химический каталог




АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ (от греческого amorphos - бесформенный), конденсированное состояние вещества, главный признак которого - отсутствие атомной или молекулярной решетки, т.е. трехмерной периодичности структуры, характерной для кристаллического состояния. Аморфные тела изотропны, т.е. их свойства (механические, оптический, электрич. и др.) не зависят от направления. АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ с. обычно устанавливают, во-первых, по небольшому числу максимумов на дифракционной картине (как правило, 2-4) на фоне диффузного гало, для которых характерны большая полуширина и быстрое убывание интенсивности с ростом угла дифракции; во-вторых, по отсутствию в колебательном или электронном спектре расщеплений полос, связанных с симметрией структуры (см. Дифракционные методы, Молекулярные спектры).

Расплавы всех веществ выше их температуры плавления Тпл, находятся обычно в термодинамически равновесном состоянии, в котором любая термодинамическое функция состояния (удельная объем, энтальпия, энтропия) однозначно определяется температурой, давлением и др. параметрами. При Тпл вещество переходит в равновесное твердое состояние-кристаллизуется (см. рис.). Однако в определенных условиях при температурах ниже Тпп может быть получено неравновесное состояние переохлажденной жидкости, а при дальнейшем охлаждении ниже температуры стеклования Тст - неравновесное твердое АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ с. (см. Стеклообразное состояние). В этом состоянии вещество может быть устойчиво в течение длительного времени; известны, например, вулканич. стекла (обсидиан и др.), возраст которых исчисляется миллионами лет. Термодинамич. функции стеклообразного АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ с. определяются не только температурой и давлением, но зависят также от предыстории образца (например, скорости охлаждения). Физ. и химический свойства вещества в стеклообразном АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ с. обычно близки к свойствам кристаллич. модификации того же вещества, однако они могут существенно отличаться. Так, стеклообразный GeO2 растворим в воде и растворах щелочей, реагирует с фтористоводородной и соляной кислотами, тогда какмодификация GeO2 в воде практически не растворима, очень медленно раств. в растворах щелочей при нагревании, не реагирует с указанными кислотами.

Температурные интервалы существования аморфного и кристаллического состояний вещества: сплошная линия -равновесное состояние, штрихпунктирная - неравновесное.

Переход из переохлажденного жидкого в стеклообразное АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ с. происходит обычно в узком температурном интервале и сопровождается резким изменением свойств, в частности вязкости (на 10-15 порядков), температурного коэффициент расширения (в 10-100 раз), модулей упругости (в 10-1000 раз), теплоемкости, плотности и др., чем формально напоминает фазовый переход II рода. Однако образование стеклообразного АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ с. не сопровождается появлением зародышей новой фазы и физических границы раздела фаз. Тст не является термодинамическое характеристикой в-ва и в зависимости от условий измерения может меняться на несколько десятков градусов. Это обусловлено тем, что в температурном интервале стеклования резко замедляется перестройка структуры ближнего порядка жидкости (структурная релаксация), т.е. кинетическая природой стеклования. Ниже Тст структурные превращения в веществе прекращаются совсем (при конечном времени наблюдения), частицы (атомы, молекулы, фрагменты молекул) способны лишь к колебательным и мелкомасштабным вра-щат. движениям, трансляционная подвижность, характерная для жидкого состояния, теряется. Т. обр., различие в свойствах жидкого и твердого А. с. определяется характером теплового движения частиц.

Существуют вещества, которые не удается получить в кристаллич. состоянии. К таким веществам относятся статистич. сополимеры и атактич. полимеры, в макромолекулах которых последовательность мономерных звеньев нерегулярна в направлении оси цепи. Считается, что из-за отсутствия периодичности в строении макромолекул ни при каких условиях не может возникнуть трехмерная периодической структура и, следовательно, эти вещества существуют только в АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ с. Вопрос о термодинамическое природе равновесного твердого АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ с. пока остается открытым (см. Третье начало термодинамики). Ряд жесткоцепных полимеров с высокими Тст существует только в стеклообразном состоянии, так как при нагревании выше Тст они разлагаются. Попытки создания физических моделей АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ с. пока к успеху не привели.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
проэктор и экран в аренду
Фирма Ренессанс потолочные лестницы - продажа, доставка, монтаж.
столик изо
Выгодное предложение в КНС Нева на виндовс 10 купить - офис продаж со стоянкой: Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, тел. (812) 490-61-55.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)