क्या आपने कभी सोचा है कि रहस्यमय अनाकार पदार्थ क्या हैं? संरचना में, वे ठोस और तरल दोनों से भिन्न होते हैं। तथ्य यह है कि ऐसे निकाय एक विशेष संघनित अवस्था में होते हैं, जिनमें केवल शॉर्ट-रेंज ऑर्डर होता है। अनाकार पदार्थों के उदाहरण राल, कांच, एम्बर, रबर, पॉलीइथाइलीन, पॉलीविनाइल क्लोराइड (हमारी पसंदीदा प्लास्टिक की खिड़कियां), विभिन्न पॉलिमर और अन्य हैं। ये ठोस होते हैं जिनमें क्रिस्टल जाली नहीं होती है। इनमें सीलिंग वैक्स, विभिन्न एडहेसिव, इबोनाइट और प्लास्टिक भी शामिल हैं।
अनाकार पदार्थों के असामान्य गुण
विभाजन के दौरान अनाकार पिंडों में फलक नहीं बनते हैं। कण पूरी तरह से यादृच्छिक हैं और एक दूसरे के निकट दूरी पर हैं। वे बहुत मोटे और चिपचिपे दोनों हो सकते हैं। वे बाहरी प्रभावों से कैसे प्रभावित होते हैं? विभिन्न तापमानों के प्रभाव में, शरीर तरल पदार्थ की तरह तरल हो जाते हैं, और साथ ही साथ काफी लोचदार भी हो जाते हैं। मामले में जब बाहरी प्रभाव लंबे समय तक नहीं रहता है, तो एक अनाकार संरचना के पदार्थ एक शक्तिशाली झटका के साथ टुकड़ों में टूट सकते हैं। लंबाबाहरी प्रभाव उन्हें बस प्रवाहित करने का कारण बनता है।
घर पर थोड़ा राल प्रयोग करके देखें। इसे एक सख्त सतह पर रखें और आप देखेंगे कि यह आसानी से बहने लगता है। यह सही है, यह एक अनाकार पदार्थ है! गति तापमान संकेतकों पर निर्भर करती है। यदि यह बहुत अधिक है, तो राल काफ़ी तेज़ी से फैलने लगेगी।
ऐसे निकायों के लिए और क्या विशिष्ट है? वे कोई भी रूप ले सकते हैं। छोटे-छोटे कणों के रूप में अनाकार पदार्थों को यदि किसी पात्र में, उदाहरण के लिए, जग में रखा जाए, तो वे भी पात्र का रूप धारण कर लेंगे। वे समदैशिक भी हैं, अर्थात वे सभी दिशाओं में समान भौतिक गुणों का प्रदर्शन करते हैं।
पिघलना और अन्य राज्यों में संक्रमण। धातु और कांच
पदार्थ की अनाकार अवस्था का अर्थ किसी विशेष तापमान का रखरखाव नहीं है। कम दरों पर, शरीर जम जाता है, उच्च दर पर वे पिघल जाते हैं। वैसे, ऐसे पदार्थों की चिपचिपाहट की डिग्री भी इस पर निर्भर करती है। कम तापमान चिपचिपाहट कम करने में योगदान देता है, उच्च तापमान, इसके विपरीत, इसे बढ़ाता है।
अनाकार प्रकार के पदार्थों के लिए, एक और विशेषता को प्रतिष्ठित किया जा सकता है - क्रिस्टलीय अवस्था में संक्रमण, और सहज। ऐसा क्यों हो रहा है? क्रिस्टलीय पिंड में आंतरिक ऊर्जा अनाकार की तुलना में बहुत कम होती है। हम इसे कांच के उत्पादों के उदाहरण में देख सकते हैं - समय के साथ, चश्मा बादल बन जाते हैं।
धातु का गिलास - यह क्या है? क्रिस्टल जाली से धातु को हटाया जा सकता हैपिघलने के दौरान, यानी एक अनाकार संरचना के पदार्थ को कांच जैसा बनाना। कृत्रिम शीतलन के तहत जमने के दौरान, क्रिस्टल जाली फिर से बनती है। अनाकार धातु में जंग के लिए बस अद्भुत प्रतिरोध है। उदाहरण के लिए, इससे बनी कार बॉडी को विभिन्न कोटिंग्स की आवश्यकता नहीं होगी, क्योंकि यह स्वतःस्फूर्त विनाश के अधीन नहीं होगी। एक अनाकार पदार्थ एक ऐसा पिंड है जिसकी परमाणु संरचना में अभूतपूर्व ताकत होती है, जिसका अर्थ है कि किसी भी औद्योगिक क्षेत्र में एक अनाकार धातु का उपयोग किया जा सकता है।
पदार्थों की क्रिस्टल संरचना
धातुओं की विशेषताओं से अच्छी तरह वाकिफ होने और उनके साथ काम करने में सक्षम होने के लिए, आपको कुछ पदार्थों की क्रिस्टल संरचना के बारे में ज्ञान होना चाहिए। धातु उत्पादों का उत्पादन और धातु विज्ञान के क्षेत्र में ऐसा विकास नहीं हो पाता यदि लोगों को मिश्र धातुओं की संरचना, तकनीकी विधियों और परिचालन विशेषताओं में परिवर्तन के बारे में निश्चित ज्ञान नहीं होता।
पदार्थ की चार अवस्थाएँ
यह सर्वविदित है कि एकत्रीकरण की चार अवस्थाएँ होती हैं: ठोस, तरल, गैसीय, प्लाज्मा। ठोस अनाकार पदार्थ क्रिस्टलीय भी हो सकते हैं। ऐसी संरचना के साथ, कणों की व्यवस्था में स्थानिक आवधिकता देखी जा सकती है। क्रिस्टल में ये कण आवधिक गति कर सकते हैं। सभी पिंडों में जो हम गैसीय या तरल अवस्था में देखते हैं, एक अराजक विकार के रूप में कणों की गति को नोटिस कर सकता है। अनाकार ठोस (जैसे धातुओं में)संघनित अवस्था: एबोनाइट, ग्लास उत्पाद, रेजिन) को जमे हुए प्रकार के तरल पदार्थ कहा जा सकता है, क्योंकि जब वे आकार बदलते हैं, तो आप चिपचिपाहट जैसी विशेषता को नोटिस कर सकते हैं।
अनाकार पिंडों और गैसों और तरल पदार्थों के बीच अंतर
प्लास्टिसिटी, लोच, विरूपण के दौरान सख्त होना कई निकायों की विशेषता है। क्रिस्टलीय और अनाकार पदार्थों में ये विशेषताएं काफी हद तक होती हैं, जबकि तरल पदार्थ और गैस नहीं होते हैं। लेकिन दूसरी ओर, आप देख सकते हैं कि वे आयतन में लोचदार परिवर्तन में योगदान करते हैं।
क्रिस्टलीय और अनाकार पदार्थ। यांत्रिक और भौतिक गुण
क्रिस्टलीय और अनाकार पदार्थ क्या हैं? जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, अनाकार को वे निकाय कहा जा सकता है जिनमें एक बड़ा चिपचिपापन गुणांक होता है, और सामान्य तापमान पर उनकी तरलता असंभव है। लेकिन उच्च तापमान, इसके विपरीत, उन्हें तरल की तरह तरल होने की अनुमति देता है।
क्रिस्टल-प्रकार के पदार्थ बिलकुल भिन्न प्रतीत होते हैं। बाहरी दबाव के आधार पर इन ठोसों का अपना गलनांक हो सकता है। यदि द्रव को ठंडा किया जाए तो क्रिस्टल प्राप्त करना संभव है। यदि आप कुछ उपाय नहीं करते हैं, तो आप देख सकते हैं कि क्रिस्टलीकरण के विभिन्न केंद्र तरल अवस्था में दिखाई देने लगते हैं। इन केन्द्रों के आसपास के क्षेत्र में ठोस का निर्माण होता है। बहुत छोटे क्रिस्टल एक दूसरे के साथ यादृच्छिक क्रम में संयोजित होने लगते हैं, और एक तथाकथित पॉलीक्रिस्टल प्राप्त होता है। ऐसा शरीर हैआइसोट्रोपिक।
पदार्थों की विशेषताएं
पिंडों की भौतिक और यांत्रिक विशेषताओं को क्या निर्धारित करता है? परमाणु बंधन महत्वपूर्ण हैं, जैसा कि क्रिस्टल संरचना का प्रकार है। आयनिक क्रिस्टल को आयनिक बंधों की विशेषता होती है, जिसका अर्थ है एक परमाणु से दूसरे परमाणु में एक सहज संक्रमण। इस मामले में, सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कणों का निर्माण होता है। हम एक साधारण उदाहरण में आयनिक बंधन का निरीक्षण कर सकते हैं - ऐसी विशेषताएं विभिन्न ऑक्साइड और लवण की विशेषता हैं। आयनिक क्रिस्टल की एक अन्य विशेषता गर्मी की कम चालकता है, लेकिन गर्म होने पर इसका प्रदर्शन स्पष्ट रूप से बढ़ सकता है। क्रिस्टल जाली के नोड्स पर, आप विभिन्न अणुओं को देख सकते हैं जो मजबूत परमाणु बंधनों द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं।
कई खनिज जो हमें प्रकृति में हर जगह मिलते हैं, उनमें क्रिस्टलीय संरचना होती है। और पदार्थ की अनाकार अवस्था भी प्रकृति अपने शुद्धतम रूप में होती है। केवल इस मामले में शरीर कुछ निराकार है, लेकिन क्रिस्टल सपाट चेहरों के साथ सबसे सुंदर पॉलीहेड्रा का रूप ले सकते हैं, साथ ही अद्भुत सुंदरता और पवित्रता के नए ठोस शरीर बना सकते हैं।
क्रिस्टल क्या होते हैं? अनाकार-क्रिस्टलीय संरचना
एक निश्चित संबंध के लिए ऐसे निकायों का आकार स्थिर होता है। उदाहरण के लिए, बेरिल हमेशा एक हेक्सागोनल प्रिज्म की तरह दिखता है। थोड़ा प्रयोग करें। क्यूबिक सॉल्ट (बॉल) का एक छोटा क्रिस्टल लें और इसे एक विशेष घोल में डालें, जितना संभव हो उसी नमक से संतृप्त करें। समय के साथ, आप देखेंगे कि यह शरीर अपरिवर्तित रहा है - इसने फिर से हासिल कर लिया हैएक घन या गेंद का आकार, जो नमक के क्रिस्टल में निहित है।
अनाकार-क्रिस्टलीय पदार्थ ऐसे पिंड हैं जिनमें अनाकार और क्रिस्टलीय दोनों चरण हो सकते हैं। ऐसी संरचना की सामग्री के गुणों को क्या प्रभावित करता है? मुख्य रूप से मात्राओं का अनुपात और एक दूसरे के संबंध में अलग व्यवस्था। ऐसे पदार्थों के सामान्य उदाहरण सिरेमिक, चीनी मिट्टी के बरतन, कांच-सिरेमिक की सामग्री हैं। अनाकार-क्रिस्टलीय संरचना वाली सामग्रियों के गुणों की तालिका से, यह ज्ञात हो जाता है कि चीनी मिट्टी के बरतन में कांच के चरण का अधिकतम प्रतिशत होता है। आंकड़े 40-60 प्रतिशत के बीच उतार-चढ़ाव करते हैं। हम पत्थर की ढलाई के उदाहरण में सबसे कम सामग्री देखेंगे - 5 प्रतिशत से कम। साथ ही, सिरेमिक टाइलों में जल अवशोषण अधिक होगा।
जैसा कि आप जानते हैं, चीनी मिट्टी के बरतन, सिरेमिक टाइलें, पत्थर की ढलाई और कांच-सिरेमिक जैसी औद्योगिक सामग्री अनाकार-क्रिस्टलीय पदार्थ हैं, क्योंकि उनमें कांच के चरण होते हैं और साथ ही उनकी संरचना में क्रिस्टल होते हैं। साथ ही, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सामग्री के गुण ग्लास चरणों की सामग्री पर निर्भर नहीं करते हैं।
अनाकार धातु
चिकित्सा के क्षेत्र में अनाकार पदार्थों का प्रयोग सर्वाधिक सक्रिय रूप से किया जाता है। उदाहरण के लिए, सर्जरी में तेजी से ठंडा होने वाली धातु का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। इससे जुड़े विकास के लिए धन्यवाद, कई लोग गंभीर चोटों के बाद स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ने में सक्षम हुए हैं। बात यह है कि अनाकार संरचना का पदार्थ हड्डियों में आरोपण के लिए एक उत्कृष्ट जैव सामग्री है। प्राप्त हुआगंभीर फ्रैक्चर के मामले में विशेष स्क्रू, प्लेट, पिन, पिन पेश किए जाते हैं। पहले, सर्जरी में ऐसे उद्देश्यों के लिए स्टील और टाइटेनियम का उपयोग किया जाता था। केवल बाद में यह देखा गया कि अनाकार पदार्थ शरीर में बहुत धीरे-धीरे विघटित होते हैं, और यह अद्भुत गुण हड्डी के ऊतकों को ठीक करना संभव बनाता है। इसके बाद, पदार्थ को हड्डी से बदल दिया जाता है।
मेट्रोलॉजी और सटीक यांत्रिकी में अनाकार पदार्थों का उपयोग
सटीक यांत्रिकी सटीकता पर आधारित है, और इसलिए इसे ऐसा कहा जाता है। इस उद्योग में और साथ ही मेट्रोलॉजी में एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण भूमिका माप उपकरणों के अति-सटीक संकेतकों द्वारा निभाई जाती है; यह उपकरणों में अनाकार निकायों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। सटीक माप के लिए धन्यवाद, यांत्रिकी और भौतिकी के क्षेत्र में संस्थानों में प्रयोगशाला और वैज्ञानिक अनुसंधान किए जाते हैं, नई दवाएं प्राप्त की जाती हैं, और वैज्ञानिक ज्ञान में सुधार होता है।
पॉलिमर
एक अनाकार पदार्थ के उपयोग का एक और उदाहरण पॉलिमर है। वे धीरे-धीरे एक ठोस से तरल में बदल सकते हैं, जबकि क्रिस्टलीय पॉलिमर एक पिघलने बिंदु की विशेषता रखते हैं, न कि एक नरम बिंदु। अनाकार बहुलकों की भौतिक अवस्था क्या होती है? यदि आप इन पदार्थों को कम तापमान देते हैं, तो आप देख सकते हैं कि वे कांच की अवस्था में होंगे और ठोस के गुणों को प्रदर्शित करेंगे। धीरे-धीरे गर्म करने से पॉलिमर अधिक लोच की स्थिति में जाने लगते हैं।
अनाकार पदार्थ, जिनके उदाहरण हमने अभी-अभी दिए हैं, का गहनता से उपयोग किया जाता हैउद्योग। सुपरइलास्टिक राज्य पॉलिमर को किसी भी तरह से विकृत करने की अनुमति देता है, और यह स्थिति लिंक और अणुओं के लचीलेपन में वृद्धि के कारण हासिल की जाती है। तापमान में और वृद्धि इस तथ्य की ओर ले जाती है कि बहुलक और भी अधिक लोचदार गुण प्राप्त कर लेता है। यह एक विशेष द्रव और चिपचिपी अवस्था में जाने लगता है।
यदि आप स्थिति को अनियंत्रित छोड़ देते हैं और तापमान में और वृद्धि को नहीं रोकते हैं, तो बहुलक गिरावट, यानी विनाश से गुजरेगा। चिपचिपी अवस्था से पता चलता है कि मैक्रोमोलेक्यूल की सभी इकाइयाँ बहुत मोबाइल हैं। जब एक बहुलक अणु बहता है, तो कड़ियाँ न केवल सीधी हो जाती हैं, बल्कि एक दूसरे के बहुत करीब भी आ जाती हैं। इंटरमॉलिक्युलर क्रिया बहुलक को एक कठोर पदार्थ (रबर) में बदल देती है। इस प्रक्रिया को यांत्रिक कांच संक्रमण कहा जाता है। परिणामी पदार्थ का उपयोग फिल्मों और तंतुओं के निर्माण के लिए किया जाता है।
पॉलीएमाइड्स, पॉलीएक्रिलोनिट्राइल्स पॉलिमर से प्राप्त किए जा सकते हैं। एक बहुलक फिल्म बनाने के लिए, आपको पॉलिमर को मरने के माध्यम से मजबूर करने की आवश्यकता होती है जिसमें एक स्लॉट छेद होता है और उन्हें टेप पर लागू होता है। इस तरह, चुंबकीय टेप के लिए पैकेजिंग सामग्री और आधार तैयार किए जाते हैं। पॉलिमर में विभिन्न वार्निश (एक कार्बनिक विलायक में फोम बनाना), चिपकने वाले और अन्य बंधन सामग्री, कंपोजिट (भराव के साथ बहुलक आधार), प्लास्टिक शामिल हैं।
बहुलक अनुप्रयोग
इस तरह के अनाकार पदार्थ हमारे जीवन में मजबूती से निहित हैं। वे हर जगह लागू होते हैं। इनमें शामिल हैं:
1. के लिए विभिन्न आधारवार्निश, गोंद, प्लास्टिक उत्पादों (फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन) का निर्माण।
2. इलास्टोमर्स या सिंथेटिक रबर।
3. विद्युत इन्सुलेट सामग्री पॉलीविनाइल क्लोराइड, या प्रसिद्ध प्लास्टिक पीवीसी खिड़कियां हैं। यह आग के लिए प्रतिरोधी है, क्योंकि इसे धीमी गति से जलने वाला माना जाता है, इसने यांत्रिक शक्ति और विद्युत इन्सुलेट गुणों में वृद्धि की है।
4. पॉलियामाइड बहुत उच्च शक्ति और पहनने के प्रतिरोध वाला पदार्थ है। इसमें उच्च ढांकता हुआ विशेषताएं हैं।
5. Plexiglas, या पॉलीमेथाइल मेथैक्रिलेट। हम इसे इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के क्षेत्र में उपयोग कर सकते हैं या इसे संरचनाओं के लिए सामग्री के रूप में उपयोग कर सकते हैं।
6. फ्लोरोप्लास्ट, या पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन, एक प्रसिद्ध ढांकता हुआ है जो कार्बनिक मूल के सॉल्वैंट्स में विघटन के गुणों को प्रदर्शित नहीं करता है। इसकी विस्तृत तापमान सीमा और अच्छे ढांकता हुआ गुण इसे हाइड्रोफोबिक या घर्षण-रोधी सामग्री के रूप में उपयोग करने की अनुमति देते हैं।
7. पॉलीस्टाइनिन। यह सामग्री एसिड से प्रभावित नहीं होती है। यह, फ्लोरोप्लास्टिक और पॉलियामाइड की तरह, एक ढांकता हुआ माना जा सकता है। यांत्रिक प्रभाव के संबंध में बहुत टिकाऊ। हर जगह पॉलीस्टाइनिन का इस्तेमाल किया जाता है। उदाहरण के लिए, इसने खुद को एक संरचनात्मक और विद्युत इन्सुलेट सामग्री के रूप में अच्छी तरह से साबित कर दिया है। इसका उपयोग इलेक्ट्रिकल और रेडियो इंजीनियरिंग में किया जाता है।
8. शायद हमारे लिए सबसे प्रसिद्ध बहुलक पॉलीथीन है। आक्रामक वातावरण के संपर्क में आने पर सामग्री प्रतिरोध प्रदर्शित करती है, यह नमी को पूरी तरह से गुजरने नहीं देती है। यदि पैकेजिंग पॉलीथीन से बना है, तो आप डर नहीं सकते कि सामग्री मजबूत के प्रभाव में खराब हो जाएगीवर्षा। पॉलीथीन भी एक ढांकता हुआ है। इसका आवेदन व्यापक है। पाइप संरचनाएं, विभिन्न विद्युत उत्पाद, इन्सुलेट फिल्म, टेलीफोन और बिजली लाइनों के केबल के लिए म्यान, रेडियो के लिए पुर्जे और अन्य उपकरण इससे बनाए जाते हैं।
9. पीवीसी एक उच्च बहुलक सामग्री है। यह सिंथेटिक और थर्मोप्लास्टिक है। इसमें अणुओं की एक संरचना होती है जो विषम होती है। लगभग पानी नहीं गुजरता है और स्टैम्पिंग और मोल्डिंग से दबाकर बनाया जाता है। पॉलीविनाइल क्लोराइड का उपयोग अक्सर विद्युत उद्योग में किया जाता है। इसके आधार पर, रासायनिक सुरक्षा के लिए विभिन्न गर्मी-इन्सुलेट होज़ और होज़, बैटरी बैंक, इंसुलेटिंग स्लीव्स और गास्केट, तार और केबल बनाए जाते हैं। पीवीसी भी हानिकारक लेड के लिए एक उत्कृष्ट प्रतिस्थापन है। इसका उपयोग ढांकता हुआ के रूप में उच्च आवृत्ति सर्किट के रूप में नहीं किया जा सकता है। और सभी इस तथ्य के कारण कि इस मामले में ढांकता हुआ नुकसान अधिक होगा। अत्यधिक प्रवाहकीय।
