5 materjali koondamise riiki
The materjali koondumise olukorrad need on seotud asjaoluga, et see võib esineda erinevates riikides, sõltuvalt selle moodustavate molekulide tihedusest. Füüsika teadus on ainus, mis vastutab aine ja energia olemuse ja omaduste uurimise eest universumis.
Materjali mõiste on määratletud kui kõik, mis moodustab universumi (aatomid, molekulid ja ioonid), mis moodustab kõik olemasolevad füüsilised struktuurid. Traditsioonilised teaduslikud uurimised andsid lõpetatud seisundite kokkuvõtte nendest, mis olid esindatud kolmes teadaolevas: tahke, vedel või gaasiline.
Siiski on veel kaks faasi, mis on hiljuti kindlaks määratud, võimaldades neid liigitada ja lisada need kolme algse olekusse (nn plasma ja Bose-Einsteini kondensaat)..
Need kujutavad endast tavapärasest rohkem haruldasi materjali vorme, kuid õigetel tingimustel näitavad need omapäraseid ja piisavalt ainulaadseid omadusi, mida klassifitseeritakse agregeerimisriikidena.
Indeks
- 1 Riigi koondumise riigid
- 1.1
- 1.2 Vedelik
- 1.3 Gaas
- 1.4 Plasma
- 1.5 Bose-Einsteini kondensaat
- 2 Viited
Asja koondumise riigid
Tahke
Kui me räägime tahkes olekus, võib seda defineerida kui sellist, milles moodustavad molekulid on ühendatud kompaktses vormis, võimaldades nende vahel väga vähe ruumi ja pakkudes selle struktuuri jäigat iseloomu..
Sel viisil ei liigu selles agregeerimisolekus olevad materjalid vabalt (nagu vedelikud) või laienevad mahuliselt (nagu gaasid) ning erinevate rakenduste jaoks loetakse need mittekonkureeritavateks aineteks..
Lisaks võivad need sisaldada kristallilisi struktuure, mis on korraldatud korrapäraselt ja korrapäraselt või ebakorrapäraselt ja ebakorrapäraselt, nagu amorfsed struktuurid.
Selles mõttes ei ole tahked ained oma struktuuris tingimata homogeensed, kuna nad on võimelised leidma keemiliselt heterogeensed. Neil on võime minna fusiooniprotsessis otse vedelasse olekusse, samuti minna üle gaasilisele sublimatsioonile.
Tahkete ainete tüübid
Tahked materjalid jagunevad rea klassifikaatoriteks:
Metallid: need on tugevad ja tihedad tahked ained, mis lisaks on tavaliselt suurepärased elektrijuhtmed (nende vabade elektronide abil) ja soojus (soojusjuhtivuse tõttu). Nad moodustavad suure osa elementide perioodilisest tabelist ja neid võib sulamite moodustamiseks ühendada teise metalli või mittemetalliga. Kõnealuse metalli järgi võib neid leida looduslikult või kunstlikult.
Mineraalid
Kas need tahked ained moodustuvad looduslikult kõrge rõhu all esinevate geoloogiliste protsesside kaudu.
Mineraalid kataloogitakse sellisel viisil nende ühtlase omadusega kristallstruktuuriga ning need varieeruvad suurel määral vastavalt materjale, millest nad räägivad, ja nende päritolu. Seda tüüpi tahket ainet leidub väga sageli kogu planeedil.
Keraamika
Need on tahked ained, mis tekivad anorgaanilistest ja mittemetallilistest ainetest, tavaliselt soojuse kasutamisega ja millel on kristallilised või poolkristallilised struktuurid..
Seda tüüpi materjali eripära on see, et see võib hajutada kõrgeid temperatuure, mõjusid ja tugevust, muutes selle suurepäraseks komponendiks kõrgtehnoloogilistes, elektroonilistes ja isegi sõjalistes tehnoloogiates..
Orgaanilised tahked ained
Need on need tahked ained, mis koosnevad peamiselt elementidest süsinik ja vesinik, mis omavad oma struktuuris ka lämmastiku, hapniku, fosfori, väävli või halogeenide molekule..
Need ained varieeruvad tohutult, jälgides materjale, mis ulatuvad looduslikest ja kunstlikest polümeeridest kuni parafiinvahani, mis pärineb süsivesinikest..
Komposiitmaterjalid
Kas need suhteliselt kaasaegsed materjalid, mis on välja töötatud kahe või enama tahke aine ühendamisega, luues uue aine, millel on iga selle komponendi omadused, kasutades ära nende omadusi, mis on paremad kui originaal. Nende hulka kuuluvad raudbetoon ja komposiitpuit.
Pooljuhid
Neid nimetatakse nende vastupidavuse ja elektrijuhtivuse poolest, mis asetab need metalljuhtmete ja mittemetalsete induktiivpoolide vahele. Neid kasutatakse sageli kaasaegse elektroonika valdkonnas ja päikeseenergia kogumiseks.
Nanomaterjalid
Need on mikroskoopiliste mõõtmetega tahked, mis tekitab nende omaduste erinevuse suurema suurusega. Nad leiavad rakendusi teaduse ja tehnoloogia erialadel, näiteks energiasalvestuse valdkonnas.
Biomaterjalid
Need on looduslikud ja bioloogilised materjalid, millel on keerulised ja unikaalsed omadused, mis erinevad nende teistest tahketest ainetest tänu nende päritolule, mis on saadud miljoneid aastaid kestnud evolutsiooni käigus. Nad koosnevad erinevatest orgaanilistest elementidest ja neid saab moodustada ja reformida vastavalt nende omadustele.
Vedelik
Seda nimetatakse vedelikuks selles küsimuses, mis on peaaegu kokkusurumata olekus, mis mahutab selle konteineri mahu, kus see asub.
Erinevalt tahketest ainetest voolavad vedelikud vabalt läbi selle pinna, kus nad asuvad, kuid need ei laienda mahuliselt sarnaseid gaase; sel põhjusel säilitavad nad praktiliselt konstantse tiheduse. Neil on ka võime niisutada või niisutada pinnad, mida nad puudutavad pinna pinge tõttu.
Vedelikke reguleerib viskoossusega tuntud omadus, mis mõõdab selle vastupanu lõikamise või liikumise deformatsioonile..
Vastavalt oma käitumisele viskoossuse ja deformatsiooni suhtes võib vedelikke liigitada Newtoni ja mitte-Newtoni vedelikesse, kuigi seda artiklit ei käsitleta üksikasjalikult..
Oluline on märkida, et normaalsetes tingimustes on sellises agregeerumisolekus ainult kaks elementi: broom ja elavhõbe, tseesium, gallium, kaltsium ja rubiidium võivad samuti kergesti jõuda sobivatel tingimustel vedelasse olekusse.
Nad võivad tahkes protsessis minna tahkesse olekusse, samuti muundada gaasideks keemise teel.
Vedelike tüübid
Vastavalt selle struktuurile on vedelikud jagatud viide liiki:
Lahustid
Esindades kõiki neid tavalisi ja tavalisi vedelikke, mille struktuuris on ainult üks tüüpi molekule, on lahustid need ained, mida kasutatakse tahkete ainete ja muude vedelike lahustamiseks nende sees, et moodustada uut tüüpi vedelikke..
Lahendused
Kas need vedelikud homogeensete segude kujul, mis on moodustunud lahustunud aine ja lahustiga, võivad olla tahked või muud vedelikud.
Emulsioonid
Neid on esindatud kui vedelikke, mis on moodustunud kahe tavaliselt segunematu vedeliku segust. Neid vaadeldakse kui vedelikku, mis on suspendeeritud teise sees, globulite kujul, ja seda võib leida W / O-st (vesi õlis) või O / W (õli vees), sõltuvalt nende struktuurist..
Peatamised
Suspensioonid on need vedelikud, milles lahustis on suspendeeritud tahked osakesed. Neid võib moodustada looduses, kuid neid on sagedamini täheldatud farmaatsia valdkonnas.
Aerosoolid
Need moodustuvad, kui gaas juhitakse läbi vedeliku ja esimene dispergeerub teises. Need ained on gaasiliste molekulidega vedelad ja neid saab eraldada temperatuuri tõusuga.
Gaas
Seda peetakse kokkusurutava aine olekuks gaasiks, milles molekulid on märkimisväärselt eraldatud ja dispergeeritud ning kus need laienevad, et mahutada konteineri maht, kuhu nad on paigutatud..
Samuti on mitmeid elemente, mis on looduslikult gaasilises olekus ja võivad gaasisegude moodustamiseks seonduda teiste ainetega.
Gaase saab kondenseerumisprotsessi abil vahetult vedelikku muundada ja ebatavalise sadestamisprotsessi käigus tahkeks aineks. Lisaks võib neid kuumutada väga kõrgetele temperatuuridele või läbi tugeva elektromagnetvälja, et neid ioniseerida, muutes need plasmaks.
Arvestades selle keerulist iseloomu ja ebastabiilsust vastavalt keskkonnatingimustele, võivad gaaside omadused varieeruda sõltuvalt rõhust ja temperatuurist, milles nad on, seega mõnikord töötavad gaasid eeldades, et need on ideaalsed..
Gaasiliigid
Nende struktuuri ja päritolu järgi on kolm tüüpi gaase, mida kirjeldatakse allpool:
Looduslikud elemendid
Need on defineeritud kui kõik need elemendid, mis on looduses ja normaalsetes tingimustes gaasilises olekus, mida täheldatakse nii planeedil kui ka teistel planeetidel..
Sellisel juhul võib näiteks näidata hapnikku, vesinikku, lämmastikku ja väärisgaase, samuti kloori ja fluori..
Looduslikud ühendid
Need on gaasid, mis moodustuvad looduses bioloogiliste protsesside abil ja on valmistatud kahest või enamast elemendist. Tavaliselt moodustavad need vesiniku, hapniku ja lämmastiku, kuigi väga harvadel juhtudel võib neid moodustada ka väärisgaasidega.
Kunstlik
Kas need gaasid on inimese poolt looduslikest ühenditest tekitatud, mis on välja töötatud selleks, et see vastaks. Teatud tehisgaasid, nagu klorofluorosüsivesinikud, anesteesiaained ja steriliseerijad, võivad olla mürgisemad või saastavad, kui varem arvati, seega on olemas eeskirjad nende massiivse kasutamise piiramiseks..
Plasma
Seda materjali agregeerumist kirjeldati esmakordselt 1920. aastatel ja seda iseloomustab selle puudumine Maa pinnal.
See kuvatakse ainult siis neutraalne gaasi suhtes üsna tugev elektromagnetvälja, mis moodustavad omamoodi ioniseeritud gaasi, mis on väga juhtiv elektrit ning on ka piisavalt erinevad muude olemasolevate riikide liitmist väärivad oma liigitama riik.
Selles olekus võib olla deioniseeritud, et olla taas gaas, kuid see on keeruline protsess, mis nõuab äärmuslikke tingimusi.
Oletatakse, et plasma esindab universumis kõige suuremat materjali olekut; need argumendid põhinevad nn tumeda materjali olemasolul, mida kvantfüüsikud pakkusid ruumi gravitatsiooniliste nähtuste selgitamiseks.
Plasma tüübid
Plasma on kolme tüüpi, mida klassifitseeritakse ainult nende päritolu järgi; see juhtub isegi sama klassifikatsiooni piires, kuna plasmad on nende vahel väga erinevad ja teadmata, et kõik ei tea.
Kunstlik
Inimese valmistatud plasmat, nagu ka ekraani, luminofoorlampide ja neoonmärkide ning raketi propellerite plasmat..
Maapealne
Maa on moodustunud mingis vormis või teises vormis, selgitades, et see esineb peamiselt atmosfääris või muudes sarnastes keskkondades ja et see ei toimu pinnal. Sisaldab välku, polaarset tuule, ionosfääri ja magnetosfääri.
Kosmos
See on see, et kosmoses täheldatakse plasmat, moodustades erineva suurusega struktuure, mis varieeruvad mõnest meetrist valguse aastate suurtele laiendustele.
Seda plasmat täheldatakse lisaks tähtedevahelisele udule ka tähed (sealhulgas meie päike), päikese tuul, tähtedevaheline ja intergalaktiline keskkond..
Bose-Einsteini kondensaat
Bose-Einsteini kondensaat on suhteliselt uus kontseptsioon. See on pärit 1924. aastast, kui füüsikud Albert Einstein ja Satyendra Nath Bose ennustasid selle olemasolu üldisel viisil.
Seda materjali seisundit kirjeldatakse kui bosoonide lahjendatud gaasi - elementaarseid või ühendeid, mis on seotud energia kandjatega - mis on jahutatud temperatuurini, mis on väga lähedal absoluutsele nullile (-273,15 K).
Nendel tingimustel liiguvad kondensaadi komponendi bosoonid oma minimaalsesse kvantimisse, põhjustades neile unikaalsete ja konkreetsete mikroskoopiliste nähtuste omadusi, mis eraldavad need normaalsetest gaasidest..
B-E kondensaadi molekulid näitavad ülijuhtivust; see tähendab, et puudub elektriline takistus. Samuti võivad need näidata superfluidilisuse omadusi, mis muudab aine nullviskoossuse, nii et see võib voolata ilma kineetilise energia kadumiseta..
Selle oleku ebastabiilsuse ja lühikese eksisteerimise tõttu uuritakse veel seda tüüpi ühendite võimalikke kasutusviise..
Sellepärast, lisaks sellele, et neid kasutatakse uuringutes, mis püüdsid aeglustada valguse kiirust, ei ole palju sellist tüüpi aineid rakendatud. Siiski on märke, et see võib aidata inimkonda paljudes tulevastes funktsioonides.
Viited
- BBC (s.f.). Matteri riigid. Välja otsitud bbc.com-st
- Learning, L. (s.f.). Aine klassifikatsioon. Välja otsitud kursustest.lumenlearning.com
- LiveScience (s.f.). Matteri riigid. Välja otsitud lifecience.com-lt
- University, P. (s.f.). Matteri riigid. Välja otsitud aadressilt chem.purdue.edu
- Wikipedia. (s.f.). Aine olek. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org