در این مقاله از سایت فروشگاهی همدان سیلیکا به تفاوت آمورف و کریستال خواهیم پرداخت و برخی از مشخصات این دو نوع ساختار را، بررسی خواهیم کرد. جامد کریستالی که به جامد بلوری (Crystallite) معروف است، از چینش منظم اتمها در کنار هم تشکیل شده است. جامد آمورف که به جامد بی شکل (Amorphous) نیز معروف است، از چینش بی نظم اتمها در کنار هم تشکیل شده است. در ادامه برای شما به توضیح بیشتر درباره اینکه آمورف چیست میپردازیم و مقایسه ای از مواد کریستالی با امورف را در اختیار شما قرار میدهیم. از طریق آزمایشهای پراش پرتو X میتوان ساختمان مواد جامد را به اشکال آمورف یا بلوری طبقه بندی کرد. در حالت کلی مواد دارای سه حالت جامد، مایع و گاز است که آنها با ساختار سخت از یونها، مولکولها و اتمها که به صورت منظم یا غیرمنظم مرتب شده اند، مشخص میشوند. این نوع ترتیبها موجب دسته بندی مواد بلوری و غیر کریستالی شده است.
پلیمر آمورف چیست؟
پیش از توضیح تفاوت آمورف و کریستال، لازم به ذکر است که این کلمه واژه یونانی است و امورف به معنی بی شکل است. در واقع این نوع بی شکلی و بی نظمی ذرات، تشکیل دهنده یک جامد است. در زمان شکاف، مواد آمورف جامد به خاطر اشکال هندسی نامنظم؛ موجب تشکیل قطعات و سطحهای خمیده میشود. البته در بعضی از مواقع دارای الگوهای مرتب شده هستند که به آن کریستالیت میگویند. برای نمونههای مثال آمورف میتوان به شیشه و فلزات امورف اشاره کرد. بلور کوارتز به خاطر فرایند تبلور با شیشه کوارتز متفاوت است. استحکام مکانیکی، هدایت الکتریکی، رسانش حرارتی و ضریب شکست در تمام بخشهای امورف یکسان است. پلیمر آمورف از زنجیره پلیمر آکتاتیک شاخته شده است و خود این موضوع موجب ایجاد عدم تبلور میشود پس یک نوع ساختار ضعیف دارد. این نوع نسبت به پلیمر بلوری دارای چگالی کمتری است و مقاومت شیمیایی کمی دارد. نمونههای از پلیمر امورف شامل پلی اتیلن، پی وی سی و … است. برای اطلاع از نوع سیلیس آن به مقاله”سیلیس آمورف چیست ” مراجعه کنید.
سیلیسیم آمورف به نقل از ویکی پدیا:
سیلیسیم آمورف یا سیلیسیم اَریخت (a-Si) یک فرم بدون بلورینگی سیلیسیم است که در سلولهای خورشیدی، ترانزیستورهای با لایهٔ بسیار نازک و نمایشگرهای السیدی کاربرد دارد. سیلیسیم آمورف با دیگر دگرشکلیهای سیلیسیم مانند سیلیسیم چندبلوری و تکبلوری متفاوت است.
کاربرد مواد آمورف
در حال حاضر از مواد آمورف در مصارف پزشکی استفاده میکنند و بهترین ماده به عنوان جایگزین فولاد و تیتانیوم برای استخوان بعد از شکستگی است. با توجه به ساختار سیلیس آمورف که از نوع جامد و بی شکل با چینش بی نظم بین اتمهاست، از آن برای مصارف زیر استفاده میشود:
- ساخت ظروف آزمایشگاهی
- مواد تعمیر گرو کوره
- مبدل حرارتی
- بدنه فضاپیما
- قالب ریختهگری فلزات
- ساخت فیبر نوری
- اپتیک لیزر و الیاف
- سیستم انتقال گاز
- بالا بردن مقاومت بتن
- ساخت سیلیکات و سیلیکا ژل
- ساخت سیلیکون
- سیستم خلا و پنجره کوره
- هدایت کننده طول موج الکترونیک.
جهت کسب اطلاعات بیشتر: آشنایی با کاربرد و مزایای کریستال سیلیس
نانو سیلیس آمورف
قبل از بیان تفاوت آمورف و کریستال، به معرفی نانو امورف میپردازیم. سیلیسیم آمورف از جمله مهمترین مواد برای استفاده در صنایع بتن با هدف چسبندگی و پرکنندگی هستند. نانو سیلیس امورف از ذراتی ساخته شده که به صورت گلولهای بوده و با قطر کمتر از 100nm به صورت ذرات خشک پودر یا معلق در مایع محلول توانایی انتسار دارد. در آزمایشات مشخص در بتن خودتراکم از محلول نانو سیلیس استفاده میشود. مشخصات نانو سیلیس آمورف شامل موارد زیر است:
- ضدسایش
- ضد احتراق
- ضد لغزش
- ضد انعکاس سطوح.
جامد کریستالی چیست؟
کریستالها از طریق ذرات تشکیل دهنده به صورت منظم در یک الگوی سه بعدی با اسم شبکه کریستالی با نیروهای بین قطبی یکنواخت چیده میشود و ذرات در زاویههای مشخصه بلور قرار میگیرند. مواد بلوری دارای یک شکل هندسی مشخص بوده و در زمان برش در هر قسمت از ساختار ، شکاف روشنی از خود ساطع میکند. شما با لمس کردن نمیتوانید متوجه تفاوت آمورف و کریستال شوید؛ بلکه این دو در خواص فیزیکی و شیمیایی با یکدیگر متفاوت هستند. کریستال برای شکستن نیروهای بین مولکولی به گرمای زیادی نیاز دارند و آنها محیط محلی یکنواخت و به دلیل چیدمان یکنواخت دارای گرمای مشخصی از نقطه ذوب هستند.
در بین انواع مواد کریستالی میتوان به شکر، الماس و NaCl اشاره کرد. در حالت کلی در بعضی از موارد این جامدها با توجه به روند خنک کننده قابلیت بی شکل بودن را دارند، در بعضی نمونههای دیگر با توجه ناخالصیها اشتباه سوق میدهد. در ضمن سرمایش مواد میتواند به ساختار مواد آمورف تبدیل شود. به عنوان نمونه کوارتز با اتمهای اکسیژن و سیلیکون به طور منظم بلوری میشود و زمانی که خنک شود، منجر به شیشه ساختار امورف میشود. مقاومت مکانیکی، هدایت حرارتی، ضریب شکست و هدایت الکتریکی مواد جامد بلوری در جهات مختلف، متفاوت است.
3 تفاوت آمورف و کریستال
جامدات کریستالی از کنار هم قرار گرفتن اتمها به صورت مرتب و منظم تشکیل شده اند، نیرویی که باعث میشود اجزای یک ماده در کنار هم به صورت مرتب قرار بگیرند، همان نیروی یکنواخت بین مولکولی و اتمی است. در مقابل، جامدات بی شکل یا امورفها، نظم خاصی ندارند و به صورت آرایههای منظم در کنار هم مرتب نشده اند. در ادامه شما را بیشتر با تفاوت آمورف و کریستال آشنا خواهیم کرد.
ساختار پلیمر آمورف یا جامد کریستال
به طور کلی مواد جامد بلوری دارای شکل مشخصی است که با یونها، اتمها و مولکولها در یک الگوی سه بعدی قراردارد که آن را با نام مشبک کریستالی میشناسند. در زمان برش، آنها با سطحهایی که در زاویههای مشخص بلور میباشند، تقاطع مشخص دارند. اما مواد امورف داری یک ترکیب نامنظم از اجزا هستند و شکل مشخصی را نشان نمیدهند و در زمان برش، شکلهای نامنظم با سطح خمیده نمایش داده میشود.
نقطههای ذوب بین آنها
جامدهای بی شکل نقطه ذوب مشخصی ندارند ولی به دلیل شکل نامنظم در طیف گسترده ای از درجه حرارت ذوب میشوند و در مقابل مواد جامد بلورین نقطه ذوب تیزی دارند.
ویژگیهای فیزیکی مواد آمورف و کریستالی
آمورف به دلیل داشتن خصوصیت بدنی مشابه از هر جهت ایزوتروپیک است. مواد کریستال دارای هدایت الکتریکی متفاوت، ضریب شکست و مقاومت مکانیکی در درون کریستال در جهات متفاوت میباشند . به همین دلیل به آن ناهمسانگرد میگویند.
جهت کسب اطلاعات بیشتر: سیلیس آمورف چیست؟
مقایسه نقطه ذوب مواد کریستالی با امورف
در آخر به مقایسه نقطه ذوب مواد کریستالی با امورف میپردازیم. جامدهای منظم یا همان کریستالها، دمای ذوب نسبتا مشخصی دارند، زیرا مولفههای اتمی و یونها دارای همسایگانی با تعداد، فاصله و نوع مشابهی هستند. بنابراین نیروهای بین مولکولی است که این اجزا را در کنار هم به صورت یکنواخت قرار داده است. اما در مقابل مواد بی شکل یا آمورفها، دمای ذوب آنها مشخص نیست. ما در این مقاله از سایت همدان سیلیکا به تفاوت آمورف و کریستال پرداختیم و 3 تا از مهم ترین تفاوتهای این دو مواد را برایتان توضیح داده ایم. شما میتوانید برای دریافت پاسخ سوال آمورف چیست و چه ویژگیهایی دارد این مقاله را با دقت مطالعه نماید. همچنین شما با مطالعه این مقاله میتوانید با حالتهای موجود این مواد آشنا شوید.
سوالات متداول
1) تفاوت ساختار اتمی و کریستالی چیست؟
آنچه از بیرون میبینیم نتیجه تنظیم داخلی اتمها یا مولکولهاست. بعضی اوقات ، نمای بیرونی ممکن است متفاوت از ساختار داخلی باشد. اما کاملاً مستقل از یکدیگر نیستند.
2) پلیمر آمورف چیست؟
آموزف به معنی بی شکل است. در واقع این نوع بی شکلی و بی نظمی ذرات، تشکیل دهنده یک جامد است. در زمان شکاف، مواد جامد آمورف به خاطر اشکال هندسی نامنظم؛ موجب تشکیل قطعات و سطحهای خمیده میشود. البته در بعضی از مواقع دارای الگوهای مرتب شده هستند که به آن کریستالیت میگویند.
3) جامدهای بی شکل را مثال بزنید و چه مشخصاتی دارند؟
آموزف یک جامد بی شکل است. جامدهای بی شکل نقطه ذوب مشخصی ندارند ولی به دلیل شکل نامنظم در طیف گسترده ای از درجه حرارت ذوب میشوند و در مقابل مواد جامد بلورین نقطه ذوب تیزی دارند.
نظرات