ESTADO VÍTREO
El estado
vítreo es amorfo, caracterizado por la rápida ordenación de las moléculas
para obtener posiciones definidas.
Los cuerpos
en estado vítreo se caracterizan por presentar un aspecto sólido con
cierta dureza y rigidez y que ante esfuerzos externos moderados se deforman de
manera generalmente elástica. Sin embargo, al igual que los líquidos, estos
cuerpos son ópticamente isótropos, transparentes a la mayor parte del espectro
electromagnético de radiación visible. Cuando se estudia su estructura interna
a través de medios como la difracción de rayos X, da lugar a bandas de difracción difusas
similares a las de los líquidos. Si se calientan, su viscosidad va
disminuyendo paulatinamente –como la mayor parte de los líquidos- hasta
alcanzar valores que permiten su deformación bajo la acción de la gravedad, y
por ejemplo tomar la forma del recipiente que los contiene como verdaderos
líquidos. No obstante, no presentan un punto claramente marcado de transición
entre el estado sólido y el líquido o "punto de fusión".
Todas estas propiedades han llevado a algunos
investigadores a definir el estado vítreo no como un estado de la materia
distinto, sino simplemente como el de un líquido en estado líquido
con una viscosidad tan alta que le confiere aspecto de sólido sin serlo. Esta
hipótesis implica la consideración del estado vítreo como un estado estable al que una energía de activación suficiente de
sus partículas debería conducir a su estado de equilibrio, es decir, el de
sólido cristalino. El estado vítreo es amorfo,
caracterizado por la rápida ordenación de las moléculas para obtener posiciones
definidas
Las
sustancias susceptibles de presentar un estado vítreo pueden ser tanto de
naturaleza inorgánica como orgánica, entre otras:
Elementos
químicos: Si, Se, Au-Si, Pt-Pd, Cu-Au.
Óxidos: SiO2,
B2O3, P2O5, y algunas de sus
combinaciones.
Compuestos:
As2S3, GeSe2, P2S3, BeF2,
PbCl2,.
CARACTERÍSTICAS DE UN MATERIAL VÍTREO
Estado de la
materia caracterizado por poseer una disposición atómica que no muestra una
estructura ordenada de largo alcance, como es característico del estado
cristalino. El aspecto atómico es el de un líquido, con los átomos distribuidos
en posiciones aleatorias y cuyo único rasgo de cierta regularidad es una
separación entre átomos vecinos aproximadamente constante. Sin embargo, el tiempo
de permanencia de estos átomos en sus posiciones de equilibrio es
relativamente.
Podemos
definir a un vidrio como un líquido que ha perdido su habilidad para fluir, o
bien, como un material sólido amorfo con características estructurales de
líquido y que presenta una transición vítrea. La manera más fácil de formar un
vidrio es enfriando un líquido lo suficientemente rápido para evitar que la
cristalización ocurra.
Para entender el proceso de transformación de líquido a vidrio se pueden monitorear los cambios de entalpía o volumen en función de la temperatura. La figura 1 muestra cómo, al bajar la temperatura de un líquido, dos cosas pueden ocurrir:
1) Si el líquido cristaliza, se observa una discontinuidad en la propiedad observada a la temperatura de fusión (línea punteada), correspondiente a una transformación de primer orden.
Para entender el proceso de transformación de líquido a vidrio se pueden monitorear los cambios de entalpía o volumen en función de la temperatura. La figura 1 muestra cómo, al bajar la temperatura de un líquido, dos cosas pueden ocurrir:
1) Si el líquido cristaliza, se observa una discontinuidad en la propiedad observada a la temperatura de fusión (línea punteada), correspondiente a una transformación de primer orden.
2) Si la
cristalización es “ignorada”, el líquido pasa a un estado meta estable súper enfriado
(línea gris obscuro) y la curva permanece con la misma pendiente. Al continuar enfriando
llega un momento en que la pendiente de la curva sufre un cambio y a esta
temperatura se le conoce como temperatura de transición vítrea (Tg) y es a la
temperatura a la cual el vidrio es formado.
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