الحالة البلوریة للجوامد

[عبدالرحمن هيازع]

تتكون المادة في حالاتها الثلاث المعروفة، الغازية والسائلة والصلبة، من ذرات أو جزيئات دائمة الحركة. ويعزي وجود المادة في إحدى هذه الحالات إلى طبيعة وحدود التأثيرات المتبادلة بين ذراتها وجزيئاتها. ويمكن تمييز كل حالة عن الأخرى فيزيائيا بالنظر في خاصية السريان أو التدفق Flow حيث تكون المادة في حالتيها الغازية والسائلة قابلة للانسياب والتشكل بشكل الإناء الذي توضع فيه، بينما تفقد المادة الغازية أو السائلة قدرتها على التدفق عندما تتحول إلى الحالة الصلبة بعد تبريدها، وتتخذ شكلاً وحجماً ثابتين.

ويمكن تصنيف الجوامد إلى نوعين رئيسيين هما:
أ) الجوامد البلورية Crystalline Solids
ب) الجوامد غير البلورية Noncrystalline Solids


سأتحدث باختصار اولا عن الجوامد البلورية ثم الجوامد الغير بلورية


اولا الجوامد البلورية




وفيها ينتظم ترتيب الذرات في الفراغ بحيث تشكل نمطاً هندسياً دورياً. وعندما ينتشر هذا النمط ليشغل كل أجزاء المادة، فإن هذا يعني أن لدينا بلورة وحيدة
" Single Crystal" أما إذا توقف أطراد دورية النمط الهندسي عندما يسمى بتخوم، أو حدودالحسيباتGrain – Boundaries فإن المادة حينئذ تكون متعددة البلورات " Poly- crystalline " أي تتكون من مجموعات صغيرة جداً من الحبيبات، أو البلورات الأحادية الصغيرة في اتجاهات مختلفة.

للموضوع تكملة مع النوع الثاني وهو الجوامد الغير بلورية

مع تمنياتي لكم بدوام المتعة والفائدة

[عبدالرحمن هيازع]

تتمة الموضوع


ثانيا الجوامد الغير البلورية :





وتضم المواد الصلبةالتي تتخذ ذراتها أو جزيئاتها توزيعاً عشوائياً، حيثما يتسنى لها، عندما تتحول من الحالة المائعة(الغازية أو السائلة) إلى الحالة الصلبة وتوصف هذه لجوامد اللابلورية أيضاً بأنها "لا شكلية" أو "أمورفية "Amorpho"
بمعنى أنها لا تتخذ شكلاً مميزاً كما توصف بأنها زجاج" Vitreous Glassy" نظراً لأنها تتشابه مع الزجاج في عشوائية ترتيب الذرات وهناك من الجوامد مواد لا تنتمي تماماً لأي من النوعين المذكورين، حيث أنها تقع بدرجات متفاوتة بين الحالتين: الكاملة التبلور وغير البلورية، ويمكن وصف الترتيب الجزئي للذرات فيها بتعيين ما يسمى بدرجة البلورة "Degree of Crystallinity" ويمتد الترتيب المنتظم في بعض هذه الجوامد شبه البلورية إلى مسافات قصيرة فيوصف بأنه ذو مدى قصير "Short – Range Order" مقارنة بالترتيب ذي المدى الطويل في الجوامد كاملة التبلور "long - range order"

ومن الجدير بالذكر أن الحالة البلورية هي الحالة الطبيعة لغالبية الموادالصلبة، نظراً لأن طاقة الترتيب المنتظم للذرات تكون أقل من طاقة التوزيع العشوائي لها. وعموماً إذا لم تتح لذرات المادة فرصة ترتيب نفسها كما ينبغي
كأن تكبح حركتيها فإنه يمكن أن تتكون مادة غير بلورية. مثال ذلك الكربون "الزجاجي" الناتج من عملية التحلل عند درجات حرارة منخفضة، وبعض البوليمرات التي تتكون من عدد كبير جداً من الجزيئات غير المتناسقة. وفي
حالات أخرى لا تتاح الفرصة لنمو بلورات من سوائل عالية اللزوجة عند تبريدها بسرعة حيث يؤدي التبريد الفائق "Supercooling" إلى تجميد السائل بنفس النمط غير الدوري لترتيب جزيئاته. لكن مثل هذه المواد "الزجاجية"
يمكنها اكتساب الحالة البلورية بصورة كلية أو جزئية عن طريق معالجتها وهي عملية تسخين حرارياً بعملية تسمى "التلدين" أو التخمير "Annealing" يعقبه تبريد بمعدلات بطيئة منتظمة.

انتهى الموضوع
اتمنى انكم قد استمتعم بالقراءة واستفدتم
تقبلو خالص تحيات محبكم
عبدالرحمن هيازع

[خذيري عادل]

شكرا على المعلومات القيمة نحن في انتظار التكملة في مختلف جوانب الموضوع
تحياتي لكم استاذنا الكريم

[تمام دخان]

فعلا أخي عبد الرحمن استمتعنا بالقراءة و استفدنا

بارك الله فيك ...

أود إيضاح حول العبارة :

طاقة الترتيب المنتظم للذرات تكون أقل من طاقة التوزيع العشوائي لها ...

تحياتي
...

[عبدالرحمن هيازع]

الاخ خضيري عادل

حياك الله اسعدني كثيرا مرورك واعجابك بالموضوع
الموضوع هذا انتهى اردت فقط من خلاله التوضيح للقارئ الفرق بين المواد الصلبة البلورية والمواد الصلبة الابلورية

ان كانت هناك نقطة غامضة او اي اسفسار تفضل وان شاء الله ان امكن اجبناك عليها





الاخ تمام دخان

سعدت كثيرا بمرورك واهتمامك وسأوافيك بتوضيح العبارة قريبا باذن الله

[خذيري عادل]

جازاك الله خيرا ليس عندي اي استفسار فيما ذكرت إنما انا احب هذا التخصص من الفيزياء
فهل من نصيحة او توجيه من استاذنا الكريم

[عبدالرحمن هيازع]

إقتباس:
المشاركة الأصلية بواسطة خذيري عادل
جازاك الله خيرا ليس عندي اي استفسار فيما ذكرت إنما انا احب هذا التخصص من الفيزياء
فهل من نصيحة او توجيه من استاذنا الكريم




اقرا كتاب
Introduction to solid state physics
للمؤلف تشارلز كيتيل

وانصحك بالطبعة الثامنة في نهايتها ملحق يتحدث عن النانو تكنلوجي
وسأبحث عن نسخة الكترنية واوافيك برابطها