Навколо нас багато різних предметів, які виготовлені зі скла: вікна, різноманітний посуд, елементи декору, окуляри та інше. Люди цінують скло насамперед за його прозорість, в медицині використовують скальпелі на основі скла, які гостріші своїх металічних аналогів, а також не зазнають руйнування внаслідок корозії. На цьому список галузей застосування скляних виробів не закінчується. Ми бачимо скло кожного дня, але чи знаєте Ви, що скло – це не кристалічна речовина, а рідина?
Скло, яке ми звикли бачити – це тверда крихка речовина. Якщо конструювати свої судження тільки на життєвому досвіді, то язик не повертається назвати його рідиною, але сучасні вчені стверджують, що це насправді так. Скло не має кристалічної ґратки (наявний ближній порядок – наявна закономірність в розташуванні сусідніх атомів або молекул, але відсутній дальній – наявність закономірності в розташуванні частинок, яка повторюється на необмежено великих відстанях), що характерно для рідин. Не розтікається скло тому, що має високе значення в’язкості. Для того, щоб отримати пояснення природи цього явища, требазгадати про те, як виготовляють скло.
Процес створення скла починається з плавлення піску, основною складовою якого є силіцію (ІV) оксид або ж можна плавити мінерал кварц (чистий SiO2, в такому випадку отримують кварцове скло, яке досить високо цінується в сфері наукових досліджень, адже майже не розширюється при підвищенні температури в інтервалі 200-8000С). При нагріваннікварцу до високих температур (більше 17000 С) починаються процеси руйнування зв’язків Si-О, що призводить до деструкції кристалічної ґратки, речовина переходить в рідкий стан. Однак більшість зв’язків не руйнується, внаслідок чого ми отримуємо багато макромолекулярних фрагментів. Цікавим фактом є те, що при охолодженні розплаву кристалічна ґратка не відновлюється, макромолекули розташовані хаотично, як в рідинах. Однак така рідина розтікається дуже повільно, через те, що має дуже високу в’язкість при кімнатній температурі. В’язкість речовини пропорційна молекулярній масі , а для макромолекул вона буде велика.
Для того, щоб у людей не виникало відчуття дисонансу, вчені вирішили віднести скло до окремого класу – аморфних сполук. Такі речовини не мають фіксованої температури плавлення, цей процес проходить в певному діапазоні температур. В них немає кристалічної ґратки, що обумовлює відсутність дальнього порядку.
Якщо Ви не довіряєте словам, то можете наочно переконатись, що скло – це рідина. Якщо Ви будете відвідувати пам’ятки архітектури 18-19 століть, то зверніть увагу на вікна: якщо скло не змінювали з моменту його встановлення, то знизу воно буде товще, ніж зверху, адже дуже повільно прошарки скла стікають вниз. Наступний варіант можна реалізувати навіть у себе вдома: подивіться на скло своїх вікон збоку – воно має хвилясту структуру (дане спостереження краще робити на старих вікнах). Окрім того, Ви напевно помічали, що відображення в склі інколи буває деформованим, – це також пов’язано з процесом «стікання» скла. В результаті «стікання» в склі утворюються області з різною густиною, що обумовлює розбіжності в поведінці світлових хвиль при відбитті від поверхні. Тому деякі частини відображення можуть бути стиснуті, а деякі навпаки –розтягнені. Детальніше про те, чому ми можемо бачити своє відображення в дзеркалі та деяких інших предметах можете прочитати за посиланням: http://safari-perm.ru/pochemuchka/lyudina/2962-chomu-...
Тож будьте уважніші до всього, що Вас оточує, не припиняйте пізнавати світ, адже навколо нас стільки всього дивовижного!
Джерело
Скло, яке ми звикли бачити – це тверда крихка речовина. Якщо конструювати свої судження тільки на життєвому досвіді, то язик не повертається назвати його рідиною, але сучасні вчені стверджують, що це насправді так. Скло не має кристалічної ґратки (наявний ближній порядок – наявна закономірність в розташуванні сусідніх атомів або молекул, але відсутній дальній – наявність закономірності в розташуванні частинок, яка повторюється на необмежено великих відстанях), що характерно для рідин. Не розтікається скло тому, що має високе значення в’язкості. Для того, щоб отримати пояснення природи цього явища, требазгадати про те, як виготовляють скло.
Процес створення скла починається з плавлення піску, основною складовою якого є силіцію (ІV) оксид або ж можна плавити мінерал кварц (чистий SiO2, в такому випадку отримують кварцове скло, яке досить високо цінується в сфері наукових досліджень, адже майже не розширюється при підвищенні температури в інтервалі 200-8000С). При нагріваннікварцу до високих температур (більше 17000 С) починаються процеси руйнування зв’язків Si-О, що призводить до деструкції кристалічної ґратки, речовина переходить в рідкий стан. Однак більшість зв’язків не руйнується, внаслідок чого ми отримуємо багато макромолекулярних фрагментів. Цікавим фактом є те, що при охолодженні розплаву кристалічна ґратка не відновлюється, макромолекули розташовані хаотично, як в рідинах. Однак така рідина розтікається дуже повільно, через те, що має дуже високу в’язкість при кімнатній температурі. В’язкість речовини пропорційна молекулярній масі , а для макромолекул вона буде велика.
Для того, щоб у людей не виникало відчуття дисонансу, вчені вирішили віднести скло до окремого класу – аморфних сполук. Такі речовини не мають фіксованої температури плавлення, цей процес проходить в певному діапазоні температур. В них немає кристалічної ґратки, що обумовлює відсутність дальнього порядку.
Якщо Ви не довіряєте словам, то можете наочно переконатись, що скло – це рідина. Якщо Ви будете відвідувати пам’ятки архітектури 18-19 століть, то зверніть увагу на вікна: якщо скло не змінювали з моменту його встановлення, то знизу воно буде товще, ніж зверху, адже дуже повільно прошарки скла стікають вниз. Наступний варіант можна реалізувати навіть у себе вдома: подивіться на скло своїх вікон збоку – воно має хвилясту структуру (дане спостереження краще робити на старих вікнах). Окрім того, Ви напевно помічали, що відображення в склі інколи буває деформованим, – це також пов’язано з процесом «стікання» скла. В результаті «стікання» в склі утворюються області з різною густиною, що обумовлює розбіжності в поведінці світлових хвиль при відбитті від поверхні. Тому деякі частини відображення можуть бути стиснуті, а деякі навпаки –розтягнені. Детальніше про те, чому ми можемо бачити своє відображення в дзеркалі та деяких інших предметах можете прочитати за посиланням: http://safari-perm.ru/pochemuchka/lyudina/2962-chomu-...
Тож будьте уважніші до всього, що Вас оточує, не припиняйте пізнавати світ, адже навколо нас стільки всього дивовижного!
Джерело
Немає коментарів:
Дописати коментар