Et amorft fast stof er et fast stof, hvis atomer ikke har et regelmæssigt krystallinsk mønster. Ordet amorf kommer fra det græske ord ámorphos, som betyder "formløs."
Når stof er i fast form, kan det tage form af et amorft fast stof afhængigt af dets molekylære struktur, og hvordan det blev afkølet. Eksempler på amorfe faste stoffer inkluderer glas, plast og gel, skønt de fleste materialer enten kan findes eller gøres amorfe ved forarbejdning.
Tørstof og forholdsregler
Der er tre hovedtilstande for materie: fast tilstand, flydende tilstand og luftform. Gasser har form og volumen af deres beholder, væsker opretholder et volumen, men har form af deres beholder, og faste stoffer holder deres egen form og volumen.
Når et fast stof opvarmes til dets smeltepunkt, bliver det en væske, og når en væske opvarmes til kogepunktet, bliver det en gas. Processen fungerer også omvendt: Når en gas afkøles, kondenserer den til en væske, og når en væske afkøles, fryser den til et fast stof.
Amorfe faste stoffer deler noget
Forskellige typer faste stoffer
Tørstof kan klassificeres i to typer baseret på deres forskellige grundlæggende strukturer. Afhængigt af om deres struktur er regelmæssig eller uordnet, kan de være krystallinske faste stoffer eller ikke-krystallinske amorfe materialer.
Næsten ethvert materiale kan gøres amorft, hvis det afkøles hurtigt nok fra dets flydende fase, men noget materialer er naturligt amorfe, fordi deres komponentatomer eller molekyler ikke kan passe sammen i en regelmæssig mønster. Andre materialer er amorfe, fordi de indeholder defekter eller urenheder, der forstyrrer oprettelsen af et stabilt gitter.
Krystallinske faste stoffer har deres molekyler eller atomer arrangeret i et gentaget mønster, kaldet a gitterstruktur. Den mindste gentagne enhed af gitterstrukturen kaldes en enhedscelle. De er den mest almindelige type fast stof. Når de går i stykker, gør de det ofte i flade ansigter og geometriske former.
Amorfe faste stoffer har ingen lang rækkevidde. Dette betyder, at mønstret af atomer eller molekyler et sted i det faste stof vil se helt anderledes ud end mønsteret i en anden del af det faste stof. Imidlertid har de fleste amorfe faste stoffer rækkefølge i kort rækkevidde: Et billede af en meget lille del af det faste stof på molekylært niveau kan faktisk se ordnet ud!
Egenskaber ved amorfe faste stoffer
Som nævnt har amorfe faste stoffer ikke specifikke smeltepunkter, fordi der ikke er nogen klar afgrænsning mellem deres flydende fase og den amorfe faste fase. Da afstanden mellem nærliggende atomer eller molekyler varierer over hele materialet, bevæger termisk energi sig ikke gennem det jævnt, hvilket betyder, at det langsomt blødgør over et bredt temperaturområde i stedet for at smelte ved en temperatur.
Amorfe faste stoffer bryder ind i buede eller uregelmæssige overflader på grund af deres manglende indre struktur: Forestil dig forskellen mellem overfladen af en brudt kvartskrystal (krystallinsk) og et brudt stykke obsidian (amorf). Dette vil ofte skabe ødelagte amorfe faste stoffer, såsom obsidian og glas, meget skarp.
Røntgendiffraktion er en almindelig metode til identifikation af krystallinske materialer. Det fungerer ved at se på mønsteret for reflekteret eller refrakteret lys fra det normale mønster af atomer i materialet. Det virker dog ikke på amorfe faste stoffer, der ikke har noget regelmæssigt mønster at identificere dem med.
Eksempler på amorfe faste stoffer
Almindelige amorfe faste stoffer inkluderer gummi, plast og glas, selvom tynde film også ofte undersøges for deres amorfe faser. Bomulds candy er også et eksempel på et amorft fast stof, ligesom obsidian (som også kan betragtes som et glas).