A legfontosabb különbség az amorf és a kristályos szilárd anyagok között az, hogy a kristályos szilárd anyagok atomjai vagy molekulái rendezett, hosszú hatótávolságú elrendezéssel rendelkeznek a szerkezeten belül, míg az amorf szilárd anyagokból hiányzik a rendezett hosszú távú elrendezés.
A szilárd anyagokat két csoportba oszthatjuk kristályosra és amorfra, az atomi szintű elrendezéstől függően. Néhány szilárd anyag azonban kristályos és amorf formában is jelen van. Igénytől függően mindkét típust külön is elkészíthetjük.
Mi az amorf szilárd anyag?
Az amorf szilárd anyag olyan szilárd anyag, amelynek nincs kristályos szerkezete. Ott nincs benne az atomok, molekulák vagy ionok nagy hatótávolságú rendezett elrendezése a szerkezetében. Ezen túlmenően az üveg, a gélek, a vékony filmek, a műanyagok és a nanoanyagok néhány példa az ilyen típusú szilárd anyagokra.
Üveget elsősorban homokkal (szilícium-dioxid/SiO2), valamint bázisokkal, például nátrium-karbonáttal és kalcium-karbonáttal készítünk. Magas hőmérsékleten ezek az anyagok összeolvadnak, és amikor lehűtjük őket, gyorsan merev üveg keletkezik. Lehűléskor az atomok rendezetlenül rendeződnek el üveg előállítására; így amorfnak nevezzük. Az atomok azonban kis hatótávolságúak lehetnek a kémiai kötési jellemzők miatt.
01. ábra: A kristályos és amorf szilárd szerkezeteket bemutató diagram
Hasonlóan más amorf anyagokat is előállíthatunk az olvadt anyag gyors lehűtésével. Az amorf szilárd anyagok nem rendelkeznek éles olvadásponttal. Széles hőmérséklet-tartományban cseppfolyósodnak. Az amorf szilárd anyagok, például a gumi hasznosak az abroncsgyártásban. Az üveg és a műanyagok hasznosak háztartási eszközök, laboratóriumi berendezések stb. készítésénél.
Mi az a kristályos szilárd anyag?
A kristályos szilárd anyagok vagy kristályok rendezett szerkezettel és szimmetriával rendelkeznek. A kristályokban lévő atomok, molekulák vagy ionok meghatározott módon vannak elrendezve; így hosszú távú sorrendjük van. Az ilyen típusú szilárd anyagokban van egy szabályos, ismétlődő minta; ezért azonosíthatunk egy ismétlődő egységet.
Definíció szerint a kristály „homogén kémiai vegyület, az atomok szabályos és periodikus elrendezésével. Például halit, só (NaCl) és kvarc (SiO2). A kristályok azonban nem korlátozódnak az ásványi anyagokra: a legtöbb szilárd anyagot tartalmazzák, például cukrot, cellulózt, fémeket, csontokat és még DNS-t is. C
Továbbá a kristályok a természetben előforduló anyagok a Földön, mint nagy kristályos kőzetek, mint például a kvarc és a gránit. Néha az élő szervezetek is kristályokat képeznek. Például a kalcit puhatestűek terméke. Vannak vízbázisú kristályok hó, jég vagy gleccserek formájában.
02. ábra: Kristályos szerkezet
Sőt, a kristályokat fizikai és kémiai tulajdonságaik szerint is kategorizálhatjuk. Például kovalens kristályok (például: gyémánt), fémkristályok (például: pirit), ionos kristályok (például: nátrium-klorid) és molekuláris kristályok (például: cukor). Ezenkívül ezek a kristályok különböző formájúak és színűek lehetnek. Ezért esztétikai értékkel bírnak, és egyesek úgy vélik, hogy gyógyító tulajdonságaik vannak; így ezeket a kristályokat ékszerek készítésére használják.
Mi a különbség az amorf és a kristályos szilárd anyag között?
Az amorf és kristályos szilárd anyagok kémiai szerkezetük szerint különböznek egymástól. Ezért azt mondhatjuk, hogy a legfontosabb különbség az amorf és a kristályos szilárd anyagok között az, hogy a kristályos szilárd anyagok az atomok vagy molekulák rendezett hosszú távú elrendezésével rendelkeznek a szerkezeten belül, míg az amorf szilárd anyagoknak nincs rendezett hosszú távú elrendezése. Ezenkívül a kristályos szilárd anyagokban van egy ismétlődő egység, amely a teljes szerkezetet alkotja, de az amorf szilárd anyagok esetében ismétlődő egység nem adható meg.
További különbség az amorf és a kristályos szilárd anyagok között, hogy a kristályos szilárd anyagok éles olvadásponttal rendelkeznek, az amorf szilárd anyagok viszont nem. Továbbá a kristályos szilárd anyagok anizotrópok (különböző irányban különböző tulajdonságokkal rendelkeznek), az amorf szilárd anyagok viszont izotrópok (a tulajdonságok minden irányban azonosak).
Összefoglaló – Amorf vs kristályos szilárd anyag
A szilárd anyagok főként három típusban vannak: amorf, félig kristályos és kristályos szilárd anyagok. A legfontosabb különbség az amorf és a kristályos szilárd anyagok között az, hogy a kristályos szilárd anyagok atomjai vagy molekulái rendezett, hosszú hatótávolságú elrendezéssel rendelkeznek a szerkezeten belül, míg az amorf szilárd anyagokból hiányzik a rendezett hosszú távú elrendeződés.
