Polymorfie

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Další významy jsou uvedeny na stránce Polymorfie (rozcestník).
Polymorfie uhlíku
Grafit (tuha) je nejběžnější forma uhlíku
„Extrémním“ příkladem polymorfie je uhlík, jehož jednotlivé formy se zásadně liší svými vlastnostmi.
Grafit (tuha) je nejběžnější forma uhlíku a má tvrdost 1 až 2 na Mohsově stupnici tvrdosti.
Druhou základní formou uhlíků jsou diamanty, nejtvrdší přírodní minerály
Diamant je druhá základní forma uhlíku a nejtvrdší přírodní minerál (10 na Mohsově stupnici tvrdosti, absolutní tvrdost je asi 1600× větší než tvrdost 1 na této stupnici).
Lonsdaleit, zvaný též „šesterečný diamant“ je třetí (vzácná) přírodní formou uhlíku
Lonsdaleit je vzácná přírodní alotropní modifikací uhlíku. Krystalová struktura je podobná diamantu, krystalografická soustava je však šesterečná.
Chaoit, též „bílý uhlík“, další vzácná modifikace uhlíku, objevená až 1968 (zatím bez obrázku).
Grafen je forma uhlíku, kde atomy jsou uspořádány do šestiúhelníků v jedné nebo několika málo vrstvách
Grafen tvoří jedna či několik málo vrstev rovinné sítě vzájemně propojených atomů uhlíku ve tvaru šestiúhelníků. Má mimořádné fyzikální vlastnosti a očekává se mnohostranné využití.
Fullereny je forma uhlíku, kde atomy jsou uspořádány do také do šestiúhelníků, ale prostorově (proto doplněno též dvanácti pětiúhelníky)
Fullereny: atomy uspořádány do šestiúhelníků (jako u grafenu), ale prostorově do sférických molekul, kvůli prostorovému uzavření doplněno 12 pětiúhelníky. Fullereny jsou mimořádně odolné vůči vnějším fyzikálním vlivům.

Polymorfie (dříve mnohotvarost) je schopnost látek krystalovat ve více krystalových strukturách. Konkrétní krystalovou strukturu polymorfní látky nazýváme polymorf. Polymorfie prvků se nazývá alotropie. Polymorfie se zahrnutím rozpouštědlakrystalové mřížce se nazývá solvatomorfie. Výrazy jako dimorfie nebo trimorfie se používají ke zdůraznění, že mohou existovat pouze dvě respektive tři krystalové formy.

Historie[editovat | editovat zdroj]

Polymorfy se mohou vzájemně přeměňovat při určitých teplotách a mívají rozdílné fyzikálně-chemické vlastnosti, zejména body tání, rozpustnost a charakteristicky difraktují v rentgenovém záření.

Krystalizace je ovlivněna faktory jako vliv rozpouštědla, přesycení, čistota, teplota a tlak, intenzita míchání, které můžou ale nemusí rozhodovat, ve které polymorfní formě bude látka krytalizovat.

První pozorování polymorfie se přičítá Fridrichu Wöhlerovi a Justu von Liebigovi, když v roce 1832 zkoumali benzamid[1] a z chladnoucího nasyceného roztoku jim nejprve krystalizovaly jehličky, které se postupně přeměňovaly na klencové krystalky.

Polymorfie se velmi těžko předpovídá a nelze nijak prokázat, že látka netvoří další polymorfy. V roce 2006 byl objeven nový polymorf maleinové kyseliny po 124 letech od její první krystalografické analyzy.[2]

Farmakologie[editovat | editovat zdroj]

Patentová ochrana léčiv je vázaná na technologii a konkrétní polymorf léčivé látky, definovaný práškovým difraktogramem. Jiná společnost si může patentovat jiný polymorf a místo náročných klinických testů stačí pouze dokázat ekvivalentní biodostupnost a neexistenci nových vedlejších účinků léčiva. Proto patentování léčiva většinou předchází screening.

Užití v geochemii[editovat | editovat zdroj]

Využívá se pro horninotvorné minerály, jejichž distribuce a forma může být funkcí teploty a tlaku.

Jedna sloučenina tak během polymorfie vytváří jiné krystaly, např. uhličitan vápenatý (CaCO3) vytváří aragonit a kalcit a nebo podobně železohořčík se chová v pyroxenech, či granátech.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. F. Wöhler, J. Liebig, Ann. Pharm. 1832, 3, 249 – 282. DOI:10.1002/jlac.18320030302
  2. Graeme M. Day, Andrew V. Trask, W. D. Samuel Motherwell and William Jones. Investigating the latent polymorphism of maleic acid. Chemical Communications. 2006, s. 54–56. DOI 10.1039/b513442k. PMID 16353090. (anglicky) 

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

 

Polymorfie uhličitanu vápenatého
Kalcit je nejběžnější forma uhličitanu vápenatého
Kalcit je nejběžnější forma uhličitanu vápenatého, krystalografická soustava je klencová, tvrdost 3 na Mohsově stupnici tvrdosti.
Aragonit (naleziště Pantoja, Toledo, Castile-La Mancha, Španělsko)
Aragonit (Pantoja, Španělsko), krystalografická soustava je kosočtvercová, tvrdost 3,5 až 4.