Fast
Ett fast ämne definieras som en del av materia som är i ett kondenserat tillstånd kännetecknat av motstånd mot deformation och volymvariationer . Den gren av fysiken som sysslar med fasta ämnen kallas fasta tillståndets fysik , medan fasta tillståndskemi fokuserar främst på fasta ämnens natur och kemiska och fysikalisk-kemiska egenskaper . Studiet av fasta material är en del av Materialvetenskapen och Materialtekniken . Studiet av den fasta kroppens mekaniska beteende är föremål för fast mekanik .
Fasta ämnens egenskaper
I mikroskopisk skala, partiklarna ( atomer , molekyler eller joner ) som utgör ett fast ämne:
- de är tungt ihophopade
- pendla runt fasta relativa positioner i rymden [1] (termisk agitationsrörelse)
- de reagerar på förändringar i form och volym med krafter som är en funktion av omfattningen av den deformation som genomgåtts.
Ur makroskopisk synvinkel identifieras begreppet fast med begreppet fast material och solid kropp .
Den solida kroppsmodellen inkluderar de flesta av de vanligaste strukturella elementen ( balkar , plattor , membran , etc.) av vilka strukturernas mekanik ger en förenklad representation av deras beteende. De har en mycket styv struktur och är inkompressibla.
Kristallinitet hos fasta ämnen
Fasta ämnen kan delas in i kristallina och amorfa beroende på om en regelbunden struktur kan identifieras eller inte i arrangemanget av partiklarna som utgör dem. [2]
Den kristallina strukturen hos ett fast ämne påverkar djupt dess egenskaper: till exempel är ren grafit och diamant båda uppbyggda av kolatomer och skiljer sig endast från varandra i kristallgittret, men dessa material har hårdhetsvärden och yttre egenskaper (färg och brytningsindex) mycket olika.
Kristallina fasta ämnen
Kristallina fasta ämnen har ett väldefinierat smältpunktsvärde [3] och uppvisar ofta olika beteenden i olika mätriktningar, dvs de är generellt anisotropa . [4] I närvaro av ett mycket polärt lösningsmedel (som vatten ) ger de upphov till lösningar där jonerna finns i vätskefassolvat . Både dessa lösningar och de sammansmälta joniska fasta ämnena kan leda den elektriska strömmen , medan detta i fast tillstånd inte är möjligt eftersom elektronerna är styvt involverade i jonbindningen liksom jonerna .
Kristallina fasta ämnen kan vidare klassificeras enligt det rumsliga arrangemanget som antas av partiklarna som utgör dem, det vill säga till deras kristallina gitter och att de bildas av en enda kristall ( monokristaller ) eller av flera kristaller ( polykristaller ) aggregerade tillsammans. Enkelkristaller används i laboratoriet för karakterisering av kristallina fasta ämnen med metoder som röntgendiffraktion , elektrondiffraktionsspektroskopi och fotoelektronisk spektroskopi .
Amorfa fasta ämnen
Amorfa fasta ämnen , som en konsekvens av sin slumpmässiga struktur, kännetecknas av ett högre entropiskt innehåll än joniska fasta ämnen och har inte en väldefinierad smältpunkt [3] ( bindningarna mellan partiklarna har inte alla samma styrka ) och konstant över tid . De har egenskapen att vara isotropa material [3] och är inte lösliga i vanliga lösningsmedel.
Det är vätskor med så hög viskositet att de inte kan flyta.
Amorfa material jämförs ofta med underkylda vätskor [ 5] med extremt höga viskositetsvärden .
Halvkristallina fasta ämnen
Polymera material förtjänar en separat diskussion , där i allmänhet områden med en regelbunden struktur ( kristallin ) samexisterar blandade med områden med en oregelbunden struktur ( amorf ), för vilka dessa material kallas " halvkristallina " och i dem förhållandet mellan den amorfa fasen och den kristallina fasen den varierar beroende på det speciella prov som undersökts.
Anteckningar
Bibliografi
- Luigi Rolla, Kemi och mineralogi. For High Schools , 29:e upplagan, Dante Alighieri, 1987.
- ( EN ) A. Goel, Crystallography , Discovery Publishing House, 2006, ISBN 81-8356-170-5 .
- ( EN ) Walter Borchardt-Ott, Crystallography: An Introduction , Springer, 2011, ISBN 3-642-16452-8 .
Relaterade artiklar
Andra projekt
Wiktionary innehåller ordbokslemmat " solid "
Wikimedia Commons innehåller bilder eller andra filer på solid
Externa länkar
- solid , på Treccani.it - Online Encyclopedias , Institute of the Italian Encyclopedia .
- Solido , i Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
- Solido , i Treccani.it - Online Encyclopedias , Institute of the Italian Encyclopedia.
