Негізгі айырмашылық – алтыбұрышты жабық орау мен текше жабатын орау
Алтыбұрышты жабық қаптама (HCP) және текше тығыз орауыш (CCP) терминдері химиялық геометрияда орналасудың екі формасын атау үшін қолданылады. Бұл терминдер атомдардың, молекулалардың немесе иондардың торларда орналасуын (тұрақты орналасу) түсіндіреді. Бұл орналасуларды сипаттағанда, тор жасалған құрамдас бөліктер сфералар (атомдар, молекулалар немесе иондар) деп аталады. Қаптаманың тиімділігін арттыру және тордағы бос орындарды азайту үшін шарлар тығыз оралған. Бұл құрылымдар ең жақын оралған құрылымдар немесе бірдей сфералардың жақын орамдары ретінде белгілі. Бұл шарлар арасындағы бос кеңістіктер тесіктер деп аталады. Саңылаулардың үш түрі бар; тригональды тесік, тетраэдрлік тесік және октаэдрлік тесік. Үш шардың арасында тригональды тесік пайда болады. Бұл тесіктің пішіні үшбұрышқа ұқсайды. Шарлардың екінші қабатын шарлар қабатына тригональды тесік шармен жабылатындай етіп орналастырғанда, тетраэдрлік тесік пайда болады. Октаэдрлік тесік шарлардың екінші қабатын шарлар қабатына тригональды саңылау ашылатындай етіп орналастырғанда пайда болады. Алтыбұрышты жақын орау HCP ретінде белгіленеді. Бұл орналасуда бір қайталанатын бірлікте екі шар қабаты бар. Текше жабық қаптама CCP ретінде белгіленеді. Бір қайталанатын бірлікте оның үш қабаты бар. Алтыбұрышты тығыз орау мен текше тығыз орау арасындағы негізгі айырмашылық мынада: алтыбұрышты тығыз орауыштың бірлік ұяшығында 6 шар болады, ал текше тығыз орауыштың бірлік ұяшығында 4 шар болады.
Алтыбұрышты жабу дегеніміз не?
Алтыбұрышты тығыз орау (HCP) - тордағы шарлардың орналасуы; тетраэдрлік және октаэдрлік саңылауларды құрайтын бір-бірінің үстіне қойылған шарлардың екі қабаты бар. Бұл шарлардың екінші қабаты бірінші қабаттың тригональды саңылаулары екінші қабаттың шарларымен жабылатындай етіп орналастырылғанын білдіреді. Шарлардың үшінші қабаты бірінші қабатқа, ал төртінші қабат екінші қабатқа ұқсайды, демек құрылым қайталанады. Демек, алтыбұрышты тығыз орауыштың қайталанатын бірлігі шарлардың екі қабатынан тұрады.
01-сурет: алтыбұрышты жабық орау үлгісі
Бірдей құрылым шарлардың әрбір екі қабатынан кейін қайталанатындықтан, шарлар тор көлемінің 74%-ын тиімді толтырады. Бос орындар шамамен 26% құрайды. Бұл орналасудағы әрбір сфера 12 көрші сферамен қоршалған. Осы 13 шардың орталықтарын (бір шар + 12 көрші сфера) қарастырғанда, ол алты қырлы табаны бар алты қырлы пирамиданы береді. Бұл бұл құрылымды алтыбұрышты тығыз орауыш орналасуы деп атауға әкеледі. Алтыбұрышты тығыз орауыш құрылымында алты сферамен қоршалған әр сферада бір үлкен октаэдрлік тесік бар, сонымен қатар әр сфера үшін төрт сферамен қоршалған екі тетраэдрлік тесік бар.
Cubic Close Packing дегеніміз не?
Кубикалық тығыз орау (CCP) - тордағы шарлардың орналасуы; барлық октаэдрлік саңылауларды шарлардың үшінші қабатымен жабатын бірінің үстіне бірі орналасқан үш шар қабаты бар. Текше тұйық қаптаманың қайталанатын бірлігі шарлардың үш қабатын қамтиды. Бірінші қабат пен екінші қабаттың орналасуы алтыбұрышты тығыз орауышқа ұқсас. Бірақ үшінші қабат мүлде басқаша орналастырылған. Ол шарлардың екінші қабатының бос жерлеріне жиналады. Бұл барлық октаэдрлік сфераларды қамтуға әкеледі. Сондықтан, текше тұйық орау құрылымы тек тетраэдрлік тесіктерге ие.
02-сурет: HCP және CCP арасындағы салыстыру
Текшемен жабылатын орау тор көлемінің 74%-ын шарлармен тиімді толтырады және 26%-ы бос кеңістікті құрайды. Текше тұйық қаптаманың қайталанатын бірлігінде шарлардың үш қабаты болғандықтан, шарлардың төртінші қабаты бірінші қабатқа ұқсайды және сол құрылым қайталанады. Бұл орналасудағы әрбір сфера 12 көрші сферамен қоршалған. Шарлар мен тесіктердің орналасуына негізделген текше торлардың үш түрі бар;
- Қарапайым куб (SC)
- Бетке бағытталған текше (FCC)
- Денеге бағытталған текше (BCC)
Текшенің жақын қарқынының орналасуын FCC (бетке бағытталған текше) орналасуынан көруге болады. Текше тұйық орау құрылымының бірлік ұяшығында 4 шар бар.
Алтыбұрышты тығыз орау мен текше жабық орауыштың қандай ұқсастықтары бар?
- Алтыбұрышты жабық орау және текше жабық орау терминдері шарлар мен торлардағы тесіктердің (бос кеңістіктер) орналасуын сипаттайды.
- Алтыбұрышты жабық орауыш және текше жабық орау қондырғыларында 12 көрші шардан тұратын шар бар.
- Алтыбұрышты жабық орауыш және текше жабатын орау қондырғыларында тор көлемінің 74% шарлармен және 26% бос орындармен толтырылған.
Алты бұрышты тығыз орау мен текше тығыз орау арасындағы айырмашылық неде?
Алтыбұрышты жабатын орау және текше жабық орау |
|
| Алтыбұрышты тұйық орау – тордағы шарлардың орналасуы; тетраэдрлік және октаэдрлік саңылауларды құрайтын бір-біріне орналастырылған екі шар қабаты бар. | Кубик тұйық орау – тордағы шарлардың орналасуы; барлық сегіз қырлы саңылауларды шарлардың үшінші қабатымен жабатын бірінің үстіне бірі орналасқан үш шар қабаты бар. |
| Саңылаулар | |
| Алтыбұрышты жабық орамда тетраэдрлік және сегіздік тесіктер бар. | Текше тұйық орамында тетраэдрлік тесіктер бар, бірақ сегіздік саңылаулар шарлар қабатымен жабылған. |
| Бірлік ұяшық | |
| Алтыбұрышты тығыз орауыштың бірлік ұяшығында 6 шар бар. | Текше тұйық орамның бірлік ұяшығы 4 шардан тұрады. |
| Қайталанатын бірлік | |
| Алтыбұрышты тығыз орауыштың қайталанатын бірлігінде екі шар қабаты бар. | Текшемен жабылатын орауыштың қайталанатын бірлігінде шарлардың үш қабаты бар. |
Қорытынды – алтыбұрышты жабық орау және текшемен жабылатын орау
Алтыбұрышты және текше тұйық орауыш торлардағы шарлар мен тесіктердің орналасуын сипаттау үшін пайдаланылады. Алты бұрышты тығыз орау мен текше тығыз орау арасындағы айырмашылық мынада: алтыбұрышты тығыз орауыштың бірлік ұяшығында 6 шар болады, ал текше тығыз орауыштың бірлік ұяшығында 4 шар болады.
