Amorf va kristalli moddalar

Kundalik hayotda, texnikada amorf moddalar
Amorf moddalardan foydalanish tibbiyot sohasida eng faol amalga oshiriladi. Misol uchun, tez sovutilgan metall jarrohlikda faol ishlatiladi. Bu bilan bog'liq voqealar tufayli, ko'p odamlar jiddiy jarohatlardan keyin mustaqil ravishda harakat qilish imkoniga ega bo'ldilar. Aslida amorf strukturaning moddasi suyak implantatsiyasi uchun ajoyib biomaterialdir. Olingan maxsus vintlardek, plitalar, pinlar, pinlar jiddiy yoriqlar bo'lsa kiritiladi. Ilgari bunday maqsadlar uchun jarrohlikda po'lat va Titanium ishlatilgan. Keyinchalik amorf moddalar tanada juda sekin parchalanib ketganligi va bu ajoyib xususiyat suyak to'qimasini tiklashga imkon beradi. Keyinchalik, modda suyak bilan almashtiriladi.
Aniq mexanika aniq aniqlikka asoslangan va shuning uchun u deyiladi. Ushbu sohada, shuningdek, metrologiyada asbob-uskunalarda amorf jismlardan foydalanishda erishish mumkin bo'lgan o'lchov asboblarining Ultra-aniq ko'rsatkichlari muhim rol o'ynaydi. Institutlarda aniq o'lchovlar tufayli mexanika va fizika sohasida laboratoriya va ilmiy tadqiqotlar olib boriladi, yangi dori-darmonlar olinadi va ilmiy bilimlar yaxshilanadi.
Amorf moddalardan foydalanishning yana bir misoli polimerlardir. Ular asta-sekin qattiq holatdan suyuqlikka o'tishi mumkin, Kristal polimerlari yumshatuvchi harorat emas, balki erish nuqtasi bilan tavsiflanadi. Amorf polimerlarning jismoniy holati qanday? Agar siz ushbu moddalarni past harorat bilan ta'minlasangiz, ular shisha holatda bo'lishini va qattiq moddalarning xususiyatlarini namoyon etishini sezasiz. Asta-sekin isitish polimerlarga yuqori elastiklik holatiga o'tishga yordam beradi.
Biz keltirgan misollar amorf moddalar sanoatda jadal qo'llanilmoqda. Supero'tkazuvchi holat polimerlarni o'zlari xohlagan tarzda deformatsiyalashga imkon beradi, ammo bu holat bog'lanishlar va molekulalarning moslashuvchanligi tufayli erishiladi. Haroratning yanada oshishi polimerning yanada moslashuvchan xususiyatlarga ega bo'lishiga olib keladi. U maxsus suyuqlik va viskoz holatga aylana boshlaydi.
Agar siz vaziyatni nazoratsiz qoldirsangiz va haroratning yanada oshishiga yo'l qo'ymasangiz, polimer vayron bo'ladi, ya'ni yo'q qilinadi. Viskoz holat barcha makromolekulyar birliklar juda mobil ekanligini ko'rsatadi. Polimer molekulasi oqganda, birliklar nafaqat tekislanadi, balki bir-biriga juda yaqin keladi. Intermolekulyar ta'sir polimerni qattiq moddaga (kauchuk) aylantiradi. Ushbu jarayon mexanik shisha deb ataladi. Olingan modda kino va tolalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Polimerlar asosida poliamidlar poliakrilonitrillarni olish mumkin. Polimer kino qilish uchun polimerlarni yoriq teshigiga ega bo'lgan plyonkalar orqali surish va lenta ustiga qo'yish kerak. Shunday qilib, qadoqlash materiallari va lenta asoslari ishlab chiqariladi. Polimerlar shuningdek, turli xil laklar (organik eritgichda ko'pik hosil qilish), yopishtiruvchi va boshqa bog'lovchi materiallar, kompozitlar (plomba bilan polimer bazasi) va plastmassalarni o'z ichiga oladi.
Amorf moddalar hayotimizda mustahkam ildiz otgan. Ular hamma joyda ishlatiladi.
Laklar, elim, plastmassa mahsulotlari (fenol-formaldegid qatronlar) ishlab chiqarish uchun turli asoslar.
Elastomerlar yoki sintetik kauchuk.
Elektr izolyatsiyalash materiallari polivinilxlorid yoki PVXdan tayyorlangan barcha mashhur plastik derazalar. Yong'inlarga chidamli, chunki u qattiq yonuvchan hisoblanadi, mexanik kuch va elektr izolyatsiyasi xususiyatlarini oshiradi.
Poliamid juda kuchli, aşınmaya bardoshli moddadir. Yuqori dielektrik xususiyatlarga ega.
Plexiglas yoki polimetilmetakrilat. Biz uni elektrotexnika sohasida yoki qurilish materiallari sifatida ishlatishimiz mumkin.
Fluoroplast yoki politetrafloroetilen organik kelib chiqadigan erituvchilarda eruvchan xususiyatlarni ko'rsatmaydigan mashhur dielektrikdir. Keng harorat oralig'i va yaxshi dielektrik xususiyatlari uni hidrofobik yoki antifriz moddasi sifatida ishlatishga imkon beradi.
Polistirol. Ushbu material kislotalarga ta'sir qilmaydi. Floroplastik va poliamid kabi izolyator sifatida qaralishi mumkin. Mexanik yuklarga nisbatan juda bardoshli. Polistirol hamma joyda ishlatiladi. Misol uchun, u o'zini strukturaviy va elektr izolyatsiya materiallari sifatida isbotladi. Elektrotexnika va radiotexnika sohasida qo'llaniladi.
Ehtimol, biz uchun eng mashhur polimer polietilen hisoblanadi. Materiallar agressiv muhitlarga chidamli, mutlaqo namlikka yo'l qo'ymaydi. Agar mahsulot polietilendan tayyorlangan bo'lsa, uning mazmuni kuchli yomg'ir ta'siri ostida yomonlashishi mumkin emas. Polietilen ham dielektrik hisoblanadi. Uning qo'llanilishi keng. Quvur konstruktsiyalari, turli elektr mahsulotlari, izolyatsiya plyonkasi, telefon va quvvat kabellari uchun qobiqlar, radio va boshqa uskunalar uchun ehtiyot qismlar ishlab chiqariladi.
Polychlorvinil yuqori polimer moddadir. Bu sintetik va termoplastik. Asimmetrik molekulalarning tuzilishiga ega. Suvni deyarli o'tkazib yubormaydi va shtamplash va shakllantirish orqali amalga oshiriladi. Polivinilxlorid ko'pincha elektrotexnika sanoatida qo'llaniladi. Kimyoviy himoya qilish uchun turli xil issiqlik izolyatsiyalash shlanglari va shlanglar, akkumulyator batareyalari, izolyatsiya qisqichlari va qistirmalari, simlar va kabellar asosida yaratilgan. Polivinilxlorid ham zararli qo'rg'oshin uchun ajoyib o'rnini bosadi. Dielektrik shaklida yuqori chastotali zanjirlar sifatida foydalanish mumkin emas.
Xulosa
Ma'lumki, keramogranit, keramik plitka, tosh quyish va keramika kabi sanoat materiallari amorf-kristalli moddalardir, chunki ular tarkibida Vitreus fazalari va ayni paytda kristallarni o'z ichiga oladi. Shuni ta'kidlash kerakki, materiallarning xususiyatlari shisha bosqichlarining tarkibiga bog'liq emas.
Ma'lumki, to'rtta agregat holati mavjud: qattiq, suyuq, gazsimon va plazma. Amorf qattiq moddalar ham Kristal bo'lishi mumkin. Bunday struktura bilan zarrachalarning joylashuvida mekansal davriylik kuzatilishi mumkin. Kristalllardagi bu zarralar davriy harakatlarni amalga oshirishi mumkin. Gazsimon yoki suyuq holatda ko'rgan barcha organlarda zarrachalarning harakatini xaotik tartibsizlik shaklida ko'rish mumkin.
Amorf qattiq moddalar (masalan, kondenslangan holatda metallar: ebonit, shisha, qatronlar) muzlatilgan suyuqliklar deb atash mumkin, chunki ular shaklni o'zgartirganda viskozite kabi xarakterli xususiyatni sezishingiz mumkin.
Moddaning kolloid holati
"O'simlik va hayvon organizmlari shakllanishida ishtirok kolloid moddalar" xususiyatlarini va tuzilishini o'rganish, zamonaviy T. Graham Rossiya botanik va kimyogar, Kiev universiteti professori I. G. Borschov kolloid zarralar kristallari iborat maxsus Kristal tuzilishi "katta murakkab molekulalar", deb ko'rsatib, kolloid va kristalloid moddalar bo'linishi rad juda kichik qiymati ("Rossiya kimyo jamiyati jurnali", 1869).T. Grahamning taklifi haqida barcha moddalarni kolloidlar va kristalloidlarga bo'linadi, qarang.
Borshchov kristalli va kolloid shakllarda bir xil moddaning mavjudligi mumkinligini ta'kidladi.
Xuddi shu modda kolloid va kristalloidning xususiyatlariga ega bo'lishi mumkinligi sababli, solventga qarab, kolloid yoki kolloid eritmani hosil qiladi, kolloid tushunchasi kimyoviy moddalarning maxsus klassi sifatida moddaning kolloid holatini tasavvur qilish bilan almashtirildi, birinchi bo'lib Sankt-Peterburg konchilik instituti professori P. P. von Veymarn tomonidan shakllantirildi.
Veymarnning ko'plab eksperimentlari Borshchovning tadqiqotlarini tasdiqladi va ishlab chiqdi, bu ma'lum sharoitlarda har bir modda kolloid holatida bo'lishi mumkinligini va kolloidlar qattiq, suyuq, gazsimon, eruvchan va erimaydigan moddalar haqida gapirish mumkinligini ko'rsatdi.
Veymarn moddaning tarqoq holatining kontseptsiyasini ilgari surdi, bu odatda "kolloid" atamasidan voz kechishni va uni "dispersoid" tushunchasi bilan almashtirishni va kolloid kimyo dispersiyani dologiya deb atashni taklif qildi.
Turli xil moddalarning kolloid eritmalarining xususiyatlarini o'rganish moddaning kolloid (tarqalgan) holatining universalligi uchun asosiy printsipni yaratishga imkon berdi.
Moddaning kolloid holati kolloid eritmalari (chaplar), aerosollar, emulsiya tomchilari, nozik filmlar, tolalar, kapillyarlar, ya'ni dispers tizimlarida kichik o'lchamdagi zarrachalarga xosdir.
Dispers tizimlari va ularning turlari 1.4-bandda muhokama qilinadi.
Dispers tizimlarida modda, fazaning xususiyatlarini saqlab turganda, ba'zi bir juda kichik o'lchamlarga bo'linadi.
Interaktiv komponent
Fazaning xususiyatlarini saqlab qolish uchun moddani qanday cheklash mumkin?
O'zgarishlar xususiyatlarini saqlab qolish uchun moddaning molekulalari nafaqat sirtda, balki faza hajmida ham mavjud bo'lishi kerak. Model sifatida, biz chekka uzunligi a bo'lgan kub shaklida bo'lgan moddaning zarralarini ko'rib chiqamiz (shakl. 1.2). Molekulalarning markazlari orasidagi masofa 0,3 nm (taqqoslash uchun-0,28 nm suv molekulasining o'lchami).

Moddaning silliqlash chegarasini aniqlashda kolloid zarracha modeli

0,3 nm
Biz kub zarrasining kattaligi kamayganligi sababli, fazalar chegarasiga tegishli molekulalarning nisbati qanday o'zgarganini ko'rib chiqamiz. Buning uchun zarrachadagi molekulalarning umumiy sonini va uning yuzasida molekulalarning sonini baholash kerak. Sirtdagi molekulalar sonini hisoblashda, 12 qovurg'alaridagi molekulalar va 8 kubining tepalari faqat bir marta hisobga olinganligiga e'tibor bering.