Kemijske lastnosti amorfnih teles. Kristalna in amorfna telesa

V prejšnjem odstavku smo spoznali, da so nekatere trdne snovi (na primer sol, kremen, kovine in druge) mono- ali polikristali. Seznanimo se zdaj z amorfna telesa. Zasedajo vmesni položaj med kristali in tekočinami, zato jih ni mogoče nedvoumno imenovati trdne.

Naredimo poskus. Potrebovali bomo: kos plastelina, stearinsko svečo in električni grelec. Plastelin in svečo postavimo na enaki razdalji od grelca. Kmalu se bo del sveče stopil, del bo ostal v obliki trdne snovi, plastelin pa bo "omahnil". Čez nekaj časa se bo ves stearin stopil, plastelin pa se bo postopoma "raztopil" in postal popolnoma mehak.

Tako kot stearin obstajajo tudi drugi kristalne snovi, ki se pri segrevanju ne zmehčajo, med taljenjem pa se vedno vidi tako tekočina kot tisti del telesa, ki se še ni stopil. To so na primer vse kovine. Obstajajo pa tudi amorfne snovi, ki se pri segrevanju postopoma mehčajo in postajajo vedno bolj tekoče, zato je nemogoče navesti temperaturo, pri kateri se telo spremeni v tekočino (stali).

Amorfna telesa pri kateri koli temperaturi imajo pretočnost. Naj to potrdimo z izkušnjami. V steklen lij vrzimo košček amorfne snovi in ​​ga pustimo v toplem prostoru (na sliki - katranska smola; iz nje je narejen asfalt). Po nekaj tednih se izkaže, da je smola dobila obliko lijaka in celo začela iztekati iz njega kot »curek«. To je amorfno telo se obnaša kot zelo gosta in viskozna tekočina.

Zgradba amorfnih teles.Študije z elektronskim mikroskopom in rentgenskimi žarki kažejo, da v amorfnih telesih ni strogega reda v razporeditvi njihovih delcev. Za razliko od kristalov, kjer je red na dolge razdalje v razporeditvi delcev, v zgradbi amorfnih teles, samo zapri naročilo– določena urejenost razporeditve delcev se ohrani le v bližini vsakega posameznega delca(glej sliko). Zgoraj je razporeditev delcev v kristalnem kremenu, spodaj pa amorfna oblika kremena. Te snovi so sestavljene iz enakih delcev - molekul silicijevega oksida SiO 2.

Kot delci katerega koli telesa, delci amorfnih teles nihajo zvezno in naključno in pogosteje kot delci kristalov lahko skačejo z mesta na mesto. To olajšuje dejstvo, da so delci amorfnih teles nameščeni neenakomerno gosto, na mestih, ki ustvarjajo relativno velike vrzeli. Vendar to ni isto kot "prosta mesta" v kristalih (glej § 7).

Kristalizacija amorfnih teles. Sčasoma (tedni, meseci) amorfne snovi spontano spremeni v kristalno stanje. Na primer, sladkorni bonboni ali med, ki jih pustimo več mesecev, postanejo neprozorni. V tem primeru se reče, da sta med in sladkarije "kandirana". Z razbijanjem takega bonbona ali zajemanjem takega medu z žlico bomo videli nastanek sladkornih kristalov, ki so prej obstajali v amorfnem stanju.

Na to kaže spontana kristalizacija amorfnih teles Kristalno stanje snovi je stabilnejše od amorfnega. MKT to razlaga takole. Sile privlačnosti in odbijanja "sosedov" premikajo delce amorfnega telesa na položaje, kjer je potencialna energija minimalna(glej § 7-d). V tem primeru se pojavi bolj urejena razporeditev delcev, kar pomeni, da pride do samostojne kristalizacije.

Amorfna telesa

Amorfne snovi (telesa)(iz stare grščine. ἀ "ne-" in μορφή "vrsta, oblika") - kondenzirano stanje snovi, katere atomska struktura ima red kratkega dosega in nima reda dolgega dosega, značilnega za kristalne strukture. Za razliko od kristalov se stabilne amorfne snovi ne strdijo s tvorbo kristalnih ploskev in imajo (razen če so bile pod močnim anizotropnim vplivom - npr. kompresijo ali električno polje) izotropne lastnosti, to pomeni, da ne kažejo drugačnih lastnosti v različne smeri. In nimajo določenega tališča: z naraščajočo temperaturo se stabilne amorfne snovi postopoma zmehčajo in nad temperaturo posteklenitve (T g) preidejo v tekoče stanje. Snovi z visoko stopnjo kristalizacije, ki imajo običajno (poli-)kristalno strukturo, vendar močno prehlajene med strjevanjem v amorfno stanje, po naknadnem segrevanju tik pred taljenjem rekristalizirajo (v trdnem stanju z malo sproščanja toplote) in se nato stopijo kot navadne polikristalne snovi.

Pridobijo se pri visoki hitrosti strjevanja (ohlajanja) tekoče taline ali s kondenzacijo hlapov na substrat (poljubni predmet), ki je ohlajen opazno pod temperaturo TALJENJA (ne vrelišča!). Razmerje med dejansko hitrostjo ohlajanja (dT/dt) in karakteristično hitrostjo kristalizacije določa delež polikristalov v amorfnem volumnu. Hitrost kristalizacije je parameter snovi, ki je šibko odvisen od tlaka in temperature (močno okoli tališča). In to je močno odvisno od kompleksnosti sestave - za kovine je od ulomkov do deset milisekund; in za steklo pri sobni temperaturi - stotine in tisoče let (staro steklo in ogledala postanejo motna).

Električne in mehanske lastnosti amorfnih snovi so bližje monokristalom kot polikristalom zaradi odsotnosti ostrih in močno onesnaženih medkristalnih prehodov (mej) s pogosto popolnoma drugačno kemijsko sestavo.

Nemehanske lastnosti pol-amorfnih stanj so običajno vmesne med amorfnimi in kristalnimi in so izotropne. Vendar pa odsotnost ostrih medkristalnih prehodov opazno vpliva na električne in mehanske lastnosti, zaradi česar so podobni amorfnim.

Ko so amorfne snovi izpostavljene zunanjim vplivom, kažejo tako elastične lastnosti, kot kristalne trdne snovi, kot fluidne, kot tekočine. Tako se ob kratkotrajnih udarcih (udarci) obnašajo kot trdne snovi in ​​ob močnem udarcu razpadejo na koščke. Toda z zelo dolgotrajno izpostavljenostjo (na primer raztezanje) tečejo amorfne snovi. Na primer, smola (ali katran, bitumen) je tudi amorfna snov. Če ga razdelite na majhne dele in napolnite posodo z nastalo maso, se bo smola čez nekaj časa združila v eno celoto in dobila obliko posode.

Glede na električne lastnosti jih delimo na amorfne kovine, amorfne nekovine in amorfne polprevodnike.

Glej tudi

Fundacija Wikimedia.

2010.

Oglejte si, kaj so "amorfna telesa" v drugih slovarjih: Vse, kar je prepoznano kot resnično obstoječe in zavzema del prostora, se imenuje fizična T. Vsaka fizična T. je oblikovana iz materije (glej Snov) in je po najbolj razširjenem učenju celota ... ...

Fizika trdne snovi je veja fizike kondenzirane snovi, katere naloga je opisati fizikalne lastnosti trdnih teles z vidika njihove atomske zgradbe. Intenzivno se je razvijala v 20. stoletju po odkritju kvantne mehanike.... ... Wikipedia

Organska kemija trdnih snovi (angleško: organic sold state chemistry) je veja kemije trdnih snovi, ki preučuje vse vrste kemijskih in fizikalno-kemijskih vidikov organskih trdnih snovi (OSS), zlasti njihovo sintezo, strukturo, lastnosti, ... .. Wikipedia

Fizika kristalov Kristalna kristalografija Kristalna mreža Vrste kristalnih mrež Uklon v kristalih Recipročna mreža Wigner Seitzova celica Brillouinova cona Osnovni strukturni faktor Atomski faktor sipanja Vrste vezi v ... ... Wikipedia

Veja fizike, ki preučuje strukturo in lastnosti trdnih snovi. Znanstveni podatki o mikrostrukturi trdnih snovi ter fizikalnih in kemijskih lastnostih njihovih sestavnih atomov so potrebni za razvoj novih materialov in tehničnih naprav. Fizika...... Collierjeva enciklopedija

- (kemija trdne snovi), odsek fizika. kemija, ki preučuje strukturo, lastnosti in metode pridobivanja trdnih snovi. X. t. povezana s fiziko trdne snovi, kristalografijo, fiziko. kem. mehanika, mehanokemija, radiacijska kemija, je ... ... Kemijska enciklopedija

Kemija trdne snovi je veja kemije, ki preučuje različne vidike snovi v trdni fazi, zlasti njihovo sintezo, strukturo, lastnosti, uporabo itd. Njeni predmeti preučevanja so kristalni in amorfni, anorganski in organski... ... Wikipedia

- (ISSP RAS) Mednarodno ime Institute of Solid State Physics, RAS Ustanovljen 1963 Direktor član. K. V. ... Wikipedia

Inštitut za fiziko trdne snovi RAS (ISSP RAS) Mednarodno ime Institute of Solid State Physics, RAS Ustanovljen 15. februarja 1963 Direktor član. kor. RAS V.V. Kveder ... Wikipedia

Za razliko od kristalnih trdnih snovi v amorfni trdni snovi ni strogega reda v razporeditvi delcev.

Čeprav so amorfne trdne snovi sposobne ohraniti svojo obliko, nimajo kristalne mreže. Določen vzorec opazimo le pri molekulah in atomih, ki se nahajajo v bližini. To naročilo se imenuje zapri naročilo . Ne ponavlja se v vse smeri in ne vztraja na dolge razdalje, kot pri kristalnih telesih.

Primeri amorfnih teles so steklo, jantar, umetne smole, vosek, parafin, plastelin itd.

Značilnosti amorfnih teles

Atomi v amorfnih telesih vibrirajo okoli naključno lociranih točk. Zato struktura teh teles spominja na strukturo tekočin. Toda delci v njih so manj mobilni. Čas, ko zanihajo okoli ravnotežnega položaja, je daljši kot pri tekočinah. Tudi preskoki atomov na drug položaj se zgodijo precej redkeje.

Kako se kristalne trdne snovi obnašajo pri segrevanju? Pričnejo se topiti pri določenem tališče. In nekaj časa so hkrati v trdnem in tekočem stanju, dokler se celotna snov ne stopi.

Amorfne trdne snovi nimajo določenega tališča . Pri segrevanju se ne stopijo, ampak se postopoma zmehčajo.

Blizu grelne naprave položite kos plastelina. Čez nekaj časa bo postalo mehko. To se ne zgodi takoj, ampak v določenem časovnem obdobju.

Ker so lastnosti amorfnih teles podobne lastnostim tekočin, jih obravnavamo kot preohlajene tekočine z zelo visoko viskoznostjo (zmrznjene tekočine). V normalnih pogojih ne morejo teči. Toda pri segrevanju se pogosteje pojavijo skoki atomov v njih, viskoznost se zmanjša in amorfna telesa se postopoma mehčajo. Višja kot je temperatura, manjša je viskoznost in postopoma amorfno telo postane tekoče.

Navadno steklo je trdno amorfno telo. Pridobiva se s taljenjem silicijevega oksida, sode in apna. S segrevanjem zmesi na 1400 o C dobimo tekočo steklasto maso. Pri ohlajanju se tekoče steklo ne strdi kot kristalna telesa, ampak ostane tekočina, katere viskoznost se poveča, fluidnost pa zmanjša. V normalnih pogojih se nam zdi kot trdno telo. Toda v resnici gre za tekočino, ki ima ogromno viskoznost in fluidnost, tako majhno, da jo komaj ločijo najbolj občutljivi instrumenti.

Amorfno stanje snovi je nestabilno. Sčasoma postopoma preide iz amorfnega stanja v kristalno stanje. Ta proces poteka z različnimi hitrostmi v različnih snoveh. Vidimo, da se sladkarije prekrijejo s kristali sladkorja. To ne vzame veliko časa.

In da v navadnem steklu nastanejo kristali, mora preteči veliko časa. Med kristalizacijo steklo izgubi trdnost, prosojnost, postane motno in postane krhko.

Izotropija amorfnih teles

V kristalnih trdnih snoveh se fizikalne lastnosti spreminjajo v različnih smereh. Toda v amorfnih telesih so enaki v vseh smereh. Ta pojav se imenuje izotropija .

Amorfno telo enako prevaja elektriko in toploto v vse smeri ter enako lomi svetlobo. Zvok se tudi v amorfnih telesih enakomerno širi v vse smeri.

Lastnosti amorfnih snovi se uporabljajo v sodobnih tehnologijah. Posebej zanimive so kovinske zlitine, ki nimajo kristalne strukture in spadajo med amorfne trdne snovi. Imenujejo se kovinska očala . Njihove fizikalne, mehanske, električne in druge lastnosti se od navadnih kovin razlikujejo na bolje.

Tako v medicini uporabljajo amorfne zlitine, katerih trdnost presega titan. Uporabljajo se za izdelavo vijakov ali ploščic, ki povezujejo zlomljene kosti. V nasprotju s pritrdilnimi elementi iz titana ta material postopoma razpade in ga sčasoma nadomesti kostni material.

Zlitine visoke trdnosti se uporabljajo pri izdelavi orodij za rezanje kovin, fitingov, vzmeti in delov mehanizmov.

Na Japonskem so razvili amorfno zlitino z visoko magnetno prepustnostjo. Z njegovo uporabo v transformatorskih jedrih namesto teksturirane transformatorske jeklene pločevine se lahko izgube zaradi vrtinčnih tokov zmanjšajo za 20-krat.

Amorfne kovine imajo edinstvene lastnosti. Pravijo jim material prihodnosti.

Amorfne trdne snovi je treba po številnih lastnostih in predvsem po mikrostrukturi obravnavati kot močno preohlajene tekočine z zelo visokim koeficientom viskoznosti. Za strukturo takšnih teles je značilen le red kratkega dosega v razporeditvi delcev. Nekatere od teh snovi sploh niso sposobne kristalizirati: vosek, pečatni vosek, smole. Drugi pri določenem režimu ohlajanja tvorijo kristalne strukture, pri hitrem ohlajanju pa povečanje viskoznosti onemogoči urejenost razporeditve delcev. Snov se strdi, preden pride do procesa kristalizacije. Takšna telesa imenujemo steklasta: steklo, led. Proces kristalizacije v takšni snovi lahko nastane tudi po strjevanju (motnost stekla). Med amorfne snovi sodijo tudi trdne organske snovi: guma, les, usnje, plastika, volna, bombaž in svilena vlakna. Postopek prehoda takšnih snovi iz tekoče faze v trdno fazo je prikazan na sl. – krivulja I.

Amorfna telesa nimajo temperature strjevanja (tališča). Na grafu T = f(t) je prevojna točka, ki jo imenujemo temperatura mehčanja. Znižanje temperature povzroči postopno povečanje viskoznosti. Ta narava prehoda v trdno stanje povzroča odsotnost specifične talilne toplote v amorfnih snoveh. Obratni prehod, ko se dovaja toplota, pride do gladkega mehčanja v tekoče stanje.

KRISTALNE TRDNE SNOVI.

Značilnost mikrostrukture kristalov je prostorska periodičnost njihovih notranjih električnih polj in ponovljivost v razporeditvi delcev, ki tvorijo kristale - atomov, ionov in molekul (red na velike razdalje). Delci se izmenjujejo v določenem vrstnem redu vzdolž ravnih črt, ki jih imenujemo vozlišča. V katerem koli ravnem odseku kristala dva sekajoča se sistema takih črt tvorita niz popolnoma enakih paralelogramov, ki tesno, brez vrzeli, pokrivajo presečno ravnino. V prostoru presečišče treh nekoplanarnih sistemov takih linij tvori prostorsko mrežo, ki deli kristal na niz popolnoma enakih paralelepipedov. Presečišča črt, ki tvorijo kristalno mrežo, imenujemo vozlišča. Razdalje med vozlišči vzdolž določene smeri imenujemo translacije ali periode mreže. Paralelepiped, zgrajen na treh nekoplanarnih translacijah, se imenuje paralelepiped z enotsko celico ali mrežno ponovljivostjo. Najpomembnejša geometrijska lastnost kristalnih mrež je simetrija v razporeditvi delcev glede na določene smeri in ravnine. Iz tega razloga, čeprav obstaja več načinov za izbiro enote celice za dano kristalno strukturo, je izbrana tako, da se ujema s simetrijo mreže.

Kristalna telesa lahko razdelimo v dve skupini: monokristali in polikristali. Pri posameznih kristalih opazimo eno kristalno mrežo po celotnem telesu. In čeprav je lahko zunanja oblika monokristalov iste vrste različna, bodo koti med ustreznimi ploskvami vedno enaki. Značilnost monokristalov je anizotropija mehanskih, toplotnih, električnih, optičnih in drugih lastnosti.

Posamezne kristale v naravi pogosto najdemo v naravnem stanju. Na primer, večina mineralov je kristal, smaragdi, rubini. Trenutno se za proizvodne namene številni monokristali umetno gojijo iz raztopin in talin - rubini, germanij, silicij, galijev arzenid.

Isti kemični element lahko tvori več kristalnih struktur, ki se razlikujejo po geometriji. Ta pojav imenujemo polimorfizem. Na primer, ogljik - grafit in diamant; ice five modifikacije itd.

Pravilna zunanja faseta in anizotropija lastnosti se pri kristalnih telesih praviloma ne pojavita. To je zato, ker kristalne trdne snovi običajno sestavljajo številni naključno usmerjeni majhni kristali. Take trdne snovi imenujemo polikristalne. To je posledica mehanizma kristalizacije: ko so doseženi pogoji, potrebni za ta proces, se kristalizacijska središča v začetni fazi istočasno pojavijo na več mestih. Nastajajoči kristali so nameščeni in usmerjeni relativno drug proti drugemu popolnoma naključno. Zaradi tega na koncu procesa dobimo trdno snov v obliki konglomerata zlitih majhnih kristalov – kristalitov.

Z energijskega vidika je razlika med kristalnimi in amorfnimi trdnimi snovmi jasno vidna v procesu strjevanja in taljenja. Kristalna telesa imajo tališče - temperaturo, ko snov stabilno obstaja v dveh fazah - trdni in tekoči (slika krivulja 2). Prehod trdne molekule v tekočino pomeni, da pridobi dodatne tri stopnje svobode translatornega gibanja. to. enota mase snovi pri T pl. v tekoči fazi ima večjo notranjo energijo kot enaka masa v trdni fazi. Poleg tega se spreminja razdalja med delci. Zato bo na splošno količina toplote, ki je potrebna za pretvorbo enote mase kristalinične snovi v tekočino:

λ = (U f -U cr) + P (V f -V cr),

kjer je λ specifična toplota taljenja (kristalizacije), (U l -U cr) je razlika med notranjo energijo tekoče in kristalne faze, P je zunanji tlak, (V l -V cr) je razlika v določene količine. Po Clapeyron-Clausiusovi enačbi je temperatura taljenja odvisna od tlaka:

Vidimo lahko, da če je (V f -V cr)> 0, potem > 0, tj. Z naraščanjem tlaka se povečuje tališče. Če se prostornina snovi med taljenjem zmanjša (V f -V cr)< 0 (вода, висмут), то рост давления приводит к понижению Т пл.

Amorfna telesa nimajo talilne toplote. Segrevanje vodi do postopnega povečanja hitrosti toplotnega gibanja in zmanjšanja viskoznosti. Na grafu procesa (slika) je prevojna točka, ki se običajno imenuje temperatura mehčanja.

TOPLOTNE LASTNOSTI TRDNIH SNOVI

Toplotno gibanje v kristalih zaradi močne interakcije je omejeno le z nihanjem delcev v bližini vozlišč kristalne mreže. Amplituda teh nihanj običajno ne doseže 10 -11 m, tj. je le 5-7% obdobja rešetke vzdolž ustrezne smeri. Narava teh nihanj je zelo zapletena, saj jo določajo sile interakcije nihajočega delca z vsemi njegovimi sosedi.

Zvišanje temperature pomeni povečanje energije gibanja delcev. To pa pomeni povečanje amplitude nihanja delcev in pojasnjuje širjenje kristalnih trdnih snovi pri segrevanju.

l t = l 0 (1 + αt 0),

kje l t in l 0 – linearne dimenzije telesa pri temperaturah t 0 in 0 0 C, α – koeficient linearne razteznosti. Za trdne snovi je α reda 10 -5 – 10 -6 K -1. Zaradi linearne ekspanzije se prostornina telesa poveča:

V t = V 0 (1 + βt 0),

tukaj je β koeficient prostorninskega raztezanja. β = 3α v primeru izotropne ekspanzije. Monokristalna telesa, ki so anizotropna, imajo tri različne vrednosti α.

Vsak delec, ki vibrira, ima tri stopnje svobode nihajnega gibanja. Glede na to, da imajo delci poleg kinetične energije tudi potencialno energijo, je treba energijo ε = kT pripisati eni prostostni stopnji delcev trdnih teles. Za notranjo energijo krta bomo imeli:

U μ = 3N A kT = 3RT,

in za molsko toplotno kapaciteto:

Tisti. Molarna toplotna kapaciteta kemično enostavnih kristalnih teles je enaka in ni odvisna od temperature. To je Dulong-Petitov zakon.

Kot je pokazal poskus, je ta zakon precej dobro izpolnjen, začenši s sobnimi temperaturami. Razlage za odstopanja od Dulong-Petitovega zakona pri nizkih temperaturah sta podala Einstein in Debye v kvantni teoriji toplotne kapacitete. Pokazalo se je, da energija na prostostno stopnjo ni konstantna vrednost, ampak je odvisna od temperature in frekvence nihanja.

PRAVI KRISTALI. NAPAKE V KRISTALIH

Pravi kristali imajo številne kršitve idealne strukture, ki se imenujejo kristalne napake:

a) točkovne napake –

Schottkyjevi defekti (enote, ki niso zasedene z delci);

Frenkelove napake (premik delcev iz vozlišč v internodije);

nečistoče (vneseni tuji atomi);

b) linearne - robne in vijačne dislokacije. Lokalno je neredno

sty v razporeditvi delcev

zaradi nepopolnosti posameznih atomskih ravnin

ali zaradi nepravilnosti v zaporedju njihovega razvoja;

c) planarni – meje med kristaliti, vrste linearnih dislokacij.

Ne smemo pozabiti, da vsa telesa, ki obstajajo na planetu Zemlja, nimajo kristalne strukture. Izjeme od pravila se imenujejo "amorfna telesa". Kako se razlikujejo? Na podlagi prevoda tega izraza - amorfne - lahko domnevamo, da se takšne snovi razlikujejo od drugih po svoji obliki ali videzu. Govorimo o odsotnosti tako imenovane kristalne mreže. Proces cepitve, ki proizvaja robove, se ne zgodi. Amorfna telesa se odlikujejo tudi po tem, da niso odvisna od okolja in so njihove lastnosti konstantne. Takšne snovi imenujemo izotropne.

Kratek opis amorfnih teles

Iz šolskega tečaja fizike se lahko spomnite, da imajo amorfne snovi strukturo, v kateri so atomi v njih razporejeni v kaotičnem vrstnem redu. Samo sosednji objekti, kjer je takšna ureditev izsiljena, imajo lahko določeno lokacijo. A vseeno, po analogiji s kristali, amorfna telesa nimajo strogega reda molekul in atomov (v fiziki se ta lastnost imenuje "red na dolge razdalje"). Kot rezultat raziskav je bilo ugotovljeno, da so te snovi po strukturi podobne tekočinam.

Nekatera telesa (na primer lahko vzamemo silicijev dioksid, katerega formula je SiO 2) so lahko hkrati v amorfnem stanju in imajo kristalno strukturo. Kvarc v prvi različici ima strukturo nepravilne rešetke, v drugi - pravilnega šesterokotnika.

Nepremičnina št. 1

Kot že omenjeno, amorfna telesa nimajo kristalne mreže. Njihovi atomi in molekule imajo kratek vrstni red, kar bo prva značilna lastnost teh snovi.

Nepremičnina št. 2

Ta telesa so prikrajšana za pretočnost. Da bi bolje pojasnili drugo lastnost snovi, lahko to storimo na primeru voska. Ni skrivnost, da če vodo nalijete v lijak, se bo preprosto izlila iz njega. Enako se bo zgodilo z drugimi tekočimi snovmi. Toda lastnosti amorfnih teles jim ne dovoljujejo izvajanja takšnih "trikov". Če vosek položimo v lijak, se bo najprej razlil po površini in šele nato začel iztekati z nje. To je posledica dejstva, da molekule v snovi skačejo iz enega ravnotežnega položaja v povsem drugega, ne da bi imele primarno lokacijo.

Nepremičnina št. 3

Čas je za pogovor o procesu taljenja. Vredno je zapomniti dejstvo, da amorfne snovi nimajo določene temperature, pri kateri se začne taljenje. Ko se temperatura dvigne, telo postopoma postane mehkejše in se nato spremeni v tekočino. Fiziki se vedno ne osredotočajo na temperaturo, pri kateri se je določen proces začel odvijati, temveč na ustrezno temperaturno območje taljenja.

Nepremičnina št. 4

Omenjeno je bilo že zgoraj. Amorfna telesa so izotropna. To pomeni, da so njihove lastnosti v kateri koli smeri nespremenjene, tudi če so pogoji bivanja na mestih drugačni.

Nepremičnina št. 5

Vsak človek je vsaj enkrat opazil, da je v določenem času steklo začelo postajati motno. Ta lastnost amorfnih teles je povezana s povečano notranjo energijo (je nekajkrat večja kot pri kristalih). Zaradi tega lahko te snovi zlahka preidejo v kristalno stanje.

Prehod v kristalno stanje

Vsako amorfno telo po določenem času preide v kristalno stanje. To lahko opazimo v vsakdanjem življenju osebe. Na primer, če nekaj mesecev pustite sladkarije ali med, boste opazili, da sta oba izgubila prosojnost. Povprečen človek bo rekel, da so preprosto pocukrani. Dejansko, če zlomite telo, boste opazili prisotnost kristalov sladkorja.

Torej, ko govorimo o tem, je treba pojasniti, da je spontana pretvorba v drugo stanje posledica dejstva, da so amorfne snovi nestabilne. Če jih primerjate s kristali, lahko razumete, da so slednji večkrat "močnejši". To dejstvo je mogoče razložiti z uporabo intermolekularne teorije. Po njej molekule nenehno skačejo z enega mesta na drugo in s tem zapolnjujejo praznine. Sčasoma se oblikuje stabilna kristalna mreža.

Taljenje amorfnih teles

Proces taljenja amorfnih teles je trenutek, ko se s povišanjem temperature porušijo vse vezi med atomi. Takrat se snov spremeni v tekočino. Če so pogoji taljenja taki, da je tlak skozi celotno obdobje enak, potem je treba tudi temperaturo določiti.

Tekoči kristali

V naravi obstajajo telesa, ki imajo strukturo tekočih kristalov. Praviloma so vključeni v seznam organskih snovi, njihove molekule pa imajo nitasto obliko. Obravnavana telesa imajo lastnosti tekočin in kristalov, in sicer fluidnost in anizotropijo.

V takih snoveh so molekule nameščene vzporedno druga z drugo, vendar med njimi ni fiksne razdalje. Nenehno se premikajo, vendar nočejo spreminjati orientacije, zato so ves čas v enem položaju.

Amorfne kovine

Amorfne kovine so povprečnemu človeku bolj znane kot kovinska stekla.

Že leta 1940 so znanstveniki začeli govoriti o obstoju teh teles. Že takrat je postalo znano, da kovine, proizvedene posebej z vakuumskim nanašanjem, nimajo kristalne mreže. In šele 20 let kasneje je bilo proizvedeno prvo tovrstno steklo. Ni pritegnil veliko pozornosti znanstvenikov; in šele po nadaljnjih 10 letih so o njem začeli govoriti ameriški in japonski strokovnjaki, nato še korejski in evropski.

Za amorfne kovine je značilna viskoznost, dokaj visoka stopnja trdnosti in odpornost proti koroziji.