কাচ কি ধরনের কঠিন? নিরাকার বনাম স্ফটিক সলিড ব্যাখ্যা করা হয়েছে
কাচ একটি নিরাকার কঠিন। একটি স্ফটিক কঠিন যেমন কোয়ার্টজ বা টেবিল লবণের বিপরীতে, যার পর্যায়ক্রমিক পারমাণবিক জালি রয়েছে, কাচের একটি বিশৃঙ্খল, অ-পুনরাবৃত্ত গঠন রয়েছে। এটি স্বাভাবিক পরিচালনার অধীনে কঠোর, কিন্তু একটি আণবিক স্কেলে এটি একটি হিমায়িত তরল অনুরূপ। এই সংমিশ্রণে কাচকে প্রায়শই সত্য কঠিন বা সত্যিকারের তরল হিসাবে বর্ণনা করা হয় না, তবে সঠিক পদার্থ-বিজ্ঞানের শব্দটি নিরাকার কঠিন।
কি একটি কঠিন নিরাকার করে তোলে?
কঠিন পদার্থ সাধারণত দুটি বিস্তৃত পরিবারে বিভক্ত হয়: স্ফটিক এবং নিরাকার। স্ফটিক কঠিন পদার্থগুলি তাদের আকৃতি এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরমাণু বা অণুর পুনরাবৃত্তিমূলক ত্রিমাত্রিক বিন্যাসের জন্য দায়ী করে। এই জালিটি তাদের তীক্ষ্ণ গলনাঙ্ক দেয় এবং এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন তারা অনুমানযোগ্য ক্লিভেজ প্লেন বরাবর ভেঙে যায়। নিরাকার কঠিন, বিপরীতে, দীর্ঘ-সীমার পর্যায়ক্রমিক ক্রম নেই। পরমাণুগুলি এলোমেলোভাবে প্যাক করা হয়, অনেকটা তরলের মতো, তবুও উপাদানটি কার্যকরভাবে স্থির থাকে কারণ অভ্যন্তরীণ সান্দ্রতা প্রচুর।
পার্থক্য নিছক একাডেমিক নয়। এটি নিয়ন্ত্রণ করে কিভাবে একটি উপাদান তাপ, চাপ এবং রাসায়নিক আক্রমণে প্রতিক্রিয়া জানায়। কাচের জন্য, নিরাকার কাঠামো আইসোট্রপিক আচরণ তৈরি করে: এর বৈশিষ্ট্যগুলি, যেমন তাপীয় প্রসারণ এবং অপটিক্যাল প্রতিসরণ, প্রতিটি দিকে একই রকম। এই কারণেই একটি কাচের প্রিজম আলোকে সমানভাবে প্রতিসরণ করে এবং কেন একটি কাচের বীকারের ফ্র্যাকচারের একটি পছন্দের দিক নেই। যখন একজন রসায়নবিদ একটি স্ফটিক কঠিনের তাপমাত্রাকে র্যাম্প করেন, তখন এটি তার গলনাঙ্ক পর্যন্ত শক্ত থাকে, তারপর হঠাৎ করে অবস্থার পরিবর্তন হয়। গ্লাস পরিবর্তে ক্রমাগত নরম হয়, তাই ব্যবহারযোগ্য কাজের তাপমাত্রা অবশ্যই তার নরম হওয়া বিন্দুর নীচে থাকতে হবে।
| সম্পত্তি | স্ফটিক কঠিন | নিরাকার কঠিন (কাচ) |
|---|---|---|
| পারমাণবিক বিন্যাস | দীর্ঘ পরিসরের পর্যায়ক্রমিক ক্রম | বিশৃঙ্খল, কোন দূর-পরিসরের আদেশ |
| গলে যাওয়া আচরণ | তীক্ষ্ণ, ভাল-সংজ্ঞায়িত গলনাঙ্ক | একটি পরিসরের উপর ধীরে ধীরে নরম হওয়া |
| ফ্র্যাকচার প্যাটার্ন | সমতল সমতল বরাবর ক্লিভস | কনকয়েডাল (শেলের মতো) ফ্র্যাকচার |
| তাপীয় সম্প্রসারণ | অ্যানিসোট্রপিক (দিকনির্ভর) | আইসোট্রপিক (সব দিক একই) |
কেন গ্লাস একটি তরল নয়
একটি ক্রমাগত পৌরাণিক কাহিনী বলে যে কাচ হল একটি সুপার কুলড তরল যা প্রবাহিত হতে থাকে, পুরানো গির্জার জানালাগুলিকে উদ্ধৃত করে যা নীচে ঘন হয়। সেই গল্পটি শারীরিক আচরণের জন্য ইতিহাস তৈরিতে ভুল করে। মধ্যযুগীয় জানালার কাচ প্রায়শই একটি ডিস্ক ঘুরিয়ে এবং প্রান্তগুলিকে ঘন হতে দিয়ে তৈরি করা হত এবং গ্লেজিয়ারগুলি ইচ্ছাকৃতভাবে ভারী প্রান্তটিকে নীচের দিকে ইনস্টল করে। আধুনিক পরিমাপ দেখায় যে ঘরের তাপমাত্রায় গ্লাস কোনো পর্যবেক্ষণযোগ্য টাইমস্কেলে প্রবাহিত হয় না। এর সান্দ্রতা 10 এর অর্ডারে 24 প্যাসকেল-সেকেন্ড, তাই বৈশিষ্ট্যগত প্রবাহের সময় মহাবিশ্বের বয়সের তুলনায় অনেক বেশি।
সুপারকুলড লিকুইড শব্দটি কখনও কখনও কাচের স্থানান্তরের উপরে, কিন্তু স্বাভাবিক হিমাঙ্কের নীচের অবস্থাকে বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়। সেই শাসনামলে উপাদানটি এখনও তরল, তবে একবার এটি কাচের স্থানান্তর তাপমাত্রার মধ্য দিয়ে চলে গেলে এটিকে একটি গ্লাস বলা উচিত। তাপগতিগতভাবে, গ্লাস একটি ভারসাম্যহীন অবস্থা। যখন একটি গলিত তরল ঠান্ডা হয়, তখন এটি স্ফটিককরণকে বাইপাস করে একটি সুপার কুলড তরল অঞ্চলে প্রবেশ করতে পারে। আরও শীতলতা এটিকে কাচের রূপান্তরে নিয়ে আসে, যেখানে আণবিক পুনর্বিন্যাস এত ধীর হয়ে যায় যে উপাদানটি কঠিন হিসাবে আচরণ করে। এই কারণেই কাচকে একটি নিরাকার কঠিন হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়: এটি যান্ত্রিক অর্থে কঠিন, তবে এটিতে পর্যায়ক্রমিক জালির অভাব রয়েছে যা একটি স্ফটিক কঠিনকে সংজ্ঞায়িত করে।
কিভাবে কাচ গঠন করে: গলে যাওয়া থেকে নিরাকার কঠিন পর্যন্ত
বেশিরভাগ বাণিজ্যিক কাচ সিলিকা বালি প্লাস ফ্লাক্স এবং স্টেবিলাইজার দিয়ে শুরু হয়। ব্যাচটি প্রায় 1500 °C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়, যেখানে উপাদানগুলি একটি সান্দ্র তরলে গলে যায়। ঠাণ্ডা করার সময়, দুটি জিনিসের মধ্যে একটি ঘটতে পারে: যদি গলিত হয়, তাহলে আপনি একটি সংজ্ঞায়িত গলনাঙ্ক সহ একটি ঘন, অস্বচ্ছ বা স্বচ্ছ কঠিন পাবেন; যদি দ্রবীভূত করা যথেষ্ট দ্রুত ঠাণ্ডা হয় বা নিউক্লিয়েশনে হস্তক্ষেপকারী সংযোজন ধারণ করে, এটি একটি গ্লাস গঠন করে।
গ্লাস গঠন প্রক্রিয়া চারটি ধাপে সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে:
- গলে যাওয়া: কাঁচামাল একজাতীয় তরলে পরিণত হয়।
- পরিশোধন: বুদবুদ সরানো হয় এবং তাপমাত্রা একজাত হয়।
- সুপারকুলিং: গলিত স্ফটিক গঠন ছাড়াই তার হিমাঙ্কের নীচে ঠান্ডা হয়।
- গ্লাস ট্রানজিশন: সান্দ্রতা বিন্দুতে উঠে যায় যেখানে গঠন গতিশীলভাবে হিমায়িত হয়ে যায়।
কাচের রূপান্তর, একটি গলনাঙ্ক নয়, মূল ঘটনা। রূপান্তর তাপমাত্রার উপরে, উপাদানটি একটি রাবারি বা সান্দ্র তরল; এটির নীচে, উপাদানটি একটি অনমনীয় কাচ। শীতল হওয়ার হারও গুরুত্বপূর্ণ: একটি ধীর শীতল হার অণুগুলিকে স্ফটিকগুলিতে সাজানোর জন্য সময় দেয়, যখন দ্রুত শীতল করার হার স্ফটিককরণকে এড়িয়ে যায়। এই কারণেই পাতলা কাচের তন্তুগুলি সহজেই তৈরি হয়, যেখানে পুরু ঢালাই কাচের অভ্যন্তরীণ চাপ এড়াতে ধীর, সাবধানে নিয়ন্ত্রিত শীতলতা প্রয়োজন।
কাচের সাধারণ প্রকার
সব গ্লাস এক নয়। পারমাণবিক নেটওয়ার্ক তার অপটিক্যাল, তাপীয় এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে অক্সাইড দিয়ে পরিবর্তন করা যেতে পারে। ব্যবহারিক উদ্দেশ্যে, তিনটি পরিবার আধিপত্য করে:
- সোডা-চুনের গ্লাস সবচেয়ে সাধারণ এবং সস্তা টাইপ। এটি উইন্ডো প্যান, বোতল, এবং দৈনন্দিন টেবিলওয়্যারের জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি তুলনামূলকভাবে কম তাপমাত্রায় নরম হয় এবং তাপীয় শকের প্রতি মাঝারি প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে।
- বোরোসিলিকেট গ্লাস বোরন ট্রাইঅক্সাইড রয়েছে, যা তাপ সম্প্রসারণ সহগকে কম করে এবং অ্যাসিড, ঘাঁটি এবং তাপমাত্রা সাইক্লিংয়ের প্রতিরোধকে উন্নত করে। এটি ল্যাবরেটরি কাচপাত্রের জন্য আদর্শ উপাদান এবং এটি রান্নার সামগ্রী এবং ফার্মাসিউটিক্যাল প্যাকেজিংয়েও ব্যবহৃত হয়।
- সীসা গ্লাস সীসা অক্সাইড ধারণ করে, প্রতিসরণকারী সূচক বৃদ্ধি করে এবং একটি উজ্জ্বল, ঝকঝকে চেহারা দেয়। এটি অপটিক্যাল লেন্স এবং আলংকারিক স্ফটিক বস্তুর জন্য ব্যবহৃত হয়, তবে এটি বোরোসিলিকেট কাচের তুলনায় কম রাসায়নিকভাবে টেকসই।
সংখ্যা পার্থক্য পরিষ্কার করে. সোডা-লাইম গ্লাসের একটি তাপীয় প্রসারণ গুণাঙ্ক রয়েছে প্রায় 9 × 10 -6 K -1 এবং আকস্মিক তাপমাত্রা পরিবর্তন দ্বারা সহজেই ভেঙে যায়। বোরোসিলিকেট 3.3 গ্লাস, 3.3 × 10 এর কাছাকাছি একটি সম্প্রসারণ সহগ সহ -6 K -1 , 100 K বা তার বেশি তাপমাত্রার পার্থক্য থেকে বাঁচতে পারে। এই কারণেই বোরোসিলিকেট গ্লাস হল ল্যাবের কাচপাত্রের জন্য পছন্দের উপাদান। একটি নির্ভরযোগ্য উদাহরণ হল কম ফর্ম borosilicate গ্লাস বীকার , যা বারবার অটোক্লেভিং সহ্য করার সময় প্রতিক্রিয়াগুলির একটি পরিষ্কার দৃশ্য সরবরাহ করে।
পাইকারি লো ফর্ম বীকার রসায়ন পরীক্ষাগার বোরোসিলিকেট গ্লাস স্বচ্ছ হতে সাংহাই হেকি গ্লাসওয়্যার কোং, লিমিটেড হল চীনের পাইকারি নিম্ন ফর্ম বীকার রসায়ন পরীক্ষাগার বোরোসিলিকেট গ্লাস স্বচ্ছ বীকার সরবরাহকারী... পণ্য দেখুন → কেন ল্যাবরেটরিতে কাচের ধরন গুরুত্বপূর্ণ
ল্যাবরেটরির কাজ গ্লাসকে দ্রাবক, শক্তিশালী অ্যাসিড, গরম প্লেট এবং ভ্যাকুয়ামে প্রকাশ করে। একটি সোডা-লাইম বিকার মৃদু উত্তাপে এক ঘন্টা বেঁচে থাকতে পারে, তবে ঠান্ডা বেঞ্চে রাখলে এটি ভেঙে যেতে পারে। বোরোসিলিকেট 3.3 গ্লাস অনেক কম প্রসারিত হয়, তাই এটি ফাটল ছাড়াই তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট সহ্য করে। সঠিক কাচের ধরন নির্বাচন করা একটি নিরাপত্তা সিদ্ধান্ত, শুধু একটি বাজেট সিদ্ধান্ত নয়।
বোঝাপড়া একটি গ্লাস বীকার বৈজ্ঞানিক পরীক্ষাগারে কি জন্য ব্যবহার করা হয় সাধারণ হ্যান্ডলিং ভুল এড়াতে সাহায্য করে। এমনকি বোরোসিলিকেট গ্লাস দিয়েও, আপনার কখনই একটি স্ক্র্যাচ করা বা চিপ করা পাত্রকে গরম করা উচিত নয় বা এটিকে সরাসরি ভিজা পৃষ্ঠে নিমজ্জিত করা উচিত নয়। ভাল ল্যাব অভ্যাস কাচপাত্র প্রতিটি টুকরা জীবন প্রসারিত.
উচ্চ আয়তনে প্রতিক্রিয়ার জন্য, জাহাজের জ্যামিতি উপাদানের মতোই গুরুত্বপূর্ণ। ক ক্লাস A একক-ঘাড়ের বৃত্তাকার-নিচের ফ্লাস্ক স্ট্রেসকে সমানভাবে বিতরণ করে এবং স্ট্যান্ডার্ড টেপার জয়েন্টগুলির সাথে ভালভাবে জোড়া দেয়, এটি রিফ্লাক্স, পাতন এবং ঘূর্ণমান বাষ্পীভবনের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য পছন্দ করে তোলে। ক্লাস A চিহ্নের অর্থ হল ভলিউম সহনশীলতা যাচাই করা হয়েছে, যা পরিমাণগত কাজের জন্য অপরিহার্য। যখন আপনি দক্ষতার সাথে বাষ্প ঘনীভূত করতে হবে, ক স্ট্যান্ডার্ড টেপার জয়েন্টগুলোতে লিবিগ কনডেন্সার ফ্লাস্কের সাথে সরাসরি সংযোগ করে এবং অতিরিক্ত জল প্রবাহ ছাড়াই শক্তিশালী শীতল ক্ষমতা প্রদান করে।
পাইকারি Liebig কনডেনসার সরবরাহকারী, কারখানা - Shanghai Heqi Glassware Co., Ltd সাংহাই হেকি গ্লাসওয়্যার কোং, লিমিটেড হল চীনের পাইকারি লিবিগ কনডেন্সার সরবরাহকারী এবং কারখানা, প্রতিদিনের জন্য বোরোসিলিকেট গ্লাস লিবিগ কনডেন্সার... পণ্য দেখুন → 
পাইকারি সিঙ্গেল নেক রাউন্ড বটম ফ্লাস্ক (ক্লাস এ) সরবরাহকারী, কারখানা - সাংহাই সাংহাই হেকি গ্লাসওয়্যার কোং, লিমিটেড হল চীনের পাইকারি সিঙ্গেল নেক রাউন্ড বটম ফ্লাস্ক (ক্লাস এ) সরবরাহকারী এবং কারখানা, ক্লাস এ সিঙ্গেল নেক আর... পণ্য দেখুন → একটি গ্লাস সমাবেশ প্রতিটি উপাদান কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে. একটি পুরু-প্রাচীরযুক্ত গোলাকার-নিচের ফ্লাস্ক কম চাপে ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু একটি পাতলা Erlenmeyer ফ্লাস্ক তা পারে না। একটি অপসারণযোগ্য অগ্রভাগ সহ একটি লিবিগ কনডেন্সার একটি পাতনের পরে পরিষ্কার করা সহজ। স্ট্যান্ডার্ড টেপার জয়েন্টগুলি একই প্রস্তুতকারকের কাছ থেকে অ্যাডাপ্টার, কনডেনসার এবং ফ্লাস্ক সহ মডুলার সমাবেশের অনুমতি দেয়, যা প্রতিস্থাপনকে সহজ করে এবং ডাউনটাইম হ্রাস করে। বিশেষায়িত পাইলট-প্ল্যান্ট সেটআপের জন্য অনেক ল্যাবরেটরিতে কাস্টম কাচের উপাদানেরও প্রয়োজন হয় এবং সেখানেই অভ্যন্তরীণ নকশার সক্ষমতা সহ একজন প্রস্তুতকারক মূল্যবান হয়ে ওঠে।
সংক্ষেপে, কাচ একটি নিরাকার কঠিন কারণ এতে একটি পর্যায়ক্রমিক স্ফটিক জালি নেই এবং এটি একটি সত্যিকারের গলনাঙ্কের পরিবর্তে একটি কাচের রূপান্তর প্রদর্শন করে। প্রতিদিনের অনুশীলনের জন্য পার্থক্য গুরুত্বপূর্ণ: এটি আপনাকে বলে যে কেন কাচ ঘরের তাপমাত্রায় একটি শক্ত উপাদান হিসাবে আচরণ করে এবং কেন পরীক্ষাগারের কাজের দাবির জন্য বোরোসিলিকেট গ্লাস নির্দিষ্ট করা হয়। সঠিক কাচের ধরন নির্বাচন করা একটি তুচ্ছ বিবরণ নয়; এটি একটি নিরাপত্তা এবং প্রজননযোগ্যতার সিদ্ধান্ত। আপনি যখন ল্যাবরেটরি গ্লাস কিনবেন, তখন উপাদানের গ্রেড, যৌথ সহনশীলতা এবং ক্ষমতার চিহ্নগুলি পরীক্ষা করুন, কারণ সেই লেবেলগুলি নির্ধারণ করে যে গ্লাসটি আপনার প্রক্রিয়ায় কতটা নিরাপদে কাজ করবে৷
