Amorphe Festkörperstruktur, Eigenschaften, Beispiele

Der amorphe Feststoffe Sie sind diejenigen, die keine ordentliche lange Struktur haben. Sie sind das Gegenteil von dem, was durch einen kristallinen Feststoff bekannt ist. Ihre Partikel sind auf chaotische Weise assoziiert, ähnlich der von Flüssigkeiten, jedoch mit ausreichender Kraft, um in einer festen Struktur Kohäsion zu.

Dieser amorphe Charakter ist häufiger als man denken könnte; Es ist in der Tat einer der möglichen Staaten, die die kondensierte Substanz annehmen kann. Dies versteht.

Baumwolle von Zucker ist ein Beispiel für ein festes Amorph. Quelle: Pixabay.

Das Obige wird normalerweise auf reine Substanzen angewendet, ob Elemente oder Verbindungen. Es ist aber auch bei Gemischen gültig. Viele feste Gemische sind amorph, wie bei Baumwolle aus Zucker, Schokolade, Mayonnaise oder Kartoffelpüree.

Derjenige, den ein Feststoff amorph ist, macht es nicht weniger wertvoll als ein Kristalline. Die strukturelle Störung gibt ihm manchmal einzigartige Eigenschaften, die nicht in einem kristallinen Zustand aufweisen würden. Zum Beispiel wird amorphes Silizium in der Photovoltaikindustrie vor dem Objektiv für bestimmte kleine Anwendungen bevorzugt.

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Struktur amorpher Feststoffe

Unterschied zwischen einer kristallinen Struktur und einer amorphen Struktur. Quelle: Gabriel Bolívar.

Die Struktur eines amorphen Feststoffs ist chaotisch; Es fehlt Periodizität oder ein strukturelles Muster. Das überlegene Bild zeigt diesen Punkt. Es entspricht einem kristallinen Feststoff, während B einen festen Amorph darstellt. Es ist zu beachten.

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Wenn B auch gesehen wird, ist zu sehen, dass es Räume gibt, die leer zu sein scheinen; Das heißt, die Struktur zeigt Mängel oder Unregelmäßigkeiten. Ein Teil der mikroskopischen oder inneren Störung eines amorphen Feststoffs ist daher auf die Tatsache zurückzuführen.

Zunächst wurde das Zielfernrohr in der Reihenfolge der amorphen Festkörpern vorgenommen. In B gibt es kaum ein paar Rhombuss, die in Ordnung zu sein scheinen. Es können Regionen bestellt werden; Aber nur in der kurzen Reichweite.

Es wird dann gesagt, dass ein amorpher Feststoff aus unermesslichen Kristallen, die verschiedene Strukturen winzig sind. Die Summe all dieser Strukturen endet labyrinthisch und bedeutungslos: Die globale Struktur wird amorph und besteht aus einer Vielzahl von kristallinen Blöcken, die überall verstreut sind.

Eigenschaften

Die Eigenschaften eines amorphen Feststoffs variieren je nach Art seiner konformierten Partikel. Es gibt jedoch bestimmte allgemeine Merkmale, die erwähnt werden können. Amorphe Feststoffe können Glaskörper sein, wenn sie Aspekte wie Kristalle aufweisen; oder feuchtigkeitsspüle, harzig oder staubig.

Ihre unordentlichen Strukturen zu sein, erzeugen keine zuverlässigen X -Strahl -Beugungsspektren. Außerdem sind seine Schmelzpunkte nicht präzise, ​​sondern deckt ein Wertintervall ab.

Zum Beispiel kann der Schmelzpunkt für einen amorphen Feststoff zwischen 20 und 60 ° C variieren. In der Zwischenzeit schmelzen kristalline Feststoffe bei einer bestimmten Temperatur oder in einem engen Intervall, wenn sie viele Verunreinigungen enthalten.

Ein weiteres Merkmal amorpher Feststoffe ist, dass sie beim Brechen oder Bruch keine geometrischen und flachen Gesichter verursachen, sondern unregelmäßige Fragmente mit gekrümmten Gesichtern. Wenn sie nicht Glaskörper sind, werden sie als staubige und undurchsichtige Körper dargestellt.

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Vorbereitung

Mehr als ein amorpher Feststoff ist bequem, dieses Konzept als "amorpher Zustand" zu bewältigen. Alle Verbindungen (ionisch, molekular, polymer, metallisch usw.) Sie sind bis zu einem gewissen Grad fähig und wenn die experimentellen Bedingungen es zulassen, bilden Sie amorphe und nicht kristalline Festkörper.

Zum Beispiel werden in organischen Synthese feste Verbindungen am Anfang als staubige Massen erhalten. Sein Verunreinigungsgehalt ist so hoch, dass diese ihre molekulare Ordnung mit langer Zeit beeinflussen. Deshalb wird der Feststoff immer kristalliner, wenn das Produkt immer wieder reflektiert wird. Verliert seinen amorphen Charakter.

Dies bedeutet nicht, dass amorphe Feststoffe notwendigerweise unreine Materialien sind; Einige von ihnen sind amorph für ihre eigene chemische Natur.

Eine reine Substanz kann amorphisch verfestigen, wenn Ihre Flüssigkeit stark abkühlt, so dass ihre Partikel nicht kristallisieren, sondern eine Glaskörperkonfiguration anwenden. Das Abkühlen ist so schnell, dass Partikel nicht genug Zeit haben, um die kristallinen Blöcke aufzunehmen, die kaum "geboren" werden, die "geboren" sind.

Wasser zum Beispiel kann in einem vergassvollen Zustand existieren, amorph und nicht nur wie Eis.

Beispiele für amorphe Festkörper

Mineralien und Kunststoff

Obsidian ist einer der wenigen amorphen Mineralien, die bekannt sind. Quelle: Pixabay.

Praktisch jedes kristalline Material kann sich auf eine amorphe Form einstellen (und umgekehrt). Dies geschieht mit einigen Mineralien, die aus geochemischen Gründen ihre konventionellen Kristalle nicht formell festlegen konnten. Andere hingegen bilden keine Kristalle, sondern Glas; Dies ist der Fall von Obsidian.

Andererseits erstarrt Polymere dazu, amorphisch zu verfestigen, da ihre Moleküle zu groß sind, um eine geordnete Struktur zu definieren. Hier sind Harze, Gummi, Polystyrolschaum (Anime), Kunststoff, Teflon, Baquelita unter anderem.

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Biologisches Gewebe

Biologische Feststoffe sind meist amorph, wie z. B. Organgewebe, Haut, Haare, Hornhaut usw. Auch Fett- und Proteine ​​bilden amorphe Massen; Mit einer angemessenen Präparation können sie jedoch kristallisieren (DNA -Kristalle, Proteine, Fette).

Glas

Glas, ein amorphem Feststoff

Obwohl fast zuletzt, ist der repräsentativste amorphe Feststoff bei weitem das Glas selbst. Seine Komposition ist im Wesentlichen die gleiche wie die von Quartz: SiO₂. Sowohl Quarzkristall als auch Glas sind dreidimensionale kovalente Netzwerke; Nur das Glasnetzwerk ist unordentlich, mit si-or-Links unterschiedlicher Längen.

Metallische Glasprobe

Glas ist der amorphe feste Parzellen, und die Materialien, die ein ähnliches Erscheinungsbild erwerben.

Kohlenstoff und Metalle

Wir haben amorphen Kohlenstoff, der Kohlenstoff ist, der eine der wichtigsten für seine absorbierenden Fähigkeiten aktiviert hat. Es gibt auch Silizium und Deutschland amorph mit elektronischen Anwendungen, bei denen sie als Halbleiter fungieren.

Und schließlich gibt es amorphe Legierungen, dass sie aufgrund der Ungleichheit ihrer konformen Metallatome keine kristalline Struktur herstellen.

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