Charakterystyka stanu szklistego, przykłady i właściwości



The stan szklisty Występuje w ciałach, które zostały poddane szybkiemu porządkowi molekularnemu, aby zająć określone pozycje, zwykle z powodu szybkiego chłodzenia. Ciała te mają sztywny aspekt o pewnym stopniu twardości i sztywności, chociaż przy stosowaniu sił zewnętrznych są one ogólnie odkształcane w sposób elastyczny.

Szkło, którego nie należy mylić ze szkłem, jest używane do produkcji okien, soczewek, butelek itp. Ogólnie rzecz biorąc, ma niezliczone zastosowania, zarówno w życiu domowym, jak iw badaniach i technologii; stąd jego znaczenie i znaczenie poznania jego właściwości i cech.

Z drugiej strony ważne jest, aby zrozumieć, że istnieją różne rodzaje okularów, zarówno pochodzenia naturalnego, jak i sztucznego. Jeśli chodzi o te ostatnie, różne rodzaje szkła często odpowiadają różnym potrzebom.

Dlatego możliwe jest uzyskanie okularów, które spełniają określone właściwości, aby zaspokoić pewne potrzeby technologiczne lub przemysłowe.

Indeks

  • 1 Charakterystyka
  • 2 Rodzaje okularów
  • 3 Przykłady
    • 3.1 Krzemionka szklista
    • 3.2 Szkło krzemianowe sodu
  • 4 Właściwości szkła
    • 4.1 Recykling szkła
  • 5 referencji

Funkcje

Jeśli chodzi o ich właściwości optyczne, te ciała szkliste są izotropowe (to znaczy ich właściwości fizyczne nie zależą od kierunku) i są przezroczyste wobec większości promieniowania widzialnego, w taki sam sposób, jak dzieje się to w przypadku cieczy.

Stan szklisty jest ogólnie uważany za inny stan materii poza trzema powszechnie znanymi stanami, takimi jak ciecz, gaz i ciało stałe, lub nowymi, które zostały odkryte w ostatnich dziesięcioleciach, takimi jak plazma lub kondensat Bozy. Einstein.

Jednak niektórzy badacze rozumieją, że stan szklisty jest wynikiem przechłodzonej cieczy lub cieczy o tak dużej lepkości, że kończy się ona nadając jej solidny wygląd bez faktycznego istnienia.

Dla tych badaczy stan szklisty nie byłby nowym stanem materii, ale raczej inną formą, w której prezentowany jest stan ciekły.

W końcu wydaje się całkiem pewne, że ciała w stanie szklistym nie wykazują pewnego porządku wewnętrznego, w przeciwieństwie do tego, co dzieje się z krystalicznymi ciałami stałymi.

Prawdą jest jednak również, że w wielu przypadkach docenia się to, co nazywa się uporządkowanym zaburzeniem. Istnieją pewne uporządkowane grupy, które są zorganizowane przestrzennie w sposób całkowicie lub częściowo losowy.

Rodzaje okularów

Jak już wspomniano powyżej, szkło może mieć naturalne lub sztuczne pochodzenie. Przykładem ciała szklistego pochodzenia naturalnego jest obsydian, który powstaje w wyniku ciepła panującego w wulkanach.

Z drugiej strony, zarówno substancje pochodzenia organicznego, jak i substancje nieorganiczne są podatne na uzyskanie stanu szklistego. Niektóre z tych substancji to:

- Różne pierwiastki chemiczne, takie jak Se, Si, Pt-Pd, Au-Si, Cu-Au.

- Różne tlenki, takie jak SiO2, P2O5, B2O3 i niektóre z jego kombinacji.

- Różne związki chemiczne, takie jak GeSe2, Jak2S3, P2S3, PbCl2, BeF2, AgI.

- Polimery organiczne, takie jak poliamidy, glikole, polietyleny lub polistyreny i cukry, między innymi.

Przykłady

Wśród najpopularniejszych okularów, które można znaleźć, warto podkreślić następujące:

Krzemionka szklista

Krzemionka jest tlenkiem krzemu, wśród którego najbardziej znanym jest kwarc. Ogólnie krzemionka jest podstawowym składnikiem szkła.

W przypadku kwarcu można uzyskać szkło kwarcowe, podgrzewając je do temperatury topnienia (która wynosi 1723 ° C) i szybko schładzając.

Szkło kwarcowe ma doskonałą odporność na szok termiczny i może być kąpane w wodzie, gdy jest czerwone. Jednak jego wysoka temperatura topnienia i lepkość utrudniają pracę z nim.

To szkło kwarcowe znajduje zastosowanie zarówno w badaniach naukowych, jak iw wielu zastosowaniach w domu.

Szkło krzemianowe sodu

Jego produkcja wynika z faktu, że oferuje właściwości podobne do właściwości szkła kwarcowego, chociaż szkła z krzemianu sodu są znacznie tańsze, ponieważ nie muszą osiągać temperatur tak wysokich, jak w przypadku szkieł kwarcowych..

Oprócz sodu, w procesie wytwarzania dodaje się inne metale ziem alkalicznych, aby nadać szkłu pewne szczególne właściwości, takie jak między innymi odporność mechaniczna, brak reaktywności na środki chemiczne w temperaturze pokojowej (zwłaszcza w wodzie)..

Ponadto, wraz z dodaniem tych elementów, dąży się również do zachowania przezroczystości przed światłem.

Właściwości szkła

Ogólnie rzecz biorąc, właściwości szkła są związane zarówno z naturą, jak z surowcami wykorzystywanymi do jej produkcji, jak i ze składem chemicznym otrzymanego produktu końcowego..

Skład chemiczny jest zwykle wyrażany w procentach masy najbardziej stabilnych tlenków w temperaturze pokojowej tworzących go pierwiastków chemicznych.

W każdym razie pewne ogólne właściwości szkła polegają na tym, że z czasem nie traci on swoich właściwości optycznych, że są one łatwo plastyczne, gdy znajdują się w procesie odlewania, że ​​ich kolor zależy od materiałów dodanych w procesie syntezy i że są one łatwo nadaje się do recyklingu.

Szkło ma zdolność odbijania, załamywania i przekazywania światła dzięki swoim właściwościom optycznym, bez rozpraszania go. Wspólne szkło ma współczynnik załamania 1,5, który można modyfikować różnymi dodatkami.

Podobnie zwykłe szkło jest odporne na korozję, a jego wytrzymałość na rozciąganie wynosi 7 megapaskali. Ponadto kolor szkła można modyfikować, dodając różne dodatki.

Recykling szkła

Ważną zaletą szkła w porównaniu z innymi materiałami jest zarówno łatwość recyklingu, jak i nieograniczona wydajność recyklingu, ponieważ nie ma ograniczeń co do tego, ile razy ten sam szklisty materiał może zostać poddany recyklingowi.

Ponadto w produkcji szkła z recyklingu oszczędności energii są rzędu 30% w odniesieniu do kosztów energii związanych z jego produkcją z surowców. Ta oszczędność energii, w połączeniu z oszczędnością surowców, w końcu oznacza również istotne oszczędności ekonomiczne.

Referencje

  1. Szkło (n.d.). W Wikipedii. Pobrane 24 kwietnia 2018 r. Z es.wikipedia.org.
  2. Amorficzne ciało stałe (n.d.). W Wikipedii. Pobrane 24 kwietnia 2018 r. Z es.wikipedia.org.
  3. Szkło (n.d.). W Wikipedii. Źródło: 24 kwietnia 2018 r. Z en.wikipedia.org.
  4. Elliot, S. R. (1984). Fizyka materiałów amorficznych. Longman group ltd.
  5. Struktura szkła określa atom po atomie. Experientia docet. 24 kwietnia 2018 r. Dostęp 1 lutego 2016 r.
  6. Turnbull, „W jakich warunkach może powstać szkło?”, Contemporary Physics 10: 473-488 (1969)