STIKLVEIDA STĀVOKLIS: RAKSTURLIELUMI, PIEMĒRI UN ĪPAŠĪBAS - ĶĪMIJA - 2025

Stiklveida stāvoklī notiek struktūrām, kurām ir veikta straujos molekulāro pasūtīšanu veikt konkrētus amatus, galvenokārt pateicoties straujai atdzesēšanai. Šiem ķermeņiem ir izteikts izskats ar noteiktu cietības un stingrības pakāpi, lai arī ārēju spēku ietekmē tie parasti elastīgi deformējas.

Stiklu, ko nedrīkst sajaukt ar stiklu, izmanto logu, objektīvu, pudeļu utt. Ražošanā. Kopumā tam ir bezgalīgs pielietojums gan sadzīvei, gan pētniecībai un tehnoloģijai; līdz ar to tā nozīme, kā arī to īpašību un īpašību apzināšanas nozīme.

No otras puses, ir svarīgi saprast, ka ir dažādi stikla veidi - gan dabiskas, gan mākslīgas izcelsmes. Runājot par pēdējo, dažāda veida stikli bieži reaģē uz dažādām vajadzībām.

Tāpēc ir iespējams iegūt brilles, kas atbilst noteiktām īpašībām, lai apmierinātu noteiktas tehnoloģiskas vai rūpnieciskas vajadzības.

raksturojums

Runājot par to optiskajiem parametriem, šie stiklveida ķermeņi ir izotropiski (tas ir, to fizikālās īpašības nav atkarīgas no virziena) un caurspīdīgi visredzamākajam starojumam, tāpat kā šķidrumi.

Stiklveida stāvoklis parasti tiek uzskatīts par vēl vienu matērijas stāvokli ārpus trim vispārzināmiem stāvokļiem, piemēram, šķidruma, gāzes un cietiem, vai jauniem, kas ir atklāti pēdējās desmitgadēs, piemēram, plazmas vai Bose kondensāta Einšteins.

Tomēr daži pētnieki saprot, ka stiklveida stāvoklis ir atdzesēta šķidruma vai šķidruma ar tik lielu viskozitāti rezultāts, ka galu galā tas piešķir tai stabilu izskatu, patiesībā neesot tāds.

Šiem pētniekiem stiklveida stāvoklis nebūtu jauns matērijas stāvoklis, bet drīzāk cita forma, kādā parādās šķidrais stāvoklis.

Visbeidzot, šķiet diezgan droši, ka stiklotā stāvoklī esošie ķermeņi neparāda noteiktu iekšējo kārtību, pretēji tam, kas notiek ar kristāliskām cietām vielām.

Tomēr ir arī taisnība, ka daudzos gadījumos tiek novērtēts tas, ko sauc par sakārtotu traucējumu. Tiek novērotas noteiktas sakārtotas grupas, kuras telpiski ir sakārtotas pilnīgi vai daļēji nejauši.

Brilles veidi

Kā minēts iepriekš, stiklam var būt dabiska vai mākslīga izcelsme. Stikla ķermeņa dabiski sastopams piemērs ir obsidiāns, ko rada karstums, kas atrodas vulkānu iekšienē.

No otras puses, gan organiskas izcelsmes vielas, gan neorganiskas vielas var iegūt stiklveida stāvokli. Dažas no šīm vielām ir:

- dažādi ķīmiskie elementi, piemēram, Se, Si, Pt-Pd, Au-Si, Cu-Au.

- dažādi oksīdi, piemēram, SiO ₂ , P ₂ O ₅ , B ₂ O ₃ un noteiktas to kombinācijas.

- dažādi ķīmiski savienojumi, piemēram, GeSe ₂ , As ₂ S ₃ , P ₂ S ₃ , PbCl ₂ , BeF ₂ , AgI.

- Organiskie polimēri, piemēram, poliamīdi, glikoli, polietilēni vai polistirēni un cukuri, cita starpā.

Piemēri

Starp visbiežāk sastopamajām brillēm jāuzsver:

Stiklveida silīcija dioksīds

Silīcija dioksīds ir silīcija oksīds, no kura vispazīstamākais ir kvarcs. Kopumā silīcija dioksīds ir būtiska stikla sastāvdaļa.

Kvarca gadījumā kvarca stiklu var iegūt, sildot to līdz kušanas temperatūrai (kas ir 1723 ºC) un strauji atdzesējot.

Kvarca stiklam ir lieliska izturība pret termisko triecienu, un to var peldēt ūdenī, kad tas ir karsts. Tomēr tā augstā kušanas temperatūra un viskozitāte apgrūtina darbu ar to.

Šis kvarca stikls tiek izmantots gan zinātniskos pētījumos, gan daudzos gadījumos mājās.

Nātrija silikāta brilles

Tās izgatavošana ir saistīta ar faktu, ka tā piedāvā īpašības, kas ir līdzīgas kvarca stikla īpašībām, kaut arī nātrija silikāta stikli ir daudz lētāki, jo to ražošanai nav nepieciešams sasniegt tik augstu temperatūru kā kvarca glāzēm.

Papildus nātrijam ražošanas procesā tiek pievienoti arī citi sārmzemju metāli, lai stiklam, cita starpā, nodrošinātu noteiktas īpašas īpašības, piemēram, mehāniskā izturība, nereaģētspēja pret ķīmiskiem līdzekļiem istabas temperatūrā (īpaši pret ūdeni).

Tāpat, pievienojot šos elementus, ir paredzēts arī, lai tie saglabātu caurspīdīgumu, ņemot vērā gaismu.

Stikla īpašības

Vispārīgi runājot, stikla īpašības ir saistītas gan ar dabu, gan ar izejvielām, kuras tiek izmantotas tā iegūšanai, gan ar iegūtā galaprodukta ķīmisko sastāvu.

Ķīmisko sastāvu parasti izsaka kā stabilāko oksīdu masas procentus istabas temperatūrā no ķīmiskajiem elementiem, kas to veido.

Jebkurā gadījumā dažas stikla vispārīgās īpašības ir tādas, ka laika gaitā tas nezaudē savas optiskās īpašības, kausēšanas procesā tas ir viegli kaļams, ka tā krāsa ir atkarīga no materiāliem, kas tam tiek pievienoti kausēšanas procesā, un ka tie ir viegli pārstrādājams.

Stikls, pateicoties tā optiskajām īpašībām, spēj atstarot, refrakcijas un pārraidīt gaismu, to neizkliedējot. Parastā stikla refrakcijas koeficients ir 1,5, ko var modificēt ar dažādām piedevām.

Tāpat parastais stikls ir izturīgs pret koroziju, un tā stiepes izturība ir 7 megapaskāli. Turklāt stikla krāsu var mainīt, pievienojot dažādas piedevas.

Stikla pārstrāde

Svarīga stikla priekšrocība salīdzinājumā ar citiem materiāliem ir gan pārstrādes vieglums, gan neierobežotā pārstrādes spēja, jo nav ierobežojumu, cik reizes vienu un to pašu stikloto materiālu var pārstrādāt.

Turklāt pārstrādāta stikla ražošanā enerģijas ietaupījums ir aptuveni 30%, salīdzinot ar enerģijas izmaksām, ja to ražo no izejvielām. Šis enerģijas ietaupījums kopā ar izejvielu ietaupījumu galu galā nozīmē arī ievērojamu finansiālu ietaupījumu.

Atsauces

1. Stikls (nd). Vikipēdijā. Iegūts 2018. gada 24. aprīlī no es.wikipedia.org.
2. Amorfs ciets (nd). Vikipēdijā. Iegūts 2018. gada 24. aprīlī no es.wikipedia.org.
3. Stikls (nd). Vikipēdijā. Iegūts 2018. gada 24. aprīlī no vietnes en.wikipedia.org.
4. Elliots, SR (1984). Amorfu materiālu fizika. Longman grupa ltd.
5. Stikla struktūru nosaka atoms pēc atoma. Experientia docet. Piekļuve 2016. gada 1. februārim.
6. Turnbull, "Kādos apstākļos var veidoties stikls?", Contemporary Physics 10: 473-488 (1969)