Welke grafiek komt overeen met de amorfe toestand van een vaste stof. Amorfe lichamen

FYSICA 8E RANG

Verslag over het onderwerp:

‘Amorfe lichamen. Het smelten van amorfe lichamen.”

leerling van groep 8:

2009

Amorfe lichamen.

Laten we een experiment doen. We hebben een stuk plasticine nodig, stearine kaars en een elektrische open haard. Laten we plasticine en een kaars op gelijke afstanden van de open haard plaatsen. Na enige tijd zal een deel van de stearine smelten (vloeibaar worden) en een deel zal in de vorm van een vast stuk achterblijven. Tegelijkertijd zal de plasticine slechts een beetje zacht worden. Na een tijdje zal alle stearine smelten en zal de plasticine geleidelijk langs het oppervlak van de tafel "corroderen", waardoor hij steeds zachter wordt.

Er zijn dus lichamen die niet zacht worden als ze smelten, maar onmiddellijk van een vaste toestand in een vloeistof veranderen. Tijdens het smelten van dergelijke lichamen is het altijd mogelijk om de vloeistof te scheiden van het nog niet gesmolten (vaste) deel van het lichaam. Deze lichamen zijn dat kristallijn. Er zijn ook vaste stoffen die bij verhitting geleidelijk zachter worden en steeds vloeibaarder worden. Voor dergelijke lichamen is het onmogelijk om de temperatuur aan te geven waarbij ze vloeibaar worden (smelten). Deze lichamen worden genoemd amorf.

Laten we het volgende experiment doen. Gooi een stukje hars of was in een glazen trechter en laat het erin zitten warme kamer. Na ongeveer een maand zal blijken dat de was de vorm van een trechter heeft aangenomen en er zelfs in de vorm van een "stroom" uit begint te stromen (fig. 1). In tegenstelling tot kristallen, die vrijwel altijd hun eigen vorm behouden, vertonen amorfe lichamen zelfs bij lage temperaturen vloeibaarheid. Daarom kunnen ze worden beschouwd als zeer dikke en stroperige vloeistoffen.

De structuur van amorfe lichamen. Uit onderzoek met een elektronenmicroscoop en met behulp van röntgenstraling blijkt dat er in amorfe lichamen geen strikte volgorde bestaat in de rangschikking van hun deeltjes. Kijk eens, figuur 2 toont de rangschikking van deeltjes in kristallijn kwarts, en rechts toont de rangschikking van deeltjes in amorf kwarts. Deze stoffen bestaan ​​uit dezelfde deeltjes: moleculen van siliciumoxide SiO 2.

Kristallijne staat kwarts wordt verkregen als gesmolten kwarts langzaam wordt afgekoeld. Als de smelt snel afkoelt, hebben de moleculen geen tijd om zich in ordelijke rijen te ‘opstellen’, en het resultaat zal amorf kwarts zijn.

Deeltjes van amorfe lichamen oscilleren continu en willekeurig. Ze kunnen vaker van plaats naar plaats springen dan kristaldeeltjes. Dit wordt ook mogelijk gemaakt door het feit dat de deeltjes van amorfe lichamen zich ongelijk dicht bevinden: er zitten holtes tussen.

Kristallisatie van amorfe lichamen. Na verloop van tijd (enkele maanden, jaren) transformeren amorfe stoffen spontaan in een kristallijne toestand. Suikersnoepjes of verse honing die alleen op een warme plaats wordt achtergelaten, worden bijvoorbeeld na een paar maanden ondoorzichtig. Ze zeggen dat honing en snoep ‘geglaceerd’ zijn. Door een snoepriet te breken of honing op te scheppen met een lepel, zullen we daadwerkelijk de suikerkristallen zien die zich hebben gevormd.

Spontane kristallisatie van amorfe lichamen geeft aan dat de kristallijne toestand van een stof stabieler is dan de amorfe. De intermoleculaire theorie legt het op deze manier uit. Intermoleculaire aantrekkings- en afstotingskrachten zorgen ervoor dat deeltjes van een amorf lichaam bij voorkeur naar de plek springen waar zich holtes bevinden. Als resultaat verschijnt er een meer geordende rangschikking van deeltjes dan voorheen, dat wil zeggen dat er een polykristal wordt gevormd.

Smelten van amorfe lichamen.

Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de energie van de vibrerende beweging van atomen toe stevig lichaam neemt toe en uiteindelijk komt er een moment waarop de bindingen tussen atomen beginnen te verbreken. In dit geval verandert de vaste stof in een vloeibare toestand. Deze transitie heet smeltend. Bij een vaste druk vindt het smelten plaats bij een strikt gedefinieerde temperatuur.

De hoeveelheid warmte die nodig is om een ​​massa-eenheid van een stof bij het smeltpunt in een vloeistof om te zetten, wordt genoemd specifieke hitte smeltend λ .

Een massasubstantie laten smelten M het is noodzakelijk om een ​​hoeveelheid warmte te verbruiken die gelijk is aan:

Q = λm .

Het proces van het smelten van amorfe lichamen verschilt van smelten kristallijne lichamen. Naarmate de temperatuur stijgt, worden amorfe lichamen geleidelijk zachter en stroperiger totdat ze in vloeistof veranderen. Amorfe lichamen in tegenstelling tot kristallen hebben ze geen specifiek smeltpunt. De temperatuur van amorfe lichamen verandert voortdurend. Dit gebeurt omdat in amorfe vaste stoffen, net als in vloeistoffen, moleculen ten opzichte van elkaar kunnen bewegen. Bij verhitting neemt hun snelheid toe en neemt de afstand tussen hen toe. Als gevolg hiervan wordt het lichaam zachter en zachter totdat het in vloeistof verandert. Wanneer amorfe lichamen stollen, daalt hun temperatuur ook voortdurend.

In tegenstelling tot kristallijne vaste stoffen bestaat er geen strikte volgorde in de rangschikking van deeltjes in een amorfe vaste stof.

Hoewel amorfe vaste stoffen hun vorm kunnen behouden, hebben ze geen kristalrooster. Een bepaald patroon wordt alleen waargenomen voor moleculen en atomen die zich in de buurt bevinden. Deze bestelling wordt genoemd bestelling sluiten . Het herhaalt zich niet in alle richtingen en blijft niet over lange afstanden bestaan, zoals bij kristallijne lichamen.

Voorbeelden van amorfe lichamen zijn glas, barnsteen, kunstharsen, was, paraffine, plasticine, enz.

Kenmerken van amorfe lichamen

Atomen in amorfe lichamen trillen rond punten die willekeurig gelokaliseerd zijn. Daarom lijkt de structuur van deze lichamen op de structuur van vloeistoffen. Maar de deeltjes daarin zijn minder mobiel. De tijd dat ze rond de evenwichtspositie oscilleren is langer dan in vloeistoffen. Ook sprongen van atomen naar een andere positie komen veel minder vaak voor.

Hoe gedragen kristallijne vaste stoffen zich bij verhitting? Ze beginnen op een gegeven moment te smelten smeltpunt. En gedurende enige tijd bevinden ze zich tegelijkertijd in een vaste en vloeibare toestand, totdat de hele substantie smelt.

Amorfe vaste stoffen hebben geen specifiek smeltpunt . Bij verhitting smelten ze niet, maar worden ze geleidelijk zachter.

Plaats een stuk plasticine in de buurt van het verwarmingsapparaat. Na een tijdje wordt het zacht. Dit gebeurt niet onmiddellijk, maar over een bepaalde periode.

Omdat de eigenschappen van amorfe lichamen vergelijkbaar zijn met de eigenschappen van vloeistoffen, worden ze beschouwd als onderkoelde vloeistoffen met een zeer hoge viscositeit (bevroren vloeistoffen). Bij normale omstandigheden ze kunnen niet stromen. Maar bij verhitting komen sprongen van atomen daarin vaker voor, neemt de viscositeit af en worden amorfe lichamen geleidelijk zachter. Hoe hoger de temperatuur, hoe lager de viscositeit, en geleidelijk wordt het amorfe lichaam vloeibaar.

Gewoon glas is een massief amorf lichaam. Het wordt verkregen door siliciumoxide, soda en kalk te smelten. Door het mengsel te verwarmen tot 1400 o C wordt een vloeibare glasachtige massa verkregen. Bij het afkoelen vloeibaar glas stolt niet zoals kristallijne lichamen, maar blijft een vloeistof, waarvan de viscositeit toeneemt en de vloeibaarheid afneemt. Onder normale omstandigheden lijkt het ons een vast lichaam. Maar in feite is het een vloeistof met een enorme viscositeit en vloeibaarheid, zo laag dat deze nauwelijks te onderscheiden is door de meest ultragevoelige instrumenten.

De amorfe toestand van een stof is onstabiel. Na verloop van tijd verandert het geleidelijk van een amorfe toestand in een kristallijne toestand. Dit proces binnen verschillende stoffen gaat mee met verschillende snelheden. We zien dat snoepriet bedekt raakt met suikerkristallen. Dit kost niet veel tijd.

En om kristallen te laten vormen gewoon glas, er moet veel tijd verstrijken. Tijdens kristallisatie verliest glas zijn sterkte en transparantie, wordt het troebel en wordt het broos.

Isotropie van amorfe lichamen

In kristallijne vaste stoffen fysieke eigenschappen variëren in verschillende richtingen. Maar in amorfe lichamen zijn ze in alle richtingen hetzelfde. Dit fenomeen heet isotropie .

Een amorf lichaam geleidt elektriciteit en warmte gelijkmatig in alle richtingen en breekt licht gelijkmatig. Geluid plant zich in amorfe lichamen ook gelijkmatig in alle richtingen voort.

De eigenschappen van amorfe stoffen worden gebruikt moderne technologieën. Van bijzonder belang zijn metaallegeringen die geen kristallijne structuur hebben en tot amorfe vaste stoffen behoren. Ze worden genoemd metalen bril . Hun fysieke, mechanische, elektrische en andere eigenschappen verschillen van vergelijkbare eigenschappen gewone metalen ten goede.

Daarom gebruiken ze in de geneeskunde amorfe legeringen waarvan de sterkte groter is dan die van titanium. Ze worden gebruikt om schroeven of platen te maken die gebroken botten met elkaar verbinden. In tegenstelling tot titanium bevestigingsmiddelen valt dit materiaal geleidelijk uiteen en wordt het na verloop van tijd vervangen door botmateriaal.

Legeringen met hoge sterkte worden gebruikt bij de vervaardiging van metaalsnijgereedschappen, fittingen, veren en mechanismeonderdelen.

In Japan is een amorfe legering met hoge magnetische permeabiliteit ontwikkeld. Door het te gebruiken in transformatorkernen in plaats van getextureerde transformatorstaalplaten kunnen wervelstroomverliezen twintig keer worden verminderd.

Amorfe metalen hebben dat wel unieke eigenschappen. Ze worden het materiaal van de toekomst genoemd.

We moeten niet vergeten dat niet alle lichamen die op planeet Aarde bestaan ​​een kristallijne structuur hebben. Uitzonderingen op de regel worden ‘amorfe lichamen’ genoemd. Hoe zijn zij verschillend? Gebaseerd op de vertaling deze term- amorf - er kan worden aangenomen dat dergelijke stoffen qua vorm of uiterlijk van andere verschillen. We hebben het over de afwezigheid van het zogenaamde kristalrooster. Het splitsingsproces dat randen produceert, vindt niet plaats. Amorfe lichamen onderscheiden zich ook door het feit dat ze er niet afhankelijk van zijn omgeving, en hun eigenschappen zijn constant. Dergelijke stoffen worden isotroop genoemd.

Een korte beschrijving van amorfe lichamen

Van schoolcursus Natuurkundigen kunnen zich herinneren dat amorfe stoffen een structuur hebben waarin de atomen daarin in een chaotische volgorde zijn gerangschikt. Alleen aangrenzende constructies waar een dergelijke opstelling wordt geforceerd, kunnen een specifieke locatie hebben. Maar toch, door een analogie te trekken met kristallen, hebben amorfe lichamen geen strikte ordening van moleculen en atomen (in de natuurkunde wordt deze eigenschap ‘langeafstandsorde’ genoemd). Uit onderzoek is gebleken dat deze stoffen qua structuur vergelijkbaar zijn met vloeistoffen.

Sommige lichamen (we kunnen bijvoorbeeld siliciumdioxide nemen, waarvan de formule SiO 2 is) kunnen tegelijkertijd in een amorfe toestand verkeren en een kristallijne structuur hebben. Kwarts in de eerste versie heeft de structuur van een onregelmatig rooster, in de tweede - een regelmatige zeshoek.

Eigendom nr. 1

Zoals hierboven vermeld, hebben amorfe lichamen geen kristalrooster. Hun atomen en moleculen hebben een korte plaatsingsvolgorde, wat de eerste zal zijn onderscheidend kenmerk van deze stoffen.

Eigendom nr. 2

Deze lichamen zijn verstoken van vloeibaarheid. Om de tweede eigenschap van stoffen beter uit te leggen, kunnen we dit doen aan de hand van het voorbeeld van was. Het is geen geheim dat als je water in een trechter giet, het er gewoon uit stroomt. Hetzelfde zal gebeuren met alle andere vloeibare stoffen. Maar de eigenschappen van amorfe lichamen laten hen niet toe dergelijke "trucs" uit te voeren. Als de was in een trechter wordt geplaatst, zal deze zich eerst over het oppervlak verspreiden en pas daarna eruit beginnen te lopen. Dit komt door het feit dat moleculen in een stof van de ene evenwichtspositie naar een geheel andere springen, zonder dat ze een primaire locatie hebben.

Eigendom nr. 3

Het is tijd om over het smeltproces te praten. Er moet aan worden herinnerd dat amorfe stoffen geen specifieke temperatuur hebben waarbij het smelten begint. Naarmate de temperatuur stijgt, wordt het lichaam geleidelijk zachter en verandert het vervolgens in vloeistof. Natuurkundigen richten zich altijd niet op de temperatuur waarbij dit proces begon op te treden, maar bij het overeenkomstige smelttemperatuurbereik.

Eigendom nr. 4

Het is hierboven al genoemd. Amorfe lichamen zijn isotroop. Dat wil zeggen dat hun eigenschappen in welke richting dan ook onveranderd blijven, zelfs als de verblijfsomstandigheden op bepaalde plaatsen anders zijn.

Eigendom nr. 5

Iedereen heeft minstens één keer opgemerkt dat het glas na een bepaalde periode troebel begon te worden. Deze eigenschap van amorfe lichamen gaat gepaard met verhoogde interne energie (deze is meerdere malen groter dan die van kristallen). Hierdoor kunnen deze stoffen gemakkelijk in een kristallijne toestand terechtkomen.

Overgang naar de kristallijne staat

Na een bepaalde tijd transformeert elk amorf lichaam in een kristallijne staat. Dit kan worden waargenomen in het dagelijks leven van een persoon. Als u bijvoorbeeld snoep of honing een aantal maanden laat staan, merkt u misschien dat ze allebei hun transparantie hebben verloren. De gemiddelde persoon zal zeggen dat ze gewoon met een suikerlaagje bedekt zijn. Als je het lichaam breekt, zul je inderdaad de aanwezigheid van suikerkristallen opmerken.

Dus als we hierover praten, is het noodzakelijk om te verduidelijken dat spontane transformatie naar een andere toestand te wijten is aan het feit dat amorfe stoffen onstabiel zijn. Als je ze vergelijkt met kristallen, kun je begrijpen dat deze laatste vele malen “krachtiger” zijn. Dit feit kan worden verklaard met behulp van de intermoleculaire theorie. Volgens deze theorie springen moleculen voortdurend van de ene plaats naar de andere, waardoor ze de holtes opvullen. Na verloop van tijd wordt een stabiel kristalrooster gevormd.

Smelten van amorfe lichamen

Het proces van het smelten van amorfe lichamen is het moment waarop, bij een stijging van de temperatuur, alle bindingen tussen atomen worden vernietigd. Dit is wanneer de stof in een vloeistof verandert. Als de smeltomstandigheden zodanig zijn dat de druk gedurende de gehele periode hetzelfde is, moet ook de temperatuur worden vastgelegd.

Vloeibare kristallen

In de natuur zijn er lichamen met een vloeibaar-kristallijne structuur. In de regel zijn ze opgenomen in de lijst met organische stoffen en hebben hun moleculen een draadachtige vorm. De lichamen waarover we praten over, hebben de eigenschappen van vloeistoffen en kristallen, namelijk vloeibaarheid en anisotropie.

In dergelijke stoffen bevinden de moleculen zich evenwijdig aan elkaar, maar er is geen vaste afstand ertussen. Ze bewegen constant, maar zijn niet bereid om van richting te veranderen, dus bevinden ze zich constant in één positie.

Amorfe metalen

Amorfe metalen zijn bij de gemiddelde persoon beter bekend als metalen glazen.

In 1940 begonnen wetenschappers te praten over het bestaan ​​van deze lichamen. Zelfs toen werd bekend dat speciaal door vacuümdepositie geproduceerde metalen dat niet hadden kristalroosters. En slechts 20 jaar later werd het eerste glas van dit type geproduceerd. Speciale aandacht het veroorzaakte geen wetenschappers; en pas na nog eens tien jaar begonnen Amerikaanse en Japanse professionals, en daarna Koreaanse en Europese, over hem te praten.

Amorfe metalen worden gekenmerkt door hun viscositeit hoog niveau sterkte en corrosiebestendigheid.

De meeste stoffen in het gematigde klimaat van de aarde bevinden zich in een vaste toestand. Vaste stoffen behouden niet alleen hun vorm, maar ook hun volume.

Gebaseerd op de aard van de relatieve rangschikking van deeltjes, worden vaste stoffen onderverdeeld in drie typen: kristallijn, amorf en composieten.

Amorfe lichamen. Voorbeelden van amorfe lichamen zijn onder meer glas, verschillende geharde harsen (barnsteen), kunststoffen, enz. Als een amorf lichaam wordt verwarmd, wordt het geleidelijk zachter en neemt de overgang naar een vloeibare toestand een aanzienlijk temperatuurbereik in beslag.

De gelijkenis met vloeistoffen wordt verklaard door het feit dat atomen en moleculen van amorfe lichamen, net als vloeibare moleculen, een ‘gesettelde levensduur’ hebben. Er is geen specifiek smeltpunt, dus amorfe lichamen kunnen worden beschouwd als onderkoelde vloeistoffen met een zeer hoge viscositeit. De afwezigheid van een langeafstandsorde in de rangschikking van atomen van amorfe lichamen leidt tot het feit dat een substantie in een amorfe toestand een lagere dichtheid heeft dan in een kristallijne toestand.

Wanorde in de rangschikking van atomen van amorfe lichamen leidt ertoe dat de gemiddelde afstand tussen atomen is verschillende richtingen hetzelfde, daarom zijn ze isotroop, dat wil zeggen dat alle fysieke eigenschappen (mechanisch, optisch, enz.) Niet afhankelijk zijn van de richting van externe invloed. Tekenen van een amorf lichaam zijn dat wel onregelmatige vorm gebroken oppervlakken. Amorfe lichamen veranderen na lange tijd nog steeds van vorm onder invloed van de zwaartekracht. Hierdoor lijken ze op vloeistoffen. Naarmate de temperatuur stijgt, vindt deze vormverandering sneller plaats. De amorfe toestand is onstabiel; er vindt een overgang plaats van de amorfe toestand naar de kristallijne toestand. (Het glas wordt troebel.)

Kristallijne lichamen. Als er periodiciteit is in de rangschikking van atomen (volgorde op lange afstand), is de vaste stof kristallijn.

Als je zoutkorrels met een vergrootglas of microscoop bekijkt, zul je merken dat ze worden beperkt door platte randen. De aanwezigheid van zulke gezichten is een teken dat je in een kristallijne staat verkeert.

Een lichaam dat uit één kristal bestaat, wordt een enkel kristal genoemd. De meeste kristallijne lichamen bestaan ​​uit veel willekeurig gelokaliseerde kleine kristallen die aan elkaar zijn gegroeid. Dergelijke lichamen worden polykristallen genoemd. Een stuk suiker is een polykristallijn lichaam. Kristallen van verschillende stoffen hebben verschillende vormen. De afmetingen van de kristallen zijn ook gevarieerd. De afmetingen van polykristallijne kristallen kunnen in de loop van de tijd veranderen. Kleine ijzerkristallen veranderen in grote, dit proces wordt versneld door stoten en schokken, het komt voor in stalen bruggen, spoorwegrails etc., hierdoor neemt de sterkte van de constructie in de loop van de tijd af.



Zoveel lichamen zijn hetzelfde chemische samenstelling in kristallijne toestand kunnen ze, afhankelijk van de omstandigheden, in twee of meer varianten voorkomen. Deze eigenschap wordt polymorfisme genoemd. Ice heeft maximaal tien wijzigingen bekend. Koolstofpolymorfisme - grafiet en diamant.

Een essentiële eigenschap van een enkel kristal is anisotropie - de ongelijkheid van zijn eigenschappen (elektrisch, mechanisch, enz.) in verschillende richtingen.

Polykristallijne lichamen zijn isotroop, dat wil zeggen dat ze in alle richtingen dezelfde eigenschappen vertonen. Dit wordt verklaard door het feit dat de kristallen waaruit het polykristallijne lichaam bestaat willekeurig ten opzichte van elkaar zijn georiënteerd. Als gevolg hiervan is geen van de richtingen anders dan de andere.

Er zijn composietmaterialen gemaakt mechanische eigenschappen die superieur zijn aan natuurlijke materialen. Composietmaterialen (composieten) bestaan ​​uit een matrix en vulstoffen. Polymeer, metaal, koolstof of keramische materialen. Vulstoffen kunnen bestaan ​​uit snorharen, vezels of draden. Composietmaterialen omvatten in het bijzonder gewapend beton en ferrografiet.

Gewapend beton is een van de hoofdtypen bouwmaterialen. Het is een combinatie van beton- en staalwapening.

IJzergrafiet is een metaalkeramisch materiaal dat bestaat uit ijzer (95-98%) en grafiet (2-5%). Er worden lagers en bussen voor verschillende machinecomponenten en mechanismen van gemaakt.

Glasvezel is ook een composietmateriaal, een mengsel van glasvezels en geharde hars.

Menselijke en dierlijke botten zijn een composietmateriaal dat uit twee totaal verschillende componenten bestaat: collageen en mineraal materiaal.

MINISTERIE VAN ONDERWIJS

FYSICA 8E RANG

Verslag over het onderwerp:

“Amorfe lichamen. Het smelten van amorfe lichamen.”

leerling van groep 8:

2009

Amorfe lichamen.

Laten we een experiment doen. We hebben een stuk plasticine, een stearinekaars en een elektrische open haard nodig. Laten we plasticine en een kaars op gelijke afstanden van de open haard plaatsen. Na enige tijd zal een deel van de stearine smelten (vloeibaar worden) en een deel zal in de vorm van een vast stuk achterblijven. Tegelijkertijd zal de plasticine slechts een beetje zacht worden. Na enige tijd zal alle stearine smelten en zal de plasticine geleidelijk langs het oppervlak van de tafel "corroderen", waardoor deze steeds zachter wordt.

Er zijn dus lichamen die niet zacht worden als ze smelten, maar onmiddellijk van een vaste toestand in een vloeistof veranderen. Tijdens het smelten van dergelijke lichamen is het altijd mogelijk om de vloeistof te scheiden van het nog niet gesmolten (vaste) deel van het lichaam. Deze lichamen zijn dat kristallijn. Er zijn ook vaste stoffen die bij verhitting geleidelijk zachter worden en steeds vloeibaarder worden. Voor dergelijke lichamen is het onmogelijk om de temperatuur aan te geven waarbij ze vloeibaar worden (smelten). Deze lichamen worden genoemd amorf.

Laten we het volgende experiment doen. Gooi een stukje hars of was in een glazen trechter en laat het in een warme kamer liggen. Na ongeveer een maand zal blijken dat de was de vorm van een trechter heeft aangenomen en er zelfs in de vorm van een "stroom" uit begint te stromen (fig. 1). In tegenstelling tot kristallen, die vrijwel altijd hun eigen vorm behouden, vertonen amorfe lichamen zelfs bij lage temperaturen vloeibaarheid. Daarom kunnen ze worden beschouwd als zeer dikke en stroperige vloeistoffen.

De structuur van amorfe lichamen. Uit onderzoek met een elektronenmicroscoop en met behulp van röntgenstraling blijkt dat er in amorfe lichamen geen strikte volgorde bestaat in de rangschikking van hun deeltjes. Kijk eens, figuur 2 toont de rangschikking van deeltjes in kristallijn kwarts, en rechts toont de rangschikking van deeltjes in amorf kwarts. Deze stoffen bestaan ​​uit dezelfde deeltjes: moleculen van siliciumoxide SiO 2.

De kristallijne toestand van kwarts wordt verkregen als gesmolten kwarts langzaam wordt afgekoeld. Als de smelt snel afkoelt, hebben de moleculen geen tijd om zich in ordelijke rijen te ‘opstellen’, en het resultaat zal amorf kwarts zijn.

Deeltjes van amorfe lichamen oscilleren continu en willekeurig. Ze kunnen vaker van plaats naar plaats springen dan kristaldeeltjes. Dit wordt ook mogelijk gemaakt door het feit dat de deeltjes van amorfe lichamen zich ongelijk dicht bevinden: er zijn holtes ertussen.

Kristallisatie van amorfe lichamen. Na verloop van tijd (enkele maanden, jaren) transformeren amorfe stoffen spontaan in een kristallijne toestand. Suikersnoepjes of verse honing die alleen op een warme plaats wordt achtergelaten, worden bijvoorbeeld na een paar maanden ondoorzichtig. Ze zeggen dat honing en snoep ‘geglaceerd’ zijn. Door een zuurstok te breken of honing op te scheppen met een lepel, zullen we daadwerkelijk de suikerkristallen zien die zich hebben gevormd.

Spontane kristallisatie van amorfe lichamen geeft aan dat de kristallijne toestand van een stof stabieler is dan de amorfe. De intermoleculaire theorie legt het op deze manier uit. Intermoleculaire aantrekkings- en afstotingskrachten zorgen ervoor dat deeltjes van een amorf lichaam bij voorkeur naar de plek springen waar zich holtes bevinden. Als resultaat verschijnt er een meer geordende rangschikking van deeltjes dan voorheen, dat wil zeggen dat er een polykristal wordt gevormd.

Smelten van amorfe lichamen.

Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de energie van de vibrerende beweging van atomen in een vaste stof toe en uiteindelijk komt er een moment waarop de bindingen tussen atomen beginnen te verbreken. In dit geval verandert de vaste stof in een vloeibare toestand. Deze transitie heet smeltend. Bij een vaste druk vindt het smelten plaats bij een strikt gedefinieerde temperatuur.

De hoeveelheid warmte die nodig is om een ​​eenheidsmassa van een stof op het smeltpunt in een vloeistof om te zetten, wordt de soortelijke smeltwarmte genoemd. λ .

Een massasubstantie laten smelten M het is noodzakelijk om een ​​hoeveelheid warmte te verbruiken die gelijk is aan:

Q = λm .

Het proces van het smelten van amorfe lichamen verschilt van het smelten van kristallijne lichamen. Naarmate de temperatuur stijgt, worden amorfe lichamen geleidelijk zachter en stroperiger totdat ze in vloeistof veranderen. Amorfe lichamen hebben, in tegenstelling tot kristallen, geen specifiek smeltpunt. De temperatuur van amorfe lichamen verandert voortdurend. Dit gebeurt omdat in amorfe vaste stoffen, net als in vloeistoffen, moleculen ten opzichte van elkaar kunnen bewegen. Bij verhitting neemt hun snelheid toe en neemt de afstand tussen hen toe. Als gevolg hiervan wordt het lichaam zachter en zachter totdat het in vloeistof verandert. Wanneer amorfe lichamen stollen, daalt hun temperatuur ook voortdurend.