1
Σχεδόν όλες οι ουσίες μπορούν να σχηματίσουν κρυστάλλους με τη διαδικασία της κρυστάλλωσης. Η πιο συνηθισμένη, φυσική ή τεχνητή, είναι η διαδικασία σχηματισμού ενός στερεού μέσα από ένα διάλυμα. Οι συνθήκες στις οποίες αναπτύσσεται ένας κρύσταλλος επηρεάζουν το μέγεθος και σχήμα του, και κατά συνέπεια τις ιδιότητες του. Κρύσταλλοι από το δικό μας εργαστήριο με απλές χημικές ουσίες Ως κόκκοι ζάχαρης, αλλά και ως συστατικό στα καλλυντικά και τις οδοντόκρεμές μας Σε ορυκτά και πολύτιμα κοσμήματα Στις νιφάδες χιονιού Στις οθόνες του υπολογιστή ή του τηλεφώνου μας Ορυκτός Χαλαζίας το δεύτερο πιο διαδεδομένο ορυκτό στη φύση Μελέτη της δομής ενός κρυστάλλου με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ Οι πατέρας και υιός Bragg, έδειξαν ότι μπορεί να χρησιμοποιηθούν οι ακτίνες Χ, ώστε να προσδιοριστεί η διάταξη των ατόμων σε ένα κρυσταλλικό στερεό. Ο Θαυμαστός Κόσμος των Κρυστάλλων Αντικείμενο Ομορφιάς και Επιστήμης, Εργαλείο Πολλών Εφαρμογών Οι κρύσταλλοι στη ζωή μας Τι είναι ο κρύσταλλος; Ένα στερεό στο οποίο τα δομικά σωματίδια που το αποτελούν (άτομα, ιόντα ή μόρια) είναι τακτοποιημένα με μια σταθερή και επαναλαμβανόμενη διάταξη. Η κρυσταλλική δομή μιας ουσίας επηρεάζει τις ιδιότητές της. Οι κρύσταλλοι αποτελούν ιδανικό εργαλείο, για τη μελέτη της δομής της ύλης σε ατομικό ή μοριακό επίπεδο. Σχήμα κύβου, για τον κρύσταλλο του χλωριούχου νατρίου Οι ακτίνες προσκρούουν στα διάφορα άτομα και εξέρχονται από τον κρύσταλλο με διαφορετικές γωνίες. Μελετώντας την περίθλαση του εξερχομένου φωτός οι επιστήμονες εξάγουν συμπεράσματα σχετικά με τη θέση των ατόμων και τη δομή του μορίου. Κρυστάλλωση Η μοναδικότητα των νιφάδων χιονιού. Αν και όλες διαφορετικές, όλες σχηματίζουν εξαγωνικό πλέγμα Η συνεισφορά των κρυστάλλων και της κρυσταλλογραφίας στην ανθρωπότητα Μελέτη της δομής των βιολογικών μορίων Καλύτερα Φάρμακα Η αποτελεσματικότητα απορρόφησης ενός φαρμάκου και ο χρόνος διατήρησής του εξαρτώνται από τη μορφή κρυστάλλωσης. Η μελέτη της δομής των διάφορων ιών, παίζει βασικό ρόλο στο σχεδιασμό και στη σύνθεση αντιικών φαρμάκων. Αντισώματα δεσμεύονται με ένα ιό © jucr Ανακάλυψη των ακτίνων Χ 1901 1914 1964 1997 1915 Περίθλαση ακτίνων Χ όταν προσπίπτουν σε κρύσταλλο Κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ Διερεύνηση της σύνθεσης της τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) 1962 2009 Προσδιορισμός της δομής σφαιρικών πρωτεϊνών Προσδιορισμός της δομής του DNA Προσδιορισμός της δομής της βιταμίνης Β12, της ινσουλίνης, χοληστερόλης και πενικιλίνης Προσδιορισμός της δομής και λειτουργίας ριβοσώματος Με την κρυσταλλογραφία έγινε κατορθωτή η ανακάλυψη της δομής αμινοξέων και πρωτεϊνών και να εξηγηθούν διάφορες λειτουργίες της ζωής σε μοριακό επίπεδο. Καλύτερα Τρόφιμα Πράσινη ενέργεια Νέες τεχνολογίες Το βούτυρο κακάου, κρυσταλλώνεται σε έξι διαφορετικές μορφές. Από αυτές μόνο μία λιώνει ευχάριστα στο στόμα και αφήνει την ευχάριστη γεύση. Φωτοβολταϊκά από κρυσταλλικό πυρίτιο Και στο διάστημα.. Το αμερικανικό διαστημικό όχημα Curiosity, χρησιμοποίησε την κρυσταλλογραφία, για να αναλύσει δείγματα εδάφους στον Άρη. Η πλειονότητα των νέων υλικών , όπως οι ημιαγωγοί, τα ελαφρά κράματα και οι καταλύτες είναι κρυσταλλικές ουσίες, και διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών. Τα ηλιακά φωτοβολταϊκά χρησιμοποιούν κρυστάλλους πυριτίου, για να μετατρέψουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια Το σχήμα και το μέγεθος της κρυσταλλικής φάσης που χρησιμοποιείται στην παρασκευή των προϊόντων ομορφιάς επηρεάζει το χρώμα και την υφή τους. Στα κοσμήματα, αλλά ….. και στα καλλυντικά 1962 © NASA Μαθήτριες: Νίκη Μιχαήλ, Αφροδίτη Φιλίππου Καθηγήτρια: Μαρίνα Κουτσού Σχολείο: Λύκειο και Τεχνική Σχολή Πόλης Χρυσοχούς 4 ο Παγκύπριο Συνέδριο Μαθητών - Καθηγητών για τις Θετικές Επιστήμες 27 Φεβρουαρίου – 1 Μαρτίου 2015 Διαμάντι και Γραφίτης. Δύο υλικά από άνθρακα, αλλά με τόσο διαφορετικές ιδιότητες. Τα τελευταία 100 χρόνια, 28 Νόμπελ έχουν δοθεί σε εργασίες που χρησιμοποίησαν άμεσα ή έμμεσα την κρυσταλλογραφία. Μεταξύ αυτών ο προσδιορισμός της δομής του DNA από τους Crick, Watson & Wilkins, (τεράστια η συμβολή της R. FranKlin), καθώς και της βιταμίνης Β12 και της ινσουλίνης από την Dorothy Hodgkin. Αναφορές www.iycr2014.org www.rsc.org www.nobelprice.org http://en.wikipedia.org/ www.nationalgeographic.com/ www.tovima.gr/science/article/?aid=644599 http://chemistryclass.eu 1954 Φύση των Χημικών Δεσμών KAl(SO 4 ) 2 .12H 2 O MgSO 4 ·7H 2 O CuSO 4 ·7H 2 O K 3 Fe(CN) 6 N a C l Γιγάντιοι κρύσταλλοι θειικού ασβεστίου σε σπήλαιο στο Μεξικό προσδιορισμός της δομής και λειτουργίας ριβοσώματος http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2009/popular-chemistryprize2009.pdf

Ο Θαυμαστός Κόσμος των Κρυστάλλων · Ο Θαυμαστός Κόσμος των Κρυστάλλων ùντικείμενο Ομορφιάς και πιστήμης

  • Upload
    others

  • View
    32

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Ο Θαυμαστός Κόσμος των Κρυστάλλων · Ο Θαυμαστός Κόσμος των Κρυστάλλων ùντικείμενο Ομορφιάς και πιστήμης

Σχεδόν όλες οι ουσίες μπορούν να

σχηματίσουν κρυστάλλους με τη

διαδικασία της κρυστάλλωσης.

Η πιο συνηθισμένη, φυσική ή

τεχνητή, είναι η διαδικασία σχηματισμού

ενός στερεού μέσα από ένα διάλυμα.

Οι συνθήκες στις οποίες αναπτύσσεται

ένας κρύσταλλος επηρεάζουν το

μέγεθος και σχήμα του, και κατά

συνέπεια τις ιδιότητες του.

Κρύσταλλοι από το δικό μας εργαστήριο με απλές

χημικές ουσίες

Ως κόκκοι ζάχαρης, αλλά και ως συστατικό στα καλλυντικά και τις

οδοντόκρεμές μας

Σε ορυκτά και πολύτιμα κοσμήματα

Στις νιφάδες χιονιού

Στις οθόνες του υπολογιστή ή του τηλεφώνου μας

Ορυκτός Χαλαζίας

το δεύτερο πιο

διαδεδομένο

ορυκτό στη φύση

Μελέτη της δομής ενός κρυστάλλου με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ Οι πατέρας και υιός Bragg, έδειξαν

ότι μπορεί να χρησιμοποιηθούν οι

ακτίνες Χ, ώστε να προσδιοριστεί

η διάταξη των ατόμων σε ένα

κρυσταλλικό στερεό.

Ο Θαυμαστός Κόσμος των Κρυστάλλων Αντικείμενο Ομορφιάς και Επιστήμης, Εργαλείο Πολλών Εφαρμογών

Οι κρύσταλλοι στη ζωή μας Τι είναι ο κρύσταλλος; Ένα στερεό στο οποίο τα δομικά σωματίδια που το αποτελούν

(άτομα, ιόντα ή μόρια) είναι τακτοποιημένα με μια σταθερή και

επαναλαμβανόμενη διάταξη.

Η κρυσταλλική δομή μιας ουσίας επηρεάζει τις ιδιότητές της.

Οι κρύσταλλοι αποτελούν ιδανικό εργαλείο, για τη μελέτη της δομής

της ύλης σε ατομικό ή μοριακό επίπεδο.

Σχήμα κύβου, για

τον κρύσταλλο

του χλωριούχου

νατρίου

Οι ακτίνες προσκρούουν στα διάφορα

άτομα και εξέρχονται από τον κρύσταλλο

με διαφορετικές γωνίες. Μελετώντας την

περίθλαση του εξερχομένου φωτός οι

επιστήμονες εξάγουν συμπεράσματα σχετικά

με τη θέση των ατόμων και τη δομή του μορίου.

Κρυστάλλωση

Η μοναδικότητα

των νιφάδων

χιονιού.

Αν και όλες

διαφορετικές,

όλες σχηματίζουν

εξαγωνικό

πλέγμα

Η συνεισφορά των κρυστάλλων και της κρυσταλλογραφίας στην ανθρωπότητα

Μελέτη της δομής των

βιολογικών μορίων

Καλύτερα Φάρμακα Η αποτελεσματικότητα απορρόφησης ενός

φαρμάκου και ο χρόνος διατήρησής του εξαρτώνται

από τη μορφή κρυστάλλωσης.

Η μελέτη της δομής

των διάφορων ιών,

παίζει βασικό ρόλο στο

σχεδιασμό και στη σύνθεση

αντιικών φαρμάκων.

Αντισώματα δεσμεύονται

με ένα ιό © jucr

Ανακάλυψη των

ακτίνων Χ

1901 1914 1964 1997 1915

Περίθλαση ακτίνων Χ

όταν προσπίπτουν σε

κρύσταλλο

Κρυσταλλογραφία

ακτίνων Χ

Διερεύνηση της σύνθεσης

της τριφωσφορικής

αδενοσίνης (ATP)

1962 2009

Προσδιορισμός της δομής

σφαιρικών πρωτεϊνών

Προσδιορισμός της

δομής του DNA

Προσδιορισμός της δομής της

βιταμίνης Β12, της ινσουλίνης,

χοληστερόλης και πενικιλίνης Προσδιορισμός της δομής

και λειτουργίας

ριβοσώματος

Με την κρυσταλλογραφία έγινε κατορθωτή η

ανακάλυψη της δομής αμινοξέων και πρωτεϊνών και

να εξηγηθούν διάφορες λειτουργίες της ζωής σε

μοριακό επίπεδο.

Καλύτερα Τρόφιμα Πράσινη ενέργεια

Νέες τεχνολογίες Το βούτυρο κακάου,

κρυσταλλώνεται σε

έξι διαφορετικές

μορφές. Από αυτές

μόνο μία λιώνει

ευχάριστα στο στόμα

και αφήνει την ευχάριστη γεύση. Φωτοβολταϊκά από

κρυσταλλικό πυρίτιο

Και στο διάστημα.. Το αμερικανικό διαστημικό όχημα Curiosity,

χρησιμοποίησε την κρυσταλλογραφία, για να

αναλύσει δείγματα εδάφους στον Άρη.

Η πλειονότητα των νέων υλικών , όπως οι

ημιαγωγοί, τα ελαφρά κράματα και οι καταλύτες

είναι κρυσταλλικές ουσίες, και διαδραματίζουν

σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των νέων

τεχνολογιών.

Τα ηλιακά φωτοβολταϊκά

χρησιμοποιούν

κρυστάλλους πυριτίου,

για να μετατρέψουν την

ηλιακή ενέργεια σε

ηλεκτρική ενέργεια

Το σχήμα και το μέγεθος της

κρυσταλλικής φάσης που

χρησιμοποιείται στην

παρασκευή των προϊόντων

ομορφιάς επηρεάζει το

χρώμα και την υφή τους.

Στα κοσμήματα, αλλά …..

και στα καλλυντικά

1962

© NASA

Μαθήτριες: Νίκη Μιχαήλ, Αφροδίτη Φιλίππου

Καθηγήτρια: Μαρίνα Κουτσού

Σχολείο: Λύκειο και Τεχνική Σχολή Πόλης Χρυσοχούς

4ο Παγκύπριο Συνέδριο Μαθητών - Καθηγητών για τις Θετικές Επιστήμες

27 Φεβρουαρίου – 1 Μαρτίου 2015

Διαμάντι και Γραφίτης.

Δύο υλικά από άνθρακα,

αλλά με τόσο διαφορετικές ιδιότητες.

Τα τελευταία 100 χρόνια, 28 Νόμπελ έχουν

δοθεί σε εργασίες που χρησιμοποίησαν

άμεσα ή έμμεσα την κρυσταλλογραφία.

Μεταξύ αυτών ο προσδιορισμός της δομής

του DNA από τους Crick, Watson & Wilkins,

(τεράστια η συμβολή της R. FranKlin),

καθώς και της βιταμίνης Β12 και της ινσουλίνης

από την Dorothy Hodgkin.

Αναφορές

www.iycr2014.org

www.rsc.org

www.nobelprice.org

http://en.wikipedia.org/

www.nationalgeographic.com/

www.tovima.gr/science/article/?aid=644599

http://chemistryclass.eu

1954

Φύση των Χημικών

Δεσμών

KAl(SO4)2.12H2O

MgSO4·7H2O

CuSO4·7H2O

K3Fe(CN)6

N

a

C

l

Γιγάντιοι κρύσταλλοι

θειικού ασβεστίου σε

σπήλαιο στο Μεξικό

προσδιορισμός της δομής και λειτουργίας ριβοσώματος

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2009/popular-chemistryprize2009.pdf