Fast

Et fast stoff er definert som en del av materie som er i en kondensert tilstand preget av motstand mot deformasjon og volumvariasjoner . Den grenen av fysikk som omhandler faste stoffer kalles faststoff-fysikk , mens faststoff -kjemi fokuserer hovedsakelig på naturen og kjemiske og fysisk-kjemiske egenskaper til faste stoffer. Studiet av faste materialer er en del av Materialvitenskapen og Materialteknologien. Studiet av den mekaniske oppførselen til den faste kroppen er gjenstand for fast mekanikk .

Kjennetegn ved faste stoffer

I mikroskopisk skala, partiklene ( atomer , molekyler eller ioner ) som utgjør et fast stoff:

Fra et makroskopisk synspunkt identifiseres begrepet fast stoff med begrepet fast materiale og fast legeme .

Den solide kroppsmodellen inkluderer de fleste av de vanligste strukturelle elementene ( bjelker , plater , membraner , etc.) hvorav mekanikken til strukturene gir en forenklet representasjon av deres oppførsel. De har en veldig stiv struktur og er ukomprimerbare.

Krystallinitet av faste stoffer

Faste stoffer kan deles inn i krystallinske og amorfe , avhengig av om en vanlig struktur kan identifiseres i arrangementet av partiklene som utgjør dem. [2]

Den krystallinske strukturen til et fast stoff påvirker i stor grad dets egenskaper: for eksempel består ren grafitt og diamant begge av karbonatomer og skiller seg bare fra hverandre i krystallgitteret, men disse materialene har hardhetsverdier og ytre egenskaper (farge og brytningsindeks) veldig forskjellig.

Krystallinske faste stoffer

Krystallinske faste stoffer har en veldefinert smeltepunktverdi [3] og viser ofte ulik oppførsel i ulike måleretninger, dvs. de er generelt anisotrope . [4] I nærvær av et veldig polart løsningsmiddel (som vann ) gir de opphav til løsninger der ionene eksisterer i væskefasesolvater . Både disse løsningene og de smeltede ioniske faststoffene er i stand til å lede den elektriske strømmen , mens i fast tilstand er dette ikke mulig fordi elektronene er stivt involvert i ionbindingen, det samme er ionene .

Krystallinske faste stoffer kan videre klassifiseres i henhold til det romlige arrangementet antatt av partiklene som utgjør dem, det vil si til deres krystallinske gitter og til å være dannet av en enkelt krystall ( monokrystaller ) eller av flere krystaller ( polykrystaller ) aggregert sammen. Enkeltkrystaller brukes i laboratoriet for karakterisering av krystallinske faste stoffer ved bruk av metoder som røntgendiffraksjon , elektrondiffraksjonsspektroskopi og fotoelektronisk spektroskopi .

Amorfe faste stoffer

Amorfe faste stoffer , som en konsekvens av deres tilfeldige struktur, er karakterisert ved et høyere entropisk innhold enn ioniske faste stoffer og har ikke et veldefinert smeltepunkt [3] ( bindingene mellom partiklene har ikke alle samme styrke ) og konstant over tid . De har karakteristikken av å være isotropiske materialer [3] og er ikke løselige i vanlige løsemidler.

De er væsker med så høy viskositet at de ikke kan flyte.

Amorfe materialer sammenlignes ofte med underkjølte væsker , [5] med ekstremt høye viskositetsverdier .

Halvkrystallinske faste stoffer

Polymere materialer fortjener en separat diskusjon , der generelt områder med en regulær struktur ( krystallinsk ) eksisterer sammen blandet med områder med en uregelmessig struktur ( amorf ), for hvilke disse materialene kalles " halvkrystallinske " og i dem forholdet mellom den amorfe fasen og den krystallinske fasen den varierer i henhold til den spesielle prøven som undersøkes.

Merknader

  1. ^ Goel , s. 1 .
  2. ^ Rolla , s. 90 .
  3. ^ a b c Goel , s. 3 .
  4. ^ Borchardt-Ott , s. 4 .
  5. ^ Goel , s. 2 .

Bibliografi

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker