Характеристика аморфного и кристаллического состояния вещества

Кристаллическое тело обладает определенной, фиксированной температурой плавления, при которой происходит скачкообразное изменение агрегатного состояния вещества (переход из твердого состояния в жидкое или, минуя жидкое состояние, непосредственно в газообразное — процесс сублимации). Изменение агрегатного состояния аморфного тела происходит плавно, в широком температурном интервале. Поэтому температура плавления является физико-химической характеристикой только кристаллических тел. [c.35]

Характеристика аморфного и кристаллического состояния вещества [c.18]

При высокой дисперсности вещества, когда его состояние неодинаково во всем объеме, отнесение изменений энергетического состояния к единице свободной поверхности вряд ли можно считать справедливым. Если механическое измельчение способно изменять кристаллическое строение вещества или переводить его в аморфное состояние, то изменение его энтальпии и энтропии нельзя считать характеристикой поверхности твердого тела. [c.809]

При переходе чистого гомополимера из кристаллического (или частично кристаллического) в аморфное состояние его физические и механические свойства, морфологические и структурные характеристики и термодинамические параметры претерпевают соответствующие изменения. Так, например, в кристаллическом состоянии гомополимер представляет собой твердое высокопрочное вещество, в то время как в расплавленном состоянии он может уже приобрести свойства жидкости с низкой текучестью. Однако, если молекулярный вес образца достаточно высок, расплав приобретает каучукоподобные свойства (высокую эластичность). Влияние кристалличности на механические свойства выражается в понижении модуля упругости после плавления в 10 —10 раз в частности, механическую прочность волокон можно объяснить наличием в них ориентированных кристаллических участков. [c.31]

Другая трудность обусловлена фазовыми переходами в пределах твердой фазы. Поскольку точка отвердевания является границей фагового перехода первого рода между паровым и твердым состояниями, твердое вещество может иметь некоторые характеристики, обычно присущие жидкости, например свободное вращение. Во многих случаях при значениях температур, несколько более низких, чем температура плавления, происходит еще один фазовый переход первого рода — от кристаллической структуры к аморфной. Теплоты плавления и сублимации для этих фаз твердого вещества имеют различные значения. Обычно данные по теплотам плавления и сублимации., приводимые в литературе, относятся к аморфному состоянию. Бонди 110] пришел к выводу, что корреляции АЯт и АЯс, могли бы быть лучше, если бы они были получены на основании рассмотрения кристаллической фазы, т. е. при использовании самой низкой температуры фазового перехода первого рода. При этом имеет место наибольшая упорядоченность кристаллической структуры вещества. Фазовые переходы в твердом состоянии рассмотрены также в работе Престона и др, [71]. [c.200]

Но твердые тела являются не только в кристаллическом виде, представляющем неодинаковость сцепления и упругости по разным направлениям и этим (а также и оптическими, электрическими и другими свойствами) резко отличающемся от жидкостей (однородно сложенных по всем направлениям или изотропных), но и в изотропно-аморфном (бесформенном) состоянии — без всякого различия сложения по направлениям, лучшим примером чему служит обыкновенное стекло. И когда тела твердые образуются застыванием из жидкостей (т.-е. из расплавленного состояния), чаще всего большинство тел принимает аморфный вид, переходящий в кристаллический или от воздействия других твердых тел (особенно кристаллов того же яли сходного вещества), или при определенных условиях температуры и давления. Предмет этот, особенно после исследований (юрьевского (дерптского) [ныне геттингенского] проф. Таммана (1890—1902), приобретает большой интерес не только с физико-механической, но и с химической стороны, но в нашем изложении Основ Химии", имея в виду преимущественно характеристику химических элементов, мы не можем вдаться в эту интереснейшую часть физико-химии. Лишь в виде примера и вскользь упомянем о том, что даже лед из воды, подобно многим твердым телам, при определенных пределах понижающейся температуры и возвышающегося давления, претерпевает, по открытию Таммана, оставаясь твердым телом, такую перемену свойств (напр., плотности, температуры плавления, скрытого тепла и т. п.), которая сходна с изомериею. или диморфизмом, или вообще с переменою состояния и всего строения ( чему наглядные примеры увидим в прочных видоизменениях серы, фосфора и т. п.). [c.374]

Дальнейшее изложение основных характеристик свойств вещества в стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем состояниях относится только к тем продуктам, молекулы которых обладают гибкостью, т. е. только к полимерным продуктам. Более того, эти сведения относятся лишь к аморфным полимерам, поскольку специфическому поведению кристаллических полимерных веществ будет посвящен специальный раздел (глава четвертая) данной части книги. [c.130]

Если теория аморфной вязаной структуры в логичной форме расшифровывает состояние и свойства силикатных и им подобных неорганических стекол, то она не может дать правильного представления о структуре особых стекол- и производных тех веществ, глубокое переохлаждение которых возможно дишь при соблюдении специальных условий эксперимента. Многие вещества, находясь в твердом некристаллическом состоянии, не обладают свойствами стекла, например, способностью к постепенному размягчению. Еще задолго до размягчения они переходят в кристаллическое состояние. Для характеристики состояния такого рода веществ термин стекло становится неподходящим, и лучше пользоваться более общим термином некристаллическое твердое или аморфное вещество . [c.344]

Если механическое диспергирование способно изменить кристаллическое строение вещества или превратить его в аморфное состояние, то изменение его энтальпии и энтропии нельзя считать характеристикой поверхности твердого тела. [c.24]

Экзотермические эффекты могут быть обусловлены переход( л из неравновесных состояний в равновесные, например переход из аморфного состояния в кристаллическое. Эндотермические эффекты связаны с фазовыми превращениями (плавление, испарение, возгонка, полиморфные превращения) или химическими процессами (окисление, разложение, дегидратация, диссоциация и др.). При нагревании большинства веществ наблюдается несколько превращений, которые регистрируются на кривой ДТА при соответствующих температурах термическими эффектами, характерными для данного вещества. В связи с этим по термограмме можно дать качественную характеристику исследуемому вешеству, определить температуры фазовых превращений или химических процессов, измерить тепловой эффект процесса. Метод ДТА обладает более высокой чувствительностью по сравнению с обычным методом термического анализа. [c.415]

Остов, таким образом, является общей характеристикой структуры твердого вещества, независимо от того, находится ли оно в кристаллическом или аморфном состоянии. В отличие от кристаллической решетки это не воображаемая, а реально существующая и притом наиболее устойчивая система атомов, связанных химическими связями. Остов многих твердых соединений может быть выделен в свободном состоянии (см. гл. VI). [c.163]

Очень часто начало изменения одних свойств не совпадает с изменением других. Обычно прежде всего происходит увеличение теплоемкости, что, видимо, связано с поглощением некоторого добавочного количества тепла, идущего на размягчение комплексов. Так как в результате размягчения комплексов меняются условия вращения молекул, то возрастание диэлектрической постоянной наблюдается при более высокой температуре. Коэффициенты расширения и преломления зависят от средних расстояний между молекулами и комплексами, которые мало изменяются в твердом состоянии. Поэтому переломы этих характеристик расположены выше (для некоторых аморфных веществ на 15—20° С) перелома кривой теплоемкости. Отсутствие резкой точки перехода и то, что различные свойства испытывают перелом при разных температурах, сильно отличает аморфные тела от кристаллических. [c.8]

Сходство между жидкостями и твердыми веществами. Выше были описаны основные характеристики твердого и жидкого состояния (стр. 34). Было отмечено также, что аморфные твердые вещества имеют характер переохлажденных жидкостей (стр. 110). Кроме того, между жидким состоянием и кристаллическим твердым состоянием (единственным, которое здесь рассматривается) не существует непрерывного перехода, как между жидким и газообразным состоянием. Явления при плавлении и затвердевании, подобные критическим явлениям, также не наблюдаются. [c.145]

Понятие агрегатное состояние ) не включает полную характеристику состояния вещества, поэтому мы будем пользоваться понятием фаза. С точки зрения термодинамики фаза — совокупность всех гомогенных частей системы, одинаковых во всех точках по химическому составу и по всем химическим и физическим свойствахМ и ограниченных от других частей поверхностью раздела. Состояние фазы или превращения в ней можно характеризовать термодинамическими свойствами, такими, как удельный объем, теплоемкость, энтальпия и др. Принято различать три фазовых состояния кристаллическое, жидкое и газообразное. Кристаллическое фазовое состояние— устойчивое состояние твердого тела, характеризующееся дальним трехмерным порядком в расположении атомов, ионов, молекул. Жидкое фазовое состояние, наоборот, характеризуется отсутствием дальнего трехмерного порядка и часто поэтому его называют аморфным фазовым состоянием. [c.72]

Среди природных смол можно встретить как вещества, обла-дающие всеми свойствами стеклообразных аморфных тел, так и вещества с кристаллическим строением (бензойная смола, смолы элеми, иногда канифоль). Следовательно, внешние признаки еще не являются непосредственным критерием смолообразного состояния — необходимо учитывать лоугие сушественные характеристики, в частности, поведение вещества свойства расплава. Если при этом размягчение и образуется стабил [c.17]

Рассмотрим самый простой пример — растворение твердого реагента. Утверждение, что скорость данного процесса прямо пропорциональна свободной поверхности твердого тела, не совсем точно отражает действительность. Помимо зависимости от значения свободной поверхности, скорость растворения определяется еще и характеристикой поверхности, способом щ)иготовления дисперсного порошка, структурой вещества и рядом других параметров процесса. Например, считается, что скорость растворения кремнезема в плавиковой кислоте определяется скоростью реакции ЗЮг + НР, которая является функцией состояния кремнезема. Для кристаллического кварца скорость реакции будет минимальной, для кварцевого стекла — средней, для аморфного кремнезема, осажденного из раствора, — выше средней и для рентгено-аморфного кварца, полученного сверхтонким измельчением, — максимальной. [c.810]

Представления о структуре аморфных полимеров в конденсированном состоянии как о системе перепутанных цепных молекул привели к разработке молекулярных механизмов пластицирующего действия добавок низкомолекулярных веществ, вводимых в такие полимеры, выражаемого правилами мольных [1] или объемных [2] долей. Влияние низкомолекулярных веществ на механические свойства полимеров рассматривалось в этих случаях на молекулярном уровне характеристики явления пластификации. Однако в последнее время эти представления претерпели существенные изменения. Оказалось, что полимеры представляют собой систему высокоупорядоченных вторичных структурных образований [3], имеющих в отдельных случаях строгую геометрическую огранку, сходную с кристаллическими формами [4—7]. Новые данные, полученные по характеристике структуры аморфных полимеров, оказались весьма плодотворными для понимания явления пластификации полимеров низкомолекулярными веществами, которые ограниченно совмещаются с полимерами. Было показано, что влияние именно таких низкомолекулярпых веществ на механические свойства полимеров, определяющие их пластифицирующий эффект, связано со степенью распада надмолекулярных структур в полимерах. Можно представить, что процессы распада надмолекулярных структур в полимерах имеют такой же ступенчатый характер, как и процессы самого структурообразования. Полное разрушение всех вторичных структурных образований характеризуется возникновением термодинамически устойчивого раствора [8]. Уменьшение хрупких свойств материала в этом случае приводит к так называемой внутри-пачечной пластификации полимера [9]. Введение в полимер низкомолекулярных веществ, ограниченно совмешающихся с ним и вызывающих разрушение вторичных надмолекулярных образований, приводит к полученииз системы из молекул таких веществ, равномерно распределенных между первичными надмолекулярными образованиями — пачками цепей. Если при этом уменьшаются хрупкие свойства полимерного материала, имеет место так называемая межпачечная пластификация полимера [9]. Наконец, можно представить и существование начального акта распада, который должен характеризоваться нарушением контактов между вторичными надмолекулярными структурными образованиями. При этом подвижность таких сложных образований должна возрасти, а количество низкомолекулярного вещества, сорбированного на местах контактов, должно быть, по-видимому, весьма небольшим. Излон енные соображения явились предметом настоящего исследования. [c.387]

Удельная теплоемкость — интегральная характеристика интенсивности колебательной подвижности атомов вещества. Поскольку в стеклообразном состоянии трансляционного движения сегментов полимерной цепи (по крайней мере, в отсутствие внешнего механического поля) практически нет, основным видом теплового движения атомов являются их колебания относительно положений равновесия в узлах аморфной квазирешетки. В связи с этим теплоемкость вещества в твердом агрегатном состоянии в достаточно большом интервале температур (от 15—25 К до температуры стеклования) остается практически одинаковой для обеих фаз — кристаллической и стеклообразной (твердоаморфной). Размораживание сегментальной подвижности цепей при нагревании полимера выше Tg (стеклообразный образец) или (полимерный [c.223]

При обычном рентгеноструктурном анализе полимеров в целях получения более резких рентгенограмм и облегчения их последующей расшифровки образцы высокомолекулярных веществ чаще всего исследуются в ориентированном состоянии. Это состояние полимеров дает весьма характерную картину симметрии на рентгенограммах, выражаемую возникновением сколько угодно малых и острых рефлексов вместо диффузно-размытых интерференционных колец, типичных для этого же полимера в неориентированном состоянии. Возникновение таких острых рефлексов, или так называемой текстуры, на рентгенограммах растянутого аморфного полимера приписывали обычно симметрии предполагаемых кристаллических образований в полимере, а отсюда делали неправильные выводы о наличии кристаллических структур в таких, например, ориентированных полимерах, как целлюлоза или обычный поливиниловый спирт, неспособный образовывать кристаллические структуры в конденсированном состоянии. Вот почему при обычном рентгепоструктурном анализе полимеров в случае использования ориентированных образцов необходимо использование специальных приемов, с помощью Которых полученные рентгенограммы можно было бы интерпретировать с большей уверенностью в отношении характеристики структуры полимерного образца. [c.172]

Механизм слеживаемости. Слеживаемость — свойство веществ переходить из сыпучего состояния в комкообразное или монолитное. Такой переход может наблюдаться как у кристаллических, так и у аморфных веществ. В принципе, слеживаемости подвержен любой продукт. Вопрос заключается лишь в степени перехода из одного состояния в другое. Слеживаемость не является строго определенной характеристикой. Образование комков и монолитов зависит не только от свойств самого вещества, но и от условий, в которых оно хранится. Результаты могут обнаруживаться через значительные отрезки времени. [c.149]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология