Ποια φορείς ονομάζονται άμορφα. Άμορφες ουσίες

Δεν είναι όλα τα στερεά σώματα κρύσταλλα. Υπάρχουν πολλά άμορφα σώματα.

Τα άμορφα σώματα δεν έχουν αυστηρή σειρά στη θέση των ατόμων. Μόνο τα πλησιέστερα άτομα είναι γείτονες βρίσκονται σε κάποια σειρά. Αλλά δεν υπάρχει αυστηρή εστίαση σε όλες τις κατευθύνσεις του ίδιου στοιχείου που είναι χαρακτηριστικό των κρυστάλλων σε άμορφους φορείς.

Συχνά η ίδια ουσία μπορεί να είναι τόσο σε κρυσταλλική όσο και σε άμορφη κατάσταση. Για παράδειγμα, το Quartz Si02 μπορεί να είναι τόσο σε κρυσταλλική όσο και άμορφη μορφή (σίλικα). Η κρυσταλλική μορφή του χαλαζία μπορεί να αναπαραχθεί σχηματικά ως πλέγμα από τα δεξιά εξάγωνα. Η δομή του άμορφου χαλαζία έχει επίσης μια μορφή πλέγματος, αλλά Εσφαλμένη μορφή. Μαζί με τα εξάγωνα υπάρχουν πέντε και παράδοξα.

Το 1959, ο Αγγλικός Φυσικός Δ. Bernal πραγματοποίησε ενδιαφέροντα πειράματα: Πήρε πολλές μικρές πλαστικές μπάλες του ίδιου μεγέθους, τους έπινε στη σκόνη κιμωλία και συμπιέστηκε σε ένα μεγάλο. Ως αποτέλεσμα, οι μπάλες παραμορφώθηκαν στην πολυεδρική. Αποδείχθηκε ότι ταυτόχρονα σχηματίστηκαν ένα κυρίως πεντάγωνο πρόσωπα και 13,3 πρόσωπα είχαν πολυτυπίδες. Έτσι, κάποια σειρά σε άμορφες ουσίες σίγουρα τρώνε.

Τα άμορφα σώματα περιλαμβάνουν γυαλί, ρητίνη, rosin, γλειφιτζούρι ζάχαρης, κλπ. Σε αντίθεση με τις κρυσταλλικές ουσίες, οι άμορφες ουσίες είναι ισοτροπικές, δηλαδή οι μηχανικές, οπτικές, ηλεκτρικές και άλλες ιδιότητες τους δεν εξαρτώνται από την κατεύθυνση. Τα άμορφα σώματα δεν έχουν σταθερό σημείο τήξης: η τήξη συμβαίνει σε μια συγκεκριμένη περιοχή θερμοκρασιών. Η μετάβαση μιας άμορφης ουσίας από μια στερεή κατάσταση σε υγρό δεν συνοδεύεται από αλλαγή σε σχήμα άλματος στις ιδιότητες. Το φυσικό μοντέλο της άμορφης κατάστασης δεν έχει δημιουργηθεί ακόμα.

Άμορφα σώματα καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση μεταξύ κρυσταλλικών στερεών σωμάτων και υγρών. Τα άτομα ή τα μόρια τους βρίσκονται σε σχετική σειρά. Η κατανόηση της δομής των στερεών σωμάτων (κρυσταλλικός και άμορφος) σας επιτρέπει να δημιουργείτε υλικά με συγκεκριμένες ιδιότητες.

Με εξωτερικές επιρροές, τα άμορφα σώματα αποκαλύπτονται ταυτόχρονα ελαστικές ιδιότητες, όπως τα στερεά σώματα και η ρευστότητα, όπως το υγρό. Έτσι, με βραχυπρόθεσμες επιπτώσεις (Shuffles), συμπεριφέρονται σαν συμπαγή σώματα και με σοβαρές επιπτώσεις χωρίζονται σε κομμάτια. Αλλά με πολύ μεγάλη έκθεση, ροή άμορφων σωμάτων. Κάνετε ένα κομμάτι ρητίνης, το οποίο βρίσκεται σε μια λεία επιφάνεια. Σταδιακά, η ρητίνη το απλώνεται και, τόσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία της ρητίνης, όσο πιο γρήγορα συμβαίνει.

Αμβλώδη σώματα σε χαμηλές θερμοκρασίες στις ιδιότητές τους μοιάζουν με συμπαγή σώματα. Η ρευστότητα που σχεδόν δεν διαθέτουν, αλλά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, οι βαθμιαία μαλακώθηκαν και οι ιδιότητές τους πλησιάζουν όλο και περισσότερο τις ιδιότητες των υγρών. Αυτό συμβαίνει επειδή, με την αύξηση της θερμοκρασίας, τα άλματα των ατόμων από μια θέση στην άλλη συμμετέχουν σταδιακά. Μια ορισμένη θερμοκρασία των σωμάτων σε άμορφους σώματα, σε αντίθεση με το κρυσταλλικό, όχι.

Όταν ψύχεται από την υγρή ουσία, δεν συμβαίνει πάντοτε την κρυστάλλωση του. Υπό ορισμένες συνθήκες, μπορεί να σχηματιστεί ένα στερεό άμορφο άμορφο άμορφο (γυαλί) μη ισορροπίας. Σε υαλώδη κατάσταση, απλές ουσίες (άνθρακα, φωσφόρος αρσενικού, θείου, σελήνιο), οξείδια (για παράδειγμα, βόριο, πυρίτιο, φώσφορο), αλογονίδια, αλογονίδια, πολλά οργανικά πολυμερή μπορεί να είναι ανθεκτικά για μεγάλο χρονικό διάστημα, μπορεί να είναι μέσα Μια υαλώδης κατάσταση. Για παράδειγμα, η ηλικία ορισμένων ηφαιστειακών γυαλιών υπολογίζεται από εκατομμύρια χρόνια. Φυσική Ι. Χημικές ιδιότητες Οι ουσίες σε υαλώδη άμορφη κατάσταση μπορούν να διαφέρουν σημαντικά από τις ιδιότητες της κρυσταλλικής ουσίας. Για παράδειγμα, το διοξείδιο του γερμανίου που μοιάζει με γυαλί είναι χημικά πιο δραστικό από το κρυσταλλικό. Οι διαφορές στις ιδιότητες του υγρού και στερεάς άμορφης κατάστασης προσδιορίζονται με τη φύση της θερμικής κίνησης των σωματιδίων: στην άμορφη κατάσταση, τα σωματίδια μπορούν να κινούνται μόνο με ταλαντωτική και περιστροφική κίνηση, αλλά δεν μπορούν να κινηθούν στο πάχος της ουσίας .

Σύμφωνα με τη δράση των μηχανικών φορτίων ή όταν αλλάζει η θερμοκρασία, τα άμορφα σώματα μπορούν να κρυσταλλωθούν. Η αντιδραστικότητα των ουσιών σε άμορφη κατάσταση είναι σημαντικά υψηλότερη από ό, τι στην κρυσταλλική. Το κύριο σημάδι του άμορφου (από την ελληνική "amorphos" είναι μια άμορφη) κατάσταση της ουσίας - η απουσία ατομικού ή μοριακού πλέγματος, δηλαδή την τρισδιάστατη περιοδικότητα της δομής που χαρακτηρίζει την κρυσταλλική κατάσταση.

Υπάρχουν ουσίες που βρίσκονται σε στερεή μορφή μόνο σε άμορφη κατάσταση. Αυτό αναφέρεται σε πολυμερή με ακανόνιστη ακολουθία συνδέσμων.

« Φυσική - Βαθμός 10 »

Εκτός από τα στερεά σώματα με κρυσταλλική δομή, η οποία χαρακτηρίζεται από αυστηρή σειρά στη θέση των ατόμων, υπάρχουν άμορφα στερεά σώματα.

Τα άμορφα σώματα δεν έχουν αυστηρή σειρά στη θέση των ατόμων. Μόνο τα κοντινότερα άτομα γειτόνων είναι διατεταγμένα σε κάποια σειρά. Αλλά αυστηρή επαναληψιμότητα σε όλες τις κατευθύνσεις του ίδιου στοιχείου της δομής, το οποίο είναι χαρακτηριστικό των κρυστάλλων σε άμορφους φορείς. Με τη θέση των ατόμων και σύμφωνα με τη συμπεριφορά τους, τα άμορφα σώματα είναι παρόμοια με τα υγρά. Συχνά η ίδια ουσία μπορεί να είναι τόσο σε κρυσταλλική όσο και σε άμορφη κατάσταση.

Οι θεωρητικές μελέτες οδηγούν σε στερεά σώματα, των οποίων οι ιδιότητες είναι εντελώς ασυνήθιστες. Θα ήταν αδύνατο να αποκτηθούν τέτοια όργανα με τη μέθοδο της δίκης και των σφαλμάτων. Η δημιουργία τρανζίστορ που θα συζητηθεί στο μέλλον - ένα ζωντανό παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η κατανόηση της δομής των στερεών σωμάτων οδήγησε σε μια επανάσταση σε όλη τη ραδιοφωνική μηχανική.

Λήψη υλικών με καθορισμένες μηχανικές, μαγνητικές, ηλεκτρικές και άλλες ιδιότητες - μία από τις κύριες κατευθύνσεις Σύγχρονη φυσική Στερεό σώμα.

Ο όρος "άμορφος" μεταφράζεται από την ελληνική κυριολεκτικά ως "όχι σαν", "όχι μορφή". Τέτοιες ουσίες δεν έχουν κρυσταλλική δομή, δεν υποβάλλονται σε διάσπαση με το σχηματισμό κρυσταλλικών προσώπων. Κατά κανόνα, ένα άμορφο σώμα είναι ισοτροπικό, δηλαδή, αυτό Φυσικές ιδιότητες Δεν εξαρτώνται από την κατεύθυνση της εξωτερικής επιρροής.

Για ορισμένο χρονικό διάστημα (μήνες, εβδομάδες, ημέρες), τα ατομικά άμορφα σώματα μπορούν να μεταβούν αυθόρμητα στην κρυσταλλική κατάσταση. Για παράδειγμα, μπορείτε να παρατηρήσετε πώς η μέλι ή η ζάχαρη Lollipop χάνει τη διαφάνεια μετά από κάποιο χρονικό διάστημα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, συνήθως λέγεται ότι τα προϊόντα "έσπασαν". Ταυτόχρονα, με το άλμα γύρω από το φυτεμένο μέλι με ένα κουτάλι ή σπάσιμο ενός γλειφιτζούρι, μπορείτε πραγματικά να παρατηρήσετε το σχηματισμένο κρυσταλλικό ζάχαρη, το οποίο υπήρχε προηγουμένως σε άμορφη μορφή.

Μια τέτοια αυθόρμητη κρυστάλλωση ουσιών υποδεικνύει διαφορετικούς βαθμούς σταθερότητας κρατικής. Έτσι, το άμορφο σώμα είναι λιγότερο σταθερό.

Σε αντίθεση με τα κρυσταλλικά στερεά σώματα, δεν υπάρχει αυστηρή σειρά στη θέση των σωματιδίων στο άμορφο σώμα.

Αν και τα άμορφα στερεά σώματα είναι σε θέση να διατηρήσουν το σχήμα, δεν έχουν κρύσταλλο πλέγματος. Ορισμένο πρότυπο παρατηρείται μόνο για μόρια και άτομα που βρίσκονται δίπλα στην πόρτα. Αυτή η εντολή ονομάζεται Μεσαία διαδικασία . Δεν επαναλαμβάνεται προς όλες τις κατευθύνσεις και δεν διατηρείται σε μεγάλες αποστάσεις, όπως τα κρυσταλλικά σώματα.

Παραδείγματα άμορφων σώματος - γυαλί, πορτοκαλί, τεχνητές ρητίνες, κερί, παραφίνη, πλαστελίνη κλπ.

Χαρακτηριστικά του άμορφου Τηλ

Τα άτομα σε άμορφους σώματα κάνουν ταλαντώσεις γύρω από τα σημεία που είναι χαοτικά. Ως εκ τούτου, η δομή αυτών των σωμάτων μοιάζει με τη δομή των υγρών. Αλλά τα σωματίδια είναι λιγότερα κινητά σωματίδια. Ο χρόνος των ταλαντώσεων τους γύρω από τη θέση ισορροπίας είναι μεγαλύτερη από ό, τι σε υγρά. Το Atom άλμα σε άλλη θέση συμβαίνει επίσης πολύ λιγότερο συχνά.

Πώς συμπεριφέρονται τα στερεά κρυστάλλινα σώματα κατά τη θέρμανση; Αρχίζουν να λιώνουν σε ένα συγκεκριμένο Θερμοκρασία τήξης. Και για μια στιγμή ταυτόχρονα είναι σε σταθερή και υγρή κατάσταση, μέχρις ότου λιώσει όλη η ουσία.

Άμορφα σώματα συγκεκριμένου σημείου τήξης . Όταν θερμαίνονται, δεν λιώσουν, αλλά σταδιακά μαλακώνουν.

Βάλτε ένα κομμάτι πλαστελίνης κοντά στη συσκευή θέρμανσης. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα γίνει μαλακό. Αυτό δεν συμβαίνει αμέσως, αλλά για ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα.

Επειδή οι ιδιότητες των άμορφων σωμάτων είναι παρόμοιες με τις ιδιότητες των υγρών, θεωρούνται ως υπερψυλεμένα υγρά με πολύ μεγάλο ιξώδες (κατεψυγμένα υγρά). Υπό κανονικές συνθήκες, δεν μπορούν να ρέουν. Αλλά όταν θερμαίνονται, τα άλματα των ατόμων σε αυτά εμφανίζονται πιο συχνά, το ιξώδες μειώνεται και τα άμορφα σώματα μαλακώνουν σταδιακά. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, το λιγότερο ιξώδες και σταδιακά το άμορφο σώμα γίνεται υγρό.

Το φυσιολογικό γυαλί είναι ένα στερεό άμορφο σώμα. Λαμβάνεται με τήξη οξειδίου του πυριτίου, σόδα και ασβέστη. Θέρμανση Το μίγμα στους 1400 ° C λαμβάνεται με υγρή υαλώδη μάζα. Όταν ψύχεται, το υγρό γυαλί δεν στερεοποιείται, ως κρυσταλλικά σώματα και παραμένει ένα υγρό, το ιξώδες του οποίου αυξάνεται και η ρευστότητα μειώνεται. Υπό κανονικές συνθήκες, μας φαίνεται ένα στερεό σώμα. Αλλά στην πραγματικότητα, αυτό είναι ένα υγρό που έχει ένα τεράστιο ιξώδες και ρευστότητα, τόσο μικρό που μόλις ποικίλλει ανάλογα με τις υψηλότερες κατάλληλες συσκευές.

Η άμορφη κατάσταση της ουσίας είναι ασταθής. Με την πάροδο του χρόνου, από την άμορφη κατάσταση, σταδιακά πηγαίνει κρυσταλλική. Αυτή η διαδικασία σε διαφορετικές ουσίες περνάει με Διαφορετική ταχύτητα. Βλέπουμε πόσο καλυμμένο με κρυστάλλους γλειφιτζούρι ζάχαρης. Για αυτό δεν χρειάζεται πολύς χρόνος.

Και για να σχηματιστούν οι κρύσταλλοι σε συνηθισμένο γυαλί, ο χρόνος πρέπει να περάσει πολύ. Όταν η κρυστάλλωση, το γυαλί χάνει τη δύναμη, τη διαφάνεια, ταραχώδη, γίνεται εύθραυστη.

Ισοτρία άμορφου τηλεφώνου

Σε κρυσταλλικά στερεά σώματα, οι φυσικές ιδιότητες διαφέρουν σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Και σε άμορφους σώματα, είναι οι ίδιοι προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτό το φαινόμενο καλείται Ισοτροπία .

Το άμορφο σώμα διεξάγει εξίσου ηλεκτρική ενέργεια και ζεστασιά σε όλες τις κατευθύνσεις, το φως είναι εξίσου διαθλαστικό. Ο ήχος κατανέμεται επίσης εξίσου σε άμορφους φορείς προς όλες τις κατευθύνσεις.

Οι ιδιότητες των άμορφων ουσιών χρησιμοποιούνται στο Σύγχρονες τεχνολογίες. Ιδιαίτερου ενδιαφέροντος είναι μεταλλικά κράματα που δεν έχουν κρυσταλλικές δομές και ανήκουν σε στερεά άμορφα σώματα. Καλούνται Μεταλλικά στελέχη . Οι φυσικές, μηχανικές, ηλεκτρικές και άλλες ιδιότητές τους διαφέρουν από παρόμοιες ιδιότητες των συνηθισμένων μετάλλων προς το καλύτερο.

Έτσι, στην ιατρική χρησιμοποιούν άμορφα κράματα, η αντοχή της οποίας υπερβαίνει τη δύναμη του τιτανίου. Από αυτά κάνουν βίδες ή πλάκες που συνδυάζουν σπασμένα οστά. Σε αντίθεση με τα τμήματα τοποθέτησης του τιτανίου, αυτό το υλικό σταδιακά διασπάται και με την πάροδο του χρόνου αντικαθίσταται από το οστικό υλικό.

Τα κράματα υψηλής αντοχής χρησιμοποιούνται στην κατασκευή εργαλείων κοπής μετάλλων, οπλισμού, ελατηρίων, λεπτομερειών μηχανισμών.

Στην Ιαπωνία, ένα άμορφο κράμα έχει υψηλή μαγνητική διαπερατότητα. Εφαρμόζοντας το σε μετασχηματιστές αντί για φύλλα μετασχηματιστή μετασχηματιστή μετασχηματιστή, μπορείτε να μειώσετε τις απώλειες στα ρεύματα στροβίλου 20 φορές.

Τα άμορφα μέταλλα έχουν μοναδικές ιδιότητες. Ονομάζονται το υλικό του μέλλοντος.

Τα στερεά σώματα χωρίζονται σε άμορφο και κρυσταλλικό, ανάλογα με τους Μοριακή δομή και φυσικές ιδιότητες.

Σε αντίθεση με τους κρυστάλλους του μορίου και τα άτομα των άμορφων στερεών δεν σχηματίζουν ένα πλέγμα και η απόσταση μεταξύ τους ποικίλλει μέσα σε ένα συγκεκριμένο διάστημα πιθανών αποστάσεων. Με άλλα λόγια, τα άτομα ή τα μόρια κρυστάλλων βρίσκονται αμοιβαία τοποθετημένα κατά τέτοιο τρόπο ώστε η διαμορφώσιμη δομή να μπορεί να επαναληφθεί σε όλο τον όγκο του σώματος, η οποία ονομάζεται σειρά μεγάλης εμβέλειας. Στην περίπτωση των άμορφων σωμάτων, η δομή των μορίων διατηρείται μόνο σε σχέση με κάθε τέτοιο μόριο, υπάρχει ένα πρότυπο στην κατανομή μόνο γειτονικών μορίων - την εγγύτατη σειρά. Παράδειγμα Που παρουσιάζονται παρακάτω.

Τα άμορφα σώματα περιλαμβάνουν γυαλί και άλλες ουσίες σε υαλώδη κατάσταση, ροζίνη, ρητίνες, κεχριμπάρι, χειρουργείο, ασφάλτου, κερί, καθώς και οργανική ύλη: καουτσούκ, δέρμα, κυτταρίνη, πολυαιθυλένιο κλπ.

Ιδιότητες άμορφου Τηλ

Το χαρακτηριστικό της δομής των άμορφων στερεών τους δίνει μεμονωμένες ιδιότητες:

1. Ασθενώς έντονη ρευστότητα - ένα από τα περισσότερα διάσημες ιδιότητες Αυτά τα όργανα. Ένα παράδειγμα θα είναι ένα ποτήρι γυαλί που βρίσκεται στο πλαίσιο του παραθύρου για μεγάλο χρονικό διάστημα.
2. Τα άμορφα στερεά δεν έχουν ένα συγκεκριμένο σημείο τήξης, καθώς η μετάβαση σε μια υγρή κατάσταση κατά τη διάρκεια της θέρμανσης εμφανίζεται σταδιακά με μαλακτικό το σώμα. Για το λόγο αυτό, το λεγόμενο διάστημα μαλακώματος χρησιμοποιείται σε τέτοια όργανα.

1. Λόγω της δομής της, τέτοια σώματα είναι ισοτροπικά, δηλαδή οι φυσικές τους ιδιότητες δεν εξαρτώνται από την επιλογή της κατεύθυνσης.
2. Η ουσία σε άμορφη κατάσταση έχει μεγαλύτερη εσωτερική ενέργεια παρά σε κρυσταλλική. Για το λόγο αυτό, τα άμορφα σώματα είναι σε θέση να πάνε ανεξάρτητα στην κρυσταλλική κατάσταση. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να παρατηρηθεί ως αποτέλεσμα των Windows Window με την πάροδο του χρόνου.

Κατάσταση που μοιάζει με γυαλί

Στη φύση, υπάρχουν ρευστά που είναι πρακτικά αδύνατο να μεταφραστούν στην κρυσταλλική κατάσταση με ψύξη, καθώς η πολυπλοκότητα των μορίων αυτών των ουσιών δεν τους επιτρέπει να σχηματίσουν μια κανονική κρυσταλλική μάσκα. Τέτοια υγρά περιλαμβάνουν μόρια ορισμένων οργανικών πολυμερών.

Ωστόσο, με βαθιά και γρήγορη ψύξη, σχεδόν κάθε ουσία μπορεί να πάει σε μια υαλώδη κατάσταση. Είναι μια άμορφη κατάσταση που δεν έχει ρητή κρυστάλλινα πλέγμα, αλλά μπορεί να κρυσταλλωθεί μερικώς, στην κλίμακα των μικρών συστάδων. Αυτή η κατάσταση Οι ουσίες είναι μετρήσιμες, δηλαδή, διατηρείται σε ορισμένες απαιτούμενες θερμοδυναμικές συνθήκες.

Με τη βοήθεια της τεχνολογίας ψύξης σε μια ορισμένη ταχύτητα, η ουσία δεν θα έχει χρόνο να κρυσταλλωθεί και μετατρέπεται στο γυαλί. Δηλαδή, όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός ψύξης του υλικού, τόσο λιγότερο πιθανό να κρυσταλλωθεί. Για παράδειγμα, για την παρασκευή μεταλλικών γυαλιών, απαιτείται ποσοστό ψύξης, ίσο με 100.000 - 1.000.000 kelvin ανά δευτερόλεπτο.

Στη φύση, η ουσία υπάρχει σε υαλώδη κατάσταση προκύπτει από ένα υγρό ηφαιστειακό μάγμα, το οποίο αλληλεπιδρά με Κρύο νερό ή αέρα, γρήγορα ψύχθηκε. Σε αυτή την περίπτωση, η ουσία ονομάζεται ηφαιστειακό γυαλί. Είναι επίσης δυνατό να παρατηρηθεί το γυαλί που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της τήξης του προσπίπτοντος μετεωρίτη που αλληλεπιδρά με την ατμόσφαιρα - γυαλί μετεωρίτη ή μολυστό.