Сиз табышмактуу аморфтук заттар эмне экенин ойлонуп көрдүңүз беле? Түзүлүшү боюнча алар катуу жана суюктуктардан айырмаланат. Чындыгында, мындай органдар өзгөчө конденсацияланган абалда болот, ал кыска аралыкта гана тартипке ээ. Аморфтук заттардын мисалдары чайыр, айнек, янтарь, каучук, полиэтилен, поливинилхлорид (биздин сүйүктүү пластик терезелерибиз), ар кандай полимерлер жана башкалар. Булар кристалл торчосу жок катуу заттар. Аларга ошондой эле жабуучу мом, ар кандай чаптамалар, эбонит жана пластмассалар кирет.
Аморфтук заттардын адаттан тыш касиеттери
Бөлүү учурунда аморфтук денелерде беттер түзүлбөйт. Бөлүкчөлөр толугу менен туш келди жана бири-бирине жакын аралыкта. Алар абдан коюу жана илешкек болушу мүмкүн. Аларга тышкы таасирлер кандай таасир этет? Ар кандай температуралардын таасири астында денелер суюктук сыяктуу суюк жана ошол эле учурда бир топ ийкемдүү болуп калат. Тышкы таасир көпкө созулбаган учурда аморфтук түзүлүштөгү заттар күчтүү сокку менен майдаланып кетиши мүмкүн. узунсырткы таасир алардын жөн эле агып кетишине себеп болот.
Үйдө чайыр менен бир аз эксперимент жасап көрүңүз. Аны катуу бетке коюп, анын жай агып баштаганын байкайсыз. Туура, бул аморфтук зат! Ылдамдыгы температуранын көрсөткүчтөрүнө жараша болот. Эгер ал өтө жогору болсо, чайыр тезирээк жайылып баштайт.
Мындай органдарга дагы эмне мүнөздүү? Алар ар кандай формада болушу мүмкүн. Эгерде майда бөлүкчөлөр түрүндөгү аморфтук заттар идишке, мисалы, кумурага салынса, анда алар да идиш формасына ээ болот. Алар ошондой эле изотроптук, башкача айтканда, бардык багыттар боюнча бирдей физикалык касиеттерди көрсөтөт.
Эрүү жана башка мамлекеттерге өтүү. Металл жана айнек
Заттын аморфтук абалы кандайдыр бир температуранын сакталышын билдирбейт. Төмөн ылдамдыкта денелер тоңот, жогорку ылдамдыкта эрийт. Айтмакчы, мындай заттардын илешкектүүлүгү да ушуга көз каранды. Төмөн температуралар илешкектүүлүктүн төмөндөшүнө, жогорку температуралар, тескерисинче, жогорулатат.
Аморфтук типтеги заттар үчүн дагы бир өзгөчөлүгүн бөлүп көрсөтүүгө болот - кристаллдык абалга өтүү жана спонтандык. Эмне үчүн бул болуп жатат? Кристалл дененин ички энергиясы аморфтук денеге караганда бир топ аз. Муну айнек буюмдарынын мисалында көрө алабыз - убакыттын өтүшү менен көз айнек булуттанып калат.
Металл айнек - бул эмне? Металлды кристалл тордон алып салууга болотэрүү учурунда, башкача айтканда аморфтук түзүлүштөгү затты айнек сымал кылуу. Жасалма муздатууда катууланууда кайрадан кристалл торчо пайда болот. Аморфтук металл коррозияга укмуштуудай туруштук берет. Мисалы, андан жасалган бир унаанын кузову өзүнөн-өзү жок кылынбагандыктан, ар кандай каптоолорго муктаж болмок эмес. Аморфтук зат - атомдук түзүлүшү болуп көрбөгөндөй күчкө ээ болгон дене, бул аморфтук металлды бардык өнөр жай тармагында колдонууга болоорун билдирет.
Заттардын кристаллдык түзүлүшү
Металлдардын өзгөчөлүктөрүн жакшы билүү жана алар менен иштей билүү үчүн кээ бир заттардын кристаллдык түзүлүшүн билүү керек. Эгерде адамдардын эритмелердин структурасынын, технологиялык методдорунун жана эксплуатациялык мүнөздөмөлөрүнүн өзгөрүшү жөнүндө белгилүү билими болбосо, металл буюмдарын өндүрүү жана металлургия тармагы мындай өнүгүүгө жетише алмак эмес.
Заттын төрт абалы
Агрегациянын төрт абалы бар экени белгилүү: катуу, суюк, газ, плазма. Катуу аморфтук заттар кристаллдык да болушу мүмкүн. Мындай түзүлүш менен бөлүкчөлөрдүн жайгашуусундагы мейкиндик мезгилдүүлүгүн байкоого болот. Кристаллдардагы бул бөлүкчөлөр мезгилдүү кыймыл жасай алышат. Биз газ же суюк абалда байкаган бардык денелерде бөлүкчөлөрдүн кыймылын башаламан тартипсиздик түрүндө байкоого болот. Аморфтук катуу заттар (мисалы, металлдарконденсацияланган абал: эбонит, айнек буюмдар, чайырлар) тоңдурулган тибиндеги суюктуктар деп атоого болот, анткени алар формасын өзгөрткөндө илешкектүүлүк сыяктуу мүнөздүү өзгөчөлүктү байкай аласыз.
Аморфтук денелердин газдар менен суюктуктардан айырмасы
Деформация учурунда пластикалык, ийкемдүүлүк, катуулануу көрүнүштөрү көп денелерге мүнөздүү. Мындай мүнөздөмөлөргө кристаллдык жана аморфтук заттар көбүрөөк ээ, ал эми суюктуктар жана газдар андай эмес. Бирок, экинчи жагынан, алар көлөмдүн ийкемдүү өзгөрүшүнө салым кошоорун көрө аласыз.
Кристаллдык жана аморфтук заттар. Механикалык жана физикалык касиеттери
Кристалдык жана аморфтук заттар деген эмне? Жогоруда айтылгандай, аморфтук деп атоого болот, алар чоң илешкектүүлүк коэффициентине ээ жана кадимки температурада алардын суюктугу мүмкүн эмес. Бирок жогорку температура, тескерисинче, суюктук сыяктуу суюк болууга мүмкүндүк берет.
Кристалл тибиндеги заттар таптакыр башкача көрүнөт. Бул катуу заттар тышкы басымга жараша өздөрүнүн эрүү температурасына ээ болушу мүмкүн. Эгер суюктук муздаса, кристаллдарды алуу мүмкүн. Эгер белгилүү бир чараларды көрбөсөңүз, анда суюк абалда кристаллдашуу борборлору пайда боло баштаганын байкай аласыз. Бул борборлорду курчап турган аймакта катуу заттын пайда болушу пайда болот. Абдан кичинекей кристаллдар бири-бири менен туш келди биригип баштайт жана поликристалл деп аталган нерсе алынат. Мындай организотроптук.
Заттардын мүнөздөмөлөрү
Денелердин физикалык жана механикалык мүнөздөмөлөрү эмне менен аныкталат? Атомдук байланыштар кристаллдык түзүлүштүн түрү сыяктуу эле маанилүү. Иондук кристаллдар иондук байланыштар менен мүнөздөлөт, бул бир атомдон экинчи атомго жылмакай өтүүнү билдирет. Бул учурда оң жана терс заряддуу бөлүкчөлөрдүн пайда болушу. Иондук байланышты жөнөкөй мисалдан байкай алабыз – мындай мүнөздөмөлөр ар кандай оксиддерге жана туздарга мүнөздүү. Иондук кристаллдардын дагы бир өзгөчөлүгү - жылуулуктун төмөн өткөргүчтүгү, бирок ысытылганда анын өндүрүмдүүлүгү кескин жогорулашы мүмкүн. Кристалл торчосунун түйүндөрүндө күчтүү атомдук байланыштар менен айырмаланган ар кандай молекулаларды көрө аласыз.
Биз жаратылыштын бардык жеринде кездешкен көптөгөн минералдар кристаллдык түзүлүшкө ээ. Ал эми материянын аморфтук абалы да эң таза түрүндө жаратылыш. Бул учурда гана дене формасыз нерсе, бирок кристаллдар жалпак беттери менен эң кооз көп жүздүү формага ээ болушу мүмкүн, ошондой эле укмуштуудай сулуулуктун жана тазалыктын жаңы катуу денелерин түзө алат.
Кристалл деген эмне? Аморфтук-кристаллдык түзүлүш
Мындай денелердин формасы белгилүү бир байланыш үчүн туруктуу. Мисалы, берилл ар дайым алты бурчтуу призмага окшош. Бир аз эксперимент жаса. Куб туздун кичинекей кристалын (шар) алып, ошол эле туз менен мүмкүн болушунча каныккан атайын эритмеге салыңыз. Убакыттын өтүшү менен, сиз бул орган өзгөрүүсүз калганын байкайсыз - ал кайрадан ээ болдутуз кристаллдарына мүнөздүү болгон кубдун же шардын формасы.
Аморфтук-кристаллдык заттар – аморфтук жана кристаллдык фазаларды камтыган денелер. Мындай түзүлүштөгү материалдардын касиеттерине эмне таасир этет? Негизинен көлөмдөрдүн ар кандай катышы жана бири-бирине карата ар кандай жайгашуусу. Мындай заттардын жалпы мисалдары керамикадан, фарфордон, айнек керамикадан жасалган материалдар. Аморфтук-кристаллдык түзүлүштөгү материалдардын касиеттеринин таблицасынан фарфордун курамында айнек фазасынын максималдуу пайызы бар экени белгилүү болот. Көрсөткүчтөр 40-60 пайызга чейин өзгөрүп турат. Биз таш куюунун мисалынан эң төмөнкү мазмунду көрөбүз – 5 пайыздан аз. Ошол эле учурда керамикалык плиткалардын сууну сиңирүү жөндөмдүүлүгү жогору болот.
Белгилүү болгондой, фарфор, керамикалык плитка, таш куюу жана айнек керамика сыяктуу өнөр жай материалдары аморфтук-кристаллдык заттар болуп саналат, анткени алардын курамында айнек фазалар жана ошол эле учурда кристаллдар бар. Ошону менен бирге, материалдардын касиеттери андагы айнек фазаларынын мазмунуна көз каранды эмес экенин белгилей кетүү керек.
Аморфтук металлдар
Аморфтук заттарды колдонуу медицина тармагында эң активдүү жүргүзүлүүдө. Мисалы, тез муздатылган металл хирургияда активдүү колдонулат. Аны менен байланышкан окуялардын аркасында көптөгөн адамдар оор жаракаттардан кийин өз алдынча кыймылдай алышкан. Кеп нерсе аморфтук түзүлүштүн заты сөөктөргө имплантациялоо үчүн эң сонун биоматериал болуп саналат. Кабыл алынганкатуу сынганда атайын бурамалар, плиталар, төөнөгүчтөр, төөнөгүчтөр киргизилет. Буга чейин хирургияда ушундай максаттар үчүн болот жана титан колдонулган. Кийинчерээк гана аморфтук заттардын организмде өтө жай ажыроосу байкалган жана бул укмуштуудай касиет сөөк ткандарынын калыбына келишине шарт түзөт. Кийинчерээк, зат сөөккө алмаштырылат.
Аморфтук заттарды метрологияда жана так механикада колдонуу
Так механика тактыкка негизделген, ошондуктан ал ушундай деп аталат. Бул тармакта, ошондой эле метрологияда өзгөчө маанилүү ролду өлчөө каражаттарынын өтө так көрсөткүчтөрү ойнойт, буга приборлордо аморфтук денелерди колдонуу менен жетишүүгө болот. Так өлчөөлөрдүн аркасында механика жана физика тармагындагы институттарда лабораториялык жана илимий изилдөөлөр жүргүзүлүп, жаңы дарылар алынат, илимий билимдер өркүндөтүлөт.
Полимерлер
Аморфтук заттарды колдонуунун дагы бир мисалы полимерлер. Алар катуу заттан суюктукка акырындык менен өзгөрө алат, ал эми кристаллдык полимерлер жумшартуу эмес, эрүү температурасы менен мүнөздөлөт. Аморфтуу полимерлердин физикалык абалы кандай? Бул заттарга төмөнкү температураны берсеңер, алар айнек абалында болуп, катуу заттардын касиеттерин көрсөтүшөт. Акырындык менен ысытуу полимерлердин ийкемдүүлүгү жогорулаган абалга жыла баштайт.
Мисалдары биз келтирген аморфтук заттар интенсивдүү түрдө колдонулат.өнөр жай. Супер ийкемдүү абал полимерлердин каалагандай деформацияланышына мүмкүндүк берет жана бул абал звенолордун жана молекулалардын ийкемдүүлүгүнүн жогорулашынын эсебинен жетишилет. Температуранын андан ары жогорулашы полимердин ого бетер ийкемдүү касиетке ээ болушуна алып келет. Ал өзгөчө суюктук жана илешкек абалга өтө баштайт.
Эгерде кырдаалды көзөмөлсүз калтырып, температуранын андан ары жогорулашына жол бербесеңиз, полимер деградацияга, башкача айтканда, бузулууга дуушар болот. Илешкектүү абал макромолекуланын бардык бирдиктери абдан кыймылдуу экендигин көрсөтөт. Полимер молекуласы агып өткөндө, шилтемелер түздөп эле тим болбостон, бири-бирине абдан жакындашат. Молекулярдык аракет полимерди катуу затка (резина) айлантат. Бул процесс механикалык айнек өтүү деп аталат. Алынган зат пленкаларды жана жипчелерди өндүрүү үчүн колдонулат.
Полимерлерден полиамиддерди, полиакрилонитрилдерди алууга болот. Полимердик пленканы жасоо үчүн полимерлерди тешиги бар штамптардан өткөрүп, лентага сыйпоо керек. Ушундай жол менен таңгактоочу материалдар жана магниттик ленталар үчүн негиздер чыгарылат. Полимерлерге ошондой эле ар түрдүү лактар (органикалык эриткичте көбүк түзүүчү), жабышчаак жана башка бириктирүүчү материалдар, композиттер (толтургуч менен полимердик негиз), пластмассалар кирет.
Полимердик колдонмолор
Мындай аморфтук заттар биздин жашообузга бекем орношкон. Алар бардык жерде колдонулат. Аларга төмөнкүлөр кирет:
1. үчүн ар кандай негиздерлактарды, клейлерди, пластмасса буюмдарын (фенол-формальдегид чайырларын) өндүрүү.
2. Эластомерлер же синтетикалык каучуктар.
3. Электр изоляциялоочу материал поливинилхлорид же белгилүү пластиктен жасалган PVC терезелер. Ал жай күйүүчү деп эсептелгендиктен, отко туруктуу, механикалык бекемдигин жана электрдик изоляциялык касиеттерин жогорулатты.
4. Полиамид - өтө жогорку күчкө жана эскирүүгө туруктуу зат. Ал жогорку диэлектрдик мүнөздөмөлөргө ээ.
5. Plexiglas, же полиметилметакрилат. Биз аны электротехника тармагында колдоно алабыз же конструкциялар үчүн материал катары колдонсок болот.
6. Фторопласт же политетрафторэтилен - органикалык келип чыккан эриткичтерде эрүү касиеттерин көрсөтпөгөн белгилүү диэлектрик. Анын кең температура диапазону жана жакшы диэлектрдик касиеттери аны гидрофобдук же сүрүлүүгө каршы материал катары колдонууга мүмкүндүк берет.
7. Полистирол. Бул материалга кислоталар таасир этпейт. Бул, фторопласт жана полиамид сыяктуу, диэлектрик катары каралышы мүмкүн. Механикалык таасирге карата абдан бышык. Полистирол бардык жерде колдонулат. Мисалы, ал структуралык жана электр изоляциялоочу материал катары өзүн жакшы көрсөттү. Ал электр жана радиотехникада колдонулат.
8. Балким, биз үчүн эң белгилүү полимер бул полиэтилен. Материал агрессивдүү чөйрөгө дуушар болгондо каршылык көрсөтөт, нымдуулуктун өтүшүнө таптакыр жол бербейт. таңгак полиэтилен жасалган болсо, анда мазмуну күчтүү таасири астында начарлап кетет деп корккон эмес.жамгыр. Полиэтилен да диэлектрик болуп саналат. Анын колдонулушу кеңири. Андан түтүк конструкциялары, түрдүү электр буюмдары, изоляциялык пленкалар, телефон жана электр линияларынын кабелдеринин кабыктары, радио жана башка жабдуулардын тетиктери жасалат.
9. PVC жогорку полимердик материал болуп саналат. Бул синтетикалык жана термопластикалык. Ал ассиметриялуу молекулалардын түзүлүшүнө ээ. Дээрлик суу өткөрбөйт жана штамптоо жана калыптоо менен престүү менен жасалат. Поливинилхлорид көбүнчө электр өнөр жайында колдонулат. Анын негизинде химиялык коргоо үчүн ар кандай жылуулук өткөргүч түтүктөр жана шлангдар, аккумулятордук банкалар, изоляциялык гильзалар жана прокладкалар, зымдар жана кабелдер түзүлөт. ПВХ да зыяндуу коргошун үчүн сонун алмаштыруу болуп саналат. Ал диэлектрик түрүндөгү жогорку жыштык схемасы катары колдонулушу мүмкүн эмес. Жана бардык улам, бул учурда диэлектрдик жоготуулар жогору болот. Жогорку өткөргүч.
