Kluczowa różnica między amorficznym a krystalicznym ciałem stałym polega na tym, że krystaliczne ciała stałe mają uporządkowany daleki zasięg atomów lub cząsteczek w strukturze, podczas gdy amorficzne ciała stałe nie mają uporządkowanego dalekiego zasięgu.
Możemy podzielić ciała stałe na dwie części jako krystaliczne i amorficzne w zależności od rozmieszczenia na poziomie atomowym. Jednak niektóre ciała stałe występują zarówno w postaci krystalicznej, jak i amorficznej. W zależności od potrzeb możemy przygotować oba rodzaje osobno.
Co to jest amorficzna substancja stała?
Amorficzne ciało stałe to forma ciała stałego pozbawiona struktury krystalicznej. Tam nie ma w swojej strukturze uporządkowanego dalekiego zasięgu ułożenia atomów, cząsteczek czy jonów. Ponadto szkło, żele, cienkie folie, tworzywa sztuczne i nanomateriały to tylko niektóre przykłady tego typu ciał stałych.
Produkujemy szkło głównie z piasku (krzemionka/SiO) oraz zasad takich jak węglan sodu i węglan wapnia. W wysokich temperaturach materiały te topią się ze sobą, a gdy je schładzamy, szybko tworzy się sztywne szkło. Po schłodzeniu atomy układają się w nieuporządkowany sposób, tworząc szkło; dlatego nazywamy to amorficznym. Jednak atomy mogą mieć uporządkowanie bliskiego zasięgu ze względu na właściwości wiązań chemicznych.
Rysunek 01: Diagram przedstawiający krystaliczne i amorficzne struktury stałe
Podobnie możemy przygotować inne materiały amorficzne również przez szybkie schłodzenie stopionego materiału. Amorficzne ciała stałe nie mają ostrej temperatury topnienia. Upłynniają się w szerokim zakresie temperatur. W produkcji opon przydatne są amorficzne ciała stałe, takie jak guma. Szkło i tworzywa sztuczne są przydatne w produkcji artykułów gospodarstwa domowego, sprzętu laboratoryjnego itp.
Co to jest krystaliczne ciało stałe?
Krystaliczne ciała stałe lub kryształy mają uporządkowaną strukturę i symetrię. Atomy, cząsteczki lub jony w kryształach ułożone w określony sposób; w ten sposób mieć porządek dalekiego zasięgu. W tego typu bryłach występuje regularny, powtarzający się wzór; dlatego możemy zidentyfikować powtarzającą się jednostkę.
Z definicji kryształ to „jednorodny związek chemiczny o regularnym i okresowym ułożeniu atomów. Na przykład halit, sól (NaCl) i kwarc (SiO2). Ale kryształy nie ograniczają się do minerałów: zawierają większość substancji stałych, takich jak cukier, celuloza, metale, kości, a nawet DNA”. C
Co więcej, kryształy są naturalnie występującymi materiałami na ziemi, takimi jak duże skały krystaliczne, takie jak kwarc i granit. Czasami żywe organizmy również tworzą kryształy. Na przykład kalcyt jest produktem mięczaków. Istnieją kryształy na bazie wody w postaci śniegu, lodu lub lodowców.
Rysunek 02: Struktura krystaliczna
Ponadto możemy klasyfikować kryształy według ich właściwości fizycznych i chemicznych. Na przykład kryształy kowalencyjne (np.: diament), kryształy metaliczne (np.: piryt), kryształy jonowe (np.: chlorek sodu) i kryształy molekularne (np.: cukier). Ponadto kryształy te mogą mieć różne kształty i kolory. Dlatego mają walor estetyczny, a niektórzy uważają, że mają właściwości lecznicze; dlatego używają tych kryształów do wyrobu biżuterii.
Jaka jest różnica między amorficznym a krystalicznym ciałem stałym?
Amorficzne i krystaliczne ciała stałe różnią się od siebie budową chemiczną. Dlatego możemy powiedzieć, że kluczową różnicą między amorficznym a krystalicznym ciałem stałym jest to, że krystaliczne ciała stałe mają uporządkowany daleki zasięg atomów lub cząsteczek w strukturze, podczas gdy amorficzne ciała stałe nie mają uporządkowanego dalekiego zasięgu. Co więcej, w krystalicznych ciałach stałych istnieje powtarzająca się jednostka, która tworzy całą strukturę, ale dla amorficznych ciał stałych nie można określić powtarzalnej jednostki.
Dalsza różnica między amorficznymi i krystalicznymi ciałami stałymi. Krystaliczne ciała stałe mają ostrą temperaturę topnienia, ale amorficzne ciała stałe nie. Co więcej, krystaliczne ciała stałe są anizotropowe (różne właściwości w różnych kierunkach), ale amorficzne ciała stałe są izotropowe (właściwości są takie same we wszystkich kierunkach).
Podsumowanie – amorficzny vs krystaliczny stały
Ciały stałe występują głównie w trzech rodzajach jako ciała stałe amorficzne, półkrystaliczne i krystaliczne. Kluczową różnicą między amorficznym i krystalicznym ciałem stałym jest to, że krystaliczne ciała stałe mają uporządkowany daleki zasięg atomów lub cząsteczek w strukturze, podczas gdy amorficzne ciała stałe nie mają uporządkowanego dalekiego zasięgu.
