Verschil tussen kristallijn en amorf

Amorf en kristallijn zijn twee toestanden die typische vaste stoffen in de chemie beschrijven. Met behulp van röntgendiffractie-experimenten kan de structuur van vaste stoffen worden gecategoriseerd in kristallijn of amorf (niet-kristallijn).

Vaste stoffen behoren tot de drie basistoestanden van materie die vloeistoffen en gassen bevatten. Ze worden gekenmerkt door een starre structuur van moleculen, ionen en atomen die op een ordelijke of niet-ordelijke manier zijn gerangschikt. Deze ordelijke of niet-ordelijke arrangementen hebben geleid tot de categorisatie als amorf en kristallijn en dit artikel ontvouwt de belangrijkste verschillen tussen de twee termen.

Wat is Kristallijn?

Een kristallijne vaste stof is die waarin de samenstellende deeltjes geordend gerangschikt zijn in een driedimensionaal patroon dat het kristalrooster wordt genoemd met uniforme intermoleculaire krachten, en de deeltjes snijden elkaar onder hoeken die kenmerkend zijn voor het kristal.

De interne structuur heeft een uitgesproken geometrische vorm en vertoont een duidelijke splitsing wanneer deze overal in de structuur wordt gesneden. Het driedimensionale patroon dat met behulp van de röntgenfoto's wordt gezien, wordt gebruikt om de vaste stof te identificeren. Het is echter niet eenvoudig om het verschil tussen kristallijne en niet-kristallijne vaste stoffen te detecteren door ze aan te raken. Ze verschillen van elkaar in veel opzichten, waaronder chemische en fysische eigenschappen.

Kristallijne vaste stoffen (kristallen) hebben extreme temperaturen nodig om de intermoleculaire krachten te verbreken. Ze hebben een duidelijke smelthef- en smeltpunt vanwege de uniforme opstelling van hun componenten. De lokale omgeving is ook uniform. Wanneer echter in een willekeurige richting wordt gesneden, zijn de fysische eigenschappen verschillend, dus bekend als anisotroop. Wanneer geroteerd om de as, blijft de structuur van kristallen hetzelfde en dat wordt aangeduid als een symmetrische ordening van moleculen, atomen of ionen.

Sommige kristallijne vaste stoffen kunnen uiteindelijk amorf worden, afhankelijk van het koelproces. Anderen kunnen hun componenten verkeerd laten uitlijnen vanwege de aanwezigheid van onzuiverheden. Koelmiddelen kunnen ook snel leiden tot een amorfe structuur met onregelmatige geometrische vormen. Kwarts is bijvoorbeeld kristallijn met siliconen- en zuurstofatomen op een ordelijke manier. Maar wanneer het snel wordt afgekoeld, kan dit leiden tot het amorfe structuurglas. Het gebeurt normaal dat het kristallisatieproces wordt vermeden door snel substanties te smelten om amorfe vaste stoffen te produceren vanwege hun uitgebreide industriële toepassingen. Rubber, polymeer en glas behoren tot de perfecte voorbeelden van belangrijke amorfe vaste stoffen die grotendeels worden gebruikt vanwege hun immense voordelen en unieke isotrope eigenschappen.

De brekingsindex, mechanische sterkte, thermische geleidbaarheid en elektrische geleidbaarheid van kristallijne vaste stoffen verschillen in verschillende richtingen. Dat is het nadeel van dit soort vaste stoffen in vergelijking met niet-kristallijne vaste stoffen. De goede kant van een anisotrope vaste stof is dat het duidt op een perfect gerangschikte interne structuur met uniforme aantrekkingskrachten in een kristalrooster. Het toont de ware eigenschappen van een vaste stof met een grote orde en een stijve structuur.

Wat is amorf?

Het woord amorf is afgeleid van het Griekse woord amorf, wat "vormeloos" betekent. Dit is de vormeloze, ongeordende en onregelmatige rangschikking van de samenstellende deeltjes van een vaste stof. Hun intermoleculaire krachten zijn niet hetzelfde, noch zijn de afstanden tussen de deeltjes. Wanneer gespleten, geven amorfe vaste stoffen fragmenten of gekromde oppervlakken af ​​vanwege onregelmatige geometrische vormen.

Sommige amorfe vaste stoffen kunnen delen bevatten van geordende patronen die kristallieten worden genoemd. De atomen, ionen of moleculen van de vaste stof zijn afhankelijk van het koelproces. Zoals eerder vermeld, verschilt kwartskristal met kwartsglas vanwege het proces van kristallisatie. Maar over het algemeen hebben veel amorfe vaste stoffen een ongeordend patroon. Ze worden meestal de supergekoelde vaste stoffen genoemd omdat de structuur enkele eigenschappen deelt met vloeistoffen. Ook tonen ze niet de ware eigenschappen van vaste stoffen, maar worden ze toch overwegend gebruikt in talloze toepassingen.

Thermische geleidbaarheid, mechanische sterkte, elektrische geleidbaarheid en brekingsindex zijn hetzelfde in alle richtingen van amorfe vaste stoffen. Dit verklaart waar de naam isotroop vandaan komt. De vaste stoffen hebben geen scherpe smeltpunten of een definitieve smeltwarmte. Er moet een breed temperatuurbereik worden toegepast voordat ze kunnen smelten vanwege de afwezigheid van een geordende array van componenten. Verder worden amorfe vaste stoffen gekenmerkt door een korte-afstandsvolgorde. Voorbeelden van amorfe vaste stoffen omvatten polymeren, rubbers, kunststoffen en glas.

Als een amorfe vaste stof lange tijd onder zijn smeltpunt blijft, kan deze worden omgezet in een kristallijne vaste stof. Het kan dezelfde eigenschappen weergeven als de kristallijne vaste stoffen.

Belangrijkste verschillen tussen amorf en kristallijn

Structuur van kristallijn en amorf

Kristallijne vaste stoffen hebben een bepaalde vorm met ordelijk gerangschikte ionen, moleculen of atomen in een driedimensionaal patroon dat vaak kristalrooster wordt genoemd. Als ze worden gesneden, geven ze een duidelijke splitsing weer met oppervlakken die elkaar kruisen onder hoeken die kenmerkend zijn voor het kristal. Amorfe vaste stoffen daarentegen hebben een ongeordende reeks componenten die geen definitieve vorm hebben. Wanneer ze worden gesneden, vertonen ze onregelmatige vormen, meestal met gebogen oppervlakken. Kristallijne componenten worden bij elkaar gehouden door uniforme intermoleculaire krachten, terwijl in amorfe vaste stoffen deze krachten van het ene atoom op het andere verschillen.

Smeltpunten van kristallijn en amorf

Amorfe vaste stoffen hebben geen definitieve smeltpunten, maar smelten over een breed temperatuurbereik vanwege de onregelmatige vorm. Kristallijne vaste stoffen, aan de andere kant, hebben een scherp smeltpunt.

Fysische eigenschappen van Kristallijn en Amorf

Kristallijne vaste stoffen bezitten verschillende elektrische geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid, brekingsindex en mechanische sterkte in een kristal in verschillende richtingen, vandaar dat ze anisotroop worden genoemd. Amorf worden isotroop genoemd vanwege dezelfde fysische eigenschappen vanuit beide richtingen.

Voorbeelden van kristallijn en amorf

Voorbeelden van een kristallijne vaste stof omvatten NaCl, suiker en diamant, terwijl de voorbeelden van amorfe vaste stoffen glas, rubber en polymeren omvatten.

Zie de Vergelijkingstabel voor Kristallijne verzen Amorf hieronder:

Samenvatting van Kristallijne verzen Amorf

• Kristallijne vaste stoffen hebben een regelmatig driedimensionaal patroon van ionen, atomen of moleculen, terwijl amorfe vaste stoffen een willekeurige rangschikking van deze componenten hebben
• Kristallijne vaste stoffen hebben een exact smeltpunt, terwijl amorfe vaste stoffen smelten over een temperatuurbereik
• Amorfe vaste stoffen leveren fragmenten op met onregelmatige patronen wanneer ze worden gesplitst, terwijl kristallijne vaste stoffen een gedefinieerde vorm weergeven
• Kristallijn, anisotroop genoemd vanwege verschillende fysische eigenschappen in alle richtingen, terwijl amorf de isotrope zijn
• Voorbeelden van amorfe omvatten glas en die van kristallijn omvatten diamant.