Hvad er et amorf fast stof?

Et amorf fast stof er ethvert materiale, der ikke har dets molekyler arrangeret i en gitter eller krystallinsk struktur.Amorfe faste stoffer er relativt sjældne, hvilket kun udgør 10 procent af faste stoffer i verden.Det mest kendte eksempel på et amorf fast stof er glas, og faktisk kaldes disse faste stoffer undertiden generelt briller.

De tre tilstande af Matter Mdash;solid, flydende og gas mdash;forekommer på grund af de forskellige grader af bevægelse af molekylerne, der udgør stofferne.Molekyler og atomer i gasser har en lang række bevægelser, der spreder sig, fordi molekylerne er svagt forbundet sammen.Væsker har et mere begrænset bevægelsesområde, men alligevel bevæger deres molekyler sig stadig frit inden for disse rammer og ændrer position.Denne frihed er det, der giver væsker deres mangel på permanent form.

Molekyler i faste stoffer er på den anden side bundet sammen uden reel bevægelsesfrihed.Molekylerne skifter stadig, men svinger i deres bindinger.Den svingende bevægelse er det, der giver faste stoffer mulighed for at varme op.Jo hurtigere molekylerne ryster i deres bindinger, jo varmere bliver objektet.

I krystallinske faste stoffer, der udgør 90 procent af de faste stoffer i verden, er molekyler bundet i et ordnet mønster.Dette bestilte mønster gentages nøjagtigt gennem hele strukturen og skaber et gitter af molekyler.Omvendt kan et amorf fast stof have et gentagende mønster for små dele af sin sammensætning, men ikke for sin helhed.

Amorfe faste stoffer kan fremstilles naturlige eller menneskeskabte.Lynet slående sand vil naturligvis få glas til at danne sig ved sit strejkepunkt.Kommercielt glas er imidlertid menneskeskabt ved hjælp af en proces, der skaber de samme betingelser som lyn, men i et kontrolleret miljø.Foruden glas er en af de mest anvendte amorfe faste stoffer plast.Plast er fremstillet af polymerer, lange strenge af molekyler målrettet bundet sammen.

Derudover kan amorfe faste stoffer fremstilles af krystallinske faste stoffer.For eksempel er glas lavet af kvartssand, et krystallinsk fast stof.Sandet opvarmes til ekstreme temperaturer, som effektivt smelter det og afkøles derefter hurtigt eller superkølet, så molekylerne har ikke tid til at arrangere sig tilbage i en gitterform.Denne superkøling resulterer i et molekylært arrangement af glasset svarende til, hvis nogen havde taget et øjebliksbillede af væsken.

Da amorfe faste stofstrukturer ligner væsker, kaldes de undertiden superkølede væsker.Denne lighed er også grunden til, at myten udviklede, at glas faktisk er en langsomt bevægende væske.I modsætning til et krystallinsk fast stof, er et amorf fast stof ikke straks flydende, når det udsættes for varmen, men vokser i stedet stadig blidt.