Et amorft fast stoff er et fast stoff hvis atomer ikke har et vanlig krystallinsk mønster. Ordet amorf kommer fra det greske ordet ámorphos, som betyr "formløs".
Når materie er i fast form, kan det ha form av et amorft fast stoff avhengig av dens molekylære struktur og hvordan den ble avkjølt. Eksempler på amorfe faste stoffer inkluderer glass, plast og gel, selv om de fleste materialer kan bli funnet eller gjort amorfe under bearbeiding.
Tørrstoffer og tilstander
Det er tre hovedtilstander av materie: fast tilstand, flytende tilstand og gassform. Gasser har form og volum på beholderen deres, væsker opprettholder et volum, men har form av beholderen, og faste stoffer holder sin egen form og volum.
Når et fast stoff blir oppvarmet til smeltepunktet, blir det en væske, og når en væske oppvarmes til kokepunktet, blir det en gass. Prosessen fungerer også omvendt: Når en gass blir avkjølt, kondenserer den til en væske, og når en væske avkjøles, fryser den til et fast stoff.
Amorfe faste stoffer deler noe
likheter med væsker, ved at væsker heller ikke har en vanlig atom- eller molekylær struktur; faktisk, i amorfe faste stoffer, er ikke linjen mellom fast og væske veldefinert, noe som gjør det umulig for dem å ha eksakte smeltepunkter. De fleste amorfe faste stoffer holder fremdeles sin egen form og volum, selv med en uordnet struktur.Ulike typer faste stoffer
Tørrstoffer kan klassifiseres i to typer basert på deres forskjellige grunnleggende strukturer. Avhengig av om strukturen er regelmessig eller uordnet, kan de være krystallinske faste stoffer eller ikke-krystallinske amorfe materialer.
Nesten hvilket som helst materiale kan gjøres amorft hvis det avkjøles raskt nok fra væskefasen, men noe materialer er naturlig amorfe fordi deres komponentatomer eller molekyler ikke kan passe sammen i en vanlig mønster. Andre materialer er amorfe fordi de inneholder feil eller urenheter som forstyrrer dannelsen av et stabilt gitter.
Krystallinske faste stoffer har molekyler eller atomer arrangert i et gjentakende mønster, kalt a gitterstruktur. Den minste repeterende enheten i gitterstrukturen kalles en enhetscelle. De er den vanligste typen fast stoff. Når de går i stykker, gjør de det ofte i flate ansikter og geometriske former.
Amorfe faste stoffer har ingen lang rekkevidde. Dette betyr at mønsteret til atomer eller molekyler på ett sted i det faste stoffet vil se helt annerledes ut enn mønsteret i en annen del av det faste stoffet. Imidlertid har de fleste amorfe faste stoffer rekkefølge i kort rekkevidde: Et bilde av en veldig liten del av det faste stoffet på molekylært nivå kan faktisk se ordnet ut!
Egenskaper av amorfe faste stoffer
Som nevnt har amorfe faste stoffer ikke spesifikke smeltepunkter fordi det ikke er noen klar avgrensning mellom deres flytende fase og amorf fast fase. Siden avstanden mellom nærliggende atomer eller molekyler varierer over hele materialet, beveger seg ikke termisk energi gjennom det jevnt, noe som betyr at det langsomt mykner over et bredt temperaturområde i stedet for å smelte ved en temperatur.
Amorfe faste stoffer bryter inn i buede eller uregelmessige overflater på grunn av deres manglende indre struktur: Se for deg forskjellen mellom overflaten til et ødelagt kvartskrystall (krystallinsk) og et ødelagt stykke obsidian (amorf). Dette vil ofte gjøre ødelagte amorfe faste stoffer, slik som obsidian og glass, veldig skarp.
Røntgendiffraksjon er en vanlig metode for å identifisere krystallinske materialer. Det fungerer ved å se på mønsteret for reflektert eller refraktert lys fra det vanlige mønsteret av atomer i materialet. Det fungerer imidlertid ikke på amorfe faste stoffer, som ikke har noe vanlig mønster å identifisere dem med.
Eksempler på amorfe faste stoffer
Vanlige amorfe faste stoffer inkluderer gummi, plast og glass, selv om tynne filmer også ofte studeres for deres amorfe faser. Sukkerspinn er også et eksempel på et amorft fast stoff, som obsidian (som også kan betraktes som et glass).