تفاوت جامد بلوری با جامد بی شکل

مقایسه مواد کریستالی با آمورف

در این مقاله به مقایسه مواد کریستالی با آمورف خواهیم پرداخت و برخی از ویژگی های این دو نوع ساختار را بررسی خواهیم کرد ولی در ابتدا به معرفی مترادف های این دو می پر دازیم. توجه کنید که بحث ما بر روی جامدات هست نه مواد مایع و گاز

  • جامد کریستالی: جامد بلوری، جامد با چینش منظم اتم ها، Crystallite
  • جامد آمورف: جامد بی شکل، جامد با چینش بی نظم اتم ها، Amorphous

مقایسه مواد کریستالی با آمورف

در جامدات کریستالی اتم ها به صورت مرتب و با نظم مشخصی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند – نیرویی که اجزای یک ماده را در کنار هم نگه می دارد همان نیروی یکنواخت بین مولکولی و اتمی است – در حالی که اجزای جامدات بی شکل ( یا آمورف) به صورت آرایه های منظم در کنار هم مرتب نشده اند و نظم خاصی ندارند. شکل سه بعدی زیر دید زیبایی از چینش های منظم و نامنظم را به صورت سه بعدی به ما می دهد.

مقایسه مواد کریستالی با آمورف
مقایسه مواد کریستالی با آمورف

دسته بندی جامدها به بلوری و بی شکل

هنگامی که ما درباره جامدات بحث می کنیم مکان های اتم ها، مولکول ها یا یون ها را در فضا ثابت در نظر می گیریم. با این فرضیه، اجزای یک جامد می تواند در دو حالت کلی مرتب شود: (1) آنها می توانند یک ساختار سه بعدی منظم را تشکیل دهند با عنوان شبکه بلوری (crystal lattice) شناخته می شود که قرارگیری این شبکه های بلوری منظم در کنار هم، باعث تولید جامد کریستالی می شود. (2) یا اینکه می توانند بدون نظم خاصی در کنار یک دیگر قرار بگیرند که باعث تشکیل ماده آمورف یا بی شکل می شود. در حالت بی نظمی، دیگر شبکه بلوری (crystal lattice) وجود ندارد.

در شکل زیر نمایی دو بعدی از دو حالت ذکر شده نمایش داده شده است. توجه داشته باشید که درماده پلی کریستالی هم نظم وجود دارد ولی در برخی جاها بی نظمی مشاهده می شود که مرزدانه نامیده می شوند.

تفاوت ماده بی شکل با ماده بلوری
تفاوت ماده بی شکل با بلوری

تفاوت ماده نامنظم و بلوری در الگوی پراش اشعه ایکس

هر یک از جامدهای کریستالی ساختارهای داخلی مربوط به خود را دارند که هرکدام  از این ساختارها به نوبه خود منجر به تشکیل سطوح یا صفحه هایی متمایز می شوند. صفحه ها در زاویه هایی که مشخصه ماده هستند به یکدیگر برخورد می کنند. این ساختارهای داخلی در آزمایش اشعه ایکس XRD به خوبی نمایان هستند و به نوعی اثر انگشت آن ماده تلقی می شود زیرا منحصر به فرد است. در شکل زیر الگوی پراش اشعه ایکس (XRD) یک ماده با رنگ مشکی نمایان است. وقتی به این ماده فرصت داده شود تا اتم های تشکیل دهنده اش در جایی با انرژی کمتر قرار بگیرند، شکل الگو همانند نمودار قرمز رنگ می شود که پیک های بلند بیانگر صفحات کریستالی هستند.

نمایی از الکوی XRD یک ماده در حالت بی شکل و بلوری
نمایی از الکوی XRD یک ماده در حالت بی شکل و بلوری

مقایسه نقطه ذوب مواد کریستالی با آمورف

کریستال ها (جامدهای بلوری یا منظم) دمای ذوب نسبتاٌ مشخصی دارند (بر خلاف مواد بی شکل یا آمورف). زیرا تمام مولفه های اتمی، مولکول ها یا یون ها دارای همسایگانی با تعداد، نوع و فاصله مشابهی هستند. بنابراین نیروهای بین مولکولی ای که اجزا را در کنار هم نگه داشته اند یکنواخت و یکسان هستند. برای ذوب شدن ماده، غلبه بر این نیروهای یکنواخت نیاز است و از آنجا که برای غلبه بر این نیروهای یکسان، انرژی مشخصی نیاز است در نتیجه کریستال ها نقطه ذوب نسبتا مشخصی دارند.

محمد زندی

محمد علی زندی هستم، دانش آموخته در رشته مهندسی مواد. اطلاعات کمی دارم ولی تا اونجایی که زمان بهم اجازه بده، دانسته هام رو اینجا میذارم. امیدوارم یونیکا رو خونه ی خودتون بدونید و از بودن در این خونه لذت ببرید.


مقاله‌های من (79)محصولات من (0)

19 نظر برای مقایسه مواد کریستالی با آمورف ثبت شده

  1. سلام رشته ی من مهندسی پزشکی بیومواد هست. شیشه سرامیک زیست فعالی سنتز کردم که پیک XRD نمایش داده شده آن خیلی نامنظم هست.در واقع ساختار آمورفی دارد.به نظر شما چه جوری میتونم نوع دقیق ماده رو تشخیص داد؟؟

  2. با سلام. آیا با روش XRD می توان مواد آلی را شناسایی کرد؟ آیامواد آلی در آنالیز XRD دارای پیک مشخصی برای شناسایی هستند؟ آیا مواد آلی ساختار کریستالی دارند ؟ اگر برای شناسایی مواد آلی نمی توان از XRD استفاده کرد چه روش جایگزین مناسبی برای این منظور وجود دارد؟ با تشکر از زحمات جنابعالی

  3. سلام . من تصادفی وارد این سایت شدم .
    تفاوت جامدات کرسیتالی و آمورف برایم جالب بود ، ایکس آر دی مخفف چه کلمه های است ؟
    بنظرم کاربرد آن در رشته پزشکی هسته ای باشد .
    رشته تحصیلی شما چیست ؟

  4. سلام استاد یک سوال برام پیش اومده چرا تو تحلیل کمی منحنی XRD میگیم هر چه منحنی ما پهن تر باشه ماده ما شکل آمورف داره ؟

    1. سلام دوست عزیز. اگر دنبال دلیل علمی این موضوع هستید توضیح این مبحث مفصل هست و نمیشه توی بخش دیدگاه ها توضیح داد. اگر دنبال اثبات علمی نیستید، وقتی از ماده آمورف XRD گرفته شده، دیدن شبیه به تپه هست، هر چه ماده داشته به سمت بلوری شدن پیش می رفته، XRD ها نشون میداده که قله های مجزا در حال تشکیل شدن بوده.

  5. سلام با روش XRD می توان مقایسه بین ساختار آمورف یا کریستالی ماده انجام داد .پیک های شارپ و تیز نشان دهنده ساختار کریستالی هستند و همچنین می توان به عنوان مثال اگر کاتالیزگری که شما سنتز کرده اید چند بخشی است با قرار دادن طیف XRD هرکدام از مواد به کار رفته در کاتالیست روی هم از وجود هر کدام در ساختار کاتالیست نهایی اطمینان حاصل نمود.
    برای شناسایی مواد آلی به سراغ روش های IR,GC-MASS و … بروید.
    موفق باشید

  6. سلام جناب زندی
    من به دنبال تجهیز ازمایشگاه کانی شناسی هستم اول برای نیاز خود ذر اینده برای خدمات دهی به فعالان بخش معدن . ممنون میشم اگر راهنمایی بفرمایید .

دیدگاهتان را بنویسید

پر کردن تمام موارد زیر الزامیست