આકારહીન શરીરની દિશા પર ભૌતિક ગુણધર્મોની અવલંબન. આકારહીન શરીર

બધા ઘન સ્ફટિકો નથી. ત્યાં ઘણા આકારહીન શરીર છે.

અણુઓની ગોઠવણીમાં આકારહીન પદાર્થોનો કડક ક્રમ નથી. માત્ર નજીકના પડોશી અણુઓ અમુક ક્રમમાં ગોઠવાયેલા છે. પરંતુ સમાન માળખાકીય તત્વની બધી દિશાઓમાં કોઈ કડક દિશાનિર્દેશકતા નથી, જે આકારહીન શરીરમાં સ્ફટિકોની લાક્ષણિકતા છે.

ઘણીવાર સમાન પદાર્થ સ્ફટિકીય અને આકારહીન બંને સ્થિતિમાં મળી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ક્વાર્ટઝ SiO2 ક્યાં તો સ્ફટિકીય અથવા આકારહીન સ્વરૂપમાં (સિલિકા) હોઈ શકે છે. ક્વાર્ટઝના સ્ફટિકીય સ્વરૂપને નિયમિત ષટ્કોણની જાળી તરીકે યોજનાકીય રીતે રજૂ કરી શકાય છે. ક્વાર્ટઝની આકારહીન રચનામાં જાળીનો દેખાવ પણ હોય છે, પરંતુ અનિયમિત આકારનો હોય છે. ષટ્કોણની સાથે, તેમાં પેન્ટાગોન્સ અને હેપ્ટાગોન્સનો સમાવેશ થાય છે.

1959 માં, અંગ્રેજ ભૌતિકશાસ્ત્રી ડી. બર્નલે રસપ્રદ પ્રયોગો કર્યા: તેમણે સમાન કદના ઘણા નાના પ્લાસ્ટિસિન બોલ લીધા, તેમને ચાક પાવડરમાં ફેરવ્યા અને તેમને મોટા બોલમાં દબાવ્યા. પરિણામે, દડા પોલિહેડ્રામાં વિકૃત થઈ ગયા હતા. તે બહાર આવ્યું છે કે આ કિસ્સામાં મુખ્યત્વે પંચકોણીય ચહેરાઓ બનાવવામાં આવ્યા હતા, અને પોલિહેડ્રામાં સરેરાશ 13.3 ચહેરા હતા. તેથી આકારહીન પદાર્થોમાં ચોક્કસ ક્રમ છે.

આકારહીન પદાર્થોમાં કાચ, રેઝિન, રોઝિન, સુગર કેન્ડી વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. સ્ફટિકીય પદાર્થોથી વિપરીત, આકારહીન પદાર્થો આઇસોટ્રોપિક છે, એટલે કે, તેમના યાંત્રિક, ઓપ્ટિકલ, ઇલેક્ટ્રિકલ અને અન્ય ગુણધર્મો દિશા પર આધારિત નથી. આકારહીન સંસ્થાઓમાં નિશ્ચિત ગલનબિંદુ હોતું નથી: ગલન ચોક્કસ તાપમાન શ્રેણીમાં થાય છે. આકારહીન પદાર્થનું ઘનમાંથી પ્રવાહી સ્થિતિમાં સંક્રમણ ગુણધર્મોમાં અચાનક ફેરફાર સાથે નથી. આકારહીન સ્થિતિનું ભૌતિક મોડેલ હજી બનાવવામાં આવ્યું નથી.

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.

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. ચાલો રેઝિનના ટુકડાને અનુસરીએ જે સરળ સપાટી પર રહે છે. ધીમે ધીમે રેઝિન તેના પર ફેલાય છે, અને રેઝિનનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, આ ઝડપથી થાય 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 નજીક અને નજીક આવતા જાય છે. આવું થાય છે કારણ કે જેમ જેમ તાપમાન વધે છે, અણુઓના એક સ્થાનથી બીજા સ્થાને કૂદકા ધીમે ધીમે વધુ વારંવાર બને છે. આકારહીન શરીર, સ્ફટિકીય રાશિઓથી વિપરીત, શરીરનું ચોક્કસ તાપમાન હોતું નથી.

જ્યારે પ્રવાહી પદાર્થને ઠંડુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે હંમેશા સ્ફટિકીકરણ કરતું નથી. અમુક પરિસ્થિતિઓમાં, એક અસંતુલન ઘન આકારહીન (ચશ્માયુક્ત) અવસ્થા રચી શકે છે. કાચની સ્થિતિમાં સાદા પદાર્થો (કાર્બન, ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક, સલ્ફર, સેલેનિયમ), ઓક્સાઇડ્સ (ઉદાહરણ તરીકે, બોરોન, સિલિકોન, ફોસ્ફરસ), હલાઇડ્સ, ચાલ્કોજેનાઇડ્સ, ઘણા કાર્બનિક પોલિમર હોઈ શકે છે લાંબા સમય માટે, ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક જ્વાળામુખી ચશ્મા લાખો વર્ષ જૂના છે. ગ્લાસી આકારહીન સ્થિતિમાં પદાર્થના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સ્ફટિકીય પદાર્થના ગુણધર્મોથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લાસી જર્મેનિયમ ડાયોક્સાઇડ સ્ફટિકીય કરતાં રાસાયણિક રીતે વધુ સક્રિય છે. પ્રવાહી અને ઘન આકારહીન સ્થિતિના ગુણધર્મોમાં તફાવતો કણોની થર્મલ હિલચાલની પ્રકૃતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: આકારહીન સ્થિતિમાં, કણો માત્ર ઓસીલેટરી અને રોટેશનલ હલનચલન માટે સક્ષમ હોય છે, પરંતુ પદાર્થની અંદર ખસેડી શકતા નથી.

યાંત્રિક લોડ અથવા તાપમાનના ફેરફારોના પ્રભાવ હેઠળ, આકારહીન સંસ્થાઓ સ્ફટિકીકરણ કરી શકે છે. આકારહીન અવસ્થામાં પદાર્થોની પ્રતિક્રિયાશીલતા સ્ફટિકીય અવસ્થા કરતાં ઘણી વધારે હોય છે. આકારહીન (ગ્રીક "એમોર્ફોસ" માંથી - આકારહીન) દ્રવ્યની સ્થિતિનું મુખ્ય લક્ષણ એ અણુ અથવા પરમાણુ જાળીની ગેરહાજરી છે, એટલે કે, સ્ફટિકીય સ્થિતિની લાક્ષણિકતા બંધારણની ત્રિ-પરિમાણીય સામયિકતા.

એવા પદાર્થો છે જે આકારહીન અવસ્થામાં માત્ર ઘન સ્વરૂપમાં જ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ એકમોના અનિયમિત ક્રમ સાથે પોલિમરનો સંદર્ભ આપે છે.

સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થો સાથે, આકારહીન ઘન પદાર્થો છે. આકારહીન શરીર, સ્ફટિકોથી વિપરીત, અણુઓની ગોઠવણીમાં કડક ક્રમ ધરાવતા નથી. ફક્ત નજીકના અણુઓ - પડોશીઓ - અમુક ક્રમમાં ગોઠવાયેલા છે. પણ

સમાન માળખાકીય તત્વની બધી દિશાઓમાં કોઈ કડક પુનરાવર્તિતતા નથી, જે આકારહીન શરીરમાં સ્ફટિકોની લાક્ષણિકતા છે.

ઘણીવાર સમાન પદાર્થ સ્ફટિકીય અને આકારહીન બંને સ્થિતિમાં મળી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ક્વાર્ટઝ સ્ફટિકીય અથવા આકારહીન સ્વરૂપ (સિલિકા) માં હોઈ શકે છે. ક્વાર્ટઝના સ્ફટિકીય સ્વરૂપને નિયમિત ષટ્કોણની જાળી તરીકે યોજનાકીય રીતે રજૂ કરી શકાય છે (ફિગ. 77, એ). ક્વાર્ટઝની આકારહીન રચનામાં જાળીનો દેખાવ પણ હોય છે, પરંતુ અનિયમિત આકારનો હોય છે. હેક્સાગોન્સ સાથે, તેમાં પેન્ટાગોન્સ અને હેપ્ટાગોન્સ (ફિગ. 77, બી) છે.

આકારહીન શરીરના ગુણધર્મો.બધા આકારહીન શરીર આઇસોટ્રોપિક છે: તેમના ભૌતિક ગુણધર્મો બધી દિશામાં સમાન છે. આકારહીન પદાર્થોમાં કાચ, ઘણાં પ્લાસ્ટિક, રેઝિન, રોઝિન, સુગર કેન્ડી વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

બાહ્ય પ્રભાવ હેઠળ, આકારહીન પદાર્થો ઘન પદાર્થો જેવા સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મો અને પ્રવાહીની જેમ પ્રવાહીતા દર્શાવે છે. ટૂંકા ગાળાની અસરો (અસર) હેઠળ, તેઓ નક્કર શરીરની જેમ વર્તે છે અને, મજબૂત અસર સાથે, ટુકડાઓમાં તૂટી જાય છે. પરંતુ ખૂબ લાંબા એક્સપોઝર સાથે, આકારહીન શરીર વહે છે. ઉદાહરણ તરીકે, રેઝિનનો ટુકડો ધીમે ધીમે નક્કર સપાટી પર ફેલાય છે. અણુઓ અથવા આકારહીન શરીરના પરમાણુઓ, પ્રવાહીના પરમાણુઓની જેમ, ચોક્કસ "સ્થાયી જીવન" સમય, સંતુલન સ્થિતિની આસપાસના ઓસિલેશનનો સમય હોય છે. પરંતુ પ્રવાહીથી વિપરીત, આ સમય ઘણો લાંબો છે. આ સંદર્ભમાં, આકારહીન પદાર્થો સ્ફટિકીય પદાર્થોની નજીક હોય છે, કારણ કે અણુઓ એક સંતુલન સ્થિતિમાંથી બીજી તરફ જમ્પ ભાગ્યે જ થાય 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, એક સ્થાનેથી અણુઓના કૂદકા ધીમે ધીમે વધુ વારંવાર બને છે.

બીજા સાથે સંતુલન. સ્ફટિકીય પદાર્થોથી વિપરીત આકારહીન શરીર માટે કોઈ ચોક્કસ ગલનબિંદુ નથી.

સોલિડ સ્ટેટ ફિઝિક્સ.ઘન પદાર્થોના તમામ ગુણધર્મો (સ્ફટિકીય અને આકારહીન) તેમના પરમાણુ-પરમાણુ માળખાના જ્ઞાનના આધારે અને પરમાણુઓ, અણુઓ, આયનો અને ઇલેક્ટ્રોનની ગતિના નિયમોના આધારે સમજાવી શકાય છે જે ઘન બનાવે છે. ઘન પદાર્થોના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રના વિશાળ ક્ષેત્રમાં એક થાય છે - ઘન રાજ્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર. ઘન રાજ્ય ભૌતિકશાસ્ત્રનો વિકાસ મુખ્યત્વે ટેકનોલોજીની જરૂરિયાતો દ્વારા ઉત્તેજીત થાય છે. વિશ્વના લગભગ અડધા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ સોલિડ સ્ટેટ ફિઝિક્સના ક્ષેત્રમાં કામ કરે છે. અલબત્ત, ભૌતિકશાસ્ત્રની અન્ય તમામ શાખાઓના ઊંડા જ્ઞાન વિના આ ક્ષેત્રમાં સિદ્ધિઓની કલ્પના પણ કરી શકાતી નથી.

1. સ્ફટિકીય પદાર્થો આકારહીન પદાર્થોથી કેવી રીતે અલગ પડે છે? 2. એનિસોટ્રોપી શું છે? 3. મોનોક્રિસ્ટાલિન, પોલીક્રિસ્ટલાઇન અને આકારહીન શરીરના ઉદાહરણો આપો. 4. એજ ડિસલોકેશન્સ સ્ક્રુ ડિસલોકેશનથી કેવી રીતે અલગ પડે છે?

આકારહીન શરીરની રચના.ઇલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપ અને એક્સ-રેનો ઉપયોગ કરીને કરાયેલા અભ્યાસો દર્શાવે છે કે આકારહીન શરીરમાં તેમના કણોની ગોઠવણીમાં કોઈ કડક ક્રમ નથી. સ્ફટિકોથી વિપરીત, જ્યાં ત્યાં છે લાંબી શ્રેણીનો ઓર્ડરકણોની ગોઠવણીમાં, આકારહીન શરીરની રચનામાં છે બંધ ઓર્ડર.આનો અર્થ એ છે કે કણોની ગોઠવણીમાં ચોક્કસ વ્યવસ્થિતતા ફક્ત દરેક વ્યક્તિગત કણોની નજીક જ સાચવવામાં આવે છે (આકૃતિ જુઓ).

આકૃતિનો ઉપરનો ભાગ સ્ફટિકીય ક્વાર્ટઝમાં કણોની ગોઠવણી દર્શાવે છે, નીચેનો ભાગ ક્વાર્ટઝના અસ્તિત્વનું આકારહીન સ્વરૂપ દર્શાવે છે. આ પદાર્થોમાં સમાન કણોનો સમાવેશ થાય છે - સિલિકોન ઓક્સાઇડ SiO2 ના અણુઓ.

કોઈપણ શરીરના કણોની જેમ, આકારહીન શરીરના કણો સતત અને અવ્યવસ્થિત રીતે વધઘટ થાય છે અને સ્ફટિકોના કણો કરતાં ઘણી વાર, એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ કૂદી શકે છે.આ એ હકીકત દ્વારા સુવિધા છે કે આકારહીન શરીરના કણો અસમાન રીતે ગીચ રીતે સ્થિત છે - કેટલીક જગ્યાએ તેમના કણો વચ્ચે પ્રમાણમાં મોટા અંતર હોય છે. જો કે, આ સ્ફટિકોમાં "ખાલી જગ્યાઓ" જેવી નથી (જુઓ § 7મી).

આકારહીન શરીરનું સ્ફટિકીકરણ.સમય જતાં (અઠવાડિયા, મહિનાઓ), કેટલાક આકારહીન શરીર સ્વયંભૂસ્ફટિકીય સ્થિતિમાં રૂપાંતરિત કરો. ઉદાહરણ તરીકે, ખાંડ કેન્ડી અથવા મધ ઘણા મહિનાઓ સુધી એકલા રહે છે તે અપારદર્શક બની જાય છે. આ કિસ્સામાં, મધ અને કેન્ડીને "કેન્ડી" કહેવામાં આવે છે. મીઠાઈવાળી કેન્ડીને તોડીને અથવા ચમચી વડે મધ મેળવીને, આપણે ખરેખર ખાંડના સ્ફટિકોની રચના જોઈશું જે અગાઉ આકારહીન સ્થિતિમાં હતા.

આકારહીન શરીરનું સ્વયંસ્ફુરિત સ્ફટિકીકરણ સૂચવે છે કે પદાર્થની સ્ફટિકીય સ્થિતિ આકારહીન કરતાં વધુ સ્થિર હોય છે. MKT તેને આ રીતે સમજાવે છે. "પડોશીઓ" ની પ્રતિકૂળ શક્તિઓ આકારહીન શરીરના કણોને જ્યાં મોટા ગાબડા હોય ત્યાં પ્રાધાન્યરૂપે ખસેડવા દબાણ કરે છે. પરિણામે, કણોની વધુ ક્રમબદ્ધ ગોઠવણી થાય છે, એટલે કે, સ્ફટિકીકરણ થાય છે.

તમારી જાતને પરીક્ષણ કરો:

1. આ ફકરાનો હેતુ પરિચય આપવાનો છે...
2. આકારહીન શરીરને આપણે કઈ તુલનાત્મક લાક્ષણિકતાઓ આપી છે?
3. પ્રયોગ માટે અમે નીચેના સાધનો અને સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: ...
4. પ્રયોગની તૈયારી દરમિયાન, અમે...
5. પ્રયોગ દરમિયાન આપણે શું જોશું?
6. સ્ટીઅરિન મીણબત્તી અને પ્લાસ્ટિસિનના ટુકડા સાથેના પ્રયોગનું પરિણામ શું છે?
7. આકારહીન શરીરોથી વિપરીત, સ્ફટિકીય શરીર...
8. જ્યારે સ્ફટિકીય શરીર ઓગળે છે ...
9. સ્ફટિકીય પદાર્થોથી વિપરીત, આકારહીન...
10. આકારહીન શરીરમાં એવા શરીરનો સમાવેશ થાય છે જેના માટે...
11. આકારહીન શરીરને પ્રવાહી જેવું શું બનાવે છે? તેઓ...
12. આકારહીન શરીરની પ્રવાહીતાની પુષ્ટિ કરવા માટે પ્રયોગની શરૂઆતનું વર્ણન કરો.
13. આકારહીન પદાર્થોની પ્રવાહીતાની પુષ્ટિ કરવા પ્રયોગના પરિણામનું વર્ણન કરો.
14. અનુભવ પરથી નિષ્કર્ષ કાઢો.
15. આપણે કેવી રીતે જાણી શકીએ કે આકારહીન શરીરને તેમના કણોની ગોઠવણીમાં કડક ક્રમ નથી?
16. આકારહીન શરીરના કણોની ગોઠવણીમાં આપણે "શોર્ટ-રેન્જ ઓર્ડર" શબ્દને કેવી રીતે સમજી શકીએ?
17. સિલિકોન ઓક્સાઇડના સમાન અણુઓ સ્ફટિકીય અને... બંનેમાં જોવા મળે છે.
18. આકારહીન શરીરના કણોની હિલચાલની પ્રકૃતિ શું છે?
19. આકારહીન શરીરના કણોની ગોઠવણીનું સ્વરૂપ શું છે?
20. સમય જતાં આકારહીન શરીરનું શું થઈ શકે?
21. તમે કેવી રીતે ખાતરી કરી શકો કે કેન્ડી અથવા કેન્ડી મધમાં ખાંડના પોલીક્રિસ્ટલ્સ છે?
22. શા માટે આપણે વિચારીએ છીએ કે પદાર્થની સ્ફટિકીય સ્થિતિ આકારહીન કરતાં વધુ સ્થિર છે?
23. MCT કેટલાક આકારહીન શરીરના સ્વતંત્ર સ્ફટિકીકરણને કેવી રીતે સમજાવે છે?

પ્રવાહી, વાયુ અને પ્લાઝ્મા ઉપરાંત પદાર્થની ચાર મૂળભૂત અવસ્થાઓમાંની એક ઘન છે. તે માળખાકીય કઠોરતા અને આકાર અથવા વોલ્યુમમાં ફેરફારો માટે પ્રતિકાર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. પ્રવાહીથી વિપરીત, નક્કર પદાર્થ વહેતો નથી અથવા કન્ટેનરનો આકાર લેતો નથી જેમાં તે મૂકવામાં આવે છે. ગેસની જેમ સંપૂર્ણ ઉપલબ્ધ વોલ્યુમ ભરવા માટે ઘન વિસ્તરણ કરતું નથી.
ઘન પરમાણુઓ એકબીજા સાથે નજીકથી જોડાયેલા હોય છે, ક્રિસ્ટલ જાળીના ગાંઠો પર ક્રમબદ્ધ સ્થિતિમાં હોય છે (આ ધાતુઓ, સામાન્ય બરફ, ખાંડ, મીઠું, હીરા છે), અથવા અનિયમિત રીતે ગોઠવાયેલા હોય છે, તેમાં સખત પુનરાવર્તિતતા હોતી નથી. સ્ફટિક જાળીનું માળખું (આ આકારહીન પદાર્થો છે, જેમ કે વિન્ડો ગ્લાસ, રોઝિન, મીકા અથવા પ્લાસ્ટિક).

સ્ફટિક સંસ્થાઓ

સ્ફટિકીય ઘન અથવા સ્ફટિકોમાં એક વિશિષ્ટ આંતરિક લક્ષણ હોય છે - સ્ફટિક જાળીના રૂપમાં એક માળખું, જેમાં પદાર્થના અણુઓ, પરમાણુઓ અથવા આયનો ચોક્કસ સ્થાન ધરાવે છે.
સ્ફટિક જાળી સ્ફટિકોમાં વિશિષ્ટ સપાટ ચહેરાના અસ્તિત્વ તરફ દોરી જાય છે, જે એક પદાર્થને બીજાથી અલગ પાડે છે. જ્યારે એક્સ-રેના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે દરેક સ્ફટિક જાળી એક લાક્ષણિક પેટર્ન બહાર કાઢે છે જેનો ઉપયોગ પદાર્થને ઓળખવા માટે થઈ શકે છે. સ્ફટિકોની કિનારીઓ ચોક્કસ ખૂણા પર છેદે છે જે એક પદાર્થને બીજા પદાર્થથી અલગ પાડે છે. જો ક્રિસ્ટલ વિભાજિત થાય, તો નવા ચહેરાઓ મૂળના સમાન ખૂણા પર છેદે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, ગેલેના - ગેલેના, પાયરાઇટ - પાયરાઇટ, ક્વાર્ટઝ - ક્વાર્ટઝ. સ્ફટિકના ચહેરાઓ ગેલેના (PbS) અને પાયરાઇટ (FeS 2) માં જમણા ખૂણા પર અને ક્વાર્ટઝમાં અન્ય ખૂણાઓ પર છેદે છે.

સ્ફટિકોના ગુણધર્મો

• સતત વોલ્યુમ;
• યોગ્ય ભૌમિતિક આકાર;
• એનિસોટ્રોપી - ક્રિસ્ટલમાં દિશાના આધારે યાંત્રિક, પ્રકાશ, વિદ્યુત અને થર્મલ ગુણધર્મોમાં તફાવત;
• સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત ગલનબિંદુ, કારણ કે તે ક્રિસ્ટલ જાળીની નિયમિતતા પર આધાર રાખે છે. ઘનને એકસાથે પકડી રાખતા આંતરપરમાણુ બળો એકસમાન હોય છે, અને દરેક બળને એકસાથે તોડવા માટે તે સમાન માત્રામાં થર્મલ ઊર્જા લે છે.

આકારહીન શરીર

સ્ફટિક જાળીના કોષોની કડક રચના અને પુનરાવર્તિતતા ધરાવતા આકારહીન શરીરના ઉદાહરણો છે: કાચ, રેઝિન, ટેફલોન, પોલીયુરેથીન, નેપ્થાલિન, પોલીવિનાઇલ ક્લોરાઇડ.

તેમની પાસે બે લાક્ષણિક ગુણધર્મો છે: આઇસોટ્રોપી અને ચોક્કસ ગલનબિંદુની ગેરહાજરી.
આકારહીન શરીરની આઇસોટ્રોપીને તમામ દિશામાં પદાર્થના સમાન ભૌતિક ગુણધર્મો તરીકે સમજવામાં આવે છે.
આકારહીન ઘન માં, ક્રિસ્ટલ જાળીના પડોશી ગાંઠોનું અંતર અને પડોશી ગાંઠોની સંખ્યા સમગ્ર સામગ્રીમાં બદલાય છે. તેથી, આંતરમોલેક્યુલર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને તોડવા માટે વિવિધ પ્રમાણમાં થર્મલ ઊર્જાની જરૂર પડે છે. પરિણામે, આકારહીન પદાર્થો તાપમાનની વિશાળ શ્રેણી પર ધીમે ધીમે નરમ થાય છે અને સ્પષ્ટ ગલનબિંદુ ધરાવતા નથી.
આકારહીન ઘન પદાર્થોની વિશેષતા એ છે કે નીચા તાપમાને તેઓ ઘન પદાર્થોના ગુણધર્મો ધરાવે છે, અને જ્યારે તાપમાન વધે છે, ત્યારે તેઓ પ્રવાહીના ગુણધર્મો ધરાવે 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. લિક્વિડ સ્ફટિકો મુખ્યત્વે 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,