Põhiline erinevus amorfse ja kristalse tahke aine vahel on see, et kristallilistel ainetel on struktuuris järjestatud aatomite või molekulide pikamaapaigutus, samas kui amorfsetel tahketel ainetel puudub järjestatud pikamaa paigutus.
Sõltuv alt aatomitaseme paigutusest saame jaotada tahked ained kaheks: kristalsed ja amorfsed. Mõned tahked ained esinevad siiski nii kristalsel kui ka amorfsel kujul. Vastav alt vajadusele saame valmistada mõlemat tüüpi eraldi.
Mis on amorfne tahke aine?
Amorfne tahke aine on tahke aine vorm, millel puudub kristalne struktuur. Seal ei ole selle struktuuris aatomite, molekulide või ioonide pikamaa järjestatud paigutust. Lisaks on seda tüüpi tahkete ainete mõned näited klaas, geelid, õhukesed kiled, plastid ja nanomaterjalid.
Me valmistame klaasi peamiselt liivast (ränidioksiid/SiO2) ja alustest nagu naatriumkarbonaat ja k altsiumkarbonaat. Kõrgel temperatuuril need materjalid kokku sulavad ja kui me neid jahutame, tekib kiiresti jäik klaas. Jahtumisel asetsevad aatomid korrapäratult ja tekitavad klaasi; seega nimetame seda amorfseks. Kuid aatomitel võib keemiliste sidemete omaduste tõttu olla lühike järjestus.
Joonis 01: diagramm, mis näitab kristallilisi ja amorfseid tahkeid struktuure
Samamoodi saame valmistada muid amorfseid materjale ka sulamaterjali kiiresti jahutades. Amorfsetel tahketel ainetel ei ole teravat sulamistemperatuuri. Nad vedelduvad laias temperatuurivahemikus. Amorfsed tahked ained nagu kumm on kasulikud rehvitootmisel. Klaas ja plast on kasulikud majapidamistarvete, laboriseadmete jms valmistamisel.
Mis on kristalne tahke aine?
Kristallilistel tahkistel või kristallidel on järjestatud struktuur ja sümmeetria. Aatomid, molekulid või ioonid kristallides on paigutatud teatud viisil; seega on pikamaa järjestus. Seda tüüpi tahketel ainetel on korrapärane korduv muster; seetõttu saame tuvastada korduva üksuse.
Definitsiooni järgi on kristall „homogeenne keemiline ühend, millel on korrapärane ja perioodiline aatomite paigutus. Näiteks haliit, sool (NaCl) ja kvarts (SiO2). Kuid kristallid ei piirdu ainult mineraalidega: need sisaldavad enamikku tahkeid aineid, nagu suhkur, tselluloos, metallid, luud ja isegi DNA. C
Lisaks on kristallid Maal looduslikult esinevad materjalid suurte kristalsete kivimitena, nagu kvarts ja graniit. Mõnikord moodustavad elusorganismid ka kristalle. Näiteks k altsiit on molluskite toode. Veepõhised kristallid on lume, jää või liustike kujul.
Joonis 02: Kristallstruktuur
Lisaks saame kristalle liigitada nende füüsikaliste ja keemiliste omaduste järgi. Näiteks kovalentsed kristallid (nt teemant), metallikristallid (nt püriit), ioonkristallid (nt naatriumkloriid) ja molekulaarsed kristallid (nt suhkur). Samuti võivad need kristallid olla erineva kuju ja värviga. Seetõttu on neil esteetiline väärtus ja mõned inimesed usuvad, et neil on tervendavad omadused; seega kasutavad nad neid kristalle ehete valmistamisel.
Mis vahe on amorfsel ja kristallilisel tahkel ainel?
Amorfsed ja kristalsed tahked ained erinevad üksteisest vastav alt oma keemilisele struktuurile. Seetõttu võime öelda, et peamine erinevus amorfse ja kristalse tahke aine vahel on see, et kristalsetel tahketel ainetel on struktuuris järjestatud aatomite või molekulide pikamaa paigutus, samas kui amorfsetel tahketel ainetel puudub järjestatud pikamaa paigutus. Veelgi enam, kristalsetes tahketes ainetes on korduv ühik, mis moodustab kogu struktuuri, kuid amorfsete tahkete ainete puhul ei saa korduvat ühikut määrata.
Veel üks erinevus amorfsete ja kristalsete tahkete ainete vahel, kristallilisel tahkel ainel on terav sulamistemperatuur, kuid amorfsetel tahketel ainetel mitte. Lisaks on kristalsed tahked ained anisotroopsed (erinevates suundades erinevad omadused), kuid amorfsed tahked ained on isotroopsed (omadused on kõikides suundades samad).
Kokkuvõte – amorfne vs kristalne tahke aine
Tahkeid aineid on peamiselt kolme tüüpi: amorfsed, poolkristallilised ja kristalsed tahked ained. Peamine erinevus amorfse ja kristalse tahke aine vahel on see, et kristallilistel ainetel on struktuuris järjestatud aatomite või molekulide pikamaapaigutus, samas kui amorfsetel tahketel ainetel puudub järjestatud pikamaa paigutus.
