晶體化學英文解釋翻譯、晶體化學的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 crystal chemistry
分詞翻譯:
晶體的英語翻譯:
crystal; crystalloid
【化】 crystal
【醫】 Crys.; crystal
化學的英語翻譯:
chemistry
【化】 chemistry
【醫】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
專業解析
晶體化學(Crystal Chemistry)是化學與礦物學、材料科學的交叉學科,系統研究晶體物質的原子/離子排列規律、化學組成與晶體結構之間的關系,以及這些結構如何決定物質的物理和化學性質。其核心在于揭示微觀尺度上的原子排布(結構)與宏觀性質之間的内在聯繫。
核心内涵解析:
-
研究對象與尺度:
- 聚焦于晶體物質,即具有規則、周期性原子排列(長程有序)的固體。
- 研究尺度在原子/離子級别,關注構成晶體的基本粒子(原子、離子、分子)在三維空間中的精确位置、排列方式(晶格類型、空間群)、鍵合類型(離子鍵、共價鍵、金屬鍵、範德華力等)以及它們之間的相互作用。
- 強調化學組成(元素種類、比例)對最終形成的晶體結構的決定性作用,以及結構對物理性質(如硬度、密度、熔點、導電性、磁性、光學性質)和化學性質(如反應活性、溶解性)的影響。
-
核心研究内容:
- 晶體結構測定與表征: 利用X射線衍射(XRD)、中子衍射、電子衍射等技術确定晶體中原子/離子的精确坐标和排列方式。
- 化學鍵與晶體結構: 探讨原子間鍵合類型(離子性、共價性、金屬性等)如何影響鍵長、鍵角、配位多面體(原子周圍的近鄰原子形成的幾何形狀)以及整體的晶體結構類型(如NaCl型、CsCl型、閃鋅礦型、纖鋅礦型等)。
- 組成-結構-性能關系: 這是晶體化學的核心命題。研究特定的化學組成(如特定的元素或化合物)傾向于形成何種結構,以及該結構如何賦予材料特定的物理或化學性質。例如,石墨和金剛石都由碳組成,但結構不同導緻性質迥異。
- 晶體缺陷化學: 研究實際晶體中存在的點缺陷(空位、間隙原子、雜質原子)、線缺陷(位錯)、面缺陷(晶界、堆垛層錯)等對材料性能(如半導體導電性、催化劑活性、陶瓷強度)的影響。
- 晶體生長與相變: 研究晶體從液态、氣态或溶液中形成的規律(成核與生長),以及晶體在不同溫度、壓力條件下發生的結構轉變(相變)。
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應用領域:
- 材料設計與開發: 指導設計具有特定性能(如超導、鐵電、磁性、高強、催化)的新材料。例如,通過晶體化學原理設計特定的晶體結構以獲得所需的電子結構或離子傳輸性能。
- 礦物學與地質學: 理解礦物的形成條件、穩定性和物理性質。
- 藥物研發: 藥物的不同晶型(多晶型)可能具有不同的溶解度和生物利用度,晶體化學研究對藥物有效性和安全性至關重要。
- 半導體與電子工業: 理解半導體材料的能帶結構、摻雜效應等。
- 陶瓷與玻璃科學: 理解矽酸鹽等材料的微觀結構與宏觀性能的關系。
- 催化科學: 理解催化劑活性位點的結構與反應性的關系。
權威定義參考來源:
- 國際晶體學聯合會 (International Union of Crystallography, IUCr): IUCr是晶體學領域最權威的國際組織,其出版的期刊和書籍(如《International Tables for Crystallography》)是晶體化學定義和标準的核心來源。其官網提供了晶體學及相關學科的基本概念闡述。 https://www.iucr.org/
- 美國化學會 (American Chemical Society, ACS): ACS旗下的衆多期刊(如《Chemical Reviews》, 《Crystal Growth & Design》, 《Chemistry of Materials》)經常發表晶體化學領域的高水平研究綜述和論文,代表了該學科的最新進展和權威定義。其“化學術語線上詞典”也提供相關解釋。 https://www.acs.org/
- 中國晶體學會 (Chinese Crystallographic Society): 作為中國晶體學領域的權威學術組織,其官網和出版物(如《晶體學報》)提供了晶體化學的中文定義和研究動态。 http://www.cryst.ac.cn/
網絡擴展解釋
晶體化學是研究晶體結構與其化學組成、物理化學性質之間關系的學科,屬于物理化學的重要分支。以下是其核心内容的詳細解釋:
一、定義與學科定位
晶體化學以原子、離子或分子在晶體中的排列規律為基礎,揭示化學組成、結構特征與性能(如穩定性、物理化學性質)之間的内在聯繫。它結合了結晶學、材料科學和量子化學的理論,通過分析晶體結構的周期性、對稱性等幾何特征,解釋物質宏觀性質的本質。
二、核心原理
- 最緊密堆積原理
原子/離子被視為剛性球體,通過緊密堆積形成能量最低的穩定結構,常見于金屬和離子晶體。例如金屬晶體多采用六方或面心立方密堆積。
- 鍵型與構型關系
化學鍵類型(離子鍵、共價鍵、金屬鍵等)直接影響晶體結構。如共價鍵具有方向性,形成原子晶體(如金剛石);而離子鍵無方向性,形成離子晶體(如NaCl)。
三、結構特征
- 周期性:原子在三維空間呈規則重複排列,形成晶格。
- 對稱性:通過對稱操作(旋轉、平移等)可使結構重合,表現為32種晶體學點群和230種空間群。
- 分類:根據結構粒子類型分為離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體四大類。
四、研究内容與方法
- X射線衍射技術:通過衍射圖譜解析晶體内部原子排列。
- 性能預測:通過結構參數(如離子半徑比)預測晶體穩定性、熔點、光學性質等。
五、應用與意義
在材料科學中指導新型半導體、超導材料的設計;在制藥領域用于藥物多晶型篩選以優化藥效;地質學中通過礦物晶體結構分析成岩條件。其理論發展推動了納米材料、量子計算等前沿技術的突破。
(注:完整研究體系可參考晶體化學教材或專業文獻,如道客巴巴《第一章晶體化學緒論》及淘豆網《晶體化學》課件。)
分類
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