Was ist ein amorpher Feststoff?

Ein amorpher Feststoff ist ein Material, das nicht in einem Gitter oder einer kristallinen Struktur angeordnet ist.Amorphe Feststoffe sind relativ selten und machen nur 10 Prozent der Feststoffe auf der Welt aus.Das bekannteste Beispiel für einen amorphen Feststoff ist Glas, und tatsächlich werden diese Feststoffe manchmal in der Regel eine Brille bezeichnet.

Die drei Materiestaaten Mdash;Feststoff, Flüssigkeit und Gas Mdash;treten aufgrund der unterschiedlichen Bewegungsgrade der Moleküle auf, die die Substanzen ausmachen.Moleküle und Atome in Gasen haben eine breite Bewegungsfreiheit, die sich ausbreiten, weil die Moleküle schwach miteinander verbunden sind.Flüssigkeiten haben einen eingeschränkteren Bewegungsbereich, doch ihre Moleküle bewegen sich immer noch frei in diesen Grenzen und verändern sich.Diese Freiheit gibt Flüssigkeiten ihren Mangel an dauerhafter Form.

Moleküle in Festkörpern sind dagegen ohne wirkliche Bewegungsfreiheit zusammengefasst.Die Moleküle verschieben sich jedoch immer noch, die in ihren Bindungen oszillieren.Die oszillierende Bewegung ermöglicht es, dass Feststoffe sich erhitzen.Je schneller die Moleküle in ihren Bindungen schütteln, desto heißer wird das Objekt.

In kristallinen Feststoffen, die 90 Prozent der Feststoffe der Welt ausmachen, sind Moleküle in einem geordneten Strukturverlust gebunden.Dieses geordnete Muster wiederholt sich genau während der gesamten Struktur und erzeugt ein Molekülegitter.Umgekehrt kann ein amorpher Feststoff ein wiederholendes Muster für kleine Teile seines Make-ups haben, nicht jedoch für seine Gesamtheit.

Amorphe Feststoffe können natürlich oder künstlich gemacht werden.Lightning Markes Sand führt natürlich dazu, dass sich Glas an seinem Streikpunkt bildet.Kommerzielles Glas wird jedoch künstlich anhand eines Prozesses, bei dem die gleichen Bedingungen wie Blitz erzeugt werden, jedoch in einer kontrollierten Umgebung.Zusätzlich zu Glas ist einer der am häufigsten verwendeten amorphen Feststoffe Kunststoff.Plastik besteht aus Polymeren, lange Moleküle, die zielgerichtet miteinander verkettet sind.

Zusätzlich können amorphe Feststoffe aus kristallinen Feststoffen hergestellt werden.Zum Beispiel wird Glas aus Quarzsand hergestellt, einem kristallinen Feststoff.Der Sand wird auf extreme Temperaturen erhitzt, die ihn effektiv schmelzen und dann schnell abgekühlt oder überkühlt sind, sodass die Moleküle keine Zeit haben, sich wieder in eine Gitterform zu ordnen.Diese Superkühlung führt zu einer molekularen Anordnung des Glass, ähnlich wie bei jemandem eine Momentaufnahme der Flüssigkeit.

Da amorphe Festkörperstrukturen Flüssigkeiten ähnlich erscheinen, werden sie manchmal als Superkühlflüssigkeiten bezeichnet.Diese Ähnlichkeit ist auch der Grund, warum sich der Mythos entwickelt hat, dass Glas tatsächlich eine langsam bewegende Flüssigkeit ist.Im Gegensatz zu einem kristallinen Feststoff verweigert sich ein amorpher Feststoff nicht sofort, wenn es Wärme ausgesetzt ist, sondern wächst immer weich.