Sirli amorf maddələrin nə olduğunu heç düşünmüsünüzmü? Quruluşuna görə onlar həm bərk, həm də mayedən fərqlənirlər. Məsələ burasındadır ki, belə orqanlar yalnız qısa mənzilli nizama malik olan xüsusi sıxlaşdırılmış vəziyyətdədirlər. Amorf maddələrə misal olaraq qatran, şüşə, kəhrəba, rezin, polietilen, polivinilxlorid (sevimli plastik pəncərələrimiz), müxtəlif polimerlər və s. Bunlar kristal qəfəsi olmayan bərk cisimlərdir. Onlara həmçinin sızdırmazlıq mumu, müxtəlif yapışdırıcılar, ebonit və plastiklər daxildir.
Amorf maddələrin qeyri-adi xassələri
Bölünmə zamanı amorf cisimlərdə üzlər əmələ gəlmir. Hissəciklər tamamilə təsadüfi və bir-birinə yaxın məsafədə yerləşir. Onlar həm çox qalın, həm də özlü ola bilər. Onlar xarici təsirlərdən necə təsirlənirlər? Müxtəlif temperaturların təsiri altında cisimlər maye kimi maye olur və eyni zamanda kifayət qədər elastik olur. Xarici təsir uzun sürmədikdə, amorf bir quruluşun maddələri güclü bir zərbə ilə parçalana bilər. uzunkənar təsir onların sadəcə axmasına səbəb olur.
Evdə bir az qatran təcrübəsi sınayın. Sərt bir səthə qoyun və hamar bir şəkildə axmağa başladığını görəcəksiniz. Düzdür, amorf maddədir! Sürət temperatur göstəricilərindən asılıdır. Əgər çox yüksəkdirsə, o zaman qatran nəzərəçarpacaq dərəcədə sürətlə yayılmağa başlayacaq.
Belə orqanlar üçün başqa nə xarakterikdir? İstənilən formada ola bilərlər. Kiçik hissəciklər şəklində olan amorf maddələr bir qaba, məsələn, bir küpə yerləşdirilirsə, onlar da qab şəklini alacaqlar. Onlar həmçinin izotropdurlar, yəni bütün istiqamətlərdə eyni fiziki xassələri nümayiş etdirirlər.
Ərimə və digər dövlətlərə keçid. Metal və şüşə
Maddənin amorf vəziyyəti hər hansı xüsusi temperaturun saxlanmasını nəzərdə tutmur. Aşağı sürətlə cəsədlər donur, yüksək sürətlə əriyir. Yeri gəlmişkən, bu cür maddələrin özlülük dərəcəsi də bundan asılıdır. Aşağı temperaturlar özlülüyün azalmasına, yüksək temperaturlar isə əksinə onu artırır.
Amorf tipli maddələr üçün daha bir xüsusiyyəti ayırd etmək olar - kristal vəziyyətə keçid və kortəbii. Bu niyə baş verir? Kristal cismin daxili enerjisi amorf cismin daxili enerjisindən qat-qat azdır. Bunu şüşə məmulatların timsalında görə bilərik - zaman keçdikcə eynəklər buludlu olur.
Metal şüşə - bu nədir? Metal kristal qəfəsdən çıxarıla bilərərimə zamanı, yəni amorf quruluşlu maddəni şüşəvari etmək. Süni soyutma altında bərkimə zamanı yenidən kristal qəfəs əmələ gəlir. Amorf metal korroziyaya sadəcə heyrətamiz müqavimətə malikdir. Məsələn, ondan hazırlanmış bir avtomobil gövdəsi müxtəlif örtüklərə ehtiyac duymayacaq, çünki kortəbii məhvə məruz qalmayacaqdı. Amorf maddə atom quruluşu görünməmiş gücə malik olan cisimdir, yəni amorf metal tamamilə istənilən sənaye sektorunda istifadə edilə bilər.
Maddələrin kristal quruluşu
Metalların xüsusiyyətlərini yaxşı bilmək və onlarla işləməyi bacarmaq üçün müəyyən maddələrin kristal quruluşu haqqında biliyə sahib olmaq lazımdır. Əgər insanların ərintilərin strukturunda baş verən dəyişikliklər, texnoloji üsullar və əməliyyat xüsusiyyətləri haqqında müəyyən biliklərə malik olmasaydı, metal məmulatlarının istehsalı və metallurgiya sahəsi belə inkişaf əldə edə bilməzdi.
Maddənin dörd vəziyyəti
Məlumdur ki, aqreqasiyanın dörd vəziyyəti var: bərk, maye, qaz, plazma. Bərk amorf maddələr də kristal ola bilər. Belə bir quruluşla hissəciklərin düzülüşündə məkan dövriliyi müşahidə edilə bilər. Kristallardakı bu hissəciklər dövri hərəkət edə bilər. Qaz və ya maye vəziyyətdə müşahidə etdiyimiz bütün cisimlərdə xaotik pozğunluq şəklində hissəciklərin hərəkətini müşahidə etmək olar. Amorf bərk maddələr (məsələn, metallarqatılaşdırılmış hal: ebonit, şüşə məmulatları, qatranlar) dondurulmuş tipli mayelər adlandırıla bilər, çünki onlar formasını dəyişdikdə, özlülük kimi xarakterik xüsusiyyəti görə bilərsiniz.
Amorf cisimlərin qazlardan və mayelərdən fərqi
Plastikliyin, elastikliyin, deformasiya zamanı sərtləşmənin təzahürləri bir çox cisimlər üçün xarakterikdir. Kristal və amorf maddələr daha çox bu xüsusiyyətlərə malikdir, mayelərdə və qazlarda isə yoxdur. Lakin digər tərəfdən, onların həcmdə elastik dəyişikliyə töhfə verdiyini görə bilərsiniz.
Kristal və amorf maddələr. Mexanik və fiziki xüsusiyyətlər
Kristal və amorf maddələr nədir? Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, amorfları böyük bir özlülük əmsalı olan və adi temperaturda axıcılığı mümkün olmayan cisimlər adlandırmaq olar. Lakin yüksək temperatur, əksinə, onların maye kimi maye olmasına imkan verir.
Kristal tipli maddələr tamamilə fərqli görünür. Bu bərk maddələrin xarici təzyiqdən asılı olaraq öz ərimə nöqtəsi ola bilər. Maye soyudulursa, kristalların alınması mümkündür. Müəyyən tədbirlər görməsəniz, maye vəziyyətdə müxtəlif kristallaşma mərkəzlərinin görünməyə başladığını görə bilərsiniz. Bu mərkəzləri əhatə edən ərazidə bərk cismin əmələ gəlməsi baş verir. Çox kiçik kristallar bir-biri ilə təsadüfi ardıcıllıqla birləşməyə başlayır və polikristal deyilən şey alınır. Belə bir bədəndirizotrop.
Maddələrin xüsusiyyətləri
Cismlərin fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərini nə müəyyənləşdirir? Atom bağları, kristal quruluşun növü kimi vacibdir. İon kristalları ion bağları ilə xarakterizə olunur, bu da bir atomdan digərinə hamar keçid deməkdir. Bu zaman müsbət və mənfi yüklü hissəciklərin əmələ gəlməsi baş verir. İon rabitəsini sadə bir misalda müşahidə edə bilərik - belə xüsusiyyətlər müxtəlif oksidlər və duzlar üçün xarakterikdir. İon kristallarının başqa bir xüsusiyyəti istilik keçiriciliyinin aşağı olmasıdır, lakin qızdırıldıqda onun performansı nəzərəçarpacaq dərəcədə arta bilər. Kristal şəbəkənin düyünlərində güclü atom bağları ilə seçilən müxtəlif molekulları görə bilərsiniz.
Təbiətin hər yerində tapdığımız bir çox minerallar kristal quruluşa malikdir. Maddənin amorf halı da ən saf formada təbiətdir. Yalnız bu halda bədən formasız bir şeydir, lakin kristallar yastı üzlü ən gözəl çoxüzlülər şəklini ala bilər, həmçinin heyrətamiz gözəllik və saflığa malik yeni bərk bədənlər əmələ gətirə bilər.
Kristallar nədir? Amorf-kristal quruluş
Belə cisimlərin forması müəyyən əlaqə üçün sabitdir. Məsələn, beril həmişə altıbucaqlı prizmaya bənzəyir. Bir az təcrübə edin. Kiçik bir kub duz (top) kristalını götürün və eyni duz ilə mümkün qədər doymuş xüsusi bir həllə qoyun. Vaxt keçdikcə bu bədənin dəyişməz qaldığını görəcəksiniz - yenidən əldə etdiduz kristallarına xas olan kub və ya topun forması.
Amorf-kristal maddələr elə cisimlərdir ki, onların tərkibində həm amorf, həm də kristal fazalar ola bilər. Belə bir quruluşun materiallarının xüsusiyyətlərinə nə təsir edir? Əsasən həcmlərin fərqli nisbəti və bir-birinə münasibətdə fərqli tənzimləmə. Belə maddələrin ümumi nümunələri keramika, çini, şüşə-keramika materiallarıdır. Amorf-kristal quruluşlu materialların xassələri cədvəlindən məlum olur ki, çini şüşə fazanın maksimum faizini ehtiva edir. Rəqəmlər 40-60 faiz arasında dəyişir. Daş tökmə nümunəsində ən aşağı məzmunu görəcəyik - 5 faizdən az. Eyni zamanda, keramik plitələr daha yüksək su udma qabiliyyətinə malik olacaq.
Bildiyiniz kimi, çini, keramik plitələr, daş tökmə və şüşə-keramika kimi sənaye materialları amorf-kristal maddələrdir, çünki onların tərkibində şüşə fazalar və eyni zamanda kristallar var. Eyni zamanda qeyd etmək lazımdır ki, materialların xassələri onun tərkibindəki şüşə fazaların tərkibindən asılı deyil.
Amorf metallar
Amorf maddələrin istifadəsi ən fəal şəkildə tibb sahəsində həyata keçirilir. Məsələn, cərrahiyyədə sürətlə soyudulmuş metal fəal şəkildə istifadə olunur. Bununla əlaqəli inkişaflar sayəsində bir çox insan ağır xəsarətlərdən sonra müstəqil şəkildə hərəkət edə bildi. İş ondadır ki, amorf bir quruluşun maddəsi sümüklərə implantasiya üçün əla biomaterialdır. Qəbul edildiağır qırıqlar zamanı xüsusi vintlər, lövhələr, sancaqlar, sancaqlar tətbiq edilir. Əvvəllər cərrahiyyədə belə məqsədlər üçün polad və titan istifadə olunurdu. Yalnız sonradan məlum oldu ki, amorf maddələr bədəndə çox yavaş parçalanır və bu heyrətamiz xüsusiyyət sümük toxumalarının bərpasını mümkün edir. Sonradan maddə sümüklə əvəz olunur.
Metrologiya və dəqiq mexanikada amorf maddələrin istifadəsi
Dəqiq mexanika dəqiqliyə əsaslanır və buna görə də belə adlanır. Bu sənayedə, eləcə də metrologiyada xüsusilə mühüm rolu ölçmə vasitələrinin ultra dəqiq göstəriciləri oynayır, buna cihazlarda amorf cisimlərdən istifadə etməklə nail olmaq olar. Dəqiq ölçmələr sayəsində mexanika və fizika sahəsində institutlarda laboratoriya və elmi tədqiqatlar aparılır, yeni preparatlar alınır, elmi biliklər təkmilləşir.
Polimerlər
Amorf maddənin istifadəsinə başqa bir nümunə polimerlərdir. Onlar yavaş-yavaş bərkdən mayeyə keçə bilirlər, kristal polimerlər isə yumşalma nöqtəsi deyil, ərimə nöqtəsi ilə xarakterizə olunur. Amorf polimerlərin fiziki vəziyyəti necədir? Bu maddələrə aşağı temperatur versəniz, onların şüşəsi vəziyyətdə olacağını və bərk cisimlərin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirəcəyini görə bilərsiniz. Tədricən isitmə polimerlərin artan elastiklik vəziyyətinə keçməsinə səbəb olur.
Nümunələrini verdiyimiz amorf maddələr intensiv şəkildə istifadə olunur.sənaye. Superelastik vəziyyət polimerləri istənilən şəkildə deformasiya etməyə imkan verir və bu vəziyyətə keçidlərin və molekulların elastikliyinin artması hesabına əldə edilir. Temperaturun daha da artması polimerin daha da elastik xüsusiyyətləri əldə etməsinə səbəb olur. Xüsusi maye və özlü vəziyyətə keçməyə başlayır.
Vəziyyəti nəzarətsiz qoysanız və temperaturun daha da artmasının qarşısını almasanız, polimer deqradasiyaya, yəni məhvə məruz qalacaq. Özlü vəziyyət göstərir ki, makromolekulun bütün vahidləri çox hərəkətlidir. Polimer molekulu axdıqda, bağlar nəinki düzləşir, həm də bir-birinə çox yaxınlaşır. Molekullararası təsir polimeri sərt maddəyə (rezina) çevirir. Bu proses mexaniki şüşə keçid adlanır. Yaranan maddə film və liflər istehsal etmək üçün istifadə olunur.
Poliamidlər, poliakrilonitrillər polimerlərdən əldə edilə bilər. Polimer filmi düzəltmək üçün polimerləri yivli çuxurlu kalıplardan keçirib lentə tətbiq etməlisiniz. Bu yolla maqnit lentləri üçün qablaşdırma materialları və əsaslar istehsal olunur. Polimerlərə həmçinin müxtəlif laklar (üzvi həlledicidə köpük əmələ gətirən), yapışdırıcılar və digər yapışdırıcı materiallar, kompozitlər (doldurucu ilə polimer bazası), plastiklər daxildir.
Polimer tətbiqləri
Bu cür amorf maddələr həyatımızda möhkəm kök salmışdır. Onlar hər yerdə tətbiq olunur. Bunlara daxildir:
1. Üçün müxtəlif əsaslarlakların, yapışqanların, plastik məmulatların istehsalı (fenol-formaldehid qatranları).
2. Elastomerlər və ya sintetik kauçuklar.
3. Elektrik izolyasiya materialı polivinilxlorid və ya tanınmış plastik PVC pəncərələrdir. Yavaş yanan hesab edildiyi üçün yanğına davamlıdır, artan mexaniki möhkəmliyə və elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdir.
4. Poliamid çox yüksək möhkəmliyə və aşınmaya davamlı bir maddədir. Yüksək dielektrik xüsusiyyətlərə malikdir.
5. Plexiglas və ya polimetil metakrilat. Biz onu elektrik mühəndisliyi sahəsində istifadə edə və ya strukturlar üçün material kimi istifadə edə bilərik.
6. Fluoroplast və ya politetrafloroetilen, üzvi mənşəli həlledicilərdə həll olma xüsusiyyətlərini nümayiş etdirməyən məşhur bir dielektrikdir. Geniş temperatur diapazonu və yaxşı dielektrik xüsusiyyətləri onu hidrofobik və ya sürtünməyə qarşı material kimi istifadə etməyə imkan verir.
7. Polistirol. Bu material turşulardan təsirlənmir. Flüoroplastik və poliamid kimi, dielektrik hesab edilə bilər. Mexanik təsirlərə qarşı çox davamlıdır. Polistirol hər yerdə istifadə olunur. Məsələn, struktur və elektrik izolyasiya materialı kimi özünü yaxşı sübut etdi. Elektrik və radio mühəndisliyində istifadə olunur.
8. Yəqin ki, bizim üçün ən məşhur polimer polietilendir. Material aqressiv mühitlərə məruz qaldıqda müqavimət göstərir, nəmin keçməsinə qətiyyən imkan vermir. Qablaşdırma polietilendən hazırlanmışdırsa, güclü təsirin təsiri altında məzmunun pisləşəcəyindən qorxmaq olmaz.yağış. Polietilen də dielektrikdir. Onun tətbiqi genişdir. Ondan boru konstruksiyaları, müxtəlif elektrik məhsulları, izolyasiya plyonkaları, telefon və elektrik xətlərinin kabelləri üçün qabıqlar, radio və digər avadanlıqlar üçün hissələr hazırlanır.
9. PVC yüksək polimer materialdır. Sintetik və termoplastikdir. Asimmetrik olan molekulların quruluşuna malikdir. Demək olar ki, su keçirmir və ştamplama və qəlibləmə ilə basaraq hazırlanır. Polivinilxlorid ən çox elektrik sənayesində istifadə olunur. Onun əsasında kimyəvi müdafiə üçün müxtəlif istilik izolyasiya edən şlanqlar və şlanqlar, batareya bankları, izolyasiya qolları və contalar, naqillər və kabellər yaradılır. PVC həm də zərərli qurğuşun üçün əla əvəzdir. Dielektrik şəklində yüksək tezlikli dövrə kimi istifadə edilə bilməz. Və hamısı bu vəziyyətdə dielektrik itkilərinin yüksək olacağına görə. Yüksək keçirici.
