Pengenalan (3)

Apa itu hablur dan bagaimana kita mengenalpastinya?

Biasanya, pepejal ditakrifkan menerusi jujukan atom, ion atau molekul yang terhimpun (packing). Jika himpunannya lazim, yang tersusun dalam 3 dimensi, maka bahan tersebut boleh menjadi berhablur. Bahan berhablur adalah terdiri daripada tertib jarak panjang. Jika tiada penyusunan terbatas yang wujud, maka ia hanya tertib jarak pendek dan bahan ini dikelaskan sebagai amorfus: seperti gelas dan getah sebagai contohnya.

Simetri bagi penyusunan tertertib bagi molekul dalam hablur (kekisi) adalah dipaparkan menerusi hablurgrafi sebagai kumpulan ruang (space group) di mana ia adalah gabungan bagi operasi simetri yang membenarkan struktur hablur lengkap dapat terjana daripada molekul tunggal (atau molekul kumpulan). Satu akibat yang penting untuk himpunan tertertib bagi molekul dalam hablurnadalah hablur mempunyai bentuk hablurnya. Bentuk hablur ini bertumbuh sebagai polihedra, dan tidak pernah sebagai sfera, dengan bentuk hablur menjadi pencirian bagi menangani persoalan dalam bahan tersebut.

Sebagai contohnya, sodium klorid adalah hablur berbentuk kiub, manakala hablur alum adalah berbentuk oktahedral, sementara sulfur bertumbuh sebagai jarum. Simetri inheren dalam bentuk, atau morfologi, bagi pantulan hablur pada garisan bawah simetri himpunan bagi kekisi hablur dan ini dikenali sebagai simetri titik kumpulan (point group symmetry).

Tertib inheren molekul dalam hablur membolehkan pengenalpastian bagi bahan berhablur dan ini dapat dilakukan menerusi beberapa bilangan teknik yang khusus. Hablur yang lebih besar daripada 5μm mungkin terpapar secara terus dalam mokroskop optik.

Zarah berhablur adalah seringkali bersifat membias dan kerana itu barangkali ia dapat dikenalpasti menerus penyilangan kutub bila kawasan cerah muncul ketika latarbelakangnya gelap. Pepejal berhablur adalah ditakrifkan menerusi takat lebur yang mungkin boleh disukat untuk memberikan bayangan kehablurannya. Sebagai hasil daripada tertib jarak panjang, pepejal berhablur mampu memaparkan sifat hablurnya di mana ini adalah aspek penting dalam pencirian kehabluran—penyerakan X-Ray dan elektron.

Ahli kimia seharusnya telah biasa dengan alat seperti NMR, UV dan IR Spektrokopi kepada molekul tunggal cap jari; timbang belauan (diffractograms), seperti yang dipaparkan pada Rajah 1.3, yang memberikankan persamaan cap jari untuk molekul yang dikumpulkan bagi hablur yang wujud.

Adalah sangat penting untuk menyukat saiz hablur yang telah terhasil. Dan ini dapat dilakukan menerusi beberapa teknik. Belauan laser, mengayak dan zon sensor elektrik adalah lazimnya digunakan untuk menentukan zarah dalam saiz 1 hingga 2000μm hingalah pula kepada 3nm.