De amorfe faste stoffer De er de som ikke har en lang rekkefølge ordnet struktur. De er det motsatte av det som er kjent som et krystallinsk fast stoff. Partiklene er assosiert på en uordnet måte, lik den med væsker, men med nok kraft til å smelte sammen til en solid struktur..
Denne amorfe karakteren er mer vanlig enn du kanskje tror; det er faktisk en av de mulige tilstandene som kondensert materiale kan vedta. Med dette er det forstått at enhver forbindelse som er i stand til å størkne og derfor kan krystallisere, også kan agglomerere på en ordentlig måte hvis de eksperimentelle forhold tillater det..
Det ovennevnte gjelder vanligvis for rene stoffer, enten de er grunnstoffer eller forbindelser. Men det er også gyldig når det gjelder blandinger. Mange faste blandinger er amorfe, slik som sukkerspinn, sjokolade, majones eller potetmos..
Det faktum at et fast stoff er amorft, gjør det ikke mindre verdifullt enn et krystallinsk. Strukturell forstyrrelse gir den noen ganger unike egenskaper som den ikke ville ha i en krystallinsk tilstand. For eksempel foretrekkes amorf silisium i fotovoltaisk industri fremfor krystallinsk for visse små applikasjoner.
Artikkelindeks
Strukturen til et amorft fast stoff er rotete; det mangler periodisitet eller strukturelt mønster. Bildet over illustrerer dette punktet. A tilsvarer et krystallinsk fast stoff, mens B representerer et amorft fast stoff. Merk at i B er de lilla diamantene ordnet vilkårlig, selv om både i A og B er det samme type interaksjoner.
Hvis B også blir observert, vil det sees at det er mellomrom som ser ut til å være tomme; det vil si at strukturen har mangler eller uregelmessigheter. Derfor skyldes en del av den mikroskopiske eller indre forstyrrelsen til et amorft fast stoff at partiklene er "ordnet" på en slik måte at den resulterende strukturen har mange ufullkommenheter..
Først ble det nevnt omfanget av rekkefølgen av amorfe faste stoffer. I B er det bare et par romoser som ser ut til å være pent innrettet. Det kan bestilles regioner; men bare innen kort rekkevidde.
Et amorft fast stoff sies da å bestå av umålbare små krystaller med forskjellige strukturer. Summen av alle disse strukturene ender med å bli labyrintisk og meningsløs: den globale strukturen blir amorf, bestående av endeløse krystallklosser spredt overalt..
Egenskapene til et amorft fast stoff varierer avhengig av arten av dets bestanddeler. Imidlertid er det visse generelle egenskaper som kan nevnes. Amorfe faste stoffer kan være glassholdige når de presenterer lignende aspekter som krystaller; eller gelatinøs, harpiksaktig eller støvete.
Ettersom strukturene deres er uordnede, genererer de ikke pålitelige røntgendiffraksjonsspektre, og deres smeltepunkter er heller ikke presise, men dekker heller en rekke verdier..
For eksempel kan smeltepunktet for et amorft fast stoff variere fra 20 til 60 ° C. I mellomtiden smelter krystallinske faste stoffer ved en bestemt temperatur, eller i et smalt område hvis de inneholder mange urenheter..
Et annet kjennetegn ved amorfe faste stoffer er at når de knekker eller sprekker, produserer de ikke geometriske fragmenter med flate ansikter, men uregelmessige fragmenter med buede ansikter. Når de ikke er glassagtige, fremstår de som støvete og ugjennomsiktige kropper.
I stedet for et amorft fast stoff, bør dette konseptet behandles som en 'amorf tilstand'. Alle forbindelser (ioniske, molekylære, polymere, metalliske, etc.) er i stand til, til en viss grad, og hvis eksperimentelle forhold tillater det, å danne amorfe og ikke-krystallinske faste stoffer..
For eksempel oppnås faste forbindelser i organiske synteser først som pulverformige masser. Innholdet av urenheter er så høyt at de påvirker dens molekylære rekkefølge på lang vei. Det er derfor når produktet omkrystalliserer seg igjen og igjen, blir det faste stoffet mer og mer krystallinsk; den mister sin amorfe karakter.
Dette er imidlertid ikke å si at amorfe faste stoffer nødvendigvis er urene materialer; flere av dem er amorfe av sin egen kjemiske natur.
Et rent stoff kan størkne amorft hvis væsken plutselig blir avkjølt, på en slik måte at partiklene ikke krystalliserer, men har en glassaktig konfigurasjon. Avkjølingen er så rask at partiklene ikke har nok tid til å imøtekomme de krystallklossene som knapt klarer å "bli født".
Vann kan for eksempel eksistere i en glassaktig, amorf tilstand, og ikke bare som is.
Så å si ethvert krystallinsk materiale kan tilpasse seg en amorf form (og omvendt). Dette skjer med noen mineraler, som av geokjemiske grunner ikke formelt kunne etablere sine konvensjonelle krystaller. Andre danner derimot ikke krystaller, men glass; slik er tilfellet med obsidian.
På den annen side har polymerer en tendens til å stivne amorft, siden molekylene deres er for store til å definere en ordnet struktur. Det er her blant annet harpikser, gummi, polystyrenskum (anime), plast, teflon, bakelitt..
Biologiske faste stoffer er for det meste amorfe, slik som: organvev, hud, hår, hornhinne, etc. På samme måte danner fett og proteiner amorfe masser; som imidlertid med riktig tilberedning kan krystallisere (DNA-krystaller, proteiner, fett).
Selv om det har blitt igjen sist, er det mest representative amorfe faststoffet selve glasset. Sammensetningen er i det vesentlige den samme som for kvarts: SiOto. Både kvartskrystall og glass er tredimensjonale kovalente nettverk; bare at glassgitteret er rotete, med Si-O-bindinger av forskjellige lengder.
Glass er det viktigste amorfe faste stoffet, og materialer som får et lignende utseende sies å ha en glassaktig tilstand..
Vi har amorft karbon, aktivt karbon er et av de viktigste på grunn av dets absorberende kapasitet. På samme måte er det amorft silisium og germanium, med elektroniske applikasjoner der de fungerer som halvledere..
Og til slutt er det amorfe legeringer som ikke etablerer en krystallinsk struktur på grunn av forskjellen i metallatomer..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.