Phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình

Ở bài viết này, bạn sẽ được cung cấp các kiến thức quan trọng về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. Cụ thể cấu trúc, đặc điểm, tính chất và ứng dụng trong đời sống. Từ đó, biết cách phân biệt giữa hai loại cấu trúc đặc trưng này. Hãy cập nhật ngay nhé! 

Những điều cần biết về chất rắn kết tinh

Chất rắn kết tinh có nhiều điều đặc biệt thu hút sự tò mò của bao người. Hãy đi sâu tìm hiểu điều này trong phần này nhé! 

Cấu trúc tinh thể chất rắn kết tinh

NaCl là điển hình của chất rắn kết tinh
NaCl là điển hình của chất rắn kết tinh

Muối ăn (NaCl) là điển hình của chất rắn kết tinh. Khi quan sát qua kính hiển vi ta thấy chúng được cấu tạo từ nhiều hạt nhỏ. Chúng có dạng khối lập phương xếp chồng khít lên nhau. Đặc biệt đối xứng theo quy luật. Đây là một ví dụ điển hình của cấu trúc tinh thể.

Mỗi chất rắn có cấu trúc tinh thể không giống nhau và đặc trưng, chẳng hạn:

  • Tinh thể thạch anh, công thức hóa học SiO2 dạng khối lăng trụ 6 mặt.
  • Tinh hể canxit – canxi cacbônat có dạng đặc trưng của khối trụ xiên

Trong đó, kích thước tinh thể phụ thuộc nhiều vào điều kiện hình thành.

Cấu trúc tinh thể kim cương - Đặc trưng chất rắn kết tinh
Cấu trúc tinh thể kim cương – Đặc trưng chất rắn kết tinh

Ứng dụng tia X vào nghiên cứu dã giúp phát hiện được nhiều điều mới lạ về tinh thể. Theo đó, chúng được được cấu tạo từ các vi hạt (nguyên tử, phân tử, ion). Các hạt này liên kết bền chặt với nhau. Đặc biệt được sắp xếp theo một trật tự nhất định trong không gian. Các hạt sẽ xoay quanh một vị trí cân bằng nhất định.

Phân tích về cấu trúc tinh thể muối ăn, nhận thấy:

  • Hình dạng lập phương gồm 2 loại ion.
  • Khoảng cách ion 0,563nm.

Theo đó, chất rắn có cấu trúc tinh thể gọi là chất rắn kết tinh.

Kích thước tinh thể tỷ lệ thuận với quá trình hình thành tinh thể đó. Chẳng hạn tốc độ kết tinh càng chậm thì kích thước càng nhỏ.

Các đặc tính quan trọng của chất rắn kết tinh

  • Các chất rắn kết tinh được cấu tạo từ cùng một loại hạt cụ thể. Nhưng cấu trúc tinh thể không giống nhau sẽ quyết định đến tính chất vật lí của chúng.
  • Chất rắn kết tinh ứng với mỗi cấu trúc tinh thể nhất định có một nhiệt độ nóng chảy xác định. Đặc biệt, không đổi ở mỗi áp suất cho trước. Ví dụ: Ở áp suất khí quyển, nước đá có nhiệt độ nóng chảy ở 0o C. Trong đó, Thiếc nóng chảy ở 232oC còn sắt nóng chảy ở mức nhiệt là 152 độ C,…
  • Vật rắn đơn tinh thể hiện được cấu tạo từ một tinh thể hoặc nhiều tinh thể nhỏ. Chúng được liên kết theo một trật tự xác định. Ví dụ như hạt muối, miếng thạch anh, viên kim cương,… là vật rắn đơn tinh thể.
  • Vật rắn đa tinh thể sẽ được cấu tạo từ nhiều tinh thể nhỏ. Chúng liên kết hỗn độn không theo trật tự. Hiện nay, hầu hết các kim loại (sắt, nhôm, đồng,…) là vật rắn đa tinh thể.
  • Vật rắn đơn tinh thể được đặc trưng bởi tính dị hướng. Điển hình là các tính chất vật lí của chúng (độ bền, độ nở dài, độ dẫn nhiệt,…) phụ thuộc theo các hướng khác nhau. Ngược lại các vật rắn đa tinh thể có tính đẳng hướng. Tính chất vật lý ở các hướng khác nhau là như nhau. 
  • Tính chất tinh thể có thể sai lệch ít nhiều phụ thuộc vào độ dị tật của chúng. Túc là độ sai hỏng so với một cấu trúc vật lý lý tưởng. 

*Ví dụ điển hình về độ bền của kim loại giảm hàng nghìn lần khi mạng tinh thể có những sai hỏng. Đối với Ge hoặc Si, độ dẫn điện có thể sai lệch khi cho thêm một chút tạp chất ngoại lai. 

Chất rắn kết tinh có ứng dụng như thế nào?

Các ví dụ điển hình nhất về ứng dụng của chất rắn kết tinh gồm có:

  • Kim cương có nhiều ứng dụng như dùng làm mũi khoan, dao cắt kính hoặc làm đồ trang sức. Đặc biệt có giá trị kinh tế rất lớn. Chúng ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau từ thời trang đến sản xuất.
  • Các đơn tinh thể silic (Si) và gemani (Ge) được ứng dụng làm các linh kiện bán dẫn. Hoặc các mạch vi điện tử, các bộ nhớ của máy tính . . . 
  • Các kim loại và hợp kim được dùng phổ biến trong ngành công nghệ luyện kim và chế tạo máy. Chúng cúng được ứng dụng trong kĩ thuật xây dựng, cầu đường và sản xuất vật dụng gia đình. 

Những điều cần biết về chất rắn vô định hình

Ngược lại với chất rắn kết tinh là chất rắn vô định hình. Chúng có cấu trúc tinh thể không có hình dạng xác định. Ví dụ, thủy tinh, các chất dẻo và nhựa đường là những điển hình cụ thể của chất rắn vô định hình. 

Bảng phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vo định hình
Bảng phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình

Đặc điểm của chất rắn vô định hình

  • Tính đẳng hướng: Tính chất không quyết định theo phương hướng.
  • Không có nhiệt độ nóng chảy xác định, phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

Lưu ý: Một số vật rắn như S, thạch anh hoặc đường, chúng có 2 dạng. Bao gồm cả tinh thể và cả chất rắn vô định hình. Chẳng hạn như, lưu huỳnh khi nóng chảy được đổ vào nước lạnh sẽ nguội lại. Từ đó, chuyển sang dạng dẻo vô định hình. Tức là chuyển từ chất rắn kết tinh sang cấu trúc vô định hình.

Ứng dụng của chất rắn vô định hình là gì?

Chất rắn vô định hình có nhiều ứng dụng quan trọng. Chẳng hạn thủy tinh có thể dùng làm gương, thấu kính hoặc lăng kinh. Được ứng dụng trong đời sống và nghiên cứu khoa học. Ngoài ra, chất polime hoặc các loại nhựa, thủy tinh… được làm vật liệu gia đình: chậu, bàn chải, rổ, rá… Từ đó được thay thế các nguyên liệu như sắt, nhôm. Không chỉ giảm giá thành mà còn tăng độ bền cho sản phẩm. 

Trên đây là những kiến thức quan trọng liên quan đến chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. Thietbikythuat.com tin rằng bạn đã biết cách phân biệt giữa hai loại cấu trúc hóa học quan trọng này. Nếu có gì thắc mắc, hãy liên hệ đến chúng tôi để được giải đáp kỹ hơn nhé! 



Bài viết liên quan

HÌnh ảnh thực tế của sản phẩm cảm biến xác định áp lực nước Tìm hiểu về cảm biến áp lực nước và cảm biến áp suất chất lỏng

Chức năng chính của cảm biến áp lực nước dùng để xác định áp lực nước trong hệ thống bơm nước. Chúng còn được biết đến với tên gọi là cảm biến áp suất nước. Sản phẩm giúp xác định các tank nước trong hệ thống chứa. Bài viết này sẽ giúp khách hàng hiểu…

Bộ chuyển đổi NTC có dễ sử dụng không? 3 điều cơ bản cần biết về bộ chuyển đổi nhiệt độ NTC

Bộ chuyển đổi nhiệt độ NTC là gì? Tại sao cần sử dụng bộ chuyển đổi nhiệt độ NTC, cùng bí quyết chọn sản phẩm này là gì? Bài viết này thietbikythuat sẽ bật mí chi tiết đến quý khách hàng. Bật mí lý do nên sử dụng bộ chuyển đổi nhiệt độ NTC Thiết…

Bộ chuyển đổi nhiệt độ 2 kênh là gì Một số vấn đề căn bản nhất về bộ chuyển đổi nhiệt độ 2 kênh

Bộ chuyển đổi nhiệt độ  2 kênh là minh chứng rõ ràng nhất cho xu hướng sử dụng ToT trong công nghiệp. Chúng giúp việc chuyển đổi tín hiệu dạng RTD Pt100 hoặc Pt1000 được thực hiện đơn giản và hiệu quả hơn. Bài viết này Thietbikythuat sẽ cung cấp các kiến thức căn bản…