Forskjellen mellom krystallinsk og amorf

Amorfe og krystallinske er to tilstander som beskriver typiske faste stoffer i kjemi. Ved hjelp av røntgendiffraksjon eksperimenter kan strukturen av faste stoffer kategoriseres i krystallinsk eller amorf (ikke-krystallinsk).

Faste stoffer er blant de tre grunnleggende tilstandene av materie som inkluderer væsker og gasser. De er preget av en stiv struktur av molekyler, ioner og atomer ordnet på en ordnet eller ikke-ordnet måte. Disse ordnede eller ikke-ordnede ordninger har ført til kategoriseringen som amorf og krystallinsk, og denne artikkelen utfolder de viktigste forskjellene mellom de to termer.

Hva er krystallinsk?

Et krystallinsk faststoff er det hvori de bestanddelene er ordnet anordnet i et tredimensjonalt mønster kalt krystallgitteret med ensartede intermolekylære krefter, og partiklene krysser i vinkler som er karakteristiske for krystallet.

Den indre strukturen har en tydelig geometrisk form, og det viser en klar spaltning når det skjæres hvor som helst i strukturen. Det tredimensjonale mønsteret som ses ved hjelp av røntgenstrålene, brukes til å identifisere det faste stoffet. Det er imidlertid ikke lett å oppdage forskjellen mellom krystallinske og ikke-krystallinske faste stoffer ved å berøre dem. De adskiller seg fra hverandre i mange aspekter, inkludert kjemiske og fysiske egenskaper.

Krystallinske faste stoffer (krystaller) trenger ekstreme temperaturer for å bryte de intermolekylære kreftene. De har en bestemt varme av fusjon og smeltepunkter på grunn av den ensartede utformingen av deres komponenter. Det lokale miljøet er også ensartet. Men når de kuttes i hvilken som helst retning, er de fysiske egenskapene forskjellige, såkalte anisotropiske. Når den roteres rundt aksen, forblir strukturen av krystaller det samme og det betegnes som symmetrisk arrangement av molekyler, atomer eller ioner.

Noen krystallinske faste stoffer kan ende opp med å bli amorfe, avhengig av kjøleprosessen. Andre kan ha komponentene feiljustert på grunn av tilstedeværelse av urenheter. Også kjølemidler kan raskt føre til en amorf struktur med uregelmessige geometriske former. Kvarts, for eksempel, er krystallinsk med silikon- og oksygenatomer på en ordnet måte. Men når det avkjøles raskt, kan det føre til den amorfe strukturen glass. Det skjer normalt at krystallisasjonsprosessen unngås ved å smelte stoffer raskt for å produsere amorfe faste stoffer på grunn av deres omfattende industrielle anvendelser. Gummi, polymer og glass er blant de perfekte eksemplene på viktige amorfe faste stoffer som i stor grad brukes til deres enorme fordeler og unike isotrope egenskaper.

Brekningsindeksen, mekanisk styrke, termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne av krystallinske faste stoffer varierer i forskjellige retninger. Det er ulempen av disse typer faste stoffer sammenlignet med ikke-krystallinske faste stoffer. Den gode siden av et anisotropisk fast stoff er at den betegner en perfekt arrangert indre struktur med ensartede krefter av attraksjoner i et krystallgitter. Den skildrer de sanne egenskapene til et fast stoff med lang rekkefølge og en stiv struktur.

Hva er amorf?

Ordet amorfe er avledet fra det greske ordet amorfe, som betyr "formløs". Dette er det formløse, uordnede og uregelmessige arrangement av de faste bestanddelene av et fast stoff. Deres inter-molekylære krefter er ikke det samme, og det er heller ikke avstander mellom partiklene. Når de spaltes, gir amorfe faste stoffer fragmenter eller buede overflater på grunn av uregelmessige geometriske former.

Noen amorfe faste stoffer kan ha deler av ordnet ordnede mønstre som kalles krystallitter. Atomer, ioner eller molekyler av faststoffet er avhengig av kjøleprosessen. Som nevnt er det forskjellig fra kvartskrystall med kvartsglass på grunn av krystalliseringsprosessen. Men generelt har mange amorfe faste stoffer et uordnet mønster. De kalles vanligvis de superkjølte faststoffene fordi strukturen deler noen egenskaper med væsker. Også de viser ikke de sanne egenskapene til faste stoffer, men brukes likevel overveiende i mange applikasjoner.

Termisk ledningsevne, mekanisk styrke, elektrisk ledningsevne og brytningsindeks er de samme i alle retninger av amorfe faste stoffer. Dette forklarer hvor navnet isotropisk kommer fra. Faststoffene har ikke skarpe smeltepunkter eller en bestemt fusjonsvarme. Et stort temperaturområde må påføres før de kan smelte på grunn av fraværet av et bestilt utvalg av komponenter. Videre er amorfe faste stoffer kjennetegnet ved en kort rekkefølge. Eksempler på amorfe faste stoffer omfatter polymerer, gummi, plast og glass.

Hvis et amorft fast stoff er igjen i lang tid under smeltepunktet, kan det omdannes til et krystallinsk faststoff. Det kan skildre de samme egenskapene som besitter de krystallinske faststoffene.

Viktige forskjeller mellom amorf og krystallinsk

Struktur av krystallinsk og amorf

Krystallinske faste stoffer har en bestemt form med ordnede arrangerte ioner, molekyler eller atomer i et tredimensjonalt mønster som ofte betegnes krystallgitter. Ved kutt, skildrer de en klar spaltning med overflater som skjærer i vinkler som er karakteristiske for krystallet. Amorfe faste stoffer har derimot en uordnet rekke komponenter som ikke viser en bestemt form. Når de skjæres, viser de uregelmessige former vanligvis med buede overflater. Krystallinske komponenter holdes sammen av ensartede intermolekylære krefter, mens i amorfe faste stoffer varierer disse kreftene fra ett atom til det andre.

Smeltepunkter av krystallinsk og amorf

Amorfe faste stoffer har ikke bestemte smeltepunkter, men smelter over et bredt temperaturområde på grunn av den uregelmessige formen. Krystallinske faste stoffer har derimot et skarpt smeltepunkt.

Fysiske egenskaper av krystallinsk og amorf

Krystallinske faste stoffer har forskjellig elektrisk ledningsevne, termisk ledningsevne, brytningsindeks og mekanisk styrke i en krystall i forskjellige retninger, derfor kalles de anisotropiske. Amorfe kalles isotropisk på grunn av lignende fysiske egenskaper fra begge retninger.

Eksempler på krystallinsk og amorf

Eksempler på et krystallinsk faststoff inkluderer NaCl, sukker og diamant mens eksemplene på amorfe faste stoffer omfatter glass, gummi og polymerer.

Se Sammenligningstabellen for krystallinske vers Amorphous under:

Sammendrag av krystallinske vers Amorphous

• Krystallinske faste stoffer har et vanlig tredimensjonalt mønster av ioner, atomer eller molekyler, mens amorfe faste stoffer har et tilfeldig arrangement av disse komponentene
• Krystallinske faste stoffer har et eksakt smeltepunkt mens amorfe faste stoffer smelter over et temperaturområde
• Amorfe faste stoffer gir fragmenter med uregelmessige mønstre når de spaltes mens krystallinske faste stoffer viser en bestemt form
• Krystallinsk kalles anisotropisk på grunn av forskjellige fysiske egenskaper i alle retninger mens amorfe kalles isotropisk
• Eksempler på amorfe inkluderer glass og det av krystallinske innbefatter diamant.