同质异形体

同质异形体即为同一化学成份的化合物、矿物，或元素具有二种或二种以上的晶系或晶形构造。1

详细描述相同的化学组成，在不同的热力学条件下却能形成不同的晶体结构，表现出不同的物理、化学性质。我们把同一种化学组成在不同的热力学条件下（温度、压力、pH等），可以结晶成为两种以上不同结构的晶体的现象称为同质异形（同质多晶）。由此而产生的化学组成相同、结构不同的晶体称为变体。如纯炭物质中的钻石和石墨，炭酸氢钙中的石粉和牦蛎粉，碱式氯化铜中的阿尔法晶体和贝塔晶体等。

多晶转变当外界条件改变到一定程度时，晶体会从一种变体变成另一种变体，这种现象称为多晶转变。

根据多晶转变前后晶体结构的变化程度和转变速度，多晶转变可分为位移性转变和重建性转变。

位移性转变，又称高低温转变，这种转变不打开 任何键，也不改变原子最邻近的配位数，仅仅使结构发生畸变，原子从原来位置发生少许位移，使次级配位数有所改变。这类转变所需的能量较低、转变速度较快，并且在一个确定的温度下完成。如α-鳞石英、β-鳞石英、γ-鳞石英之间的转变。在具有位移性转变的硅酸盐中，高温型变体常常具有较高的对称性、较松散的结构，表现出较大的比容、热容和较高的熵。

重建性转变这种转变破坏原有的原子间的化学键，改变原子最邻近配位数，使晶体结构完全改变原样。这种转变需要首先破坏原来的化学键，因而所需的能量较高、转变速度较慢。如α-石英、α-鳞石英、α-方石英之间的转变。如果冷却速度过快的话，高温型变体经常以介稳态保留到低温而不把发生这种转变。如α-鳞石英在温度升高到1470℃转变为α-方石英，而若冷却速度过快（过冷），α-方石英在1470℃不会转变为α-鳞石英，而是过冷到230℃转变为β-方石英。2

同质异形体与同素异形体单质晶体存在同质异形现象，在讨论元素单质性质时，我们常常会使用术语“同素异形体”。在实际应用当中，人们往往将两个概念混淆。有人对这两个概念进行了详尽的区别，并给出了如下的定义。所谓同素异形体指的是：由同一元素的原子组成的结构单元不同或是原子与原子之间化学键不同的单质互称同素异形体。同质异形体的定义为：纯物质的各个相同的结构单元或相同的同分异构分子式或是相同的重复单元按不同的结构方式堆积而形成的晶体互称同质异形体。

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学