مقارنة بين المواد الصلبة البلورية والغير بلورية

تعريف المواد الصلبة غير البلورية

المواد الصلبة غير البلورية هي مواد صلبة يتم فيها تنظيم الجسيمات المكونة للمادة عشوائيًا، وهي مادة صلبة غير بلورية حيث لا يتم ترتيب الذرات في نمط منتظم في الشبكة الصلبة.

وكذلك، المواد الصلبة غير البلورية هي مواد تفتقر إلى بنية مرتبة محددة من الذرات والجزيئات، وغالبية المواد الصلبة غير متبلورة وتستخدم في مجموعة متنوعة من الصناعات. يعتبر الزجاج الذي يشيع استخدامه في صناعة السيارات أحد أشهر الأمثلة على المواد الصلبة غير المتبلورة

ومن أشهر أمثلة على المواد الصلبة غير البلورية: المعادن الزجاجية، المطاط، البلاستيك، الزجاج، البوليمرات، الجل.

خصائص المواد الصلبة غير البلورية

تتميز هذه المواد ببعض الخصائص ومن ضمنها:

• تتحول المواد الصلبة غير المتبلورة تدريجياً عندما تتعرض لدرجات حرارة مختلفة، ويمكن تشكيلها بأشكال مختلفة عندما تتم تسخينها.
• المواد الصلبة غير البلورية هي مواد زائفة صلبة أو سوائل فائقة التبريد، وتتميز بمعدل تدفق بطيء، وإذا نظرت إلى الألواح الزجاجية المتصلة بنوافذ المنازل القديمة، فإنك ستلاحظ أن الجزء السفلي منها أكثر سمكًا من الجزء العلوي.
• تتميز المواد الصلبة غير البلورية بشكلها غير المنتظم لأن الجزيئات المكونة لها غير مرتبة في هيئة هندسية محددة.
• عند قطع المواد الصلبة غير البلورية باستخدام أداة حادة الحواف، ينتج عن ذلك أسطح غير منتظم.
• بسبب ترتيب الجسيمات غير المنتظم للمواد الصلبة غير البلورية، فإنها لا تحتوي على حرارة انصهار محددة.
• نظرًا لترتيب الجسيمات غير المنتظم في المواد الصلبة غير البلورية، فإن الخواص الفيزيائية متباينة بشكل عام في جميع الاتجاهات.

استخدامات المواد الصلبة غير البلورية

تستخدم المواد الصلبة غير البلورية في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك ما يلي:

• يستخدم المطاط بشكل أساسي في صناعة الإطارات والأحذية والسلاسل وأقمشة المخيمات، بالإضافة إلى استخدامه في العديد من المواد الخام في مجموعة متنوعة من الصناعات
• تتم استخدام الزجاج بشكل شائع في التعبئة والتغليف، مثل علب الطعام وصناديق مستحضرات التجميل وزجاجات المشروبات الغازية وأدوات المائدة، ويستخدم أيضا في بناء المباني مثل النوافذ والإضاءة والأرفف
• من بين الاستخدامات الشائعة للسيليكون غير المتبلور هو تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء
• يتم استخدام البوليمر في صناعة الأنابيب والأدوية وكمواد خام في العديد من المصانع.

تعريف المواد الصلبة البلورية

تعتبر المواد الصلبة البلورية مواداً صلبة يتم تنظيم جزيئاتها بشكل معين، وتتكون هذه المواد من بلورات لها شكل هندسي مميز، وتتميز بالثبات بسبب انخفاض طاقتها الكامنة.

تشمل المواد الصلبة تقريبًا جميع المواد البلورية، بما في ذلك العناصر المعدنية مثل الحديد والفضة والنحاس، وكذلك العناصر غير المعدنية مثل الفوسفور والكبريت واليود.

غالبا ما تتشكل المواد الصلبة البلورية بواسطة العديد من المركبات مثل كلوريد الصوديوم وكبريتيد الزنك والنفتالين، ولكن مقولة أن الزجاج من المواد الصلبة البلورية غير صحيحة

خصائص المواد الصلبة البلورية

• تتميز المواد الصلبة البلورية بنقطة انصهار محددة وتبدأ في الذوبان عند درجة حرارة معينة.
• يتم وصف شكل المواد الصلبة المتبلورة عن طريق ترتيب الجسيمات النموذجية.
• تتميز بخاصية الانشطار، حيث عند قطعها إلى شرائح باستخدام حافة حادة، تنشطر إلى قسمين يتركان سطحًا ناعمًا وبسيطًا.
• تتفاوت خصائص المواد الصلبة البلورية، مما يعني أن قيم الخصائص الفيزيائية مثل المقاومة الكهربائية أو معامل الانكسار تختلف عند حسابها في اتجاهات مختلفة داخل نفس البلورة
• تُعرف المواد الصلبة البلورية باسم المواد الصلبة الحقيقية، نظرًا لعدم تدفقها مثل المواد الصلبة الزائفة.

استخدامات المواد الصلبة البلورية

تتمتع المواد الصلبة البلورية بمجموعة واسعة من الاستخدامات، بما في ذلك ما يلي:

• يستخدم الماس على نطاق واسع في تصميم المجوهرات الفاخرة.
• يتم استخدام الكوارتز على نطاق واسع في صناعة الساعات والتواقيت، وفي العديد من الصناعات يتم استخدام المواد البلورية الصلبة كمواد خام

أنواع المواد الصلبة البلورية

تنقسم المواد الصلبة المتبلورة إلى أربع مجموعات بناءً على وجود قوىبين الجزيئات أو الترابط الكيميائي، وهي:

• المواد الصلبة الجزيئية

تتألف المواد الصلبة الجزيئية من جزيئات، وبشكل عام، تكون عوازل ولينة بطبيعتها، وتتميز بكثافة منخفضة جدًا.

يتم تصنيف المواد الصلبة الجزيئية إلى ثلاثة أنواع وفقًا لطبيعة الجزيئات: (المواد الصلبة الجزيئية غير القطبية، المواد الصلبة الجزيئية القطبية، المواد الصلبة الجزيئية المرتبطة بالهيدروجين)

• المواد الصلبة الأيونية

الأيونات هي الجسيمات التي تتشكل في المواد الصلبة الأيونية، وتتكون عن طريق القوى الكهروستاتيكية القوية التي تجمع بين الكاتيونات والأنيونات، وهي مواد هشة وصعبة بطبيعتها.

تعتبر المواد الصلبة عوازل، بينما تعتبر المواد المنصهرة والمائية موصلة، وتتميز هذه المواد بدرجة انصهار عالية جدًا، مثل: كلوريد الصوديوم، وأكسيد المغنيسيوم، وكبريتيد الزنك، وفلوريد الكالسيوم، وغيرها.

• المواد الصلبة المعدنية

يتم توزيع الإيونات المعدنية الموجبة والإلكترونات بشكل متساوٍ في جميع أنحاء البلورة، وهي مسؤولة عن التوصيل الكهربائي والحراري العالي بسبب وجود إلكترونات حرة ومتحركة.

سواء كانت في حالة صلبة أو سائلة، فهذه المواد هي موصلات، ولها طبيعة فيزيائيةصلبة ولكنها مرنة وقابلة للتشكل، وتتميز بأنها تنصهر عند درجات حرارة عالية، مثل Fe، Cu، Ag، Mg.

• المواد الصلبة التساهمية

تتكون المواد الصلبة البلورية غير المعدنية من جزيئات كبيرة أو جزيء عملاق يتم تشكيلها عن طريق تكوين روابط تساهمية بين الذرات المجاورة في البلورة.

تشمل هذه المواد الصلبة نظائر الكربون، وهي صلبة مثل الماس ولينة مثل الجرافيت. وعلى الرغم من أنها عوازل مثل الماس، فإنها توصل الكهرباء وتعمل كموصل بسبب وجود الإلكترونات الحرة، تماما كالجرافيت