STAN SZKLISTY: CHARAKTERYSTYKA, PRZYKŁADY I WŁAŚCIWOŚCI - CHEMIA - 2025

Stan szklisty występuje w ciałach, które przeszły szybkie porządkowanie molekularne w celu zajęcia określonych pozycji, na ogół z powodu szybkiego chłodzenia. Ciała te mają solidny wygląd z pewnym stopniem twardości i sztywności, chociaż pod wpływem sił zewnętrznych na ogół odkształcają się elastycznie.

Szkło, którego nie należy mylić ze szkłem, jest używane do produkcji okien, soczewek, butelek itp. Ogólnie rzecz biorąc, ma nieskończoną liczbę zastosowań, zarówno w życiu domowym, jak i w badaniach i technologii; stąd jego znaczenie i znaczenie znajomości jego właściwości i cech.

Z drugiej strony ważne jest, aby zrozumieć, że istnieją różne rodzaje szkła, zarówno pochodzenia naturalnego, jak i sztucznego. Jeśli chodzi o to drugie, różne rodzaje szkła często odpowiadają różnym potrzebom.

W związku z tym istnieje możliwość uzyskania okularów spełniających określone właściwości, spełniających określone potrzeby technologiczne lub przemysłowe.

cechy

Jeśli chodzi o ich właściwości optyczne, te ciała szkliste są izotropowe (to znaczy, że ich właściwości fizyczne nie zależą od kierunku) i przezroczyste dla większości widzialnego promieniowania, tak samo jak ciecze.

Stan szklisty jest ogólnie uważany za inny stan materii poza trzema powszechnie znanymi stanami, takimi jak ciekły, gaz i ciało stałe, lub nowe, odkryte w ostatnich dziesięcioleciach, takie jak plazma lub kondensat Bosego. Einstein.

Jednak niektórzy badacze rozumieją, że stan szklisty jest wynikiem przechłodzonej cieczy lub cieczy o tak dużej lepkości, że ostatecznie nadaje jej stały wygląd, chociaż w rzeczywistości nią nie jest.

Dla tych badaczy stan szklisty nie byłby nowym stanem materii, ale raczej inną formą, w której pojawia się stan ciekły.

Ostatecznie wydaje się dość pewne, że ciała w stanie szklistym nie wykazują pewnego wewnętrznego uporządkowania, w przeciwieństwie do tego, co dzieje się z ciałami krystalicznymi.

Jednak prawdą jest również, że w wielu przypadkach docenia się to, co nazywa się uporządkowanym zaburzeniem. Obserwuje się pewne uporządkowane grupy zorganizowane przestrzennie w całkowicie lub częściowo losowy sposób.

Rodzaje okularów

Jak wspomniano powyżej, szkło może być pochodzenia naturalnego lub sztucznego. Przykładem naturalnie występującego ciała szklistego jest obsydian, który jest wytwarzany przez ciepło obecne wewnątrz wulkanów.

Z drugiej strony, zarówno substancje pochodzenia organicznego, jak i nieorganiczne mogą uzyskać stan szklisty. Niektóre z tych substancji to:

- Różne pierwiastki chemiczne, takie jak Se, Si, Pt-Pd, Au-Si, Cu-Au.

- Różne tlenki, takie jak SiO ₂ , P ₂ O ₅ , B ₂ O ₃ i niektóre ich kombinacje.

- Różne związki chemiczne, takie jak GeSe ₂ , As ₂ S ₃ , P ₂ S ₃ , PbCl ₂ , BeF ₂ , AgI.

- Polimery organiczne, takie jak między innymi poliamidy, glikole, polietyleny lub polistyreny i cukry.

Przykłady

Wśród najpopularniejszych okularów, które można znaleźć, należy wyróżnić:

Szklista krzemionka

Krzemionka to tlenek krzemu, spośród którego ogólnie najbardziej znanym jest kwarc. Ogólnie rzecz biorąc, krzemionka jest podstawowym składnikiem szkła.

W przypadku kwarcu szkło kwarcowe można otrzymać przez podgrzanie go do jego temperatury topnienia (która wynosi 1723 ° C) i przystąpienie do jego szybkiego schłodzenia.

Szkło kwarcowe ma doskonałą odporność na szok termiczny i można go kąpać w wodzie, gdy jest rozgrzana do czerwoności. Jednak jego wysoka temperatura topnienia i lepkość utrudniają z nim pracę.

To szkło kwarcowe jest wykorzystywane zarówno w badaniach naukowych, jak iw wielu zastosowaniach domowych.

Szklanki z krzemianu sodu

Jego produkcja wynika z faktu, że ma właściwości zbliżone do szkła kwarcowego, chociaż szkła sodowo-krzemianowe są dużo tańsze, gdyż do ich wytwarzania nie jest konieczne osiąganie temperatur tak wysokich jak w przypadku szkieł kwarcowych.

Oprócz sodu, w procesie produkcyjnym dodawane są inne metale ziem alkalicznych, aby nadać szkłu określone szczególne właściwości, takie jak m.in. odporność mechaniczna, brak reaktywności na czynniki chemiczne w temperaturze pokojowej (zwłaszcza na wodę).

Podobnie, dodanie tych elementów ma również na celu zachowanie przezroczystości w obliczu światła.

Właściwości szkła

Ogólnie rzecz biorąc, właściwości szkła są związane zarówno z naturą, jak i surowcami używanymi do jego uzyskania, a także ze składem chemicznym otrzymanego produktu końcowego.

Skład chemiczny jest zwykle wyrażany w procentach masowych najbardziej stabilnych w temperaturze pokojowej tlenków pierwiastków chemicznych, które go tworzą.

W każdym razie pewne ogólne właściwości szkła polegają na tym, że z upływem czasu nie traci ono swoich właściwości optycznych, jest łatwo plastyczne w procesie topienia, jego kolor zależy od materiałów, które są do niego dodawane w procesie topienia i że są łatwe do recyklingu.

Szkło dzięki swoim właściwościom optycznym ma zdolność odbijania, załamywania i przepuszczania światła bez jego rozpraszania. Zwykłe szkło ma współczynnik załamania światła 1,5, który można modyfikować różnymi dodatkami.

Podobnie, zwykłe szkło jest odporne na korozję i ma wytrzymałość na rozciąganie 7 megapaskali. Ponadto kolor szkła można modyfikować, dodając różne dodatki.

Recykling szkła

Ważną przewagą szkła nad innymi materiałami jest zarówno łatwość recyklingu, jak i nieograniczone możliwości recyklingu, ponieważ nie ma ograniczeń co do tego, ile razy ten sam szklisty materiał może być poddany recyklingowi.

Ponadto przy produkcji szkła pochodzącego z recyklingu oszczędności energii są rzędu 30% w stosunku do kosztu energii jego wytworzenia z surowców. Ta oszczędność energii, wraz z oszczędnością surowców, ostatecznie oznacza również znaczne oszczędności finansowe.

Bibliografia

1. Szkło (nd). W Wikipedii. Pobrane 24 kwietnia 2018 r. Z es.wikipedia.org.
2. Amorficzne ciało stałe (nd). W Wikipedii. Pobrane 24 kwietnia 2018 r. Z es.wikipedia.org.
3. Szkło (nd). W Wikipedii. Pobrane 24 kwietnia 2018 r. Z en.wikipedia.org.
4. Elliot, SR (1984). Fizyka materiałów amorficznych. Longman Group Ltd.
5. Struktura szkła jest określana atom po atomie. Experientia docet. 24 kwietnia 2018 r. Dostęp 1 lutego 2016 r.
6. Turnbull, „W jakich warunkach można uformować szkło?”, Contemporary Physics 10: 473-488 (1969)