Amorf

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Opaal is een voorbeeld van een amorf mineraal
De structuur van kwartsglas laat zien dat de regelmaat van een kristalrooster ontbreekt (Het vierde zuurstofatoom ligt steeds boven het siliciumatoom).

Amorf komt van het Grieks en betekent zonder vorm (ανα μορφη; ana morphè).

In de persoonlijkheidspsychologie beschrijft het een type dat weinig aanspreekbaar is en primair functioneert, waar weinig beweging in te krijgen is, zoals beschreven in de kubus van Heymans.

De term komt echter vooral voor in de fysica en chemie: een amorf materiaal of een amorfe stof is een stof die bij een temperatuur onder zijn stollingtemperatuur niet vloeibaar is en geen (macro)kristallijne structuur heeft. De atomen in deze stof vertonen dan ook geen geordende structuur.

Maken van een amorfe stof[bewerken]

Een manier om een amorfe structuur te krijgen is een stof vanuit zijn vloeibare aggregatietoestand heel snel af te koelen (1.000.000 K per seconde). De moleculen hebben dan niet voldoende tijd om zich te schikken naar een kristalrooster. De fysische eigenschappen van amorfe materialen zijn beduidend anders dan die van de kristallijne varianten.

Voorbeelden[bewerken]

Voorbeelden van amorfe stoffen zijn:

  • suikerspin, die wordt gemaakt door gesmolten suiker heel dun weg te spuiten, waardoor het heel snel afkoelt.
  • glas, zoals gewoon vensterglas. Een van de kristallijne vormen van glas is kwarts.
  • metallische glazen, die vanaf 1974 commercieel op de markt kwamen in eerste instantie onder de merknaam Metglass.
  • Veel polymeren, zoals polystyreen hebben een amorfe structuur.
  • Organische vaste stoffen zoals bijenwas en paraffine, maar bijvoorbeeld ook barnsteen.
  • Glasachtige stoffen die in de natuur worden aangetroffen, zoals obsidiaan en opaal.

Natuurkundige eigenschappen[bewerken]

Amorfe stoffen ontstaan uit een vloeibare fase door snel afkoelen. Doordat de stof zo snel afkoelt, krijgen de atomen en moleculen, die in de vloeistof snel en willekeurig door elkaar bewegen, geen tijd om zich in de kristalstructuur te vestigen, ook al is de kristallijne fase energetisch gunstiger.

Er bestaan nog veel vragen over het hoe en waarom van de natuurkundige eigenschappen van amorfe stoffen, en er wordt dan ook nog steeds veel onderzoek naar gedaan.

De temperatuur waarbij een amorfe stof smelt wordt de glastemperatuur genoemd Tb. Meestal is de stof boven de glastemperatuur zeer viskeus. Soms is de glastemperatuur niet goed te bepalen, omdat de overgang van vaste stof naar vloeistof heel geleidelijk verloopt.

Soms is het moeilijk een amorfe vorm van een stof te maken. Het afkoelen moet zeer snel gebeuren. Sommige materialen raken makkelijk in de toestand van onderkoelde vloeistof, die zeer snel kan kristalliseren.

Amorfe structuren ontstaan vaak door het toevoegen van een andere stof. Zo ontstaat glas uit siliciumdioxide (SiO2) door toevoegen van soda. Deze techniek bestaat al duizenden jaren. Van het amorfe glas kunnen, juist door de amorfe structuur, gemakkelijk allerlei vormen gemaakt worden. Van kristallijne stoffen gaat dat veel minder goed, vooral niet als ze hard zijn (zoals siliciumoxide). Een zachtere kristallijne stof, zoals metalen, kan wel gevormd worden in allerlei vormen, door de stof te smeden bijvoorbeeld.

Amorfe materialen hebben, door de grotere afstand tussen de atomen, een lagere dichtheid dan de overeenkomstige kristallijne vorm. Bovendien zijn de stoffen minder hard, en minder bros.

Zie ook[bewerken]

Amorf Silicium