Kao što je već napomenuto, amorfna tijela u smislu makroskopskih karakteristika - elastičnosti, tvrdoće, toplinskog kapaciteta i drugih - su čvrsta, ali se oštro razlikuju od kristala po odsustvu pravilne rešetke. Razlika u strukturi kristalnih i amorfnih tvari također određuje razliku u njihovim svojstvima. Dakle, amorfne supstance, koje imaju veliku rezervu slobodna energija, hemijski su aktivniji od kristalne supstance istu kompoziciju.

U tom smislu, ovo su bile Freyrove riječi: Svaki Brazilac, čak i meta, sa plavom kosom, donosi dušu, ako ne dušu i tijelo, nijansu, ili barem pintu, Indijanca i crnca. U nežnosti, u preteranoj pantomimi, u katoličanstvu, u kome su naša čula oduševljena, u muzici, u hodu, u govoru, u uspavanki, mali dječak, u sve što je iskren izraz života, unosimo gotovo sve tragove crnog uticaja. Da bismo razumjeli prednosti ove veličanstvene studije o tropima, potrebno je poštovati kontekst prije objavljivanja.

Oni osiguravaju da se rezultat sastava onoga što smatraju lijenim Indijancima, inferiornim crncem i neukim Portugalcima ne može razlikovati od stvaranja mekih, sporih, nerazvijenih ljudi, nesposobnih da prevladaju nevolje i izgrade živahnu naciju. Prikazivali su nesretan Brazil predodređen za nerazvijenost i neuspjeh.

U pogledu strukture, tijela u amorfnom stanju su ekvivalentna tečnostima: u amorfnim tijelima ne postoji daljinski poredak u rasporedu atoma, u odsustvu vanjskih utjecaja su izotropna. kako god priroda toplotnih fluktuacija atoma u amorfnim tijelima blisko je prirodi kretanja atoma u kristalima, dok se u tekućinama, uz vibracije, uočava i haotično translacijsko kretanje. Amorfni silicijum se ponaša mnogo više kao kristalni poluprovodnik nego kao tečni metal.

Jedan od osnivača škole Recife i sunarodnik Tobias Barreto, Sergipano je rekao: Sramota je za brazilsku nauku što nijedan svoj rad nismo posvetili proučavanju afričkih jezika i religija. Kada vidimo da ljudi vole odmaralište Bleek desetinama hiljada godina u centrima Afrike samo da bi naučili jezik i prikupili neke mitove, imamo stvari kod kuće da imamo Afriku u našim kuhinjama poput Amerike u našim džunglama i Evrope u našim hale, u tom smislu nismo ništa stvorili!

Kao što su Portugalci dva stoljeća zastali u Indiji i tamo nisu našli ništa neobično za nauku, ostavljajući Britancima slavu otkrivanja sanskritskih i bramanskih knjiga, tako ćemo i mi ostaviti naše crnce da lako umiru Obale kao beskorisne i otići ćemo za drugi - proučavanje tolikih afričkih dijalekata koji se govore u našim susjedstvima!

Fizička, hemijska i metalna svojstva amorfnih tela su definisana kao njihova hemijski sastav i strukturu međusobnog dogovora atoma i molekula u neposrednoj okolini.

Amorfne čvrste materije u mnogim svojim svojstvima i uglavnom u mikrostrukturi se obično smatraju visoko prehlađenim tečnostima sa veoma visokim koeficijentom viskoznosti.

Crnac nije samo ekonomska mašina, on je, prije svega, predmet nauke. I tako je dodao: Kolonija na početku svog veka nezavisnosti bila je amorfno telo, samo vegetativni život, koji je ostao samo slabe veze jezika i bogosluženja. Neimenovana populacija istrošena parazitima, malarijom i sifilisom, dodirujući dva ili tri kvadratna kilometra svakoj osobi, bez ikakve ili malo vezanosti za hranjivo tlo; siromašna zemlja, bez ljudske pomoći, ili uništena brzopletom, nasilnom i nesposobnom eksploatacijom njenog rudnog bogatstva; ograničena poljoprivredna i stočarska kultura.

Sa energetske tačke gledišta, razlika između kristalnih i amorfnih čvrstih materija se jasno vidi u procesu skrućivanja i topljenja. Kristalna tijela imaju tačku topljenja T pl(Slika 9.3) - temperatura kada supstanca stabilno postoji u dve faze - čvrstoj i tečnoj (Slika 9.3).


Slika 9.3

Prelazak čvrste molekule u tečnost znači da ona dobija dodatna tri stepena slobode kretanje napred. Dakle, jedinica mase supstance pri T pl u tečnoj fazi ima više unutrašnje energije od iste mase u čvrstoj fazi. Osim toga, razmak između čestica se mijenja.

Brazil, naime, ne napreduje: živi i raste, poput bolesnog djeteta, u sporom razvoju loše organiziranog organa. Intelektualna kultura ne postoji, ili tvrdi da postoji, za pola godine opasnija od kuge. Međutim, prevladava nacionalni porok: nedostatak imitacije. Sve je to imitacija, iz političke strukture u kojoj nastojimo da zatvorimo i smanjimo najdublje tendencije naše društvene prirode, falsifikovanje spontanih manifestacija našeg stvaralačkog genija.

Drugi spisi su takođe otkrili želju za očiglednim naučnim kriterijumima kako bi se dokazala inferiornost crne rase. Tako je došlo do rada Afrikanaca u Brazilu. U kombinaciji s velikim nacionalnim interesom, tekst se do danas smatra jednom od velikih studija o utjecaju crnaca na oblikovanje brazilskog naroda.

Za amorfna tela nema toplote fuzije(kriva 2 na slici 9.3). Zagrijavanje dovodi do postepenog povećanja brzine toplinskog kretanja i smanjenja viskoznosti. Na grafu procesa postoji tačka pregiba, koja se konvencionalno naziva tačka omekšavanja. Daljnjim povećanjem temperature, amorfne tvari postupno omekšaju sve više i više i iznad temperature staklastog prijelaza ( T st) se pretvaraju u tečno stanje.

Nina Rodriguez je u svom istraživanju širila ideju da je najveća nesreća u Brazilu pogrešno istraživanje rasa, koje je oslabilo ljude i učinilo ih slabim. Smatrao je da je crnac niža vrsta, sa genetskim sklonostima ka kriminalu, i da nam učešće ovog kao etničkog elementa Brazila garantuje ekstremno nepovoljan položaj u odnosu na druge zemlje. Nezadovoljan, naveo je i primjer Sjedinjenih Država, gdje iako je bilo crnaca, pogrešan stav ne samo da je obeshrabren već i kontroliran od strane države.

Sva amorfna tela izotropna- njih fizička svojstva isti su u svim pravcima. U tijelima koja su u amorfnom stanju, nemoguće je otkriti čak i vrlo male regije unutar kojih bi se uočila ovisnost fizičkih svojstava o smjeru. Pokazalo se da su toplinska, električna i optička svojstva amorfnih tijela potpuno neovisna o smjeru.

Dodao je: Ako crne ili obojene ljude poznajemo sa nesumnjivim poštovanjem, to priznanje ne bi trebalo da bude ometano priznanjem ove istine, koju do sada Crnci nisu mogli da predstavljaju kao civilizovani narodi. Na kraju je zaključio: "Za Brazil je važno da utvrdi kako inferiornost proizlazi iz civilizacijskih poteškoća crnog stanovništva." Uprkos pristrasnom i diskriminatornom sadržaju knjige, autorov prestiž se osjeća i danas, jer je njegovo djelo nedavno ponovo objavljeno, a njegovo ime nosi naziv za bolnicu, muzej, pravni fakultet, pa čak i grad u Maranhaou, uključujući institucije.

Uzmimo sljedeći primjer. U amorfnom stanju mogu postojati i supstance koje obično imaju kristalna struktura. Tako, na primjer, kristal kvarca, ako se rastopi (to se dešava na temperaturi od 1700°C), nakon hlađenja formira takozvani fuzionirani kvarc, koji ima manju gustinu od kristalnog, a ima svojstva koja su tačno isti u svim pravcima, štaviše, veoma različit od svojstava kristalnog kvarca. Za kristalni kvarc koeficijenti linearne ekspanzije za dva međusobno okomita pravca su 1,3∙10 -5 i 8∙10 -6 K -1, a za topljeni kvarc koeficijent linearnog širenja za sve pravce je isti: 4∙10 -7 K -jedan .

On je naglasio: Sa biološke tačke gledišta, stranac, čak i naturalizovani, uvek je organizam u krizi adaptacije. Međutim, njegovo tijelo nema uvijek prilagodljivu plastičnost, što se ogleda u varijacijama u morbiditetu, mortalitetu, dugovječnosti svake osobe, svake rase, svake etničke pripadnosti. I nastavi: Oni, međutim, dolaze kod nas, civilizovani ili polukarbarski, noseći čudne običaje, običaje, tradiciju, folklorne oblike svih vrsta; ukratko, novi oblici civilizacije koji, u sukobu jedni s drugima ili s našom, zamjenjujući, preklapajući ili međusobno diferencirajući, duboko mijenjaju tradicionalne slojeve našeg kulturnog depozita.

Toplotna provodljivost kristalnog kvarca za iste pravce se razlikuje skoro dva puta, dok je toplotna provodljivost topljenog kvarca ista za sve pravce, i dvadeset puta je manja od najniže toplotne provodljivosti kristalnog kvarca. Razlika u toplotnoj provodljivosti amorfnog i kristalnog kvarca na niskim temperaturama postaje još značajnija.

I upravo u tom kontekstu osrednjost naroda, nepovredivost institucija i slabost društveni odnosi tako se pojavio Gilberto Freire, sa hrabrošću percepcije koja je praktično preimenovala Brazil. amorfna čvrsto stanje, a ne kristalno, je od povećanog interesa u mnogim oblastima. Njegovo formiranje može biti slučajno, štetno ili namjerno. U farmaciji povećava rastvorljivost slabo rastvorljivih jedinjenja ili stabilizuje krhke makromolekule, ali ga je teško kontrolisati zbog njegove nestabilnosti, takođe ima svoje poteškoće u fizičkoj karakterizaciji i uzima u obzir najnovija dostignuća u strukturi, termodinamici i molekularnoj mobilnosti. .

Električna i mehanička svojstva amorfnih supstanci su bliža onima za monokristale nego za polikristale zbog odsustva oštrih i jako kontaminiranih međukristalnih granica s često potpuno drugačijim kemijskim sastavom.

Čvrstoća amorfnih supstanci u pravilu je manja od čvrstoće kristalnih, stoga se, kako bi se dobili materijali povećane čvrstoće, kristalizacija stakla posebno provodi, na primjer, u proizvodnji staklokeramike i šljake. staklokeramika, stakleni silicijum.

Amorfna i staklasta stanja molekularnih i farmaceutskih spojeva: opšta svojstva. Amorfno čvrsto stanje, a ne kristalno stanje, predmet je sve većeg interesovanja u mnogim oblastima. Njegovo stvaranje može biti slučajno i štetno. Za povećanje rastvorljivosti slabo rastvorljivih jedinjenja ili za stabilizaciju krhkih makromolekula. amorfno stanje čvrste materije teško savladati zbog svoje inherentne nestabilnosti. Takođe predstavlja jedinstvene izazove za fizičku karakterizaciju.

Većina lijekova se prodaje u čvrstom obliku, bilo da su tablete, kapsule ili prašci. Čvrste tvari mogu biti kristalne ili amorfne. Kristalne čvrste tvari karakterizira periodična strukturna organizacija molekula. To su općenito vrlo stabilni oblici sa specifičnim fizičkim svojstvima. Iz tih razloga, oni su dugo bili jedini razvijeni oblici. Amorfne čvrste materije, s druge strane, nemaju molekularni poredak dugog dometa i, iako su krute, strukturno su slične tečnostima.

Atomi ili molekuli amorfnih tijela, poput tekućih molekula, imaju određenu vrijeme "sjedećeg života"- vrijeme oscilacija oko ravnotežnog položaja. Ali za razliku od tečnosti, imaju veoma dugo vreme. U tom pogledu, amorfna tijela su bliska kristalnim, jer se rijetko dešavaju skokovi atoma iz jednog ravnotežnog položaja u drugi.

Iako su oni Hemijska svojstva su isti, ova dva fizička oblika istog farmaceutskog jedinjenja značajno se razlikuju po svojim fizičko-hemijskim svojstvima. Ova razlika ima odlučujući uticaj na biofarmaceutske karakteristike, uključujući otapanje u vodi, kao i na stabilnost tokom skladištenja. Svest o važnosti amorfnih materijala u farmaceutskoj oblasti je relativno nedavno i od sve većeg je interesovanja. Stvaranje amorfnog farmaceutskog materijala može imati negativan utjecaj, ali i nudi nove mogućnosti za razvoj.

Pod vanjskim utjecajima, amorfne tvari pokazuju kako elastična svojstva, poput kristalnih čvrstih tijela, tako i fluidnost, poput tekućina, stoga se modeliraju u mehanici kontinuirani mediji kao viskoelastične medije. Dakle, kod kratkotrajnih udara (udara) ponašaju se kao čvrste tvari i pri snažnom udaru se raspadaju u komadiće. Ali uz vrlo dugu ekspoziciju (na primjer, istezanje), amorfne tvari teku.

Na primjer, biomolekule se gotovo neizbježno formuliraju u matricama staklastog tijela. Prilikom formulacije kristalnih materijala može doći do stvaranja amorfnih čvrstih materija, što bi trebalo izbjegavati iz nekoliko razloga. Niža fizička i hemijska stabilnost; njihova jaka osetljivost na istoriju kroz koju prolaze tokom obuke i skladištenja, što rezultira nepravilnim kvalitetom izlaza; sopstvenu analitičku složenost; kemijska kinetika u bržem čvrstom stanju; pojačani površinski efekti, problemi oksidacije zraka, higroskopnost, adsorpcija na ekscipijentu, kao i u proizvodnji smjesa. Amorfne farmaceutske čvrste supstance takođe mogu imati mnogo bolja biofarmaceutska svojstva i onda biti namerno formulisane.

Amorfno stanje materije je, uopšteno govoreći, nestabilno stanje. Nakon nekog vremena, amorfna supstanca pretvara u kristalno. S takvim prijelazom mijenjaju se volumen, sadržaj topline, kao i mehanička, električna i druga svojstva tvari. Međutim, često je vrijeme tranzicije veoma dugo i mjeri se godinama i decenijama.

Postoje dvije situacije u kojima je ovo posebno korisno. Stabilizacija krhkih molekula: Za formulacije proteina i vakcina, najbolja fizička i hemijska stabilnost se postiže temeljnim mešanjem proteina sa molekularnim molekulama krioprotekcije, pod uslovom da krioprotektori ostanu u amorfnom obliku. Određivanje prirode ove zaštitne matrice i njenih fizičkih karakteristika je kritično jer obezbeđuje strukturnu imobilizaciju krhkih molekula i može da stupi u interakciju sa njima; priprema slabo rastvorljivih jedinjenja: da bi bila efikasna, aktivna tvar mora proći u krvotok pacijenta u dovoljno visokim koncentracijama i prilično brzo. Preduslov je njegovo rastvaranje u vodenim biološkim tečnostima na mestu apsorpcije. Međutim, mnoge nove terapijske molekule se ne otapaju dovoljno nakon kristalizacije. Amorfni sastav je jedno od najefikasnijih sredstava za poboljšanje svojstava rastvorljivosti. Istorija uzoraka se zatim mora pažljivo kontrolisati i mora se manipulisati fizičkom stabilnošću čvrstog amorfnog stanja, što zahteva implementaciju strategija razvijenih tokom procesa proizvodnje. U ovom članku ćemo raspravljati o fizičkim svojstvima amorfnog stakla i stakla koje mogu biti korisne za njihovu farmaceutsku primjenu, imajući na umu nedavna fundamentalna dostignuća u ovoj oblasti.

Po nekim svojstvima, određeni broj amorfnih metala značajno se razlikuje od kristalnih istog sastava. Konkretno, neke od njih odlikuju visoka čvrstoća i žilavost, otpornost na koroziju i visoka magnetna propusnost.

Amorfni metali(metalne čaše) - klasa metala čvrste materije sa amorfnom strukturom, koju karakteriše odsustvo reda dugog dometa i prisustvo reda kratkog dometa u rasporedu atoma. Za razliku od metala sa kristalna struktura, amorfni metali se odlikuju faznom homogenošću, njihova atomska struktura je slična atomskoj strukturi prehlađenih talina.

Glavna razmatranja koja su navedena su neophodna za. Dobra kontrola procesa pripreme farmaceutskih čvrstih supstanci, bilo da se izbjegnu ili proizvedu amorfni oblici. Mnogi materijali od interesa za primjenu imaju neizvjesna odstupanja od idealnih svojstava kristalnih čvrstih tvari. Kod nekih od njih, nativni poremećaj, karakteriziran prisustvom punkcijskih defekata prisutnih u ravnotežnim koncentracijama, praćen je opsežnim defektima kao što su dislokacije, greške slaganja, rubovi zrna i precipitati različitih faza.

Brojna metalna stakla odlikuju se vrlo visokom čvrstoćom i tvrdoćom. U amorfnim legurama na bazi elemenata podgrupe željeza (Fe, Co, Ni), tvrdoća može premašiti 1000 GN / m 2, čvrstoća je 4 GN / m 2. Istovremeno, metalna stakla imaju vrlo visoku otpornost na lom: na primjer, energija lomljenja Fe 80 P 13 C 7 je 110 kJ / m 2, dok je za čelik X-200 vrijednost ovog parametra 17 kJ / m 2.

Otpor amorfnih metala je u pravilu oko 100-300 μΩ cm, što je mnogo više od otpora kristalnih metala. Osim toga, otpornost različitih metalnih stakla u određenim temperaturnim rasponima karakterizira slaba temperaturna ovisnost, a ponekad čak i opada s povećanjem temperature.

To amorfni (stakleni) poluprovodnici uključuju selenide, teluride, sulfide elemenata V grupe periodnog sistema, formirajući jedinjenja sa amorfnom strukturom: Sb 2 Te 3, As 2 S 3, As 2 Se3, As 2 Se 5. Karakteriziraju ih poredak kratkog dometa i teorija pojasa nije primjenjiva. Svojstva se mogu objasniti na osnovu teorije valentna veza. Njihova provodljivost malo ovisi o nečistoćama, ali ovisi o veličini atoma koji formiraju spojeve. Sa smanjenjem radijusa atoma, svojstva poluvodiča postaju dielektrična.

Upotreba amorfnih supstanci. U amorfnom stanju mogu biti dielektrici, poluprovodnici i metali, jedno-, dvo- i višekomponentne, plastične mase i makromolekularna jedinjenja. Amorfni materijali se široko koriste u raznim granama tehnike i svakodnevnom životu. Tanki amorfni filmovi su osnova moderne poluvodičke tehnologije i solarni paneli za direktnu konverziju sunčeve energije u električnu, nema potrebe dokazivati ​​raznoliku potrebu za nemetalnim staklima za različite namjene – od građevina do optičkih. Metalna stakla imaju neka jedinstvena svojstva u smislu magnetske permeabilnosti, otpornosti na koroziju, čvrstoće i duktilnosti.

test pitanja

1. Objasnite razliku u strukturi kristalnog i amorfnog tijela.

2. Kakav je proces nastanka amorfnog stanja?

3. Kako drugačije unutrašnja energija kristalna i čvrsta tijela, i do kakvog fenomena to dovodi?

4. Koje su glavne razlike između osobina amorfnih i kristalnih tijela?

5. Da li amorfne supstance imaju tačku topljenja?

6. Koje je svojstvo izotropnosti amorfnih supstanci? Objasnite na primjeru kristalnog kvarca i kvarcnog stakla.

7. Kako se razlikuje čvrstoća amorfnih i kristalnih tijela?

8. Koja su svojstva amorfnih metala?

9. Navedite primjere upotrebe amorfnih tvari.

ἀ "ne-" i μορφή "tip, oblik") - kondenzirano stanje materije, čija atomska struktura ima poredak kratkog dometa i nema poredak dugog dometa, karakterističan za kristalne strukture. Za razliku od kristala, stabilno amorfne tvari se ne skrućuju stvaranjem kristalnih površina i (ako nisu bile pod najjačim anizotropnim utjecajem - kompresijom ili električnim poljem, na primjer) imaju izotropnost svojstava, odnosno ne pokazuju različita svojstva. svojstva u različitim smjerovima. Amorfne tvari nemaju određenu tačku topljenja: s povećanjem temperature, stabilne amorfne tvari postepeno omekšaju i iznad temperature staklastog prijelaza (Tg) prelaze u tekuće stanje. Supstance koje obično imaju (poli-)kristalnu strukturu, ali su snažno prehlađene tokom skrućivanja, mogu se stvrdnuti u amorfnom stanju, koje nakon naknadnog zagrijavanja ili tokom vremena kristalizira (u čvrsto stanje sa malo toplote).

Amorfno stanje mnogih supstanci se dobija pri visokoj brzini skrućivanja (hlađenja) tečne taline, ili kada se pare kondenzuju na površini supstrata ohlađenoj primetno ispod tačke topljenja. Odnos stvarne brzine hlađenja (dT/dt) i karakteristične brzine kristalizacije određuje udio polikristala u amorfnom volumenu. Brzina kristalizacije je parametar supstance koji slabo zavisi od pritiska i temperature (blizu tačke topljenja - jako), a jako zavisi od složenosti sastava. U metalima i legurama amorfno stanje nastaje, po pravilu, ako se talina hladi u vremenu reda frakcija ili desetina milisekundi; za naočare je dovoljna mnogo niža brzina hlađenja - stotine i hiljade godina. Kvarc (SiO 2) takođe ima nisku stopu kristalizacije, tako da su proizvodi izliveni od njega amorfni. Međutim, prirodni kvarc, koji je imao stotine i hiljade godina da se kristalizuje tokom hlađenja zemljine kore ili dubokih slojeva vulkana, ima grubo zrnastu strukturu, za razliku od vulkanskog stakla, koje se smrzlo na površini i stoga je amorfno. .

Električna i mehanička svojstva amorfnih supstanci su bliža onima za monokristale nego za polikristale zbog odsustva oštrih i jako kontaminiranih međukristalnih granica s često potpuno drugačijim kemijskim sastavom. Nemehanička svojstva poluamorfnih stanja obično su srednja između amorfnih i kristalnih i izotropna su.

Pod vanjskim utjecajima, amorfne tvari istovremeno pokazuju elastične amorfne metale, amorfne nemetale i amorfne poluvodiče.