Atšķirība starp kristālisko un amorfo

Amorfie un kristāliskie ir divi stāvokļi, kas raksturo tipiskas cietās vielas ķīmijā. Izmantojot rentgenstaru difrakcijas eksperimentus, cietvielu struktūru var iedalīt kristāliskajā vai amorfā (nekristāliskajā).

Cietās vielas ir starp trim matērijām, kurās ietilpst šķidrumi un gāzes. Viņiem raksturīga stingra molekulu, jonu un atomu struktūra, kas ir sakārtoti sakārtotā vai nesakārtotā veidā. Šie sakārtotie vai nesakārtotie pasākumi ir noveduši pie amorfas un kristāliskas kategorijas, un šajā rakstā ir aprakstītas galvenās atšķirības starp diviem terminiem.

Kas ir kristālisks?

Kristāliska cieta viela ir tā, kurā veidojošās daļiņas ir kārtīgi izkārtotas trīsdimensiju modelī, ko sauc par kristāla režģi ar vienmērīgiem starpmolekulāriem spēkiem, un daļiņas krustojas kristālam raksturīgos leņķos..

Iekšējai struktūrai ir izteikta ģeometriska forma, un, izgriežot to jebkur konstrukcijā, tā skaidri parāda šķelšanos. Cietvielu identificēšanai izmanto trīsdimensiju modeli, kas redzams, izmantojot rentgena starus. Tomēr nav viegli noteikt atšķirību starp kristāliskajām un nekristāliskajām cietām vielām, tām pieskaroties. Tie atšķiras viens no otra daudzos aspektos, ieskaitot ķīmiskās un fizikālās īpašības.

Kristālām cietām vielām (kristāliem) ir nepieciešama ārkārtēja temperatūra, lai sadalītu starpmolekulāros spēkus. Viņiem ir noteikts saplūšanas un kušanas punktu karstums, jo to sastāvdaļas ir vienmērīgi izkārtotas. Vietējā vide ir arī vienota. Tomēr, sagriežot jebkurā virzienā, fizikālās īpašības ir atšķirīgas, tāpēc tās sauc par anizotropām. Pagriežot ap asi, kristālu struktūra paliek nemainīga, un to sauc par molekulu, atomu vai jonu simetrisku izvietojumu.

Dažas kristāliskas cietās vielas var būt amorfas atkarībā no dzesēšanas procesa. Citiem to komponenti var būt nepareizi izlīdzināti piemaisījumu klātbūtnes dēļ. Arī vielu strauja dzesēšana var radīt amorfu struktūru ar neregulārām ģeometriskām formām. Piemēram, kvarcs ir kristālisks ar silikona un skābekļa atomiem sakārtotā veidā. Bet, ātri atdzesējot, tas var novest pie amorfās struktūras stikla. Parasti notiek tā, ka, izvairoties no kristalizācijas procesa, ātri izkausējot vielas, iegūst amorfas cietās vielas to plašās rūpnieciskās izmantošanas dēļ. Gumija, polimērs un stikls ir lieliski svarīgu amorfu cietvielu piemēri, kurus galvenokārt izmanto to milzīgo ieguvumu un unikālo izotropo īpašību dēļ..

Kristālisko cietvielu refrakcijas koeficients, mehāniskā izturība, siltumvadītspēja un elektriskā vadītspēja atšķiras dažādos virzienos. Tas ir šo cietvielu tipu negatīvie rādītāji salīdzinājumā ar nekristāliskām cietām vielām. Labā anizotropās cietās puses puse ir tā, ka tā apzīmē perfekti sakārtotu iekšējo struktūru ar vienādiem pievilkšanās spēkiem kristāla režģī. Tas attēlo cietā materiāla patiesās īpašības ar lielu diapazonu un stingru struktūru.

Kas ir amorfs?

Vārds amorfs ir atvasināts no grieķu vārda amorfs, kas nozīmē “bezveidīgs”. Tas ir bezveidīgs, nesakārtots un neregulārs cietās vielas daļiņu izkārtojums. Viņu starpmolekulārie spēki nav vienādi, tāpat arī attālumi starp daļiņām nav vienādi. Sadalot, amorfās cietās vielas rada neregulāru ģeometrisko formu dēļ fragmentus vai izliektas virsmas.

Dažām amorfām cietām vielām var būt kārtīgi sakārtotu rakstu daļas, kuras sauc par kristalītiem. Cietās vielas atomi, joni vai molekulas ir atkarīgas no dzesēšanas procesa. Kā minēts iepriekš, kvarca kristāls atšķiras ar kvarca stiklu kristalizācijas procesa dēļ. Bet parasti daudzām amorfām cietvielām ir nesakārtota struktūra. Tos parasti sauc par īpaši atdzesētām cietām vielām, jo ​​struktūrai ir dažas īpašības ar šķidrumiem. Tie arī neuzrāda cietās vielas patiesās īpašības, taču tos pārsvarā izmanto daudzos pielietojumos.

Siltumvadītspēja, mehāniskā izturība, elektriskā vadītspēja un refrakcijas koeficients ir vienādi visos amorfo cietvielu virzienos. Tas izskaidro, no kurienes nāk nosaukums izotropic. Cietām vielām nav asu kušanas punktu vai noteikta saplūšanas karstuma. Pirms to izkausēšanas ir jāpiemēro plašs temperatūru diapazons, jo nav pasūtīta komponentu masīva. Turklāt amorfās cietās vielas raksturo neliela diapazona secība. Amorfu cietvielu piemēri ir polimēri, gumijas, plastmasa un stikls.

Ja amorfā cietā viela ilgstoši tiek atstāta zem tās kušanas temperatūras, tā var pārveidoties par kristālisku cietu vielu. Tas var attēlot tās pašas īpašības, kas piemīt kristālām cietām vielām.

Galvenās atšķirības starp amorfu un kristālisku

Kristāliskā un amorfā struktūra

Kristālām cietām vielām ir noteikta forma ar pareizi sakārtotiem joniem, molekulām vai atomiem trīsdimensiju modelī, ko bieži sauc par kristāla režģi. Ja tie ir sagriezti, tie attēlo skaidru šķelšanos ar virsmām, kas krustojas kristālam raksturīgajos leņķos. Amorfām cietām vielām, no otras puses, ir nesakārtots sastāvdaļu klāsts, kurām nav noteiktas formas. Griežot, tām ir neregulāras formas, parasti ar izliektām virsmām. Kristāliskos komponentus tur kopā ar vienādiem starpmolekulāriem spēkiem, turpretī amorfās cietās vielās šie spēki dažādiem atomiem atšķiras.

Kristāliskā un amorfā kušanas punkti

Amorfām cietām vielām nav noteiktu kušanas punktu, bet neregulāras formas dēļ tās kūst plašā temperatūru diapazonā. Kristālām cietām vielām, no otras puses, ir asa kušanas temperatūra.

Kristālisko un amorfo fizikālās īpašības

Kristāliskajām cietvielām ir atšķirīga elektriskā vadītspēja, siltumvadītspēja, refrakcijas koeficients un mehāniskā izturība kristālā dažādos virzienos, tāpēc tās sauc par anizotropām. Amorfos sauc par izotropiem, jo ​​tiem ir līdzīgas fizikālās īpašības abos virzienos.

Kristāliskā un amorfā piemēri

Kristāliskas cietās vielas piemēri ir NaCl, cukurs un dimants, bet amorfo cietvielu piemēri ir stikls, gumija un polimēri.

Skatīt amorfu kristālisko versu salīdzināšanas tabulu:

Amorfā kristālisko versu kopsavilkums

• Kristālām cietām vielām ir regulārs jonu, atomu vai molekulu trīsdimensiju raksts, turpretī amorfām cietām vielām ir šo sastāvdaļu izlases veida izkārtojums.
• Kristāliskajām cietām vielām ir precīza kušanas temperatūra, turpretī amorfās cietās vielas kūst temperatūras diapazonā
• Amorfās cietās vielas, sadalot, rada fragmentus ar neregulāriem rakstiem, turpretim kristāliskajām cietām vielām ir noteikta forma
• Kristālisks, ko sauc par anizotropu, jo ir atšķirīgas fizikālās īpašības visos virzienos, turpretī amorfie tiek saukti par izotropiem
• Amorfu piemēru skaitā ir stikls, bet kristālisko - dimanta.