ამორფული სხეულები და მათი დნობა. ”ამორფული სხეულები. ამორფული ორგანოების დნობა. ”. დნობა და სხვა სახელმწიფოებზე გადასვლა. ლითონი და მინა

ტერმინი "ამორფული" ფაქტიურად ბერძნულიდან ითარგმნა, როგორც "არა სახის", "არა ფორმა". ასეთ ნივთიერებებს არ აქვთ კრისტალური სტრუქტურა, ისინი არ განიცდიან გარსს ბროლის სახეების წარმოქმნით. როგორც წესი, ამორფული სხეული იზოტროპულია, ანუ მისი ფიზიკური თვისებები არ არის დამოკიდებული გარე გავლენის მიმართულებაზე.

გარკვეული პერიოდის განმავლობაში (თვეები, კვირა, დღეები) ცალკეული ამორფული ორგანოები სპონტანურად შეიძლება გადავიდნენ კრისტალურ მდგომარეობაში. მაგალითად, შეგიძლიათ დააკვირდეთ, როგორ კარგავს თაფლი ან შაქრის კანფეტი გარკვეული პერიოდის შემდეგ გამჭვირვალეობას. ასეთ შემთხვევებში, საკვებს ჩვეულებრივ ამბობენ, რომ "შაქრით არის დაფარული". ამავდროულად, შაქრის კოვზით გახურებული თაფლის ჩამოსხმა ან კანფეტის მოტეხილობა შეიძლება რეალურად დააკვირდეს შაქრის კრისტალებს, რომლებიც ადრე ამორფული ფორმით არსებობდნენ.

ნივთიერებების ასეთი სპონტანური კრისტალიზაცია მიუთითებს სახელმწიფოების სტაბილურობის განსხვავებულ ხარისხზე. ამრიგად, ამორფული სხეული ნაკლებად სტაბილურია.

კრისტალური მყარი ზომებისგან განსხვავებით, ამორფულ სხეულში ნაწილაკების მოწყობაში მკაცრი რიგი არ არსებობს.

მიუხედავად იმისა, რომ ამორფულ მყარებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ ფორმა, მათ არ აქვთ ბროლის ბადეები. გარკვეული კანონზომიერება შეინიშნება მხოლოდ სამეზობლოში მდებარე მოლეკულებისა და ატომებისთვის. ამ ბრძანებას ჰქვია მოკლე შეკვეთა ... ის არ იმეორებს ყველა მიმართულებით და არ გრძელდება დიდ მანძილზე, როგორც კრისტალურ სხეულებში.

ამორფული ორგანოების მაგალითებია მინის, ქარვა, ხელოვნური ფისები, ცვილი, პარაფინი, პლასტილინი და ა.შ.

ამორფული ორგანოების თვისებები

ამორფულ სხეულებში ატომები ვიბრაცია ხდება შემთხვევით მდებარე წერტილებზე. აქედან გამომდინარე, ამ ორგანოების სტრუქტურა ჰგავს სითხეების სტრუქტურას. მაგრამ მათში ნაწილაკები ნაკლებად მობილურია. წონასწორობის მდგომარეობის გარშემო მათი რხევების დრო უფრო გრძელია, ვიდრე სითხეებში. ატომები სხვა პოზიციაზე გადასვლა ასევე ძალიან იშვიათად გვხვდება.

როგორ მოიქცნენ კრისტალური მყარი გამათბობლების დროს? ისინი იწყებენ დნობას გარკვეული დნობის წერტილი... და გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ისინი ერთდროულად არიან მყარი და თხევადი მდგომარეობაში, სანამ არ დნება მთელი ნივთიერება.

ამორფულ სხეულებს არ აქვთ გარკვეული დნობის წერტილი ... როდესაც თბება, ისინი არ დნება, მაგრამ თანდათან არბილებენ.

განათავსეთ პლასტილინის ნაჭერი გათბობის მოწყობილობის მახლობლად. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ის გახდება რბილი. ეს არ ხდება მომენტალურად, მაგრამ გარკვეული პერიოდის განმავლობაში.

ვინაიდან ამორფული ორგანოების თვისებები თხევადი ნივთიერებების მსგავსია, ისინი მიჩნეულია სუპერკულტურულ სითხეებად, რომელსაც აქვს ძალიან მაღალი სიბლანტე (გაყინული სითხეები). ნორმალურ პირობებში, ისინი ვერ მოედინებიან. მაგრამ როდესაც თბება, მათში ატომების ნახტომი უფრო ხშირად ხდება, სიბლანტე მცირდება და ამორფული სხეულები თანდათან არბილებს. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო დაბალია სიბლანტე და თანდათანობით ამორფული სხეული ხდება თხევადი.

ჩვეულებრივი მინის არის მყარი ამორფული ორგანო. იგი მიიღება სილიკონის ოქსიდის, სოდა და კირის დნობის გზით. ნარევის გათბობა 1400 ° C- მდე, მიღებულია თხევადი მინის მასა. როდესაც გაცივდა, თხევადი მინა არ გამაგრდება, კრისტალური ორგანოების მსგავსად, მაგრამ რჩება თხევად, რომლის სიბლანტე იზრდება, ხოლო სითხის დაქვეითება ხდება. ნორმალურ პირობებში, როგორც ჩანს, მყარი სხეულია. სინამდვილეში, ეს არის თხევადი, რომელსაც აქვს უზარმაზარი სიბლანტე და სითხისებრიობა, იმდენად მცირე, რომ ძლივს განასხვავებს ყველაზე ზემგრძნობიარე ინსტრუმენტებით.

მატერიის ამორფული მდგომარეობა არასტაბილურია. დროთა განმავლობაში, ამორფული მდგომარეობიდან, ის თანდათანობით კრისტალურ მდგომარეობად იქცევა. ეს პროცესი მიმდინარეობს სხვადასხვა განაკვეთით სხვადასხვა ნივთიერებებში. ჩვენ ვხედავთ, თუ როგორ დაფარულია ტკბილეული შაქრის კრისტალებით. ამას ძალიან დიდი დრო არ სჭირდება.

იმისათვის, რომ კრისტალები ჩამოყალიბდეს ჩვეულებრივ მინაში, დიდი დრო უნდა გაიაროს. კრისტალიზაციის დროს, მინა კარგავს ძალას, გამჭვირვალობას, ხდება ღრუბლოვანი, ხდება მყიფე.

ამორფული ორგანოების იზოტროპია

კრისტალურ მყარებში ფიზიკური თვისებები განსხვავდება სხვადასხვა მიმართულებით. და ამორფულ სხეულებში, ისინი ყველა მიმართულებით ერთნაირია. ამ ფენომენს უწოდებენ იზოტროპია .

ამორფული სხეული თანაბრად აწარმოებს ელექტროენერგიასა და სითბოს ყველა მიმართულებით, თანაბრად ახდენს სინათლეს. ხმოვანი ასევე თანაბრად პროპაგანდა ხდება ამორფულ სხეულებში, ყველა მიმართულებით.

ამორფული ნივთიერებების თვისებები გამოიყენება თანამედროვე ტექნოლოგიებში. განსაკუთრებით საინტერესოა ლითონის შენადნობები, რომლებსაც არ აქვთ კრისტალური სტრუქტურა და მიეკუთვნებიან მყარი ამორფული ორგანოები. მათ ეძახიან ლითონის სათვალეები ... მათი ფიზიკური, მექანიკური, ელექტრო და სხვა თვისებები განსხვავდება საერთო ლითონებისგან უკეთესობისკენ.

ამრიგად, მედიცინაში იყენებენ ამორფულ შენადნობებს, რომელთა სიძლიერე აღემატება ტიტანის სიმძლავრეს. ისინი გამოიყენება ხრახნების ან ფირფიტების გასაკეთებლად, რომლებიც აკავშირებენ გატეხილ ძვლებს. ტიტანის შესაკრავებისგან განსხვავებით, ეს მასალა თანდათანობით მცირდება და დროთა განმავლობაში ძვლის მასალით იცვლება.

მაღალი სიმტკიცის შენადნობები გამოიყენება ლითონის საჭრელი ხელსაწყოების, ფიტინგების, წყლებისა და მექანიზმების ნაწილების წარმოებაში.

იაპონიაში შემუშავებულია ამორფული შენადნობი მაღალი მაგნიტური გამტარიანობით. ტრანსფორმატორული ფოლადის ტექსტურირებული ფურცლების ნაცვლად, მისი სატრანსფორმატორო ბირთვებში გამოყენებისას, შესაძლებელია შემცირდეს შეშუპებითი დენის დანაკარგები 20-ჯერ.

ამორფულ ლითონებს აქვთ უნიკალური თვისებები. მათ უწოდებენ მომავლის მასალას.

ფიზიკა: ამორფული ორგანოები

ყველა მყარი არაა კრისტალები. ბევრი ამორფული სხეულია. როგორ განსხვავდებიან ისინი კრისტალებისგან?
ამორფულ სხეულებს არ აქვთ მკაცრი წესრიგი ატომების მოწყობაში. მხოლოდ უახლოესი მეზობელი ატომები მოწყობილია გარკვეული წესრიგში. ამასთან, არ არსებობს მკაცრი განმეორებადი იმავე სტრუქტურული ელემენტის ყველა მიმართულებით, რომელიც დამახასიათებელია კრისტალებისთვის, ამორფულ სხეულებში.
ამორფული სხეულები სითხეების მსგავსია ატომების მოწყობაში და მათ ქცევებში.
ხშირად ერთი და იგივე ნივთიერება შეიძლება იყოს როგორც კრისტალურ, ასევე ამორფულ მდგომარეობაში. მაგალითად, კვარცი SiO 2 შეიძლება იყოს როგორც კრისტალურ, ასევე ამორფულ ფორმაში (სილიკა). კვარცის კრისტალური ფორმა სქემატურად შეიძლება იყოს წარმოდგენილი, როგორც რეგულარული ექვსკუთხედის უჯრედები ( სურათი 12.6, ა). კვარცის ამორფულ სტრუქტურას ასევე აქვს lattice, მაგრამ არარეგულარული ფორმა. ექვსკუთხედებთან ერთად, იგი შეიცავს პენტაგონებს და ჰესტაგონებს ( სურათი 12.6, ბ).
ამორფული ორგანოების თვისებები. ყველა ამორფული სხეული იზოტროპულია, ანუ მათი ფიზიკური თვისებები ერთნაირია ყველა მიმართულებით. ამორფულ სხეულებში შედის მინის, ფისოვანი, როზინი, შაქრის კანფეტი და ა.შ.
გარე გავლენის ქვეშ, ამორფულ სხეულებს თხევად ჰგვანან ელასტიური თვისებები, მყარი და სითხის მსგავსი. ასე რომ, მოკლევადიანი ზემოქმედებით (ზემოქმედებით), ისინი იქცევიან როგორც მყარი და ძლიერი ზემოქმედებით ისინი იყოფა ნაჭრებად. მაგრამ ძალიან გახანგრძლივებული ზემოქმედებით, ამორფული სხეულები მიედინება. თქვენ შეგიძლიათ ეს ნახოთ საკუთარი თავისთვის, თუ მოთმინებით გამოირჩევით. იპოვნეთ ფისოვანი ნაჭერი, რომელიც მყარ ზედაპირზე დევს. თანდათანობით ფისოვანი ვრცელდება მასზე, და რაც უფრო მაღალია ფისოვანი ტემპერატურა, ეს უფრო სწრაფი ხდება.
ამორფული სხეულების ატომებს ან მოლეკულებს, ისევე როგორც თხევადი მოლეკულები, აქვთ გარკვეული დრო "მორიგებული ცხოვრებისა" - წონასწორობის მდგომარეობის გარშემო რხევების დრო. მაგრამ სითხეებისგან განსხვავებით, ეს დრო მათთვის ძალიან გრძელია.
ასე რომ, var at ტ \u003d 20 ° С "მოგვარებული ცხოვრების" დრო დაახლოებით 0,1 წმ. ამ მხრივ, ამორფული სხეულები ახლოსაა კრისტალურებთან, რადგან ატომების გადასვლა ერთი წონასწორობის მდგომარეობიდან მეორეზე შედარებით იშვიათად ხდება.
დაბალ ტემპერატურაზე ამორფული სხეულები მათ თვისებებში მჟავებს წააგავს. მათ თითქმის არ აქვთ სითხე, მაგრამ ტემპერატურის მომატებისთანავე ისინი თანდათან არბილებენ და მათი თვისებები უფრო და უფრო უახლოვდება სითხეებს. ეს ხდება იმის გამო, რომ ტემპერატურა მატულობს, ატომების გადასვლა ერთი წონასწორობის მდგომარეობიდან მეორეზე თანდათანობით ხშირია. დნობის განსაზღვრული წერტილი ამორფული სხეულები, განსხვავებით კრისტალური სხეულებისგან, არ აქვთ.
თხევადი კრისტალები. ბუნებაში, არსებობს ნივთიერებები, რომლებიც ერთდროულად ფლობენ ბროლისა და სითხის ძირითად თვისებებს, კერძოდ, ანისოტროპიასა და სითხეს. მატერიას ეს მდგომარეობა ჰქვია თხევადი კრისტალი... თხევადი კრისტალები ძირითადად ორგანული ნივთიერებებია, რომელთა მოლეკულებს გრძელი ძაფის მსგავსი ფორმა ან ბრტყელი ფირფიტების ფორმა აქვთ.
მოდით განვიხილოთ უმარტივესი შემთხვევა, როდესაც თხევადი კრისტალი წარმოიქმნება ძაფისებრი მოლეკულებით. ეს მოლეკულები ერთმანეთის პარალელურია, მაგრამ შემთხვევით გადაიტანეს, ანუ წესრიგი, ჩვეულებრივი კრისტალებისგან განსხვავებით, მხოლოდ ერთი მიმართულებით არსებობს.
თერმული მოძრაობის დროს ამ მოლეკულების ცენტრები ქაოტურად მოძრაობენ, მაგრამ მოლეკულების ორიენტაცია არ იცვლება და ისინი პარალელურად რჩებიან საკუთარ თავთან. მოლეკულების მკაცრი ორიენტაცია არ არსებობს ბროლის მთელ მოცულობაში, მაგრამ მცირე რეგიონებში, სახელწოდებით დომენები. სინათლის რეფრაქცია და ასახვა ხდება დომენის საზღვარზე, ამიტომ თხევადი კრისტალები გაუმჭვირვალეა. ამასთან, თხევად კრისტალურ ფენაში მოთავსებულია ორ თხელი ფირფიტას შორის, რომელთა შორის მანძილი 0.01-0.1 მმ-ია, პარალელური დეპრესიით - 10-100 ნმ, ყველა მოლეკულა პარალელური იქნება და ბროლი გახდება გამჭვირვალე. თუ ელექტრული ძაბვა გამოიყენება თხევადი ბროლის ზოგიერთ უბანზე, თხევადი ბროლის მდგომარეობა დარღვეულია. ეს ადგილები გახდება გაუმჭვირვალე და იწყებს ბზინვარებას, ხოლო არ სტრესიანი ადგილები ბნელდება. ეს ფენომენი გამოიყენება LCD ტელევიზორის ეკრანების შესაქმნელად. უნდა აღინიშნოს, რომ ეკრანი თავისთავად მოიცავს უამრავ ელემენტს და ასეთი ეკრანისთვის ელექტრონული საკონტროლო წრე უკიდურესად რთულია.
მყარი მდგომარეობის ფიზიკა. კაცობრიობა ყოველთვის იყენებდა და გამოიყენებს მყარი მასალებს. მაგრამ თუ ადრე მყარი მდგომარეობის ფიზიკა ჩამორჩებოდა ტექნოლოგიის განვითარებას უშუალო გამოცდილებაზე დაყრდნობით, ახლა სიტუაცია შეიცვალა. თეორიული გამოკვლევა იწვევს მყარი მასალების შექმნას, რომელთა თვისებები სრულიად უჩვეულოა.
შეუძლებელი იქნება ასეთი ორგანოების მიღება საცდელი და შეცდომით. ტრანზისტორების შექმნა, რომელზეც მოგვიანებით ვისაუბრებთ, ნათელი მაგალითია იმისა, თუ როგორ მოხდა მყარი სტრუქტურის გაგება, რევოლუციამ გამოიწვია ყველა რადიოჟინერიაში.
მითითებული მექანიკური, მაგნიტური, ელექტრო და სხვა მახასიათებლების მქონე მასალების მიღება თანამედროვე მყარი მდგომარეობის ფიზიკის ერთ – ერთი მთავარი მიმართულებაა. მსოფლიოს ფიზიკოსთა დაახლოებით ნახევარი ახლა მუშაობს ფიზიკის ამ სფეროში.
ამორფული სხეულები შუალედურ პოზიციას იკავებენ კრისტალურ მყარებსა და სითხეებს შორის. მათი ატომები ან მოლეკულები მოწყობილია თანმიმდევრობით. მყარი სტრუქტურის გაგება (კრისტალური და ამორფული) საშუალებას გაძლევთ შექმნათ სასურველი თვისებების მქონე მასალები.

???
1. რა განსხვავებაა ამორფულ და კრისტალურ სხეულებს შორის?
2. მიეცით ამორფული ორგანოების მაგალითები.
3. წარმოიქმნება შუშის დაწვის პროფესია, თუ მინის კრისტალური სხეული იყო და არა ამორფული?

გ.ია მიაკისევი, ბ.ბ.ბუხოვსცევი, ნ.ნ. სტოცკი, ფიზიკის კლასი 10

გაკვეთილის შინაარსი გაკვეთილის მონახაზი ჩარჩოს გაკვეთილის პრეზენტაციის დაჩქარების მეთოდები ინტერაქტიული ტექნოლოგიები პრაქტიკა დავალებები და სავარჯიშოები თვითწარმოების სემინარები, ტრენინგები, შემთხვევები, საშინაო დავალების განხილვის შეკითხვები მოსწავლეთა რიტორიკული კითხვებისგან ილუსტრაციები აუდიო, ვიდეო კლიპები და მულტიმედია ფოტოები, სურათები, სქემა, ცხრილი, სქემები იუმორი, ხუმრობები, გართობა, კომიქსების იგავები, გამონათქვამები, კროსვორდები, ციტატები დანამატები რეფერატები სტატიები რჩევები ცნობისმოყვარე თაღლითობის ფურცლების სახელმძღვანელოებისთვის, ტერმინების ძირითადი და დამატებითი ლექსიკა სხვები სახელმძღვანელოების და გაკვეთილების გაუმჯობესება შეცდომების დაფიქსირება სამეურვეო პროგრამაში გაკვეთილზე სახელმძღვანელოს ფრაგმენტის ინოვაციის ელემენტების განახლება გაკვეთილზე მოძველებული ცოდნის ახლით ჩანაცვლებას მხოლოდ მასწავლებლებისთვის სრულყოფილი გაკვეთილები საანგარიშო პროგრამის წლის მეთოდოლოგიური რეკომენდაციების კალენდარული გეგმა ინტეგრირებული გაკვეთილები

თუ ამ გაკვეთილზე რაიმე შესწორება ან წინადადება გაქვთ,

მყარი იყოფა ამორფული და კრისტალური, მათი მოლეკულური სტრუქტურისა და ფიზიკური თვისებების მიხედვით.

კრისტალებისგან განსხვავებით, ამორფული მჟავების მოლეკულები და ატომები არ ქმნიან ბადეს, და მათ შორის მანძილი მერყეობს გარკვეული შესაძლო მანძილების ფარგლებში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კრისტალებში, ატომები ან მოლეკულები ურთიერთდაკავშირებულია ისე, რომ წარმოქმნილი სტრუქტურა შეიძლება განმეორდეს სხეულის მთელი მოცულობის განმავლობაში, რასაც გრძელი დონის წესრიგს უწოდებენ. ამორფული ორგანოების შემთხვევაში, მოლეკულების სტრუქტურა დაცულია მხოლოდ თითოეულ ასეთ მოლეკულთან შედარებით, კანონზომიერება შეინიშნება მხოლოდ მეზობელი მოლეკულების განაწილებაში - მოკლე დიაპაზონის წესრიგი. ქვემოთ მოცემულია ილუსტრაციული მაგალითი.

ამორფული ორგანოები შეიცავს მინის და სხვა ნივთიერებებს მინის მდგომარეობაში, როზინი, ფისები, ქარვა, დალუქვის ცვილი, ბიტუმი, ცვილი, აგრეთვე ორგანული ნივთიერებები: რეზინი, ტყავი, ცელულოზა, პოლიეთილენი და ა.შ.

ამორფული მყარი ნივთიერებების თვისებები

ამორფული მჟავების სტრუქტურის თავისებურება მათ ინდივიდუალურ თვისებებს აძლევს:

1. სუსტი სითხის მოქმედება ასეთი ორგანოების ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი თვისებაა. ამის მაგალითია მინის წვეთები, რომლებიც დიდი ხანია ფანჯრის ჩარჩოში იმყოფებიან.
2. ამორფულ მყარებს არ აქვთ გარკვეული დნობის წერტილი, რადგან გათბობის დროს თხევადი მდგომარეობაში გადასვლა ხდება სხეულის თანდათანობით. ამ მიზეზით, ე.წ. დარბილების ტემპერატურის დიაპაზონი გამოიყენება ასეთ ორგანოებზე.

1. მათი სტრუქტურის შესაბამისად, ასეთი სხეულები იზოტროპულია, ანუ მათი ფიზიკური თვისებები არ არის დამოკიდებული მიმართულების არჩევის შესახებ.
2. ამორფულ მდგომარეობაში მყოფ ნივთიერებას უფრო მეტი შინაგანი ენერგია აქვს ვიდრე კრისტალურში. ამ მიზეზის გამო, ამორფულ სხეულებს დამოუკიდებლად შეუძლიათ გადაკეთება კრისტალურ მდგომარეობაში. ეს ფენომენი შეიძლება შეინიშნოს დროთა განმავლობაში მინის გადახურვის შედეგად.

მინისებური მდგომარეობა

ბუნებაში, არსებობს სითხეები, რომლებიც პრაქტიკულად შეუძლებელია კრისტალურ მდგომარეობაში გადაქცევად გაგრილებით, რადგან ამ ნივთიერებების მოლეკულების სირთულე მათ საშუალებას არ აძლევს მათ შექმნან რეგულარული ბროლის ქსელი. ამ სითხეებში შედის ზოგიერთი ორგანული პოლიმერის მოლეკულა.

თუმცა, ღრმა და სწრაფი გაგრილების დახმარებით, თითქმის ნებისმიერი ნივთიერება შეიძლება გადაიქცეს მინის მდგომარეობაში. ეს არის ამორფული მდგომარეობა, რომელსაც არ გააჩნია მკაფიო კრისტალური ბადეები, მაგრამ ნაწილობრივ შეიძლება კრისტალიზდეს, მცირე მტევნების მასშტაბით. მატერიის ეს მდგომარეობა მეტაბოლურია, ანუ ის შენარჩუნებულია გარკვეული საჭირო თერმოდინამიკური პირობებით.

გარკვეული სიჩქარით გაგრილების ტექნოლოგიის დახმარებით, ნივთიერებას დრო არ ექნება კრისტალიზაციისთვის, და გარდაიქმნება მინაში. ანუ, რაც უფრო მაღალია მასალის გაცივების სიჩქარე, მით ნაკლებია მისი კრისტალიზაცია. მაგალითად, მეტალის სათვალეების წარმოებისთვის, საჭიროა გაგრილების სიჩქარე 100,000 - 1,000,000 კელვინი წამში.

ბუნებაში, მატერია შუშის მდგომარეობაში არსებობს და წარმოიქმნება თხევადი ვულკანური მაგმიდან, რომელიც ცივ წყალთან ან ჰაერთან ურთიერთქმედებით, სწრაფად გაცივდება. ამ შემთხვევაში, ნივთიერებას ვულკანური მინა ეწოდება. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დააკვირდეთ დაცემული მეტეორიტის დნობის შედეგად წარმოქმნილ მინას - მეტეორიტის შუშას ან მოლდავიტს.

არსებობს აგრეგაციის რამდენიმე მდგომარეობა, რომელშიც ყველა ორგანო და ნივთიერებაა. ეს:

• თხევადი;
• პლაზმა;
• მყარი.

თუ გავითვალისწინებთ პლანეტისა და სივრცის ზოგად მთლიანობას, მაშინ ნივთიერებების და ორგანოების უმეტესი ნაწილი კვლავ გაზის და პლაზმის მდგომარეობაშია. ამასთან, დედამიწაზე, მყარი ნაწილაკების შემცველობა ასევე მნიშვნელოვანია. აქ ვისაუბრებთ მათზე, რადგან გავარკვიეთ, თუ რა კრისტალური და ამორფული მყარია.

კრისტალური და ამორფული ორგანოები: ზოგადი კონცეფცია

ყველა მყარი, სხეული, ობიექტი პირობითად იყოფა:

• კრისტალური;
• ამორფული.

მათ შორის განსხვავება უზარმაზარია, რადგან ქვედანაყოფს საფუძვლად უდევს სტრუქტურის ნიშნები და მანიფესტაციური თვისებები. მოკლედ, ისეთ ნივთიერებებს და სხეულებს, რომლებსაც აქვთ გარკვეული ტიპის სივრცითი ბროლის ბადეები, ანუ აქვთ უნარი შეცვალონ გარკვეული მიმართულება, მაგრამ არა ყველაში (ანისოტროპია), მათ უწოდებენ მყარ კრისტალურ ხასიათს.

თუ ჩვენ ამორფულ ნაერთებს ვასახელებთ, მაშინ მათი პირველი ნიშანი არის ერთდროულად ყველა მიმართულებით ფიზიკური მახასიათებლების შეცვლის უნარი. ამას ეწოდება იზოტროპია.

კრისტალური და ამორფული სხეულების სტრუქტურა, თვისებები სრულიად განსხვავებულია. მიუხედავად იმისა, რომ პირველს აქვს აშკარად შეზღუდული სტრუქტურა, რომელიც შედგება მოწესრიგებული ნაწილაკების სივრცეში, ამ უკანასკნელს არ აქვს რაიმე წესრიგი.

მყარი თვისებები

კრისტალური და ამორფული ორგანოები, მიუხედავად ამისა, მიეკუთვნებიან მყარი ჯგუფების ერთ ჯგუფს, რაც ნიშნავს რომ მათ აქვთ მოცემული მდგომარეობის საერთო მახასიათებლების ყველა მახასიათებელი. ანუ მათთვის საერთო თვისებები იქნება შემდეგი:

1. მექანიკური - ელასტიურობა, სიმტკიცე, დეფორმაციის უნარი.
2. თერმული - მდუღარე და დნობის ტემპერატურა, თერმული გაფართოების კოეფიციენტი.
3. ელექტრო და მაგნიტური - თერმული და ელექტროგამტარობა.

ამრიგად, განხილულ სახელმწიფოებს აქვთ ყველა ეს მახასიათებელი. მხოლოდ ისინი ამორფულ სხეულებში გამოიჩენენ გარკვეულწილად განსხვავებულს, ვიდრე კრისტალურებში.

მექანიკური და ელექტრული თვისებები მნიშვნელოვანი თვისებებია სამრეწველო მიზნებისთვის. დეფორმაციისგან ფეხმძიმობის ან, პირიქით, დანგრევისა და გაპრიალების უნარი, მნიშვნელოვანი მახასიათებელია. ასევე, მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ის ფაქტი, შეუძლია თუ არა ნივთიერებას ელექტრული დენის ჩატარება, ან არა აქვს მას უნარი.

ბროლის სტრუქტურა

თუ ჩვენ აღწერს კრისტალური და ამორფული ორგანოების სტრუქტურას, მაშინ პირველ რიგში აუცილებელია მიუთითოთ ნაწილაკების ტიპი, რომლებიც მათ შემადგენლობაში შედიან. კრისტალების შემთხვევაში, ეს შეიძლება იყოს იონები, ატომები, ატომ-იონები (მეტალებში), მოლეკულები (იშვიათად).

ზოგადად, ამ სტრუქტურებს ახასიათებთ მკაცრად მოწესრიგებული სივრცითი ჭრილობის არსებობა, რომელიც იქმნება ნივთიერების ფორმირების ნაწილაკების მოწყობის შედეგად. თუ წარმოიდგენთ კრისტალის სტრუქტურას ფიგურალურად, მიიღებთ მსგავსი რამის მსგავსი: ატომები (ან სხვა ნაწილაკები) ერთმანეთისაგან მდებარეობს გარკვეულ დისტანციებზე, ასე რომ შედეგი არის მომავალი ბროლის ლაქის იდეალური ერთეული უჯრედი. შემდეგ ეს უჯრედი ბევრჯერ მეორდება, და ასე ვითარდება ზოგადი სტრუქტურა.

მთავარი მახასიათებელია ის, რომ ასეთ სტრუქტურებში ფიზიკური თვისებები პარალელურად იცვლება, მაგრამ არა ყველა მიმართულებით. ამ ფენომენს ეწოდება ანისოტროპია. ანუ, თუ თქვენ მოქმედებთ ბროლის ერთ ნაწილზე, მაშინ მეორე მხარე შეიძლება არ რეაგირებდეს მასზე. ასე რომ, შეგიძლიათ გახეხოთ ნახევარი ნაჭერი სუფრის მარილი, მაგრამ მეორე დარჩება ხელუხლებელი.

ბროლის ტიპები

ჩვეულებრივ დანიშნულია ორი ტიპის კრისტალები. პირველი არის ერთკრისტალური კონსტრუქციები, ანუ როდესაც თავად ბადე არის 1. კრისტალური და ამორფული სხეულები ამ შემთხვევაში თვისებები სრულიად განსხვავებულია. მართლაც, ერთი კრისტალი ხასიათდება სუფთა ანისოტროპიით. ეს არის ყველაზე პატარა სტრუქტურა, ყველაზე ელემენტარული.

თუ ერთჯერადი კრისტალები ბევრჯერ მეორდება და ერთ მთლიანობაში გაერთიანდება, მაშინ ვსაუბრობთ პოლიკრისტალზე. ამის შემდეგ არ არსებობს ანისოტროპიის საკითხი, რადგან ერთეულის უჯრედების ორიენტაცია არღვევს ზოგადად დაკვეთილ სტრუქტურას. ამ თვალსაზრისით, პოლიკრისტალები და ამორფული სხეულები ერთმანეთთან ახლოს არიან თავიანთი მჟღავნებული ფიზიკური თვისებებით.

ლითონები და მათი შენადნობები

კრისტალური და ამორფული სხეულები ძალიან ახლოსაა ერთმანეთთან. ამის მარტივად დამოწმება შესაძლებელია როგორც მაგალითად, ლითონები და მათი შენადნობები. თავისთავად, ისინი მყარი არიან ნორმალურ პირობებში. თუმცა, გარკვეულ ტემპერატურაზე, ისინი იწყებენ დნობას და, სანამ არ მოხდება სრული კრისტალიზაცია, ისინი დარჩებიან გაჭიმული, სქელი, ბლანტიანი მასის მდგომარეობაში. და ეს უკვე სხეულის ამორფული მდგომარეობაა.

ამიტომ, მკაცრად რომ ვთქვათ, პრაქტიკულად ყველა კრისტალური ნივთიერება გარკვეულ პირობებში შეიძლება ამორფული გახდეს. ისევე, როგორც ეს უკანასკნელი, კრისტალიზაციის დროს, ის ხდება მყარი, შეკვეთილი სივრცითი სტრუქტურით.

ლითონებს შეიძლება ჰქონდეთ სხვადასხვა ტიპის სივრცითი სტრუქტურები, რომელთაგან ყველაზე ცნობილი და შესწავლილი შემდეგია:

1. უბრალო კუბური.
2. სახეზე ორიენტირებული.
3. სხეულზე ორიენტირებული.

ბროლის სტრუქტურა შეიძლება დაფუძნდეს პრიზმაზე ან პირამიდაზე, ხოლო მისი ძირითადი ნაწილი წარმოდგენილია:

• სამკუთხედი;
• პარალელოგრამი;
• მოედანი;
• ექვსკუთხედი.

მარტივი რეგულარული კუბური ცხრილის მქონე ნივთიერება გააჩნია იდეალურ იზოტროპიულ თვისებებს.

ამორფული ცნება

საკმაოდ ადვილია განასხვავოთ კრისტალური და ამორფული სხეულები. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს უკანასკნელი ხშირად შეიძლება დაბნეული იყოს ბლანტი სითხეებით. ამორფული ნივთიერების სტრუქტურა ასევე ემყარება იონებს, ატომებს, მოლეკულებს. თუმცა, ისინი არ ქმნიან მოწესრიგებულ, მკაცრ სტრუქტურას და, შესაბამისად, მათი თვისებები იცვლება ყველა მიმართულებით. ანუ ისინი იზოტროპულები არიან.

ნაწილაკების მოწყობა ხდება ქაოტურად, შემთხვევით. მხოლოდ ზოგჯერ მათ შეუძლიათ შექმნან მცირე ლოკი, რაც ჯერ კიდევ არ მოქმედებს გამოვლინებულ ზოგად თვისებებზე.

მსგავსი ორგანოების თვისებები

ისინი კრისტალების იდენტურია. განსხვავებები მოცემულია მხოლოდ ინდიკატორებში თითოეული კონკრეტული ორგანოსთვის. მაგალითად, ამორფული ორგანოების შემდეგი დამახასიათებელი პარამეტრებისგან შეიძლება განვასხვავოთ:

• ელასტიურობა;
• სიმკვრივე;
• სიბლანტე;
• ცვალებადობა;
• გამტარებლობა და ნახევარგამტარობა.

ხშირად შეგიძლიათ იპოვოთ კავშირების საზღვრები. კრისტალურ და ამორფულ სხეულებს შეუძლიათ გადავიდნენ ნახევრად ამორფულ მდგომარეობაში.

ასევე საინტერესოა განსახილველი სახელმწიფოს ის თვისება, რომელიც ვლინდება მკვეთრი გარეგანი ზემოქმედებით. ასე რომ, თუ ამორფული სხეული ექვემდებარება მკვეთრ ზემოქმედებას ან დეფორმაციას, მაშინ მას შეუძლია მოიქცეს როგორც პოლიკრისტალი და გაიყოს პატარა ნაჭრებად. ამასთან, თუ ამ ნაწილებს დრო დაუთმობთ, მაშინ მალე ისინი ერთმანეთს დაუბრუნდებიან და გადადიან ბლანტი სითხის მდგომარეობაში.

ნაერთების ამ მდგომარეობას არ აქვს სპეციფიკური ტემპერატურა, რომლის დროსაც ხდება ფაზის გადასვლა. ეს პროცესი დიდად არის გახანგრძლივებული, ზოგჯერ კი ათობით წლის განმავლობაში (მაგალითად, დაბალი წნევის პოლიეთილენის დაშლა).

ამორფული ნივთიერებების მაგალითები

ასეთი ნივთიერებების მრავალი მაგალითია. მოდით დავასახელოთ ზოგიერთი ყველაზე ილუსტრირებული და ხშირად გვხვდება.

1. შოკოლადი ტიპიური ამორფული ნივთიერებაა.
2. ფისები, მათ შორის ფენოლ-ფორმალდეჰიდის ფისები, ყველა პლასტმასი.
3. ქარვა.
4. ნებისმიერი შემადგენლობის მინა.
5. ბიტუმი.
6. ტარი.
7. ცვილი და სხვები.

ამორფული სხეული იქმნება ძალიან ნელი კრისტალიზაციის შედეგად, ანუ ხსნარის სიბლანტის ზრდა ტემპერატურის დაქვეითებით. ხშირად ძნელია ასეთი ნივთიერებების მყარი წოდება, მათ უფრო ხშირად მოიხსენიებენ როგორც ბლანტი სქელი სითხეები.

იმ ნაერთებს, რომლებიც საერთოდ არ კრისტალიზდებიან მყარი გამყარების დროს, აქვთ განსაკუთრებული სახელმწიფო. მათ სათვალეები ეწოდებათ, ხოლო შუშის შტატი.

მინის ნივთიერებები

კრისტალური და ამორფული ორგანოების თვისებები მსგავსია, როგორც გავარკვიეთ, საერთო წარმოშობისა და ერთიანი შინაგანი ხასიათის გამო. მაგრამ ზოგჯერ ნივთიერებების განსაკუთრებული მდგომარეობა, რომელსაც მინისკენა ჰქვია, მათგან ცალკე განიხილება. ეს არის ჰომოგენური მინერალური ხსნარი, რომელიც კრისტალიზდება და აძლიერებს სივრცითი ლაქების წარმოქმნის გარეშე. ანუ ის ყოველთვის რჩება იზოტროპული თვისებების შეცვლის თვალსაზრისით.

მაგალითად, ჩვეულებრივი ფანჯრის მინის არ აქვს ზუსტი დნობის წერტილი. ეს, უბრალოდ, ამ მაჩვენებლის ზრდით, ნელა დნება, არბილებს და გადაიქცევა თხევად მდგომარეობაში. თუ გავლენა შეჩერებულია, მაშინ საპირისპირო პროცესი წავა და დაიწყება სოლიდარობა, მაგრამ კრისტალიზაციის გარეშე.

ასეთი ნივთიერებები ძალიან მოსწონთ, დღეს ჭიქა არის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული და მოთხოვნადი სამშენებლო მასალა მთელს მსოფლიოში.