アモルファス固体は、原子が規則的な結晶パターンになっていない固体です。 アモルファスという言葉は、ギリシャ語の「形のない」を意味するアモルフォスに由来します。
物質が固体の場合、その分子構造や冷却方法によっては、アモルファス固体の形をとることがあります。 アモルファス固体の例には、ガラス、プラスチック、およびゲルが含まれますが、ほとんどの材料は、処理によって見つけるか、アモルファスにすることができます。
固体と物質の状態
物質の主な状態には、固体、液体、気体の3つがあります。 気体は容器の形状と体積を取り、液体は体積を維持しますが容器の形状を取り、固体は独自の形状と体積を保持します。
固体が融点まで加熱されると液体になり、液体が沸点まで加熱されると気体になります。 このプロセスは逆にも機能します。ガスが冷却されると凝縮して液体になり、液体が冷却されると凍結して固体になります。
アモルファス固体はいくつかを共有します 液体との類似点、液体も規則的な原子または分子構造を持っていないという点で; 実際、アモルファス固体では、固体と液体の間の線が明確に定義されていないため、正確な融点を持つことは不可能です。 ほとんどのアモルファス固体は、構造が乱れている場合でも、独自の形状と体積を保持しています。
さまざまな種類の固体
固体は、基本的な構造が異なるため、2つのタイプに分類できます。 それらの構造が規則的であるか無秩序であるかに応じて、それらは結晶性固体または非結晶性アモルファス材料である可能性があります。
液相から十分に急速に冷却されれば、ほとんどすべての材料をアモルファスにすることができますが、一部の材料はアモルファスになります。 材料は、その構成要素である原子または分子が規則的に結合できないため、自然にアモルファスになります。 パターン。 他の材料は、安定した格子の作成を妨げる欠陥や不純物を含んでいるため、アモルファスです。
結晶性固体は、分子または原子が繰り返されるパターンで配置されています。 格子構造. その格子構造の最小の繰り返し単位は、ユニットセルと呼ばれます。 それらは最も一般的なタイプの固体です。 彼らが壊れるとき、彼らはしばしば平らな面と幾何学的な形でそうします。
アモルファス固体には長距離秩序はありません。 これは、固体のある場所の原子または分子のパターンが、固体の別の部分のパターンとはまったく異なって見えることを意味します。 ただし、ほとんどのアモルファス固体には短距離秩序があります。分子レベルでの固体の非常に小さな部分の写真は、実際には秩序があるように見える場合があります。
アモルファス固体の特性
前述のように、アモルファス固体は、液相とアモルファス固相の間に明確な描写がないため、特定の融点を持っていません。 隣接する原子や分子間の距離は材料全体で変化するため、熱エネルギーは移動しません 均一に通過します。つまり、1つの温度で溶けるのではなく、広い温度範囲でゆっくりと柔らかくなります。
アモルファス固体は、内部構造がないために曲面または不規則な表面に分裂します。想像してみてください。 壊れた水晶（結晶）の表面と黒曜石の壊れた部分の違い （まとまりのない）。 これにより、黒曜石やガラスなどの壊れたアモルファス固体が生成されることがよくあります。 とても鋭い.
X線回折は結晶性材料を識別する一般的な方法です。 これは、材料内の原子の規則的なパターンから反射または屈折した光のパターンを調べることによって機能します。 ただし、それらを識別するための規則的なパターンがないアモルファス固体では機能しません。
アモルファス固体の例
一般的なアモルファス固体には、ゴム、プラスチック、ガラスが含まれますが、薄膜についてもアモルファス相が研究されることがよくあります。 黒曜石（ガラスと見なすこともできます）と同様に、綿菓子もアモルファス固体の例です。