Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe is vloeistof gerelateerd aan een amorfe vaste stof?

Vloeistoffen en amorfe vaste stoffen zijn op een fascinerende manier gerelateerd, voornamelijk door hun gebrek aan langeafstandsorde . Hier is een uitsplitsing:

Belangrijke overeenkomsten:

* Gebrek aan langeafstandsvolgorde: Zowel vloeistoffen als amorfe vaste stoffen missen een herhalende, kristallijne structuur. Hun atomen of moleculen zijn willekeurig gerangschikt, in tegenstelling tot de geordende, roosterachtige structuur van een kristallijne vaste stof.

* flexibiliteit: Beide stoffen kunnen gemakkelijk worden vervormd vanwege hun ongeordende structuur.

* Vloeistofgedrag: Hoewel niet strikt een vloeistof, vertonen amorfe vaste stoffen enig vloeiend gedrag. Ze kunnen langzaam stromen over zeer lange tijdschalen. Denk aan glas, dat in de loop van de eeuwen zal vervormen onder zijn eigen gewicht.

* Niet-discrete smeltpunt: In tegenstelling tot kristallijne vaste stoffen met een gedefinieerd smeltpunt, vertonen zowel vloeistoffen als amorfe vaste stoffen een geleidelijke overgang van vaste-achtige naar vloeistofachtig gedrag. Dit is de reden waarom glas geleidelijk verzacht wanneer verwarmd, in plaats van abrupt smelten als ijs.

Belangrijkste verschillen:

* viscositeit: Vloeistoffen zijn over het algemeen veel minder viskeus dan amorfe vaste stoffen. Ze stromen gemakkelijk, terwijl amorfe vaste stoffen behoorlijk rigide kunnen zijn.

* diffusie: Diffusie treedt veel sneller op in vloeistoffen dan in amorfe vaste stoffen.

* Oppervlaktespanning: Vloeistoffen vertonen oppervlaktespanning, wat geen eigenschap is van amorfe vaste stoffen.

* kristalliniteit: Vloeistoffen missen elke kristalstructuur, terwijl sommige amorfe vaste stoffen gedeeltelijk kristallijn kunnen zijn.

Denk er op deze manier aan:

Amorfe vaste stoffen zijn als vloeistoffen die "bevroren" zijn in een niet-kristallijne toestand. Door hun ongeordende structuur en gebrek aan langeafstandsvolgorde gedragen ze zich enigszins als vloeistoffen, maar hun hoge viscositeit laat hen stevig lijken.

Hier is een real-world voorbeeld:

* glas: Hoewel we glas als solide beschouwen, is het eigenlijk een amorfe vaste stof. De atomen zijn willekeurig gerangschikt, als een vloeistof, maar het is extreem viskeus en lijkt solide. Over zeer lange periodes zal glas stromen, daarom zijn oude ramen dikker aan de onderkant dan de bovenkant.

In wezen bestaan ​​vloeistoffen en amorfe vaste stoffen op een spectrum van orde en vloeibaarheid. Het belangrijkste verschil ligt in hun mate van viscositeit, maar hun gebrek aan langeafstandsvolgorde is de rode draad die hen bindt.