A kristályos és az amorf különbség

Az amorf és a kristályos két állapot jellemzi a kémiai jellemző szilárd anyagokat. Röntgendiffrakciós kísérletekkel a szilárd anyag szerkezetét kristályos vagy amorf (nem kristályos) kategóriákba lehet sorolni..

A szilárd anyagok az anyag három alapállapota közé tartoznak, amelyek magukban foglalják a folyadékokat és a gázokat. Ezeket a molekulák, ionok és atomok merev szerkezete jellemzi, rendezetten vagy nem rendezetten. Ezek a rendezett vagy nem rendezett elrendezések amorf és kristályos besoroláshoz vezettek, és ez a cikk felfedi a két kifejezés közötti főbb különbségeket..

Mi a kristályos??

A kristályos szilárd anyag az, amelyben az alkotórészecskék háromdimenziós mintázatban vannak elrendezve, úgynevezett kristályrácsnak, egyenletes intermolekuláris erőkkel, és a részecskék a kristályra jellemző szögekben metszik egymást..

A belső szerkezetnek megkülönböztethető geometriai alakja van, és egyértelmű hasadást mutat, ha a szerkezetet bárhová vágják. A szilárd anyag azonosításához a röntgen sugarakkal látott háromdimenziós mintázatot használjuk. A kristályos és a nem kristályos szilárd anyagok közötti különbséget azonban nem könnyű megérinteni. Sok szempontból különböznek egymástól, beleértve a kémiai és fizikai tulajdonságokat is.

A kristályos szilárd anyagokra (kristályokra) szélsőséges hőmérsékletekre van szükség az intermolekuláris erők megbontásához. Meghatározott összeolvadási és olvadáspontúak, mivel alkotóelemeik egyenletesen vannak elrendezve. A helyi környezet szintén egységes. Bármely irányba történő vágás esetén a fizikai tulajdonságok különböznek, tehát anizotropnak nevezik. A tengely körül forgatva a kristályok szerkezete változatlan marad, és ezt molekulák, atomok vagy ionok szimmetrikus elrendezésének nevezzük..

Néhány kristályos szilárd anyag a hűtési folyamat függvényében amorf lehet. Másoknak szennyeződéseik miatt alkatrészeik eltérhetnek az alkatrészekből. Ezen túlmenően az anyagok gyors hűtése szabálytalan geometriai alakú amorf szerkezethez vezethet. Például a kvarc kristályos, szilikon- és oxigénatomokkal, szabályos módon. De gyorsan lehűtve az amorf szerkezetű üveghez vezethet. Általában előfordul, hogy a kristályosodási folyamat elkerülhető az anyagok gyors megolvasztásával, amorf szilárd anyagok előállítása céljából, széles körű ipari alkalmazásuk miatt. A gumi, a polimer és az üveg a tökéletes amorf szilárd anyagok tökéletes példái, amelyeket főleg óriási előnyeik és egyedülálló izotrop tulajdonságaik miatt használnak fel..

A kristályos szilárd anyagok törésmutatója, mechanikai szilárdsága, hővezető képessége és elektromos vezetőképessége különböző irányokban különbözik. Ez az ilyen típusú szilárd anyagok hátránya a nem kristályos szilárd anyagokhoz képest. Az anizotróp szilárd anyag jó oldala az, hogy tökéletesen elrendezett belső struktúrát jelöl, egyforma vonzóerővel egy kristályrácsban. Ez a szilárd anyag valós tulajdonságait ábrázolja, nagy távolságrenddel és merev szerkezettel.

Mi az amorf??

Az amorf szó a görög amorf szóból származik, amely azt jelenti: „alaktalan”. Ez a szilárd anyag alkotó részecskéinek alaktalan, rendezetlen és szabálytalan elrendezése. Molekulák közötti erőik nem azonosak, sem a részecskék közötti távolság. Ha hasítva, az amorf szilárd anyagok fragmenseket vagy ívelt felületeket hoznak létre a szabálytalan geometriai alakzatok miatt.

Néhány amorf szilárd anyagnak lehetnek rendezett elrendezésű részei, amelyeket kristályoknak neveznek. A szilárd anyag atomjai, ionjai vagy molekulái a hűtési folyamattól függnek. Mint már említettük, a kvarckristályok a kvarcüvegekkel különböznek a kristályosodás folyamata miatt. Általában azonban sok amorf szilárd anyag rendezetlen mintázatú. Általában szuperhűtött szilárd anyagnak nevezik őket, mivel a szerkezet bizonyos tulajdonságokkal rendelkezik a folyadékokkal. Ezenkívül nem mutatják ki a szilárd anyagok valódi tulajdonságait, mindazonáltal túlnyomórészt számos alkalmazásban használják.

A hővezető képesség, a mechanikai szilárdság, az elektromos vezetőképesség és a törésmutató ugyanaz az amorf szilárd anyagok minden irányában. Ez megmagyarázza, honnan származik az izotropikus név. A szilárd anyagnak nincs éles olvadáspontja vagy határozott olvadási hője. Széles hőmérsékleti tartományt kell alkalmazni, mielőtt azok megolvadnának, mivel az alkatrészek elrendezett sorrendje hiányzik. Ezenkívül az amorf szilárd anyagokat rövid hatótávolság jellemzi. Az amorf szilárd anyagokra példa a polimerek, a kaucsuk, a műanyagok és az üveg.

Ha egy amorf szilárd anyagot hosszú ideig az olvadáspontja alatt hagyunk, ez kristályos szilárd anyaggá alakulhat. Ugyanazokat a tulajdonságokat ábrázolja, mint a kristályos szilárd anyagok.

Az amorf és a kristály közötti főbb különbségek

A kristályos és amorf szerkezet

A kristályos szilárd anyagok határozott formájúak, rendben elrendezett ionokkal, molekulákkal vagy atomokkal háromdimenziós mintázatban, amelyet gyakran kristályrácsnak neveznek. Vágás esetén a kristályra jellemző szögekben metszett felületek tiszta hasadást mutatnak. Az amorf szilárd anyagok viszont rendezetlen tömbökkel rendelkeznek, amelyek nem mutatnak határozott formát. Vágáskor szabálytalan alakúak, általában hajlított felületekkel. A kristályos alkotóelemeket egységes intermolekuláris erők tartják egymással szemben, míg amorf szilárd anyagokban ezek az erők atomokonként különböznek.

Kristályos és amorf olvadáspont

Az amorf szilárd anyagnak nincs meghatározott olvadáspontja, de a szabálytalan alak miatt széles hőmérsékleti tartományban olvad. A kristályos szilárd anyagnak viszont éles olvadáspontja van.

A kristályos és amorf fizikai tulajdonságok

A kristályos szilárd anyagok eltérő irányú elektromos vezetőképességgel, hővezető képességgel, törésmutatóval és mechanikai szilárdsággal rendelkeznek egy kristályon belül, ezért anizotropnak nevezik őket. Az amorfokat izotropnak nevezik, mindkét irányból hasonló fizikai tulajdonságok miatt.

A kristályos és amorf példák

Kristályos szilárd anyagokra példa a NaCl, a cukor és a gyémánt, míg az amorf szilárd anyagok példái közé tartozik az üveg, a gumi és a polimerek.

Lásd az Amorf kristály versek összehasonlító táblázatát:

Amorf kristály versek összefoglalása

• A kristályos szilárd anyagok szabályos háromdimenziós mintázatú ionokkal, atomokkal vagy molekulákkal rendelkeznek, míg az amorf szilárd anyagok ezen összetevők véletlenszerű elrendezéssel rendelkeznek
• A kristályos szilárd anyagok pontos olvadáspontúak, míg az amorf szilárd anyagok olvadáspontjai hőmérsékleti tartományban változnak
• Az amorf szilárd anyagok hasításkor szabálytalan mintázatú fragmenseket hoznak létre, míg a kristályos szilárd anyagok határozott alakot mutatnak
• Kristályos, úgynevezett anizotróp, minden irányban eltérő fizikai tulajdonságok miatt, míg az amorf izotropnak nevezik
• Az amorf példák közé tartozik az üveg, a kristályosokra például a gyémánt.