આકારહીન શરીર એ પદાર્થોના ઉદાહરણો છે. "અનાકાર શરીર

ઘન પદાર્થોને તેમના પરમાણુ બંધારણ અને ભૌતિક ગુણધર્મોના આધારે આકારહીન અને સ્ફટિકીયમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

સ્ફટિકોથી વિપરીત, આકારહીન ઘન પદાર્થોના પરમાણુઓ અને અણુઓ જાળી બનાવતા નથી, અને તેમની વચ્ચેનું અંતર શક્ય અંતરની ચોક્કસ શ્રેણીમાં વધઘટ થાય છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સ્ફટિકોમાં, અણુઓ અથવા પરમાણુઓ પરસ્પર એવી રીતે ગોઠવાયેલા હોય છે કે રચાયેલી રચનાને શરીરના સમગ્ર જથ્થામાં પુનરાવર્તિત કરી શકાય છે, જેને લાંબા-અંતરનો ક્રમ કહેવાય છે. આકારહીન શરીરના કિસ્સામાં, પરમાણુઓની રચના ફક્ત આવા દરેક અણુની તુલનામાં સાચવવામાં આવે છે, માત્ર પડોશી અણુઓના વિતરણમાં એક પેટર્ન જોવા મળે છે - ટૂંકા-શ્રેણીનો ક્રમ. એક દૃષ્ટાંતરૂપ ઉદાહરણ નીચે પ્રસ્તુત છે.

આકારહીન પદાર્થોમાં કાચ અને કાચની સ્થિતિમાં અન્ય પદાર્થો, રોઝિન, રેઝિન, એમ્બર, સીલિંગ મીણ, બિટ્યુમેન, મીણ, તેમજ કાર્બનિક પદાર્થો: રબર, ચામડું, સેલ્યુલોઝ, પોલિઇથિલિન વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

આકારહીન શરીરના ગુણધર્મો

આકારહીન ઘન પદાર્થોના માળખાકીય લક્ષણો તેમને વ્યક્તિગત ગુણધર્મો આપે છે:

1. નબળા પ્રવાહીતા એ આવા શરીરના સૌથી જાણીતા ગુણધર્મો પૈકી એક છે. એક ઉદાહરણ ગ્લાસ ટીપાં હશે જે લાંબા સમયથી વિન્ડોની ફ્રેમમાં બેઠા છે.
2. આકારહીન ઘન પદાર્થોમાં ચોક્કસ ગલનબિંદુ હોતું નથી, કારણ કે ગરમી દરમિયાન પ્રવાહી સ્થિતિમાં સંક્રમણ શરીરના નરમ પડવાથી ધીમે ધીમે થાય છે. આ કારણોસર, આવા શરીર પર કહેવાતા નરમ તાપમાન શ્રેણી લાગુ કરવામાં આવે છે.

1. તેમની રચનાને લીધે, આવા શરીર આઇસોટ્રોપિક છે, એટલે કે, તેમની ભૌતિક ગુણધર્મો દિશાની પસંદગી પર આધારિત નથી.
2. આકારહીન અવસ્થામાં રહેલા પદાર્થમાં સ્ફટિકીય સ્થિતિ કરતાં વધુ આંતરિક ઊર્જા હોય છે. આ કારણોસર, આકારહીન શરીર સ્વતંત્ર રીતે સ્ફટિકીય સ્થિતિમાં રૂપાંતરિત કરવામાં સક્ષમ છે. સમય જતાં કાચ વાદળછાયું થવાના પરિણામે આ ઘટના જોઈ શકાય છે.

કાચની સ્થિતિ

પ્રકૃતિમાં, એવા પ્રવાહી છે જે ઠંડક દ્વારા સ્ફટિકીય સ્થિતિમાં રૂપાંતરિત થવું વ્યવહારીક રીતે અશક્ય છે, કારણ કે આ પદાર્થોના પરમાણુઓની જટિલતા તેમને નિયમિત સ્ફટિક જાળી બનાવવાની મંજૂરી આપતી નથી. આવા પ્રવાહીમાં કેટલાક કાર્બનિક પોલિમરના પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે.

જો કે, ઊંડા અને ઝડપી ઠંડકની મદદથી, લગભગ કોઈપણ પદાર્થ કાચની સ્થિતિમાં પરિવર્તિત થઈ શકે છે. આ એક આકારહીન સ્થિતિ છે જેમાં સ્પષ્ટ સ્ફટિક જાળી નથી, પરંતુ નાના ક્લસ્ટરોના સ્કેલ પર આંશિક રીતે સ્ફટિકીકરણ કરી શકે છે. પદાર્થની આ સ્થિતિ મેટાસ્ટેબલ છે, એટલે કે, તે ચોક્કસ જરૂરી થર્મોડાયનેમિક પરિસ્થિતિઓમાં ચાલુ રહે છે.

ચોક્કસ ઝડપે કૂલિંગ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરીને, પદાર્થને સ્ફટિકીકરણ કરવાનો સમય નહીં મળે અને તે કાચમાં રૂપાંતરિત થઈ જશે. એટલે કે, સામગ્રીનો ઠંડક દર જેટલો ઊંચો છે, તે સ્ફટિકીકરણની શક્યતા ઓછી છે. ઉદાહરણ તરીકે, ધાતુના ચશ્મા બનાવવા માટે, 100,000 - 1,000,000 કેલ્વિન પ્રતિ સેકન્ડના ઠંડક દરની જરૂર પડશે.

પ્રકૃતિમાં, પદાર્થ કાચની સ્થિતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને પ્રવાહી જ્વાળામુખી મેગ્મામાંથી ઉદ્ભવે છે, જે ઠંડા પાણી અથવા હવા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને ઝડપથી ઠંડુ થાય છે. આ કિસ્સામાં, પદાર્થને જ્વાળામુખી કાચ કહેવામાં આવે છે. તમે વાતાવરણ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી ખરતી ઉલ્કાના પીગળવાના પરિણામે બનેલા કાચનું અવલોકન પણ કરી શકો છો - ઉલ્કા કાચ અથવા મોલ્ડાવીટ.

ઘન સતત આકાર અને વોલ્યુમ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે અને સ્ફટિકીય અને આકારહીન વિભાજિત થાય છે.

સ્ફટિક સંસ્થાઓ

સ્ફટિકીય સ્થિતિમાં દરેક રાસાયણિક પદાર્થ ચોક્કસ સ્ફટિક જાળીને અનુરૂપ હોય છે, જે સ્ફટિકના ભૌતિક ગુણધર્મો નક્કી કરે છે.

શું તમે જાણો છો?
ઘણા વર્ષો પહેલા સેન્ટ પીટર્સબર્ગમાં, ગરમ ન થયેલા વેરહાઉસીસમાંના એકમાં, સફેદ ટીન ચળકતા બટનોનો મોટો સ્ટોક હતો. અને અચાનક તેઓ ઘાટા થવા લાગ્યા, તેમની ચમક ગુમાવી અને પાવડરમાં ક્ષીણ થઈ ગયા. થોડા દિવસોમાં, બટનોના પહાડો ગ્રે પાવડરના ઢગલામાં ફેરવાઈ ગયા. "ટીન પ્લેગ"- આ રીતે સફેદ ટીનનો આ "રોગ" કહેવાતો હતો.
અને આ માત્ર ટીન સ્ફટિકોમાં અણુઓના ક્રમની પુનઃ ગોઠવણી હતી. ટીન, સફેદ વિવિધતામાંથી ગ્રે રંગમાં પસાર થતાં, પાવડરમાં ક્ષીણ થઈ જાય છે.
સફેદ અને રાખોડી બંને ટીન ટીનના સ્ફટિકો છે, પરંતુ ઓછા તાપમાને તેમની સ્ફટિક રચના બદલાય છે અને પરિણામે પદાર્થના ભૌતિક ગુણધર્મો બદલાય છે.

ક્રિસ્ટલ્સમાં વિવિધ આકારો હોઈ શકે છે અને તે સપાટ કિનારીઓ સુધી મર્યાદિત છે.

પ્રકૃતિમાં છે:
એ) સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સ- આ એક સમાન સમાન સ્ફટિકો છે જે નિયમિત બહુકોણનો આકાર ધરાવે છે અને સતત સ્ફટિક જાળી ધરાવે છે

ટેબલ સોલ્ટના સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સ:

b) પોલીક્રિસ્ટલ્સ- આ નાના, અસ્તવ્યસ્ત રીતે સ્થિત સ્ફટિકોમાંથી ભળી ગયેલા સ્ફટિકીય પદાર્થો છે.
મોટાભાગના ઘન પદાર્થોમાં પોલીક્રિસ્ટલાઇન માળખું હોય છે (ધાતુઓ, પથ્થરો, રેતી, ખાંડ).

બિસ્મથ પોલીક્રિસ્ટલ્સ:

સ્ફટિકોની એનિસોટ્રોપી

સ્ફટિકોમાં તે જોવા મળે છે એનિસોટ્રોપી- સ્ફટિકની અંદરની દિશા પર ભૌતિક ગુણધર્મો (યાંત્રિક શક્તિ, વિદ્યુત વાહકતા, થર્મલ વાહકતા, રીફ્રેક્શન અને પ્રકાશનું શોષણ, વિવર્તન, વગેરે) ની અવલંબન.

એનિસોટ્રોપી મુખ્યત્વે સિંગલ ક્રિસ્ટલમાં જોવા મળે છે.

પોલિક્રિસ્ટલ્સમાં (ઉદાહરણ તરીકે, ધાતુના મોટા ટુકડામાં), એનિસોટ્રોપી સામાન્ય સ્થિતિમાં દેખાતી નથી.
પોલીક્રિસ્ટલ્સમાં મોટી સંખ્યામાં નાના ક્રિસ્ટલ અનાજનો સમાવેશ થાય છે. તેમ છતાં તેમાંના દરેકમાં એનિસોટ્રોપી હોય છે, તેમની ગોઠવણીની અવ્યવસ્થાને લીધે, એકંદરે પોલીક્રિસ્ટલાઇન બોડી તેની એનિસોટ્રોપી ગુમાવે છે.

કોઈપણ સ્ફટિકીય પદાર્થ કડક રીતે વ્યાખ્યાયિત પર પીગળે છે અને સ્ફટિકીકરણ કરે છે ગલનબિંદુ: આયર્ન - 1530° પર, ટીન - 232° પર, ક્વાર્ટઝ - 1713° પર, પારો - માઈનસ 38° પર.

કણો સ્ફટિકમાં ગોઠવણીના ક્રમમાં વિક્ષેપ પાડી શકે છે જો તે ઓગળવાનું શરૂ કરે.

જ્યાં સુધી કણોનો ક્રમ છે, ત્યાં સ્ફટિક જાળી છે, સ્ફટિક અસ્તિત્વમાં છે. જો કણોનું માળખું ખોરવાઈ ગયું હોય, તો તેનો અર્થ એ છે કે સ્ફટિક ઓગળી ગયું છે - પ્રવાહીમાં ફેરવાઈ ગયું છે, અથવા બાષ્પીભવન થઈ ગયું છે - વરાળમાં ફેરવાઈ ગયું છે.

આકારહીન શરીર

અણુઓ અને પરમાણુઓ (ગ્લાસ, રેઝિન, એમ્બર, રોઝિન) ની ગોઠવણમાં આકારહીન સંસ્થાઓનો કડક ક્રમ નથી.

આકારહીન શરીરમાં તે જોવા મળે છે આઇસોટ્રોપી- તેમની ભૌતિક ગુણધર્મો બધી દિશામાં સમાન છે.

બાહ્ય પ્રભાવ હેઠળ, આકારહીન શરીર પ્રદર્શિત થાય છે સાથે સાથેસ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મો (અસર પર તેઓ ઘન પદાર્થો જેવા ટુકડાઓમાં તૂટી જાય છે) અને પ્રવાહીતા (લાંબા સમય સુધી સંપર્કમાં રહેવાથી તેઓ પ્રવાહીની જેમ વહે છે).

નીચા તાપમાને, આકારહીન પદાર્થો તેમના ગુણધર્મોમાં ઘન પદાર્થો જેવા હોય છે, અને ઊંચા તાપમાને તેઓ ખૂબ જ ચીકણા પ્રવાહી જેવા હોય છે.

આકારહીન શરીર ચોક્કસ ગલનબિંદુ નથી, અને તેથી સ્ફટિકીકરણ તાપમાન.
જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તેઓ ધીમે ધીમે નરમ થાય છે.

આકારહીન શરીરો કબજે કરે છે મધ્યવર્તી સ્થિતિસ્ફટિકીય ઘન અને પ્રવાહી વચ્ચે.

સમાન પદાર્થસ્ફટિકીય અને બિન-સ્ફટિકીય બંને સ્વરૂપોમાં થઈ શકે છે.

પદાર્થના પ્રવાહી પીગળવામાં, કણો સંપૂર્ણપણે અવ્યવસ્થિત રીતે આગળ વધે છે.
જો, ઉદાહરણ તરીકે, તમે ખાંડ ઓગળે છે, તો પછી:

1. જો પીગળવું ધીમે ધીમે, શાંતિથી મજબૂત થાય છે, તો પછી કણો સમાન હરોળમાં ભેગા થાય છે અને સ્ફટિકો બને છે. આ રીતે દાણાદાર ખાંડ અથવા ગઠ્ઠો ખાંડ મેળવવામાં આવે છે;

2. જો ઠંડક ખૂબ જ ઝડપથી થાય છે, તો કણોને નિયમિત પંક્તિઓમાં લાઇન કરવા માટે સમય નથી અને પીગળવાથી બિન-સ્ફટિકીય મજબૂત બને છે. તેથી, જો તમે ઓગળેલી ખાંડને ઠંડા પાણીમાં અથવા ખૂબ જ ઠંડી રકાબી પર રેડો છો, તો ખાંડની કેન્ડી, બિન-સ્ફટિકીય ખાંડ, બને છે.

શાનદાર!

સમય જતાં, બિન-સ્ફટિકીય પદાર્થ "અધોગતિ" કરી શકે છે, અથવા, વધુ સ્પષ્ટ રીતે, તેમાંના કણો નિયમિત પંક્તિઓમાં ભેગા થાય છે;

વિવિધ પદાર્થો માટે માત્ર સમયગાળો અલગ છે: ખાંડ માટે તે ઘણા મહિનાઓ છે, અને પથ્થર માટે તે લાખો વર્ષો છે.

કેન્ડીને બે કે ત્રણ મહિના માટે શાંતિથી સૂવા દો તે છૂટક પોપડા સાથે આવરી લેવામાં આવશે. તેને બૃહદદર્શક કાચથી જુઓ: આ ખાંડના નાના સ્ફટિકો છે. ક્રિસ્ટલ વગરની ખાંડમાં ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ શરૂ થઈ છે. થોડા વધુ મહિનાઓ રાહ જુઓ - અને માત્ર પોપડો જ નહીં, પરંતુ સમગ્ર કેન્ડી સ્ફટિકીકરણ કરશે.

આપણા સામાન્ય વિન્ડો ગ્લાસ પણ સ્ફટિકીકરણ કરી શકે છે. ખૂબ જૂનો કાચ ક્યારેક સંપૂર્ણપણે વાદળછાયું બની જાય છે કારણ કે તેમાં નાના અપારદર્શક સ્ફટિકોનો સમૂહ બને છે.

કાચની ફેક્ટરીઓમાં, કેટલીકવાર ભઠ્ઠીમાં "બકરી" બનાવવામાં આવે છે, એટલે કે, સ્ફટિકીય કાચનો બ્લોક. આ સ્ફટિકીય કાચ ખૂબ જ ટકાઉ છે, તેમાંથી હઠીલા "બકરી" ને પછાડવા કરતાં ભઠ્ઠીનો નાશ કરવો સરળ છે.
તેનો અભ્યાસ કર્યા પછી, વૈજ્ઞાનિકોએ એક નવી, ખૂબ જ ટકાઉ કાચ સામગ્રી બનાવી - સિરામિક ગ્લાસ. આ કાચના વોલ્યુમેટ્રિક સ્ફટિકીકરણના પરિણામે મેળવવામાં આવેલી કાચ-સ્ફટિકીય સામગ્રી છે.

વિચિત્ર!

વિવિધ સ્ફટિક સ્વરૂપો અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે સમાન પદાર્થ.
ઉદાહરણ તરીકે, કાર્બન.

ગ્રેફાઇટસ્ફટિકીય કાર્બન છે. પેન્સિલ લીડ ગ્રેફાઇટમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જે હળવાશથી દબાવવામાં આવે ત્યારે કાગળ પર એક નિશાન છોડી જાય છે. ગ્રેફાઇટની રચના સ્તરવાળી છે. ગ્રેફાઇટના સ્તરો સરળતાથી બદલાય છે, તેથી લખતી વખતે ગ્રેફાઇટ ફ્લેક્સ કાગળને વળગી રહે છે.

પરંતુ સ્ફટિકીય કાર્બનનું બીજું સ્વરૂપ છે - હીરા.

સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થોથી વિપરીત, આકારહીન ઘન માં કણોની ગોઠવણીમાં કોઈ કડક ક્રમ નથી.

આકારહીન ઘન તેમના આકારને જાળવી રાખવામાં સક્ષમ હોવા છતાં, તેમની પાસે સ્ફટિક જાળી હોતી નથી. ચોક્કસ પેટર્ન ફક્ત નજીકમાં સ્થિત અણુઓ અને અણુઓ માટે જ જોવા મળે છે. આ ઓર્ડર કહેવામાં આવે છે બંધ ઓર્ડર . તે બધી દિશામાં પુનરાવર્તિત થતું નથી અને સ્ફટિકીય પદાર્થોની જેમ લાંબા અંતર સુધી ટકી રહેતું નથી.

આકારહીન શરીરના ઉદાહરણો કાચ, એમ્બર, કૃત્રિમ રેઝિન, મીણ, પેરાફિન, પ્લાસ્ટિસિન વગેરે છે.

આકારહીન શરીરના લક્ષણો

આકારહીન શરીરમાં અણુઓ અવ્યવસ્થિત રીતે સ્થિત બિંદુઓની આસપાસ વાઇબ્રેટ કરે છે. તેથી, આ સંસ્થાઓનું માળખું પ્રવાહીના બંધારણ જેવું લાગે છે. પરંતુ તેમાં રહેલા કણો ઓછા મોબાઈલ છે. તેઓ સંતુલન સ્થિતિની આસપાસ ઓસીલેટ કરે તે સમય પ્રવાહી કરતાં લાંબો હોય છે. અણુઓની બીજી સ્થિતિમાં કૂદકો પણ ઘણી ઓછી વાર જોવા મળે છે.

જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે સ્ફટિકીય ઘન કેવી રીતે વર્તે છે? તેઓ ચોક્કસ સમયે ઓગળવાનું શરૂ કરે છે ગલનબિંદુ. અને થોડા સમય માટે તેઓ એક સાથે ઘન અને પ્રવાહી સ્થિતિમાં હોય છે, જ્યાં સુધી સમગ્ર પદાર્થ પીગળી ન જાય.

આકારહીન ઘન પદાર્થોમાં ચોક્કસ ગલનબિંદુ હોતું નથી . જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તેઓ ઓગળતા નથી, પરંતુ ધીમે ધીમે નરમ થાય છે.

હીટિંગ ડિવાઇસની નજીક પ્લાસ્ટિસિનનો ટુકડો મૂકો. થોડા સમય પછી તે નરમ થઈ જશે. આ તરત થતું નથી, પરંતુ ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન.

આકારહીન શરીરના ગુણધર્મો પ્રવાહીના ગુણધર્મો જેવા જ હોવાથી, તે ખૂબ જ ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા (સ્થિર પ્રવાહી) સાથે સુપરકૂલ્ડ પ્રવાહી તરીકે ગણવામાં આવે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં તેઓ વહી શકતા નથી. પરંતુ જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તેમાં અણુઓના કૂદકા વધુ વખત થાય છે, સ્નિગ્ધતા ઘટે છે, અને આકારહીન શરીર ધીમે ધીમે નરમ થાય છે. તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, સ્નિગ્ધતા ઓછી થાય છે અને ધીમે ધીમે આકારહીન શરીર પ્રવાહી બને છે.

સામાન્ય કાચ એ ઘન આકારહીન શરીર છે. તે સિલિકોન ઓક્સાઇડ, સોડા અને ચૂનો ગલન કરીને મેળવવામાં આવે છે. મિશ્રણને 1400 o C સુધી ગરમ કરવાથી, પ્રવાહી ગ્લાસી માસ પ્રાપ્ત થાય છે. જ્યારે ઠંડુ થાય છે, ત્યારે પ્રવાહી કાચ સ્ફટિકીય પદાર્થોની જેમ નક્કર થતો નથી, પરંતુ તે પ્રવાહી રહે છે, જેની સ્નિગ્ધતા વધે છે અને પ્રવાહીતા ઘટે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, તે આપણને નક્કર શરીર તરીકે દેખાય છે. પરંતુ વાસ્તવમાં, તે એક પ્રવાહી છે જે પ્રચંડ સ્નિગ્ધતા અને પ્રવાહીતા ધરાવે છે, તે એટલું નાનું છે કે તે અત્યંત સંવેદનશીલ સાધનો દ્વારા ભાગ્યે જ ઓળખી શકાય છે.

પદાર્થની આકારહીન સ્થિતિ અસ્થિર છે. સમય જતાં, તે ધીમે ધીમે આકારહીન સ્થિતિમાંથી સ્ફટિકીય સ્થિતિમાં ફેરવાય છે. આ પ્રક્રિયા વિવિધ પદાર્થોમાં જુદા જુદા દરે થાય છે. આપણે જોઈએ છીએ કે કેન્ડી શેરડી ખાંડના સ્ફટિકોમાં ઢંકાયેલી છે. આમાં બહુ સમય લાગતો નથી.

અને સામાન્ય ગ્લાસમાં સ્ફટિકો બનાવવા માટે, ઘણો સમય પસાર કરવો આવશ્યક છે. સ્ફટિકીકરણ દરમિયાન, કાચ તેની શક્તિ, પારદર્શિતા ગુમાવે છે, વાદળછાયું બને છે અને બરડ બની જાય છે.

આકારહીન શરીરની આઇસોટ્રોપી

સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થોમાં, ભૌતિક ગુણધર્મો જુદી જુદી દિશામાં બદલાય છે. પરંતુ આકારહીન શરીરમાં તેઓ બધી દિશામાં સમાન હોય છે. આ ઘટના કહેવામાં આવે છે આઇસોટ્રોપી .

આકારહીન શરીર બધી દિશામાં સમાન રીતે વીજળી અને ગરમીનું સંચાલન કરે છે અને પ્રકાશને સમાન રીતે વક્રીભવે છે. ધ્વનિ પણ આકારહીન શરીરમાં બધી દિશામાં સમાન રીતે ફરે છે.

આકારહીન પદાર્થોના ગુણધર્મોનો ઉપયોગ આધુનિક તકનીકોમાં થાય છે. ખાસ રસ એ ધાતુના એલોય છે કે જેનું સ્ફટિકીય માળખું નથી અને આકારહીન ઘન પદાર્થોના છે. તેઓ કહેવાય છે મેટલ ચશ્મા . તેમના ભૌતિક, યાંત્રિક, વિદ્યુત અને અન્ય ગુણધર્મો વધુ સારા માટે સામાન્ય ધાતુઓ કરતા અલગ છે.

આમ, દવામાં તેઓ આકારહીન એલોયનો ઉપયોગ કરે છે જેની તાકાત ટાઇટેનિયમ કરતાં વધી જાય છે. તેનો ઉપયોગ સ્ક્રૂ અથવા પ્લેટો બનાવવા માટે થાય છે જે તૂટેલા હાડકાંને જોડે છે. ટાઇટેનિયમ ફાસ્ટનર્સથી વિપરીત, આ સામગ્રી ધીમે ધીમે વિઘટન થાય છે અને સમય જતાં અસ્થિ સામગ્રી દ્વારા બદલવામાં આવે છે.

ઉચ્ચ-શક્તિવાળા એલોયનો ઉપયોગ મેટલ-કટીંગ ટૂલ્સ, ફીટીંગ્સ, સ્પ્રિંગ્સ અને મિકેનિઝમ ભાગોના ઉત્પાદનમાં થાય છે.

જાપાનમાં ઉચ્ચ ચુંબકીય અભેદ્યતા સાથે આકારહીન એલોય વિકસાવવામાં આવ્યું છે. ટેક્ષ્ચર ટ્રાન્સફોર્મર સ્ટીલ શીટ્સને બદલે ટ્રાન્સફોર્મર કોરોમાં તેનો ઉપયોગ કરીને, એડી વર્તમાન નુકસાન 20 ગણું ઘટાડી શકાય છે.

આકારહીન ધાતુઓમાં અનન્ય ગુણધર્મો હોય છે. તેઓને ભવિષ્યની સામગ્રી કહેવામાં આવે છે.

સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થોથી વિપરીત, આકારહીન ઘન માં કણોની ગોઠવણીમાં કોઈ કડક ક્રમ નથી.

આકારહીન ઘન તેમના આકારને જાળવી રાખવામાં સક્ષમ હોવા છતાં, તેમની પાસે સ્ફટિક જાળી હોતી નથી. ચોક્કસ પેટર્ન ફક્ત નજીકમાં સ્થિત અણુઓ અને અણુઓ માટે જ જોવા મળે છે. આ ઓર્ડર કહેવામાં આવે છે બંધ ઓર્ડર . તે બધી દિશામાં પુનરાવર્તિત થતું નથી અને સ્ફટિકીય પદાર્થોની જેમ લાંબા અંતર સુધી ટકી રહેતું નથી.

આકારહીન શરીરના ઉદાહરણો કાચ, એમ્બર, કૃત્રિમ રેઝિન, મીણ, પેરાફિન, પ્લાસ્ટિસિન વગેરે છે.

આકારહીન શરીરના લક્ષણો

આકારહીન શરીરમાં અણુઓ અવ્યવસ્થિત રીતે સ્થિત બિંદુઓની આસપાસ વાઇબ્રેટ કરે છે. તેથી, આ સંસ્થાઓનું માળખું પ્રવાહીના બંધારણ જેવું લાગે છે. પરંતુ તેમાં રહેલા કણો ઓછા મોબાઈલ છે. તેઓ સંતુલન સ્થિતિની આસપાસ ઓસીલેટ કરે તે સમય પ્રવાહી કરતાં લાંબો હોય છે. અણુઓની બીજી સ્થિતિમાં કૂદકો પણ ઘણી ઓછી વાર જોવા મળે છે.

જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે સ્ફટિકીય ઘન કેવી રીતે વર્તે છે? તેઓ ચોક્કસ સમયે ઓગળવાનું શરૂ કરે છે ગલનબિંદુ. અને થોડા સમય માટે તેઓ એક સાથે ઘન અને પ્રવાહી સ્થિતિમાં હોય છે, જ્યાં સુધી સમગ્ર પદાર્થ પીગળી ન જાય.

આકારહીન ઘન પદાર્થોમાં ચોક્કસ ગલનબિંદુ હોતું નથી . જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તેઓ ઓગળતા નથી, પરંતુ ધીમે ધીમે નરમ થાય છે.

હીટિંગ ડિવાઇસની નજીક પ્લાસ્ટિસિનનો ટુકડો મૂકો. થોડા સમય પછી તે નરમ થઈ જશે. આ તરત થતું નથી, પરંતુ ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન.

આકારહીન શરીરના ગુણધર્મો પ્રવાહીના ગુણધર્મો જેવા જ હોવાથી, તે ખૂબ જ ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા (સ્થિર પ્રવાહી) સાથે સુપરકૂલ્ડ પ્રવાહી તરીકે ગણવામાં આવે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં તેઓ વહી શકતા નથી. પરંતુ જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તેમાં અણુઓના કૂદકા વધુ વખત થાય છે, સ્નિગ્ધતા ઘટે છે, અને આકારહીન શરીર ધીમે ધીમે નરમ થાય છે. તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, સ્નિગ્ધતા ઓછી થાય છે અને ધીમે ધીમે આકારહીન શરીર પ્રવાહી બને છે.

સામાન્ય કાચ એ ઘન આકારહીન શરીર છે. તે સિલિકોન ઓક્સાઇડ, સોડા અને ચૂનો ગલન કરીને મેળવવામાં આવે છે. મિશ્રણને 1400 o C સુધી ગરમ કરવાથી, પ્રવાહી ગ્લાસી માસ પ્રાપ્ત થાય છે. જ્યારે ઠંડુ થાય છે, ત્યારે પ્રવાહી કાચ સ્ફટિકીય પદાર્થોની જેમ નક્કર થતો નથી, પરંતુ તે પ્રવાહી રહે છે, જેની સ્નિગ્ધતા વધે છે અને પ્રવાહીતા ઘટે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, તે આપણને નક્કર શરીર તરીકે દેખાય છે. પરંતુ વાસ્તવમાં, તે એક પ્રવાહી છે જે પ્રચંડ સ્નિગ્ધતા અને પ્રવાહીતા ધરાવે છે, તે એટલું નાનું છે કે તે અત્યંત સંવેદનશીલ સાધનો દ્વારા ભાગ્યે જ ઓળખી શકાય છે.

પદાર્થની આકારહીન સ્થિતિ અસ્થિર છે. સમય જતાં, તે ધીમે ધીમે આકારહીન સ્થિતિમાંથી સ્ફટિકીય સ્થિતિમાં ફેરવાય છે. આ પ્રક્રિયા વિવિધ પદાર્થોમાં જુદા જુદા દરે થાય છે. આપણે જોઈએ છીએ કે કેન્ડી શેરડી ખાંડના સ્ફટિકોમાં ઢંકાયેલી છે. આમાં બહુ સમય લાગતો નથી.

અને સામાન્ય ગ્લાસમાં સ્ફટિકો બનાવવા માટે, ઘણો સમય પસાર કરવો આવશ્યક છે. સ્ફટિકીકરણ દરમિયાન, કાચ તેની શક્તિ, પારદર્શિતા ગુમાવે છે, વાદળછાયું બને છે અને બરડ બની જાય છે.

આકારહીન શરીરની આઇસોટ્રોપી

સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થોમાં, ભૌતિક ગુણધર્મો જુદી જુદી દિશામાં બદલાય છે. પરંતુ આકારહીન શરીરમાં તેઓ બધી દિશામાં સમાન હોય છે. આ ઘટના કહેવામાં આવે છે આઇસોટ્રોપી .

આકારહીન શરીર બધી દિશામાં સમાન રીતે વીજળી અને ગરમીનું સંચાલન કરે છે અને પ્રકાશને સમાન રીતે વક્રીભવે છે. ધ્વનિ પણ આકારહીન શરીરમાં બધી દિશામાં સમાન રીતે ફરે છે.

આકારહીન પદાર્થોના ગુણધર્મોનો ઉપયોગ આધુનિક તકનીકોમાં થાય છે. ખાસ રસ એ ધાતુના એલોય છે કે જેનું સ્ફટિકીય માળખું નથી અને આકારહીન ઘન પદાર્થોના છે. તેઓ કહેવાય છે મેટલ ચશ્મા . તેમના ભૌતિક, યાંત્રિક, વિદ્યુત અને અન્ય ગુણધર્મો વધુ સારા માટે સામાન્ય ધાતુઓ કરતા અલગ છે.

આમ, દવામાં તેઓ આકારહીન એલોયનો ઉપયોગ કરે છે જેની તાકાત ટાઇટેનિયમ કરતાં વધી જાય છે. તેનો ઉપયોગ સ્ક્રૂ અથવા પ્લેટો બનાવવા માટે થાય છે જે તૂટેલા હાડકાંને જોડે છે. ટાઇટેનિયમ ફાસ્ટનર્સથી વિપરીત, આ સામગ્રી ધીમે ધીમે વિઘટન થાય છે અને સમય જતાં અસ્થિ સામગ્રી દ્વારા બદલવામાં આવે છે.

ઉચ્ચ-શક્તિવાળા એલોયનો ઉપયોગ મેટલ-કટીંગ ટૂલ્સ, ફીટીંગ્સ, સ્પ્રિંગ્સ અને મિકેનિઝમ ભાગોના ઉત્પાદનમાં થાય છે.

જાપાનમાં ઉચ્ચ ચુંબકીય અભેદ્યતા સાથે આકારહીન એલોય વિકસાવવામાં આવ્યું છે. ટેક્ષ્ચર ટ્રાન્સફોર્મર સ્ટીલ શીટ્સને બદલે ટ્રાન્સફોર્મર કોરોમાં તેનો ઉપયોગ કરીને, એડી વર્તમાન નુકસાન 20 ગણું ઘટાડી શકાય છે.

આકારહીન ધાતુઓમાં અનન્ય ગુણધર્મો હોય છે. તેઓને ભવિષ્યની સામગ્રી કહેવામાં આવે છે.

>> ભૌતિકશાસ્ત્ર: આકારહીન શરીર

બધા ઘન સ્ફટિકો નથી. ત્યાં ઘણા આકારહીન શરીર છે. તેઓ સ્ફટિકોથી કેવી રીતે અલગ છે?
અણુઓની ગોઠવણીમાં આકારહીન પદાર્થોનો કડક ક્રમ નથી. માત્ર નજીકના પડોશી અણુઓ અમુક ક્રમમાં ગોઠવાયેલા છે. પરંતુ સમાન માળખાકીય તત્વની તમામ દિશામાં કોઈ કડક પુનરાવર્તિતતા નથી, જે આકારહીન શરીરમાં સ્ફટિકોની લાક્ષણિકતા છે.
અણુઓની ગોઠવણી અને તેમની વર્તણૂકની દ્રષ્ટિએ, આકારહીન શરીર પ્રવાહી સમાન છે.
ઘણીવાર સમાન પદાર્થ સ્ફટિકીય અને આકારહીન બંને સ્થિતિમાં મળી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ક્વાર્ટઝ SiO 2 સ્ફટિકીય અથવા આકારહીન સ્વરૂપ (સિલિકા) માં હોઈ શકે છે. ક્વાર્ટઝના સ્ફટિકીય સ્વરૂપને નિયમિત ષટ્કોણની જાળી તરીકે યોજનાકીય રીતે રજૂ કરી શકાય છે ( ફિગ. 12.6, એ). ક્વાર્ટઝની આકારહીન રચનામાં જાળીનો દેખાવ પણ હોય છે, પરંતુ અનિયમિત આકારનો હોય છે. ષટ્કોણની સાથે, તેમાં પેન્ટાગોન્સ અને હેપ્ટાગોન્સ ( ફિગ. 12.6, બી).
આકારહીન શરીરના ગુણધર્મો.બધા આકારહીન શરીર આઇસોટ્રોપિક છે, એટલે કે, તેમના ભૌતિક ગુણધર્મો બધી દિશામાં સમાન છે. આકારહીન પદાર્થોમાં કાચ, રેઝિન, રોઝિન, સુગર કેન્ડી વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.
બાહ્ય પ્રભાવ હેઠળ, આકારહીન પદાર્થો ઘન પદાર્થો જેવા સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મો અને પ્રવાહીની જેમ પ્રવાહીતા દર્શાવે છે. આમ, ટૂંકા ગાળાની અસરો (અસર) હેઠળ, તેઓ નક્કર શરીરની જેમ વર્તે છે અને, મજબૂત અસર હેઠળ, ટુકડાઓમાં તૂટી જાય છે. પરંતુ ખૂબ લાંબા એક્સપોઝર સાથે, આકારહીન શરીર વહે છે. જો તમે ધીરજ રાખશો તો તમે આ તમારા માટે જોઈ શકો છો. સખત સપાટી પર પડેલા રેઝિનના ટુકડાને અનુસરો. ધીમે ધીમે રેઝિન તેના પર ફેલાય છે, અને રેઝિનનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, આ ઝડપથી થાય છે.
અણુઓ અથવા આકારહીન શરીરના પરમાણુઓ, પ્રવાહીના પરમાણુઓની જેમ, "સ્થાયી જીવન" નો ચોક્કસ સમય હોય છે - સંતુલન સ્થિતિની આસપાસના ઓસિલેશનનો સમય. પરંતુ પ્રવાહીથી વિપરીત, આ સમય ઘણો લાંબો છે.
તેથી, var માટે t= 20°C "સ્થાયી જીવન" સમય આશરે 0.1 સે. આ સંદર્ભમાં, આકારહીન પદાર્થો સ્ફટિકીય પદાર્થોની નજીક હોય છે, કારણ કે અણુઓના એક સંતુલન સ્થિતિમાંથી બીજી તરફ કૂદકા પ્રમાણમાં ભાગ્યે જ જોવા મળે છે.
નીચા તાપમાને આકારહીન પદાર્થો તેમના ગુણધર્મોમાં ઘન પદાર્થો જેવા હોય છે. તેમની પાસે લગભગ કોઈ પ્રવાહીતા નથી, પરંતુ જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ તેઓ ધીમે ધીમે નરમ થાય છે અને તેમના ગુણધર્મો પ્રવાહીના ગુણધર્મોની વધુને વધુ નજીક આવતા જાય છે. આવું થાય છે કારણ કે વધતા તાપમાન સાથે, પરમાણુઓ એક સંતુલન સ્થિતિમાંથી બીજા સ્થાને ધીમે ધીમે વધુ વારંવાર બને છે. ચોક્કસ ગલનબિંદુઆકારહીન શરીર, સ્ફટિકીય રાશિઓથી વિપરીત, નથી.
લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ્સ.પ્રકૃતિમાં, એવા પદાર્થો છે જે એક સાથે ક્રિસ્ટલ અને પ્રવાહીના મૂળભૂત ગુણધર્મો ધરાવે છે, એટલે કે એનિસોટ્રોપી અને પ્રવાહીતા. પદાર્થની આ સ્થિતિ કહેવાય છે લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ. પ્રવાહી સ્ફટિકો મૂળભૂત રીતે કાર્બનિક પદાર્થો છે જેના પરમાણુઓ લાંબા થ્રેડ જેવા અથવા સપાટ પ્લેટ આકાર ધરાવે છે.
ચાલો સૌથી સરળ કેસને ધ્યાનમાં લઈએ, જ્યારે પ્રવાહી સ્ફટિક થ્રેડ જેવા પરમાણુઓ દ્વારા રચાય છે. આ પરમાણુઓ એકબીજાની સમાંતર સ્થિત છે, પરંતુ અવ્યવસ્થિત રીતે સ્થાનાંતરિત થાય છે, એટલે કે, ક્રમ, સામાન્ય સ્ફટિકોથી વિપરીત, માત્ર એક જ દિશામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
થર્મલ ગતિ દરમિયાન, આ પરમાણુઓના કેન્દ્રો અવ્યવસ્થિત રીતે આગળ વધે છે, પરંતુ પરમાણુઓની દિશા બદલાતી નથી, અને તેઓ પોતાની સાથે સમાંતર રહે છે. સ્ફટિકના સમગ્ર જથ્થામાં પરમાણુઓનું કડક અભિગમ અસ્તિત્વમાં નથી, પરંતુ ડોમેન્સ તરીકે ઓળખાતા નાના પ્રદેશોમાં. પ્રકાશનું પ્રત્યાવર્તન અને પ્રતિબિંબ ડોમેન સીમાઓ પર થાય છે, તેથી જ પ્રવાહી સ્ફટિકો અપારદર્શક હોય છે. જો કે, બે પાતળી પ્લેટો વચ્ચે મૂકેલા લિક્વિડ ક્રિસ્ટલના સ્તરમાં, જેની વચ્ચેનું અંતર 0.01-0.1 mm છે, 10-100 nmના સમાંતર ડિપ્રેશન સાથે, તમામ પરમાણુઓ સમાંતર હશે અને સ્ફટિક પારદર્શક બનશે. જો લિક્વિડ ક્રિસ્ટલના કેટલાક વિસ્તારોમાં ઇલેક્ટ્રિકલ વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, તો લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ અવસ્થામાં વિક્ષેપ પડે છે. આ વિસ્તારો અપારદર્શક બને છે અને ચમકવા લાગે છે, જ્યારે તણાવ વગરના વિસ્તારો અંધકારમય રહે છે. આ ઘટનાનો ઉપયોગ લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ ટેલિવિઝન સ્ક્રીનના નિર્માણમાં થાય છે. એ નોંધવું જોઇએ કે સ્ક્રીન પોતે જ મોટી સંખ્યામાં તત્વો ધરાવે છે અને આવી સ્ક્રીન માટે ઇલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ સર્કિટ અત્યંત જટિલ છે.
સોલિડ સ્ટેટ ફિઝિક્સ.માનવતા હંમેશા ઘન પદાર્થોનો ઉપયોગ કરતી આવી છે અને કરતી રહેશે. પરંતુ જો અગાઉ સોલિડ સ્ટેટ ફિઝિક્સ પ્રત્યક્ષ અનુભવના આધારે ટેક્નોલોજીના વિકાસમાં પાછળ રહેતું હતું, તો હવે પરિસ્થિતિ બદલાઈ ગઈ છે. સૈદ્ધાંતિક સંશોધન ઘન પદાર્થોની રચના તરફ દોરી જાય છે જેના ગુણધર્મો સંપૂર્ણપણે અસામાન્ય છે.
અજમાયશ અને ભૂલ દ્વારા આવા મૃતદેહો મેળવવાનું અશક્ય હશે. ટ્રાન્ઝિસ્ટરની રચના, જેની ચર્ચા પછી કરવામાં આવશે, તે એક આકર્ષક ઉદાહરણ છે કે કેવી રીતે ઘન પદાર્થોની રચનાને સમજવાથી તમામ રેડિયો એન્જિનિયરિંગમાં ક્રાંતિ થઈ.
વિશિષ્ટ યાંત્રિક, ચુંબકીય, વિદ્યુત અને અન્ય ગુણધર્મો સાથે સામગ્રી મેળવવી એ આધુનિક ઘન સ્થિતિ ભૌતિકશાસ્ત્રની મુખ્ય દિશાઓમાંની એક છે. વિશ્વના લગભગ અડધા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ હવે ભૌતિકશાસ્ત્રના આ ક્ષેત્રમાં કામ કરે છે.
આકારહીન ઘન સ્ફટિકીય ઘન અને પ્રવાહી વચ્ચે મધ્યવર્તી સ્થાન ધરાવે છે. તેમના અણુઓ અથવા અણુઓ સંબંધિત ક્રમમાં ગોઠવાયેલા છે. ઘન (સ્ફટિકીય અને આકારહીન) ની રચનાને સમજવાથી તમે ઇચ્છિત ગુણધર્મો સાથે સામગ્રી બનાવી શકો છો.

???
1. આકારહીન શરીર સ્ફટિકીય પદાર્થોથી કેવી રીતે અલગ પડે છે?
2. આકારહીન શરીરના ઉદાહરણો આપો.
3. જો કાચ આકારહીન હોવાને બદલે સ્ફટિકીય ઘન હોત તો શું કાચ ઉડાડવાનો વ્યવસાય ઊભો થયો હોત?

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, ભૌતિકશાસ્ત્ર 10મો ગ્રેડ

જો તમારી પાસે આ પાઠ માટે સુધારા અથવા સૂચનો હોય,