul tipo di legame chimico e sulla geometria della loro cella elementare. Si hanno cristalli ionici (es. NaCl), covalenti (quarzo SiO2, diamante C), metallici e molecolari. In termini di ordine spaziale, i cristalli appartengono a sette sistemi cristallini e a 14 reti di Bravais, che descrivono la ripetizione degli elementi strutturali nello spazio.

Nella natura si trovano minerali cristallini come calcite, fluorite, quarzo e ghiaccio, presenti in rocce, geodi e superfici naturali. In campo industriale i cristalli sintetici sono fondamentali per semiconduttori, ottica, farmacologia e gioielleria. L’analisi della loro struttura, spesso attraverso la diffrazione dei raggi X, fornisce dettagli sull’ordine atomico e sulle proprietà fisiche.