Skillnad mellan kristallin och amorf

Amorfa och kristallina är två tillstånd som beskriver typiska fasta ämnen i kemi. Med hjälp av röntgendiffraktionsexperiment kan strukturen av fasta ämnen kategoriseras i kristallin eller amorf (icke-kristallin).

Fasta ämnen är bland de tre grundläggande tillstånden av material som innehåller vätskor och gaser. De kännetecknas av en styv struktur av molekyler, joner och atomer ordnade på ett ordnat eller icke-ordnat sätt. Dessa ordnade eller icke-ordnade arrangemang har lett till kategoriseringen som amorf och kristallin och denna artikel utvecklar de viktigaste skillnaderna mellan de två termerna.

Vad är kristallin?

Ett kristallint fastämne är det i vilket de beståndsdelande partiklarna är ordnade anordnade i ett tredimensionellt mönster som kallas kristallgitteret med likformiga intermolekylära krafter och partiklarna skär genom vinklar som är karakteristiska för kristallen.

Den inre strukturen har en distinkt geometrisk form, och den visar en tydlig klyvning när man skär någonstans i strukturen. Det tredimensionella mönstret som ses med hjälp av röntgenstrålarna används för att identifiera fastämnet. Det är emellertid inte lätt att upptäcka skillnaden mellan kristallina och icke-kristallina fasta substanser genom att röra dem. De skiljer sig från varandra i många aspekter, inklusive kemiska och fysikaliska egenskaper.

Kristallina fasta substanser (kristaller) behöver extrema temperaturer för att bryta de intermolekylära krafterna. De har en bestämd värme av fusion och smältpunkter på grund av den enhetliga arrangemanget av deras komponenter. Den lokala miljön är också likformig. Men när de skärs i vilken riktning som helst, är de fysikaliska egenskaperna olika så kallade anisotropa. När den roteras runt axeln förblir kristallstrukturen densamma och det betecknas som ett symmetriskt arrangemang av molekyler, atomer eller joner.

Vissa kristallina fastämnen kan sluta vara amorfa beroende på kylprocessen. Andra kan få sina komponenter felaktiga på grund av förekomsten av föroreningar. Även kylmedel kan snabbt leda till en amorf struktur med oregelbundna geometriska former. Kvarts, till exempel, är kristallint med silikon- och syreatomer på ett ordnat sätt. Men när det kyls snabbt kan det leda till det amorfa strukturen glas. Det händer normalt att kristalliseringsprocessen undviks genom att smälta ämnen snabbt för att producera amorfa fasta ämnen på grund av deras omfattande industriella tillämpningar. Gummi, polymer och glas är bland de perfekta exemplen på viktiga amorfa fastämnen som i stor utsträckning används för deras enorma fördelar och unika isotropa egenskaper.

Brytningsindex, mekanisk styrka, värmeledningsförmåga och elektrisk ledningsförmåga hos kristallina fasta ämnen skiljer sig åt i olika riktningar. Det är nackdelen med dessa typer av fastämnen jämfört med icke-kristallina fastämnen. Den goda sidan av ett anisotropiskt fastämne är att det betecknar en perfekt ordnad inre struktur med likformiga dragkrafter i ett kristallgitter. Den avbildar de sanna egenskaperna hos ett fast ämne med lång räckvidd och en styv struktur.

Vad är amorft?

Ordet amorft härstammar från det grekiska ordet amorft vilket betyder "formlös". Detta är det formlösa, oordnade och oregelbundna arrangemanget av de fasta partiklarnas partiklar. Deras intermolekylära krafter är inte desamma, och inte avstånden mellan partiklarna. Vid klyvning ger amorfa fasta substanser fragment eller böjda ytor på grund av oregelbundna geometriska former.

Vissa amorfa fasta substanser kan ha delar av ordnade arrangerade mönster som kallas kristalliter. Atomer, joner eller molekyler av det fasta ämnet beror på kylprocessen. Som nämnts skiljer sig kvartskristall med kvartsglas på grund av kristalliseringsprocessen. Men i allmänhet har många amorfa fasta ämnen ett oordnat mönster. De kallas vanligen de superkylda fastämnena eftersom strukturen delar vissa egenskaper med vätskor. Dessutom visar de inte de sanna egenskaperna hos fasta ämnen, men används övervägande i många tillämpningar.

Termisk ledningsförmåga, mekanisk hållfasthet, elektrisk ledningsförmåga och brytningsindex är desamma i alla riktningar av amorfa fasta ämnen. Detta förklarar var namnet isotropiskt kommer ifrån. Fastämnena har inte skarpa smältpunkter eller en bestämd fusionsfusion. Ett brett temperaturintervall måste tillämpas innan de kan smälta på grund av att det inte finns några beställda komponenter. Vidare kännetecknas amorfa fastämnen av en kortsträckningsordning. Exempel på amorfa fasta ämnen innefattar polymerer, gummin, plast och glas.

Om ett amorft fast material lämnas under en lång tid under dess smältpunkt kan den omvandlas till ett kristallint fastämne. Det kan avbilda samma egenskaper som besitters av de kristallina fastämnena.

Viktiga skillnader mellan amorfa och kristallina

Strukturen av kristallin och amorf

Kristallina fasta ämnen har en bestämd form med ordnade arrangerade joner, molekyler eller atomer i ett tredimensionellt mönster som ofta kallas kristallgitter. Om de skär, avbildar de en tydlig klyvning med ytor som skär i vinklar som är karakteristiska för kristallen. Amorfa fasta ämnen har å andra sidan en oordnad mängd komponenter som inte visar en bestämd form. När de skärs, visar de oregelbundna former vanligtvis med böjda ytor. Kristallina komponenter hålls samman genom likformiga intermolekylära krafter medan dessa krafter i amorfa fasta ämnen skiljer sig från en atom till den andra.

Smältpunkter av kristallin och amorf

Amorfa fasta substanser har inte bestämda smältpunkter, men smälter över ett brett temperaturområde på grund av den oregelbundna formen. Kristallina fasta substanser har å andra sidan en skarp smältpunkt.

Fysiska egenskaper hos kristallina och amorfa

Kristallina fasta ämnen har olika elektriska konduktivitet, värmeledningsförmåga, brytningsindex och mekanisk hållfasthet inom en kristall i olika riktningar, varför de kallas anisotropa. Amorfa kallas isotropisk på grund av liknande fysikaliska egenskaper från båda hållen.

Exempel på kristallin och amorf

Exempel på ett kristallint fast ämne innefattar NaCl, socker och diamant medan exemplen på amorfa fasta substanser innefattar glas, gummi och polymerer.

Se jämförelsetabellen för kristallina verser amorfa nedan:

Sammanfattning av kristallina verser amorfa

• Kristallina fasta ämnen har ett vanligt tredimensionellt mönster av joner, atomer eller molekyler medan amorfa fasta substanser har ett slumpmässigt arrangemang av dessa komponenter
• Kristallina fasta substanser har en exakt smältpunkt medan amorfa fastämnen smälter över ett temperaturområde
• Amorfa fasta substanser ger fragment med oregelbundna mönster när de klyvs medan kristallina fasta substanser avbildar en bestämd form
• Kristallin kallas anisotropisk på grund av olika fysikaliska egenskaper i alla riktningar medan amorfa kallas isotropisk
• Exempel på amorf är glas och kristallin inkluderar diamant.