- Struktur pepejal amorf
- Hartanah
- Penyediaan
- Contoh pepejal amorf
- Mineral dan plastik
- Tisu biologi
- Cermin mata
- Karbon dan logam
- Rujukan
The pepejal amorfus adalah mereka tanpa jarak jauh struktur diperintahkan. Mereka adalah kebalikan dari yang dikenali sebagai pepejal kristal. Zarah-zarahnya bergabung dengan cara yang tidak teratur, mirip dengan cecair, tetapi dengan kekuatan yang cukup untuk menyatu menjadi struktur pepejal.
Watak amorf ini lebih biasa daripada yang anda fikirkan; sebenarnya ini adalah salah satu kemungkinan keadaan yang boleh diterima pakai oleh bahan pekat. Dengan ini dapat difahami bahawa mana-mana sebatian yang dapat memejal dan, oleh itu, mengkristal, juga dapat mengagregat dengan cara yang tidak teratur jika keadaan eksperimen membenarkannya.
Gula-gula kapas adalah contoh pepejal amorf. Sumber: Pixabay.
Perkara di atas biasanya berlaku untuk bahan murni, sama ada unsur atau sebatian. Tetapi ia juga berlaku dalam kes campuran. Banyak campuran padat adalah amorf, seperti gula-gula kapas, coklat, mayonis, atau kentang tumbuk.
Fakta bahawa pepejal adalah amorf tidak menjadikannya kurang berharga daripada yang kristal. Gangguan struktur kadang-kadang memberikannya sifat unik yang tidak akan ditunjukkan dalam keadaan kristal. Sebagai contoh, dalam industri fotovoltaik silikon amorf lebih disukai daripada kristal untuk aplikasi skala kecil tertentu.
Struktur pepejal amorf
Perbezaan antara struktur kristal dan struktur amorf. Sumber: Gabriel Bolívar.
Struktur pepejal amorf tidak kemas; ia tidak mempunyai berkala atau corak struktur. Gambar di atas menggambarkan titik ini. A sepadan dengan pepejal kristal, sementara B mewakili pepejal amorf. Perhatikan bahawa di B rhombus ungu disusun sewenang-wenangnya, walaupun kedua-dua di A dan B wujud jenis interaksi yang sama.
Sekiranya anda juga melihat B, anda akan melihat bahawa terdapat ruang yang kelihatan kosong; iaitu struktur mempunyai kecacatan atau penyelewengan. Oleh itu, sebahagian daripada gangguan mikroskopik atau dalaman pepejal amorf disebabkan zarah-zarahnya "disusun" sedemikian rupa sehingga struktur yang dihasilkan mempunyai banyak ketidaksempurnaan.
Pada mulanya penyebutan dibuat mengenai skop dalam tahap pesanan pepejal amorf. Di B hanya terdapat beberapa rhombus yang kelihatan sejajar dengan rapi. Mungkin ada kawasan yang dipesan; tetapi hanya pada jarak dekat.
Pepejal amorf kemudian dikatakan terdiri dari kristal kecil yang tidak terukur dengan struktur yang berbeza. Jumlah semua struktur ini akhirnya menjadi labirin dan tidak bermakna: struktur global menjadi amorf, terdiri daripada blok kristal tanpa henti yang tersebar di mana-mana.
Hartanah
Sifat pepejal amorf berbeza bergantung pada sifat zarah penyusunnya. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa ciri umum yang boleh disebutkan. Pepejal amorf boleh menjadi vitreous, apabila mempunyai aspek yang serupa dengan kristal; atau agar-agar, damar, atau berdebu.
Oleh kerana strukturnya tidak stabil, mereka tidak menghasilkan spektrum difraksi sinar-X yang boleh dipercayai. Begitu juga, titik leburnya tidak tepat, melainkan merangkumi pelbagai nilai.
Contohnya, titik lebur bagi pepejal amorf boleh berkisar antara 20 hingga 60 ° C. Sementara itu, pepejal kristal mencair pada suhu tertentu, atau dalam jarak sempit jika mengandungi banyak kekotoran.
Ciri lain bagi pepejal amorf adalah bahawa apabila ia pecah atau patah, mereka tidak berasal serpihan geometri dengan wajah rata, tetapi serpihan tidak teratur dengan wajah melengkung. Apabila tidak berair, ia kelihatan seperti badan yang berdebu dan legap.
Penyediaan
Lebih dari sekadar padat amorfus, konsep ini harus dianggap sebagai 'keadaan amorf'. Semua sebatian (ionik, molekul, polimerik, logam, dan lain-lain) mampu, sehingga titik tertentu, dan jika keadaan percubaan memungkinkan, untuk membentuk pepejal amorf dan bukan kristal.
Sebagai contoh, dalam sintesis organik sebatian pepejal pada mulanya diperolehi sebagai jisim serbuk. Kandungan kotorannya sangat tinggi sehingga mempengaruhi susunan molekulnya dalam jangka masa panjang. Itulah sebabnya apabila produk dikristalisasi berulang kali, pepejal menjadi semakin kristal; ia kehilangan watak amorf.
Ini tidak bermaksud bahawa pepejal amorfus semestinya bahan tidak murni; beberapa daripadanya amorf dengan sifat kimia mereka sendiri.
Bahan tulen dapat menguatkan secara amorf jika cairannya tiba-tiba disejukkan, sedemikian rupa sehingga zarah-zarahnya tidak mengkristal, tetapi menggunakan konfigurasi berkaca. Penyejukan begitu cepat sehingga zarah tidak mempunyai cukup masa untuk menampung blok kristal yang hampir tidak dapat "dilahirkan".
Air, misalnya, mampu hidup dalam keadaan berkaca, amorf, dan tidak hanya seperti ais.
Contoh pepejal amorf
Mineral dan plastik
Obsidian adalah salah satu daripada beberapa mineral amorf yang diketahui. Sumber: Pixabay.
Hampir semua bahan kristal boleh sesuai dengan bentuk amorf (dan sebaliknya). Ini berlaku dengan beberapa mineral, yang kerana alasan geokimia tidak dapat membentuk kristal konvensional secara rasmi. Sebaliknya, yang lain tidak membentuk kristal tetapi kaca; begitulah keadaannya dengan obsidian.
Sebaliknya, polimer cenderung menguat secara amorf, kerana molekulnya terlalu besar untuk menentukan struktur yang teratur. Di sinilah resin, getah, busa polistirena (anime), plastik, Teflon, Bakelite, antara lain, masuk.
Tisu biologi
Pepejal biologi kebanyakannya bersifat amorf, seperti: tisu organ, kulit, rambut, kornea, dll. Begitu juga, lemak dan protein membentuk jisim amorf; Walau bagaimanapun, dengan penyediaan yang betul, mereka dapat mengkristal (kristal DNA, protein, lemak).
Cermin mata
Kaca, pepejal amorf
Walaupun telah dibiarkan hampir terakhir, padat amorf paling representatif adalah kaca itu sendiri. Komposisinya pada dasarnya sama dengan kuarza: SiO 2 . Kedua-dua kristal kuarza dan kaca adalah rangkaian kovalen tiga dimensi; hanya bahawa kisi kaca tidak kemas, dengan ikatan Si-O dengan panjang yang berbeza.
Sampel kaca logam
Kaca adalah pepejal amorf klasik, dan bahan yang mempunyai penampilan yang serupa dikatakan mempunyai keadaan berkaca.
Karbon dan logam
Kami mempunyai karbon amorf, karbon aktif adalah salah satu yang paling penting kerana kapasiti penyerapnya. Juga, terdapat silikon dan germanium amorf, dengan aplikasi elektronik di mana ia bertindak sebagai semikonduktor.
Dan akhirnya, terdapat aloi amorf, yang disebabkan oleh perbezaan atom logam konformasinya tidak membentuk struktur kristal.
Rujukan
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.
- Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat). Bukit Mc Graw.
- Rachel Bernstein & Anthony Carpi. (2020). Sifat Pepejal. Dipulihkan dari: visionlearning.com
- Wikipedia. (2020). Pepejal amorf. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Richard Zallen, Ronald Walter Douglas dan Lain-lain. (31 Julai 2019). Pepejal amorf. Encyclopædia Britannica. Dipulihkan dari: britannica.com
- Elsevier BV (2020). Pepejal Amorf. ScienceDirect. Dipulihkan dari: sciencedirect.com
- Danielle Reid. (2020). Pepejal Amorf: Definisi & Contoh. Kaji. Dipulihkan dari: study.com
- Karya seni kubus Rubik. (2008). Apakah bahan amorf? Dipulihkan dari: web.physics.ucsb.edu