الدولة الزجاجية: الخصائص والأمثلة والخصائص
تحدث الحالة الزجاجية في الأجسام التي خضعت لترتيب جزيئي سريع لاتخاذ مواقف محددة ، عادة بسبب التبريد السريع. هذه الهيئات لها جانب صلب مع درجة معينة من الصلابة والصلابة ، على الرغم من أنها في تطبيق القوى الخارجية تكون مشوهة بشكل عام بشكل مرن.
يستخدم الزجاج ، الذي يجب عدم الخلط بينه وبين الزجاج ، في تصنيع النوافذ والعدسات والزجاجات ، إلخ. بشكل عام ، لها تطبيقات لا حصر لها ، سواء بالنسبة للحياة المنزلية أو للبحث والتكنولوجيا ؛ ومن هنا تأتي أهميته وأهمية معرفة خصائصه وخصائصه.
من ناحية أخرى ، من المهم أن نفهم أن هناك أنواعًا مختلفة من النظارات ، ذات الأصل الطبيعي والاصطناعي. أما بالنسبة للأخير ، فغالبًا ما تستجيب أنواع الزجاج المختلفة للاحتياجات المختلفة.
لذلك ، من الممكن الحصول على النظارات التي تلبي خصائص معينة لتغطية بعض الاحتياجات التكنولوجية أو الصناعية.
ملامح
فيما يتعلق بخصائصها الضوئية ، فإن هذه الأجسام الزجاجية متناحية الخواص (أي أن خواصها الفيزيائية لا تعتمد على الاتجاه) وشفافة ضد معظم الإشعاعات المرئية ، بالطريقة نفسها التي تحدث مع السوائل.
تعتبر الحالة الزجاجية عمومًا حالة أخرى للمادة تتجاوز الحالات الثلاث المعروفة ، مثل السوائل والغاز والصلبة ، أو الجديدة التي تم اكتشافها في العقود الأخيرة ، مثل البلازما أو مكثفات بوز. أينشتاين.
ومع ذلك ، فإن بعض الباحثين يفهمون أن الحالة الزجاجية هي نتيجة سائل أو مبرد فرعي ذو لزوجة عالية لدرجة أنه ينتهي به الأمر ويعطيها مظهرًا قويًا دون أن يكون فعليًا.
بالنسبة لهؤلاء الباحثين ، فإن الحالة الزجاجية لن تكون حالة جديدة ، بل هي شكل مختلف يتم فيه عرض الحالة السائلة.
في النهاية ، ما يبدو أكيدًا هو أن الأجسام في الحالة الزجاجية لا تظهر ترتيبًا داخليًا معينًا ، على عكس ما يحدث مع المواد الصلبة البلورية.
ومع ذلك ، فمن الصحيح أيضًا أنه في كثير من المناسبات ، يتم تقدير ما يسمى باضطراب منظم. هناك مجموعات معينة مرتبة يتم تنظيمها مكانيًا بطريقة عشوائية أو جزئية.
أنواع النظارات
كما سبق ذكره أعلاه ، يمكن أن يكون للزجاج أصل طبيعي أو اصطناعي. مثال على الجسم الزجاجي من أصل طبيعي هو حجر السج ، والذي يتم إنشاؤه بواسطة الحرارة الموجودة داخل البراكين.
من ناحية أخرى ، كل من المواد العضوية المنشأ والمواد غير العضوية عرضة لاكتساب الحالة الزجاجية. بعض هذه المواد هي:
- عناصر كيميائية مختلفة ، مثل Se و Si و Pt-Pd و Au-Si و Cu-Au.
- أكاسيد مختلفة ، مثل SiO 2 ، P 2 O 5 ، B 2 O 3 وبعض أنواعها.
- مركبات كيميائية مختلفة ، مثل GeSe 2 و As 2 S 3 و P 2 S 3 و PbCl 2 و BeF 2 و AgI.
البوليمرات العضوية ، مثل البولياميد ، الجليكول ، البولي إيثيلين أو البوليستيرين والسكريات ، من بين أشياء أخرى.
أمثلة
من بين النظارات الأكثر شيوعًا التي يمكن العثور عليها ، تجدر الإشارة إلى ما يلي:
السيليكا الزجاجية
السيليكا هو أكسيد السيليكون ، من بينها بشكل عام الكوارتز. بشكل عام ، السيليكا هي مكون أساسي من الزجاج.
بالنسبة لحالة الكوارتز ، يمكنك الحصول على زجاج الكوارتز عن طريق تسخينه إلى درجة انصهاره (التي تبلغ 1723 درجة مئوية) والمضي في تبريده بسرعة.
زجاج الكوارتز لديه مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية ويمكن أن يستحم في الماء عندما يكون الجو حارا أحمر. ومع ذلك ، فإن درجة حرارة الانصهار العالية ولزوجته تجعل من الصعب التعامل معها.
يتم تطبيق زجاج الكوارتز هذا في البحث العلمي وفي العديد من التطبيقات المنزلية.
زجاج سيليكات الصوديوم
يرجع تصنيعها إلى حقيقة أنها تقدم خصائص مماثلة لخصائص زجاج الكوارتز ، على الرغم من أن زجاج سيليكات الصوديوم أرخص بكثير لأنه ليس من الضروري إنتاج درجات حرارة عالية كما هو الحال في نظارات الكوارتز.
بالإضافة إلى الصوديوم ، في عملية التصنيع ، تتم إضافة معادن أرضية قلوية أخرى لإعطاء الزجاج خواص معينة ، مثل المقاومة الميكانيكية ، وعدم التفاعل مع العوامل الكيميائية في درجة حرارة الغرفة (خاصة المياه) ، وغيرها.
وبالمثل ، مع إضافة هذه العناصر ، فإنه يسعى أيضًا للحفاظ على الشفافية في الضوء.
خصائص الزجاج
بشكل عام ، ترتبط خصائص الزجاج بالطبيعة والمواد الخام المستخدمة في إنتاجه ، وكذلك بالتركيب الكيميائي للمنتج النهائي الذي تم الحصول عليه.
يتم التعبير عن التركيب الكيميائي عادة كنسب مئوية من كتلة الأكاسيد الأكثر ثباتًا في درجة حرارة الغرفة للعناصر الكيميائية التي يتكون منها.
في أي حال ، بعض الخصائص العامة للزجاج هي أنه لا يفقد خواصه الضوئية مع مرور الوقت ، وأنه سهل المرونة عندما يكونون في عملية الصب ، وأن لونهم يعتمد على المواد المضافة في عملية الانصهار وأنهم قابلة لإعادة التدوير بسهولة
للزجاج القدرة على عكس الضوء وانكساره ونقله ، وذلك بفضل خصائصه البصرية ، دون تشتيته. يحتوي الزجاج العادي على معامل انكسار قدره 1.5 والذي يمكن تعديله باستخدام إضافات مختلفة.
وبالمثل ، فإن الزجاج العادي مقاوم للتآكل وقوته الشد 7 ميجاباسكالس. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تعديل لون الزجاج بإضافة إضافات مختلفة.
إعادة تدوير الزجاج
من المزايا المهمة للزجاج مقارنة بالمواد الأخرى سهولة إعادة التدوير وقدرته غير المحدودة على إعادة التدوير ، حيث لا يوجد حد لعدد مرات إعادة تدوير نفس المادة الزجاجية.
بالإضافة إلى ذلك ، في صناعة الزجاج المعاد تدويره ، يتم توفير الطاقة بنسبة 30 ٪ فيما يتعلق بتكلفة الطاقة التي ينطوي عليها تصنيعها من المواد الخام. هذا التوفير في الطاقة ، إلى جانب التوفير في المواد الخام ، يعني أيضًا توفيرًا اقتصاديًا كبيرًا.
