Не всі тверді тіла - кристали. Існує безліч аморфних тіл.
У аморфних тіл немає строгого порядку в розташуванні атомів. Тільки найближчі атоми - сусіди розташовуються в деякому порядку. Але суворої спрямованості в усіх напрямках одного і того ж елемента структури, яка характерна для кристалів в аморфних тілах, немає.
Часто одне і те ж речовина може перебувати як в кристалічному, так і в аморфному стані. Наприклад, кварц SiO2, може бути як в кристалічній, так і в аморфній формі (кремнезем). Кристалічну форму кварцу схематично можна представити у вигляді з правильних шестикутників. Аморфна структура кварцу також має такий вид, але неправильної форми. Поряд з шестикутниками в ній зустрічаються п'яти і семикутники.
У 1959 р англійський фізик Д. Бернал провів цікаві досліди: він взяв багато маленьких пластилінових кульок однакового розміру, обваляв їх в крейдяний пудрі і спресував в велику грудку. В результаті кульки деформувалися в многогранники. Виявилося, що при цьому утворювалися переважно п'ятикутні грані, а многогранники в середньому мали 13,3 граней. Так що якийсь порядок в аморфних речовинах безумовно є.
До аморфних тіл відносяться скло, смола, каніфоль, цукровий льодяник і ін. На відміну від кристалічних речовин аморфні речовини ізотропні, тобто їх механічні, оптичні, електричні та інші властивості не залежать від напрямку. У аморфних тіл немає фіксованої температури плавлення: плавлення відбувається в деякому температурному інтервалі. Перехід аморфного речовини з твердого стану в рідке не супроводжується стрибкоподібним зміною властивостей. Фізична модель аморфного стану до сих пір не створена.
Аморфні тіла займають проміжне положення між кристалічними твердими тілами і рідинами. Їх атоми або молекули розташовуються у відносному порядку. Розуміння структури твердих тіл (кристалічних і аморфних) дозволяє створювати матеріали із заданими властивостями.
При зовнішніх діях аморфні тіла виявляють одночасно пружні властивості, подібно до твердих тіл, і текучість, подібно рідині. Так, при короткочасних діях (ударах) вони поводяться як тверді тіла і при сильному ударі розколюються на шматки. Але при дуже тривалій дії аморфні тіла течуть. Простежимо за шматком смоли, який лежить на гладкій поверхні. Поступово смола по ній розтікається, і, чим вище температура, тим швидше це відбувається.
Аморфні тіла при низьких температурах по своїх властивостях нагадують тверді тіла. Плинністю вони майже не володіють, але в міру підвищення температури поступово розм'якшуються і їх властивості все більш і більш наближаються до властивостей рідин. Це відбувається тому, що зі зростанням температури поступово частішають переходи атомів з одного положення в інше. Певної температури тіл у аморфних тіл, на відміну від кристалічних, немає.
При охолодженні рідкого речовини не завжди відбувається його кристалізація. за певних умов може утворитися нерівноважний тверде аморфне (склоподібний) стан. У склоподібного стану можуть перебувати прості речовини (вуглець, фосфор миш'як, сірка, селен), оксиди (наприклад, бору, кремнію, фосфору), нітрати, халькогеніди, багато органічних полімери.В цьому стані речовина може бути стійко протягом тривалого проміжку часу, наприклад, вік деяких вулканічних стекол обчислюється мільйонами років. Фізичні та хімічні властивості речовини в склоподібного аморфному стані можуть істотно відрізнятися від властивостей кристалічної речовини. Наприклад, стеклообразний діоксид германію хімічно активніший, ніж кристалічний. Відмінності у властивостях рідкого і твердого аморфного стану визначаться характером теплового руху частинок: в аморфному стані частки здатні лише до коливальних і обертальних рухів, але не можуть переміщатися в товщі речовини.
Під дією механічних навантажень або при зміні температури аморфні тіла можуть закристалізуватися. Реакційна здатність речовин в аморфному стані значно вище, ніж в кристалічному. Головна ознака аморфного (від грецького "аморфос" - безформний) стан речовини - відсутність атомної або молекулярної решітки, тобто тривимірної періодичності структури, характерної для кристалічного стану.
Існують речовини, які в твердому вигляді можуть перебувати тільки в аморфному стані. Це відноситься до полімерів з нерегулярною послідовністю ланок.
Якщо Ви помітили помилку в тексті виділіть слово і натисніть Shift + Enter