STARE VITROASĂ: CARACTERISTICI, EXEMPLE ȘI PROPRIETĂȚI - CHIMIE - 2025

Starea vitroasă apare în corpurile care au suferit o ordine moleculară rapidă pentru a lua poziții definite, în general datorită răcirii rapide. Aceste corpuri au un aspect solid, cu un anumit grad de duritate și rigiditate, deși sub aplicarea forțelor exterioare acestea se deformează în general în mod elastic.

Sticla, care nu trebuie confundată cu sticla, este utilizată la fabricarea ferestrelor, lentilelor, sticlelor etc. În general, are un număr infinit de aplicații, atât pentru viața internă, cât și pentru cercetare și tehnologie; de aici importanța și importanța cunoașterii proprietăților și caracteristicilor sale.

Pe de altă parte, este important să înțelegem că există diferite tipuri de sticlă, atât de origine naturală, cât și artificială. În ceea ce privește acestea din urmă, diferitele tipuri de sticlă răspund adesea nevoilor diferite.

Prin urmare, este posibil să obțineți ochelari care îndeplinesc anumite proprietăți pentru a satisface anumite nevoi tehnologice sau industriale.

caracteristici

În ceea ce privește caracteristicile lor optice, aceste corpuri vitroase sunt izotrope (adică proprietățile lor fizice nu depind de direcție) și transparente pentru radiațiile cele mai vizibile, în același mod ca și lichidele.

Starea sticloasă este, în general, considerată o altă stare a materiei, dincolo de cele trei stări cunoscute, cum ar fi lichidul, gazul și solidul sau altele noi care au fost descoperite în ultimele decenii, cum ar fi plasma sau condensatul de Bose. Einstein.

Totuși, anumiți cercetători înțeleg că starea vitroasă este rezultatul unui lichid sau lichid subcool cu ​​o vâscozitate atât de ridicată încât ajunge să îi ofere un aspect solid, fără a fi de fapt unul singur.

Pentru acești cercetători, starea vitroasă nu ar fi o nouă stare a materiei, ci mai degrabă o formă diferită în care apare starea lichidă.

În cele din urmă, ceea ce pare destul de sigur este că corpurile în sticlă nu prezintă o anumită ordonare internă, contrar a ceea ce se întâmplă cu solidele cristaline.

Totuși, este adevărat că în multe ocazii se apreciază ceea ce se numește o tulburare ordonată. Se observă anumite grupuri ordonate care sunt organizate spațial într-un mod total sau parțial aleatoriu.

Tipuri de pahare

După cum am menționat mai sus, sticla poate fi de origine naturală sau artificială. Un exemplu de corp vitros natural este obsidianul, care este creat de căldura prezentă în interiorul vulcanilor.

Pe de altă parte, atât substanțele de origine organică, cât și substanțele anorganice pot dobândi o stare vitroasă. Unele dintre aceste substanțe sunt:

- Diferite elemente chimice, cum ar fi Se, Si, Pt-Pd, Au-Si, Cu-Au.

- Diferite oxizi, cum ar fi SiO ₂ , P ₂ O ₅ , B ₂ O ₃ și anumitor combinații ale acestora.

- Compuși chimici diferiți, cum ar fi GeSe ₂ , As ₂ S ₃ , P ₂ S ₃ , PbCl ₂ , BeF ₂ , AgI.

- Polimeri organici, cum ar fi poliamide, glicoli, polietilene sau polistirene și zaharuri, printre altele.

Exemple

Printre cele mai comune ochelari care pot fi găsite, trebuie evidențiate următoarele:

Silice vitroasă

Silica este un oxid de siliciu, dintre care, în general, cel mai cunoscut este cuarțul. În general, silica este o componentă fundamentală a sticlei.

În cazul cuarțului, un pahar de cuarț poate fi obținut încălzindu-l până la punctul său de topire (care este de 1723 ºC) și continuând să-l răcească rapid.

Sticla de cuarț are o rezistență excelentă la șocuri termice și poate fi scăldată în apă atunci când este roșie fierbinte. Cu toate acestea, temperatura ridicată de topire și vâscozitatea acesteia fac dificilă lucrul cu ea.

Această sticlă de cuarț se aplică atât în ​​cercetarea științifică, cât și într-o multitudine de aplicații pentru locuință.

Ochelari de silicat de sodiu

Fabricarea sa se datorează faptului că oferă proprietăți similare cu cele ale sticlei de cuarț, deși paharele cu silicat de sodiu sunt mult mai ieftine, deoarece pentru fabricarea lor nu este necesar să atinge temperaturi la fel de ridicate ca în cazul paharelor de cuarț.

În plus față de sodiu, în metoda de fabricație sunt adăugate alte metale alcaline de pământ pentru a oferi sticlei anumite proprietăți particulare, cum ar fi rezistența mecanică, non-reactivitatea împotriva agenților chimici la temperatura camerei (în special împotriva apei), printre altele.

De asemenea, prin adăugarea acestor elemente se urmărește și păstrarea transparenței în lumină.

Proprietățile sticlei

În termeni generali, proprietățile sticlei sunt legate atât de natură, cât și de materiile prime utilizate pentru obținerea acesteia și de compoziția chimică a produsului final obținut.

Compoziția chimică este, de obicei, exprimată în procente de masa celor mai stabili oxizi la temperatura camerei a elementelor chimice care o compun.

În orice caz, unele proprietăți generale ale sticlei sunt că nu își pierde proprietățile optice în timp, că este ușor maleabilă atunci când se află în procesul de topire, că culoarea ei depinde de materialele care i se adaugă în procesul de topire și că acestea sunt ușor reciclabil.

Sticla are capacitatea de a reflecta, refracta și transmite lumina, datorită proprietăților sale optice, fără a o împrăștia. Sticla obișnuită are un indice de refracție de 1,5, care poate fi modificat cu diferiți aditivi.

În mod similar, sticla obișnuită este rezistentă la coroziune și are o rezistență la tracțiune de 7 megapascali. Mai mult, culoarea sticlei poate fi modificată prin adăugarea de aditivi diferiți.

Reciclarea sticlei

Un avantaj important al sticlei față de alte materiale este atât ușurința sa de reciclare, cât și capacitatea sa de reciclare nelimitată, deoarece nu există nicio limită la numărul de ori același material sticlos poate fi reciclat.

În plus, la fabricarea sticlei reciclate, economiile de energie sunt de 30% în ceea ce privește costul energetic al producției sale din materiile prime. Această economie de energie, împreună cu economia de materii prime, înseamnă, în cele din urmă, și economii financiare semnificative.

Referințe

1. Sticlă (nd). În Wikipedia. Preluat pe 24 aprilie 2018, de pe es.wikipedia.org.
2. Solid amorf (nd). În Wikipedia. Preluat pe 24 aprilie 2018, de pe es.wikipedia.org.
3. Sticlă (nd). În Wikipedia. Adus pe 24 aprilie 2018, de pe en.wikipedia.org.
4. Elliot, SR (1984). Fizica materialelor amorfe. Longman group ltd.
5. Structura sticlei este determinată de atom. Experientia docet. 24 aprilie 2018. Accesat la 1 februarie 2016.
6. Turnbull, „În ce condiții se poate forma o sticlă?”, Physics Contemporary 10: 473-488 (1969)