Состояние веществ стеклообразное

Стекло представляет собой типичный пример так называемого аморфного состояния вещества, которое в отличие от кристаллического характеризуется двумя признаками изотропностью свойств и отсутствием температуры плавления. Аморфные тела встречаются обычно в виде двух форм компактной и дисперсной. Представителем компактной формы является стеклообразное состояние, в дисперсной форме находятся сажа, аморфный бор, аморфный кремний и т. п. Для аморфного состояния характерно наличие только ближнего порядка в расположении структурных единиц. Дальний порядок, свойственный кристаллам, отсутствует. Компактное аморфное состояние представляет собой сильно переохлажденную жидкость и отличается от последней только отсутствием лабильного обмена местами между отдельными структурными ассоциатами, что обусловлено высокой вязкостью. В дисперсном аморфном состоянии, представляющем собой тонкий порошок, состоящий из агрегатов, не имеющих упорядоченного строения, химическое взаимодействие между отдельными частицами полностью [c.306]

Рис. 2.2. Зависимость величины и (кТ) от давления р при постоянной температуре в жидком и стеклообразном состояниях вещества

Стеклообразное состояние. Вещества в стеклообразном состоянии отличаются от д<ристаллов прежде всего изотропностью (т. е. отсутствием векториальности свойств) и способностью к постепенному переходу в жидкое состояние. По сравнению с кристаллическим состоянием стеклообразное является менее устойчивым и к тому же всегда обладает некоторым избыточным запасом внутренней энергии. Вследствие этого самопроизвольно может происходить лишь переход из стеклообразного состояния в кристаллическое но не обратный), и процесс этот всегда сопровождается выделением теплоты, хотя и в небольшом количестве. [c.157]

К другим состояниям вещества в данном случае относятся неправильно образованные кристаллы, стеклообразное состояние, растворы и смеси. Энтропия всех их при абсолютном нуле больше [c.278]

Подобное же влияние, как было показано автором, оказывают и все разрыхления внутренней структуры, а также и различные нарушения правильной кристаллической структуры. Этим же обусловливается и различие соответствующих свойств вещества в кристаллическом и в аморфном (в частности, в стеклообразном) состояниях. Вещество всегда много более активно (и следовательно, менее устойчиво) в стеклообразном состоянии, чем в кристаллическом, так как обладает более высокими растворимостью, химической активностью и др. [c.358]

В настоящее время накоплено уже большое число данных об энтропии различных веществ при 298,15 К. Для кристаллического, стеклообразного и жидкого состояний она определена примерно для 1700 веществ преимущественно методом низкотемпературной калориметрии, а для газообразного состояния веществ и для различных частиц (свободных атомов, радикалов и газообразных ионов) она определена тоже примерно для 1800 веществ и частиц, больщей частью методами статистической термодинамики и частично методами низкотемпературной калориметрии. Кроме того, получено больщое число данных благодаря отчетливо выявленным закономерностям в значениях энтропии для некоторых групп соединений (в первую очередь для углеводородов по методу групповых уравнений). [c.55]

В стеклообразном состоянии вещества структура не меняется, поэтому величина и в первом приближении не должна меняться, если пренебречь тепловым расширением или сжимаемостью. С учетом же этих слабых эффектов в пределах их линейной зависимости [c.37]

В стеклообразном состоянии вещества поглощаемая при повышении температуры теплота идет только на увеличение интенсивности колебаний частиц, поэтому теплоемкость определяется колебательными степенями свободы. В жидком состоянии выше Тс затрачивается еще и добавочная теплота, идущая на увеличение потенциальной энергии при переходе от низкотемпературной плотной к высокотемпературной рыхлой структуре жидкости. Вследствие этого теплоемкость стекла меньше теплоемкости жидкости и на температурной кривой теплоемкости при переходе от жидкости к стеклу наблюдается скачок теплоемкости от большего к меньшему значению (на рис. 2.4 обобщенный параметр 2 может означать функции состояния, например 2 = 11 2 = 5, или другую физическую величину, например 2= К). [c.41]

Стеклообразное состояние по сравнению с кристаллическим является термодинамически неустойчивой формой состояния вещества, т. е. метастабильной. Поэтому повыщение подвижности частиц в стекле при нагревании вызывает его кристаллизацию. Процесс же перехода из жидкого состояния в стеклообразное и наоборот не сопровождается существенными изменениями в характере пространственного расположения частиц, и резкого скачкообразного изменения свойств при этом не происходит. Все стеклообразные вещества независимо от их химического состава обладают целым рядом общих свойств. Назовем важнейшие из них. [c.189]

Напишите уравнения реакций процессов, лежащих в основе получения простого стекла. В чем отличие стеклообразного и кристаллического состояний вещества Что такое ситаллы [c.213]

Стеклообразное состояние вещества термодинамически неустойчиво. Стекла существуют лишь благодаря тому, что при охлаждении расплавленного стекла его вязкость возрастает очень быстро, так что кристаллизация не успевает произойти. Вводя в исходные вещества добавки, ускоряющие кристаллизацию, и проводя варку по определенному режиму, можно получать стеклокристаллические материалы — ситаллы. [c.644]

Очень важно, чтобы значение энтропии отвечало равновесному состоянию вещества при О К. Из-за эффекта замораживания в расположении частиц добиться такого состояния практически невозможно. Поэтому избыточная энтропия особенно велика у твердых веществ, полученных переохлаждением жидкости и не успевших закристаллизоваться. Так, для стеклообразного кварца энтропия может равняться 4,2 Дж/(К-моль), [c.171]

Рассмотрим состояния веществ, для которых даже при Г = О термодинамическая вероятность больше единицы и, следовательно, Sq > 0. Это возможно, когда данное вешество является раствором, смесью, образует метастабильную кристаллическую модификацию, стеклообразно или же имеет неупорядоченную кристаллическую структуру известны и некоторые другие случаи. [c.429]

Высокомолекулярные вещества могут существовать в различных агрегатных состояниях расплав, стеклообразное состояние, кристаллическое состояние в случае регулярной химической и пространственной структуры макромолекул и при выполнении термодинамических и кинетических условий образуются фазы с дальним порядком [c.414]

Стеклообразное состояние принято рассматривать как твердое состояние, а высокоэластическое и вязкотекучее — как состояния, аналогичные жидкому состоянию вещества Полимер может находиться в том или ином физическом состоянии в зависимости от его строения, температуры или тепловой предыстории. [c.110]

В зависимости от состава, свойств и внешних условий (температуры и давления) многие жидкости при охлаждении кристаллизуются, другие, например расплавленные силикаты, переходят преимущественно в стеклообразное состояние, а третьи могут быть получены в обоих состояниях. Вещества в стеклообразном состоянии отличаются от кристаллов прежде всего изотропностью (т. е. независимостью свойств от направления, в котором исследуется изменение данного свойства) и способностью к значительному изменению в некоторой температурной области ряда физико-химических свойств теплоемкости, диэлектрической постоянной, объема, оптических констант, вязкости, электропроводности и т. д. Эта температурная область резкого изменения физико-химических констант получила название аномальной области или аномального интервала. [c.64]

Стеклообразному состоянию веществ отвечает более высокий запас внутренней энергии по сравнению с кристаллическим. Вследствие этого может происходить самопроизвольный переход из стеклообразного состояния в кристаллическое. [c.64]

Исследования при помощи рентгеновских лучей показали, что стеклообразное состояние вещества (подобно жидкому) отличается от кристаллического неполной упорядоченностью взаимного расположения отдельных элементов пространственной решетки. Как видно из схем рис. Х-60, характерные для кристаллической решетки АЬОз шестиугольники в стеклообразном состоянии строго не выдержаны, но общий характер расположения частиц все же подобен имеющему место в кристалле. [c.597]

Аморфные линейные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем. В стеклообразном состоянии полимер обладает жесткостью, т. е. оказывает сопротивление изменению формы движение частиц состоит лишь в колебаниях атомов около положений равновесия. В высоко-эластичном состоянии вещество легко изменяет форму и способно обратимо деформироваться на многие сотни процентов. Так, натуральный каучук может обратимо растягиваться в 10—15 раз по сравнению с первоначальной длиной. [c.197]

Разновидностью аморфных тел являются стекла. Стеклообразное состояние вещества получается из вязкого расплава при быстром его охлаждении, т. е. твердении без кристаллизации. [c.10]

Принципиальное отличие при переходе вещества из расплавленного состояния в кристаллическое и стеклообразное заключается в следующем. Переход в кристаллическое состояние сопровождается скачкообразным изменением удельного объема, энтальпии, энтропии, вязкости и других свойств. При переходе же из расплавленного состояния в стеклообразное жидкость переохлаждается ниже точки фазового равновесия и ее свойства непрерывным образом изменяются с температурой. [c.124]

В начале параграфа говорилось о стеклообразном состоянии, которое со структурной точки зрения следует отнести к жидкому состоянию вещества в нем имеется ближний и отсутствует дальний порядок. Рис. 7.17 схематически на двумерной модели пока- [c.158]

Кристаллическое, аморфное и стеклообразное состояние вещества. Полиморфизм и изоморфизм. [c.114]

Одно и то же твердое вещество в зависимости от условий синтеза может получаться в разных энергетических состояниях, каждому из которых соответствует своя структура. Твердое вещество может иметь в высшей степени большое число энергетических состояний. Поскольку межатомные расстояния и углы между связями могут изменяться в довольно широких пределах, в таких же пределах происходит изменение энергии связи и, следовательно, энергетического состояния вещества, которое зависит от энергии валентных электронов. Но изменение межатомных расстояний и угла между связями только для двух соседних атомов, находящихся в структуре твердого тела, влечет за собой некоторое изменение всех длин и углов связей, вообще некоторое изменение взаимного положения всех атомов данного твердого тела, и, следовательно, имеет своим конечным результатом образование видоизмененной структуры соответствующего вещества. Таким образом, существует в высшей степени большое количество вариантов структуры твердого вещества данного состава. В процессе кристаллизации обычно можно получить только довольно ограниченное число модификаций, отвечающих в данных условиях наиболее бедным энергией состоянием данного вещества. Отвердевание атомных соединений, ведущее к образованию аморфного вещества, в зависимости от условий, в которых оно протекает, позволяет получать то одни, то другие непериодические структуры. Очевидно, существует огромное количество аморфных твердых тел одинакового состава, но разного строения. Это обстоятельство обычно ускользает из поля зрения исследователей. Но более точное изучение строения различных стеклообразных веществ (таких как кварцевое стекло, халькоге-нидные стекла или органическое стекло), а также гелей показало, что несмотря на один и тот же состав отдельные образцы подобных веществ, полученные ири различных условиях, имеют различную структуру. Так, различна структура стекол, полученных при различных температурах и давлениях гели одного и того же состава часто имеют неодинаковую пористую структуру, например неодинаковое распределение по объему геля микро- и макропор ири постоянном соотношении объемов последних. Вообще, варьируя давление и температуру, можно получать твердые вещества одного и того же состава, но различной плотности и, следовательно, различного строения. Кварцевое стекло, полученное иод высоким давлением, приближается по плотности к кварцу. Насколько далеко может заходить ири этом превращение вещества, видно из факта получения таких совершенно непохожих друг на друга модификаций кремнезема, как кварц, тридимит, кристобалит, а также стешовит. Расчеты показывают, что при определенных высоких [c.156]

I КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ, АМОРФНОЕ И СТЕКЛООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА, ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ [c.140]

Чтобы из беспорядочного (жидкого) состояния вещество перешло в упорядоченное (кристаллическое), всегда необходимо некоторое время. Оно носит название времени кристаллизации. Если охлаждение и застывание происходит быстрее, чем время, необходимое для кристаллизации, то образуется аморфное, или стеклообразное тело, в котором частицы остаются неупорядоченными, как в жидкости. [c.8]

С химической точки зрения аморфное и кристаллическое состояния одного и того же вещества различаются, как правило, своей реакционной способностью. При одних и тех же условиях в аморфном или в стеклообразном состоянии вещества имеют больший запас внутренней энергии, чем в кристалле, и поэтому в таких состояниях они обычно более реакционноспособны. [c.94]

Стеклообразное состояние — это аморфное состояние вещества, формирующееся при затвердевании переохлажденного расплава. Обратимость перехода из стеклообразного состояния в расплав и наоборот (стеклование) является особенностью, которая отличает стеклообразное состояние от других аморфных состояний. Постепенное возрастание вязкости расплава препятствует кристаллизации вещества, т.е. переходу к термодинамически более устойчивому кристаллическому состоянию с меньшей свободной энергией. Процесс стеклования характеризуется температурным интервалом. Переход вещества из стеклообразного состояния в кристаллическое является фазовым переходом 1-го рода. [c.307]

Наряду с кристаллическим состоянием для твердых веществ довольно распространенной формой существования является стеклообразное состояние. Для этого состояния вещества характерно наличие некоторых специфических физико-химических особенностей, выделяющих стеклообразные вещества среди других твердых тел. [c.122]

Стеклообразное состояние вещества уже в течение нескольких тысячелетий играет важную роль в создании самых разнообразных силикатных материалов, в первую очередь стекла, отличающегося исключительным сочетанием ценных технических свойств и возможностью их регулирования сравнительно простыми путями в широком диапазоне. [c.143]

Структура твердого тела в зависимости от порядка расположения структурных единиц может представлять собой правильную пространственную структуру в кристаллических телах. Прн бесиорядочном расположении ССЕ образуется изотропная структура, характерная для гелей, студне] или стеклообразных тел. Анизотропное или изотропное состояние веществ имеют важное значение. В анизотропных веществах проявляется зависимость физико-химических свойств (механических, оптических, магнитных и т. д.) от выбранного направления. Например, графит легко расщепляется на слои вдоль определенной плоскости (параллельно этой плоскости силы сцепления между кристалла МП графита наименьшие). Поэтому на практике определяют свойства анизотропных тел вдоль главной оси симметрии (И) п перпендикулярно ей (I). Изотропное (аморфное) состояние характеризуется отсутствием строгой периодичности, присущей кристаллам изотропное вещество не имеет точки плавления. При иовышенип температуры аморфное вещество размягчается II переходит в л<идкое состояние постепеино. [c.129]

Рис. 2.1. Зависимость величины иЦкТ) от температуры Т при постоянном давлении р в жидком и стеклообразном состояниях вещества

М. В. Ломоносов (1751) изучил явление свертывания (коагуляции) коллоидных растворов и стеклообразное состояние вещества. Большое значение имели работы итальянского химика Сельми (1846) и английского физика Фарадея, которые ввели в науку понятие псевдораствора (отвечающего современному понятию коллоидного раствора) и истинного раствора. Русский ученый Т. Е. Ловиц (1789) установил свойство угля адсорбировать растворенные вещества и использовал его для осветления сахарного сиропа, растительных масел и очистки селитры, применявшейся в производстве пороха. [c.300]

Сушествование энергетического барьера при образовании фазовой границы и служит основной причиной переохлаждения жидкости. При этом иногда переохлаждение можно осуществить в таких условиях, когда упорядочение частиц, сопровождающее процесс кристаллизации, затруднено вследствие резкого возрастания вязкости жидкости. Таким образом можно получить некрис-сталлическую твердую фазу, находящуюся в метастабильном состоянии и фактически представляющую собой сверхвязкую жидкость. Это состояние вещества называется стеклообразным. [c.305]

Развитие химии полупроводникхзвых материалов позволило расширить представление о полупроводниковом состоянии вещества. Многие некристаллические твердые тела (стекла) и даже некоторые жидкости обладают ярко выраженными полупроводниковыми свойствами. К стеклообразным полупроводникам относятся, например, сплавы на основе халькогенидов мышьяка (АзгЗ , АзгЗез), стеклообразный селен и т. п. Типичными примерами жидких полупроводников служат расплавы халькогенидов германия, например СеТе. С открытием этого класса полупроводниковых веществ стало возможным более глубоко представить природу явления полупроводимости. К этим веществам неприменимо понятие о дальнем порядке, составляющее основу зонной теории. Таким образом, полу-проводимость определяется не столько наличием упорядоченной кристаллической решетки ковалентного типа, сколько преимущественно ковалентным взаимодействием атомов в пределах ближнего порядка. Полупроводимость определяется характером химического взаимодействия атомов вещества. [c.320]

Термомехаиическая кривая для полимеров выглядит несколько сложнее. Она изображена на рис. 85. Полимерам свойственно, как было указано ранее, новое состояние вещества — высокозластиче-ское, обусловленное гибкостью макромо-лекулярных цепей. Оно характеризуется изменением деформируемости материала, т. е. изменением его модуля упругости. Находясь в высокоэластическом состоянии, полимер способен к большим по величине и обратимым деформациям. Это состояние вклинивается между стеклообразным и вязко-текучим состоянием и разделяет температуры стеклования и текучести. Таким образом, полимеры в отличие от низкомолекулярных тел переходят из стеклообразного не в вязко-текучее, а сначала в высокоэла-стическое состояние. Температурный интервал, в котором полимеру свойственна высокая эластичность, зависит от гибкости цепей, т. е. от его химической, природы. [c.252]

Вещество, находящееся в жидком агрегатном состоянии, может переходить в ткердое агрегатное состояние (отвердевать) двумя путями либо изменяя фазовое состояние и образуя кристаллическую рещетку (кристаллизация), либо не изменяя фазового состояния (оставаясь структурно жидким) и переходя в стеклообразное состояние (стеклование). Стеклообразными (стеклами) называют вещества твердые по агрегатному состоянию, но аморфные по фазовому. И жидкости, и стеклообразные вещества находятся в одном и том же фазовом состоянии - аморфном. Следует заметить, что стеклообразное состояние (твердое аморфное вещество) для низкомолекулярных соединений нетипично, рассматривается как переохлажденная жидкость и встречается сравнительно редко (например, силикатные стекла, канифоль). [c.132]

Стеклообразное аморфное) состояние вещества формируется при затвердевании переохлажденного расплава. Неравновесный переход системы в состояние стеюта происходит при быстром снижении температуры и называется замерзанием (стеклованием). Стекла классифицируют по типу переменных, испытывающих замерзание. Известны стекла структурные (металлические, ковалентные, поли.мерные), спиновые, дипольные, электрические, протонные, сверхгфоводниковые и др. [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология