Küsimus:
Kas on ioonseid amorfseid tahkeid aineid?
F'x
2012-04-26 06:04:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

See küsimus NaCl kristallisatsiooni kohta pani mind tegelikult mõtlema: kas on ioonseid amorfseid tahkeid aineid? Nagu ioonkristallid on elektrostaatiliselt ahvatlevate ioonide kristallilised materjalid, kas ioonid võivad moodustada amorfse faasi? Ma ei näe põhjust, miks mitte, aga ma ei suuda mõelda ka ühtegi näidet ...

Kas mõtlete, kas on mingeid looduslikke vorme, või on olemas viise, kuidas võtta aineid, mis tavaliselt moodustaksid kristallilisi tahkeid aineid ja muudaksid need hoopis amorfseteks tahketeks aineteks (kindlasti on võimalik ka teine)
Mõlemad @soandos näited oleksid toredad ... aga ma mõtlesin esimesele. Tegelikult on mul vist juba näide teisest, sest võite kindlasti külmutada ioonsed vedelikud klaasjaks amorfseks olekuks ...
see on kooskõlas sellega, mida ma mõtlesin. Esimese tüübi olemasolus kipuksin kahtlema.
Viis vastused:
#1
+11
Jiahao Chen
2012-05-12 12:16:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Eeldan, et mõtlesite amorfseid tahkeid faase, kuna alati saate mis tahes ioonse ühendi sulatada, et moodustada sisuliselt amorfne vedel faas.

"Amorfsete soolade" guugeldamine toob primaarkirjanduses üsna palju tulemusi , näiteks see ja see ja see. Selliste amorfsete tahkete faaside iseloomulik omadus on see, et neil ei esine mõõdetavat sulamisüleminekut, st kalorimetriakatses ei saa latentset sulamissoojust mõõta. Samuti on näiteid amorfsete pooljuhtoksiidide ning amorfsete metalloksiidide ja amorfsete metallide kohta - otsige neid julgelt ja veenduge ise. Nii et jah, nad on olemas ja pakuvad tegelikult teadustööle huvi.

#2
+11
Terry Bollinger
2012-04-26 08:08:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ioonse sideklaasi loomise raskus seisneb selles, et ehtsate klaaside loomine sõltub aatomite (või molekulide) vahelise suundsideme kombinatsioonist ja jahutuskiirusest, mis ei anna neile sidemetele aega optimaalsesse asendisse liikumiseks. Tulemuseks on natuke nagu kleepuvate sfääride kokku kuhjamine, mis lukustuvad enne optimaalse virnastamissüsteemi leidmist.

Seevastu puhtad ioonisidemed on pigem libedad sfäärid, mis tõmbuvad üksteise keskuste poole, kuid ärge Pole mingeid erilisi eelistusi selle kohta, millised nende pindade osad kokku puutuvad.

Arvestades seda, et sulatatud ioonse tahke aine väga kiire jahutamise kõige tõenäolisem tulemus on mikro- või nanokristalliliste iooniliste tahkete ainete tootmine võib pealiskaudselt sarnaneda prillidega, kuid mis röntgenikiirte või neutronite difraktsiooniga kristallograafia abil tõestaks kristallistruktuuri väga peenes mõõtkavas.

Sellega öeldes võite siiski välja pakkuda retsepti > üritab valmistada tõeliselt klaasjat ioonilist tahket ainet, eriti kuna pole olemas sellist asja nagu puhas iooniline side. Tahaksite jahutada väga õhukese kihi sula soola uskumatult suure kiirusega, vähemalt miljoneid kraadi sekundis, kui ma meenutaksin klaasist metalli jahutusmäärasid õigesti. Ioonse elemendi puhul sooviksite ka, et tulemus oleks üsna nullilähedane, kuna mis tahes ioonsetest tahketest ainetest väljuva "suunakleepuvuse" aste on tõenäoliselt vähem ühtlane kui metallisidemed.

Lõpuks , kui soovite tõesti proovida teha sellist asja nagu tõsine projekt, peate loomulikult kirjandust üksikasjalikult kontrollima. Minu rusikareegel on see, et kui piisavalt süveneda, pole peaaegu ühtegi korralikult usutavat ideed, mida võiksite füüsikateadustes välja mõelda, mille peale keegi pole vähemalt mõnes ajakirjas kirjutanud ja võib-olla isegi mõne katse teinud.

Siiski on see, mida te küsite, intrigeeriv idee tõeliseks eksperimendiks ja nii palju aastaid tagasi polnud nii metalliklaasid kui ka Penrose'i plaatidega kvaasikristallid uued ideed.

Vastupidi, teaduskirjanduses on arvukalt näiteid amorfsetest sooladest, amorfsetest metallidest ja amorfsetest metallioksiididest, mille moodustamiseks pole vaja jahutuskiirust "miljoneid kraadi sekundis".
Tere tulemast näiteid! Orgaanilised soolad on palju lihtsamad, kuid kui leiate viite lihtsale elementaarsoolale, millel pole röntgendifraktsioonil mikro- ega nanokristallstruktuuri ("amorfne" võib olla veidi mitmetähenduslik ja sisaldab sageli selliseid mitte-reaalseid klaasist olekud), see oleks eriti huvitav.
Samuti "igaks juhuks" täpsustus: "miljoneid kraadi sekundis" oli lihtsalt ühik, mida mõnes väga varajases lugesin. Ekvivalentne ühik "kraadid mikrosekundis" haarab tagasihoidlikud vahemikud palju paremini. Sellises töös kasutati väga õhukesi kilesid, mis olid jahutatud väga kiiresti, et sidemed cattywampus (tehniline termin, vabandust) hoida aatomi tasemel. Nanokristalle võib olla raske ära hoida, seetõttu piirdusid kõige varasemad klaasjad metallid väga õhukeste kiledega. See fikseerus, kui inimesed töötasid välja paremaid sulameid, mis jätavad aatomid pead kratsima, kui nad otsustavad kiiresti, keda järgmiseks siduda.
Lihtsa soola võre moodustamiseks lisage lihtsalt palju erinevaid keeruliste suhetega ioonühikuid ja klaasi moodustamiseks saab jahutuskiirust vähendada kuni 1000C / s. Lõppude lõpuks on see metallklaaside alus.
#3
+4
soandos
2012-04-26 06:32:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Järgnev ei ole tõestus, vaid idee, mis viitaks sellele, et sellist materjali pole võimalik omada.

Põhjendus on järgmine:

Igal ioonsel "aatomite meri", on kahte tüüpi olukordi:

  1. aatomitel on piisavalt energiat vabaks liikumiseks, eirates teiste mere ioonide atraktiivseid ja tõrjuvaid jõude. See põhjustaks vedelikku, kuna osakesed ei hoia kusagil positsiooni.
  2. Neil pole nii palju energiat ja seetõttu mõjutavad neid "mere" atraktiivsed ja tõrjuvad laengud. Sellest järeldub, et on olemas optimaalne konfiguratsioon, mis stabiliseerib kõik need jõud. Kuigi ma arvan, et optimaalne konfiguratsioon ei pruugi olla perioodiline (ja seega ka mitte kristalliline), kaldun arvama, et see pole võimalik (tessellatsioonide põhjal näib, et kui võtta mõned põhiomadused, peavad need olema korrapärased ). Sarnaselt arvan, et sellises optimeeritud olekus ei ole võimalik saada vabadusastmeid (kuigi loomulikult võib olla ka rohkem kui üks kohalikult optimaalset olekut), kuna iga aatom on kohaliku energia miinimumini ja see puudub võime gradienti "ülespoole liikuda" (kui sellel oleks rohkem energiat, oleks see vedelik).

Seetõttu usun, et on ebatõenäoline, et sellised asjad on olemas.

Kuidas seletate klaasi olemasolu oma argumendiga? Kuna ma olen kindel, et olete sellest teadlik (see on rohkem teistele inimestele), ei tohiks "tõestuse" kasutamine kunagi jätta matemaatikale pühendatud tahvlit. "Tõestus" ei kuulu füüsikateadusesse.
Prillid jahtuvad liiga kiiresti, on minu arusaam. Kiire jahutamise abil saate luua mis tahes tüüpi amorfse ioonühendi (vt küsimuse kommentaari)
#4
+3
Michael Lynch
2014-12-15 16:32:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Soovitan neil, kes kahtlevad iooniliste tahkete ainete olemasolus, googeldada laialdaselt turustatud ioonseid vedelikke. Nad tahkestuvad tõenäoliselt miinustemperatuuril.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie101653n?journalCode=iecred

Paljusid farmatseutilisi sooli saab tahkes amorfses olekus pihustuskuivatamise, külmkuivatamise või jahvatamise teel.

#5
+1
Abel Friedman
2014-10-12 06:00:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Õpiku näide on ioniseeriva kiirguse toimel geoloogilistes ajakavades isotropiseeritud kristallid. Soojendage neid aktivatsioonibarjääri ületamiseks ja nad vabastavad kogunenud energia ja muutuvad uuesti kristalliliseks.

Asjakohane märksõna on " Wigneri efekt".



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...