Stałe są ciałami krystalicznymi i amorficznymi. Kryształ - tak w starożytności nazywano lód. A potem zaczęli nazywać kwarc i kryształ górski kryształem, uważając te minerały za skamieniały lód. Kryształy są naturalne i sztuczne (syntetyczne). Wykorzystywane są w przemyśle jubilerskim, optyce, radiotechnice i elektronice, jako podpory dla elementów w ultraprecyzyjnych urządzeniach, jako supertwardy materiał ścierny.
Ciała krystaliczne charakteryzują się twardością, mają ściśle regularne położenie w przestrzeni cząsteczek, jonów lub atomów, co skutkuje trójwymiarową periodyczną siecią krystaliczną (strukturą). Zewnętrznie wyraża się to pewną symetrią kształtu ciała stałego i jego pewnymi właściwościami fizycznymi. W formie zewnętrznej ciała krystaliczne odzwierciedlają symetrię tkwiącą w wewnętrznejpakowanie cząstek. Określa to równość kątów między ścianami wszystkich kryształów składających się z tej samej substancji.
Odległości od środka do środka pomiędzy sąsiednimi atomami również będą w nich równe (jeśli leżą na tej samej prostej, to odległość ta będzie taka sama na całej długości linii). Ale dla atomów leżących na linii prostej o innym kierunku, odległość między środkami atomów będzie inna. Ta okoliczność wyjaśnia anizotropię. Anizotropia to główna różnica między ciałami krystalicznymi i amorficznymi.
Ponad 90% ciał stałych można sklasyfikować jako kryształy. W naturze występują w postaci monokryształów i polikryształów. Monokryształy - pojedyncze, których ściany są reprezentowane przez regularne wielokąty; charakteryzują się obecnością ciągłej sieci krystalicznej i anizotropią właściwości fizycznych.
Polikryształy - ciała składające się z wielu małych kryształków, "porośniętych" razem nieco chaotycznie. Polikryształy to metale, cukier, kamienie, piasek. W takich ciałach (np. fragment metalu) anizotropia zwykle nie pojawia się ze względu na przypadkowe ułożenie pierwiastków, chociaż anizotropia jest nieodłączna dla pojedynczego kryształu tego ciała.
Inne właściwości ciał krystalicznych: ściśle określona temperatura krystalizacji i topnienia (obecność punktów krytycznych), wytrzymałość, elastyczność, przewodność elektryczna, przewodność magnetyczna, przewodność cieplna.
Amorficzny - nie mający kształtu. Więc to słowo jest dosłownie przetłumaczone z greckiego. Ciała amorficzne tworzy natura. Na przykład bursztyn, wosk, szkło wulkaniczne. Człowiek bierze udział w tworzeniu sztucznych ciał amorficznych - szkła i żywic (sztucznych), parafiny, tworzyw sztucznych (polimerów), kalafonii, naftalenu, var. Substancje amorficzne nie posiadają sieci krystalicznej ze względu na chaotyczne ułożenie cząsteczek (atomów, jonów) w strukturze ciała. Dlatego właściwości fizyczne dowolnego ciała amorficznego są izotropowe - takie same we wszystkich kierunkach. W przypadku ciał amorficznych nie ma krytycznej temperatury topnienia, stopniowo miękną one po podgrzaniu i zamieniają się w lepkie ciecze. Ciałom amorficznym przypisuje się pozycję pośrednią (przejściową) między cieczami a ciałami krystalicznymi: w niskich temperaturach twardnieją i stają się elastyczne, ponadto mogą pękać przy uderzeniu na bezkształtne kawałki. W wysokich temperaturach te same elementy wykazują plastyczność, stając się lepkimi cieczami.
Teraz wiesz, czym są ciała krystaliczne!
