Pagrindinis skirtumas tarp amorfinių ir kristalinių kietųjų medžiagų yra tas, kad kristalinės kietosios medžiagos turi tvarkingą ilgo nuotolio atomų arba molekulių išsidėstymą struktūroje, o amorfinėms kietosioms medžiagoms trūksta tvarkingo ilgo nuotolio išsidėstymo.
Priklausomai nuo atominio lygio išdėstymo, kietąsias medžiagas galime suskirstyti į dvi į kristalines ir amorfines. Tačiau kai kurios kietosios medžiagos yra ir kristalinės, ir amorfinės formos. Priklausomai nuo poreikio, abu tipus galime paruošti atskirai.
Kas yra amorfinė kieta medžiaga?
Amorfinė kieta medžiaga yra kietos medžiagos forma, kuriai trūksta kristalinės struktūros. Ten jo struktūroje nėra toli išdėstyto atomų, molekulių ar jonų išdėstymo. Be to, stiklas, geliai, plonos plėvelės, plastikai ir nanomedžiagos yra keletas šio tipo kietųjų medžiagų pavyzdžių.
Stiklą gaminame daugiausia iš smėlio (silicio dioksido/SiO2) ir tokių bazių kaip natrio karbonatas ir kalcio karbonatas. Esant aukštai temperatūrai, šios medžiagos susilydo, o kai jas atvėsiname, greitai susidaro standus stiklas. Atvėsus, atomai netvarkingai išsidėsto ir gamina stiklą; taigi mes jį vadiname amorfiniu. Tačiau atomai gali turėti trumpo nuotolio tvarką dėl cheminio ryšio savybių.
01 paveikslas: diagrama, kurioje pavaizduotos kristalinės ir amorfinės kietos struktūros
Panašiai galime paruošti ir kitas amorfines medžiagas greitai aušinant išlydytą medžiagą. Amorfinės kietosios medžiagos neturi aštrios lydymosi temperatūros. Jie skystėja plačiame temperatūrų diapazone. Amorfinės kietosios medžiagos, tokios kaip guma, yra naudingos padangų gamyboje. Stiklas ir plastikas yra naudingi gaminant namų apyvokos reikmenis, laboratorinę įrangą ir kt.
Kas yra kristalinė kieta medžiaga?
Kristalinės kietosios medžiagos arba kristalai turi tvarkingą struktūrą ir simetriją. Atomai, molekulės arba jonai kristaluose išsidėstę tam tikru būdu; taigi, turi ilgalaikę tvarką. Šio tipo kietosiose medžiagose yra įprastas, pasikartojantis modelis; todėl galime nustatyti pasikartojantį vienetą.
Pagal apibrėžimą kristalas yra „homogeninis cheminis junginys, turintis reguliarų ir periodišką atomų išsidėstymą. Pavyzdžiui, halitas, druska (NaCl) ir kvarcas (SiO2). Tačiau kristalai neapsiriboja mineralais: juos sudaro dauguma kietųjų medžiagų, tokių kaip cukrus, celiuliozė, metalai, kaulai ir net DNR. C
Be to, kristalai yra natūraliai Žemėje esančios medžiagos kaip didelės kristalinės uolienos, tokios kaip kvarcas ir granitas. Kartais gyvi organizmai taip pat sudaro kristalus. Pavyzdžiui, kalcitas yra moliuskų produktas. Yra vandens pagrindu pagamintų kristalų sniego, ledo ar ledynų pavidalu.
02 pav.: Kristalinė struktūra
Be to, kristalus galime suskirstyti į kategorijas pagal jų fizines ir chemines savybes. Pavyzdžiui, kovalentiniai kristalai (pvz., deimantas), metaliniai kristalai (pvz., piritas), joniniai kristalai (pvz., natrio chloridas) ir molekuliniai kristalai (pvz., cukrus). Be to, šie kristalai gali būti įvairių formų ir spalvų. Todėl jie turi estetinę vertę, o kai kurie žmonės mano, kad jie turi gydomųjų savybių; taigi, jie naudoja šiuos kristalus papuošalams gaminti.
Kuo skiriasi amorfinė ir kristalinė kietoji medžiaga?
Amorfinės ir kristalinės kietosios medžiagos skiriasi viena nuo kitos pagal savo cheminę struktūrą. Todėl galime sakyti, kad pagrindinis skirtumas tarp amorfinės ir kristalinės kietosios medžiagos yra tas, kad kristalinės kietosios medžiagos turi tvarkingą ilgo nuotolio atomų ar molekulių išdėstymą struktūroje, o amorfinėms kietosioms medžiagoms trūksta tvarkingo tolimojo išsidėstymo. Be to, kristalinėse kietosiose medžiagose yra pasikartojantis vienetas, kuris sudaro visą struktūrą, tačiau amorfinėms kietosioms medžiagoms pasikartojančio vieneto nurodyti negalima.
Dar vienas skirtumas tarp amorfinių ir kristalinių kietųjų medžiagų – kristalinės kietosios medžiagos turi staigų lydymosi temperatūrą, o amorfinės kietosios medžiagos neturi. Be to, kristalinės kietosios medžiagos yra anizotropinės (skirtingos savybės skirtingomis kryptimis), o amorfinės kietosios medžiagos yra izotropinės (savybės visomis kryptimis vienodos).
Santrauka – amorfinė vs kristalinė kieta medžiaga
Kietos medžiagos daugiausia būna trijų tipų: amorfinės, pusiau kristalinės ir kristalinės kietosios medžiagos. Pagrindinis skirtumas tarp amorfinės ir kristalinės kietosios medžiagos yra tas, kad kristalinės kietosios medžiagos turi tvarkingą ilgo nuotolio atomų arba molekulių išsidėstymą struktūroje, o amorfinėms kietosioms medžiagoms trūksta tvarkingo ilgo nuotolio išsidėstymo.
