This post is also available in: Engels Frans Duits Italiaans Pools Portugees, Portugal Spaans

Glas is een amorfe vorm van materie. Het is een vaste stof. Je hebt misschien verschillende verklaringen gehoord over de vraag of glas moet worden geclassificeerd als een vaste stof of als een vloeistof. Hier is een blik op het moderne antwoord op deze vraag en de verklaring erachter.

Belangrijkste afhaalmaaltijden: is glas een vloeistof of een vaste stof?

• Glas is een vaste stof. Het heeft een bepaalde vorm en volume. Het stroomt niet. In het bijzonder is het een amorfe vaste stof omdat de siliciumdioxidemoleculen niet in een kristalrooster zijn verpakt.
• De reden dat mensen dachten dat glas een vloeistof zou kunnen zijn, was omdat oude glazen ramen aan de onderkant dikker waren dan aan de bovenkant. Het glas was op sommige plaatsen dikker dan op andere vanwege de manier waarop het was gemaakt. Het werd geïnstalleerd met het dikkere deel aan de onderkant omdat het stabieler was.
• Als u technisch wilt worden, kan glas een vloeistof zijn wanneer het wordt verwarmd totdat het is gesmolten. Bij kamertemperatuur en druk koelt het echter af tot een vaste stof.

Is glas een vloeistof?

Overweeg de kenmerken van vloeistoffen en vaste stoffen. Vloeistoffen hebben een bepaald volume, maar ze nemen de vorm aan van hun container. Een vaste stof heeft zowel een vaste vorm als een vast volume. Dus om het glas een vloeistof te laten zijn, zou het in staat moeten zijn om zijn vorm of stroming te veranderen. Stroomt glas? Nee, dat is niet zo!

Waarschijnlijk kwam het idee dat glas een vloeistof is voort uit het observeren van oud vensterglas, dat aan de onderkant dikker is dan aan de bovenkant. Dit geeft de indruk dat de zwaartekracht het glas langzaam heeft doen stromen.

Glas stroomt echter niet na verloop van tijd! Ouder glas heeft variaties in dikte vanwege de manier waarop het is gemaakt. Glas dat werd geblazen, zal uniformiteit missen omdat de luchtbel die wordt gebruikt om het glas uit te dunnen, niet gelijkmatig uitzet door de initiële glazen bol. Glas dat werd gesponnen wanneer het heet was, mist ook een uniforme dikte omdat de initiële glazen bol geen perfecte bol is en niet met perfecte precisie roteert. Glas het werd gegoten wanneer gesmolten is dikker aan het ene uiteinde en dunner aan het andere uiteinde omdat het glas begon af te koelen tijdens het gietproces. Het is logisch dat het dikkere glas zich aan de onderkant van een plaat zou vormen of op deze manier zou worden georiënteerd, om het glas zo stabiel mogelijk te maken.

Modern glas wordt op zo’n manier geproduceerd dat het een gelijkmatige dikte heeft. Als je naar moderne glazen ramen kijkt, zie je nooit dat het glas aan de onderkant dikker wordt. Het is mogelijk om elke verandering in de dikte van het glas te meten met behulp van lasertechnieken; dergelijke veranderingen zijn niet waargenomen.

Floatglas

Het vlakglas dat in moderne ramen wordt gebruikt, wordt geproduceerd met behulp van het floatglasproces. Gesmolten glas drijft op een bad van gesmolten tin. Stikstof onder druk wordt op de bovenkant van het glas aangebracht, zodat het een spiegelgladde afwerking krijgt. Wanneer het gekoelde glas rechtop wordt geplaatst, heeft en behoudt het een uniforme dikte over het hele oppervlak.

Amorfe vaste stof

Hoewel glas niet stroomt als een vloeistof, bereikt het nooit een kristallijne structuur die veel mensen associëren met een vaste stof. Je kent echter veel vaste stoffen die niet kristallijn zijn! Voorbeelden hiervan zijn een blok hout, een stuk kolen en een baksteen. Het meeste glas bestaat uit siliciumdioxide, dat onder de juiste omstandigheden wel degelijk een kristal vormt. Je kent dit kristal als kwarts.

Natuurkundige definitie van glas

In de natuurkunde wordt een glas gedefinieerd als elke vaste stof die wordt gevormd door snel smelten. Daarom is glas per definitie massief.

Waarom zou glas een vloeistof zijn?

Glas mist een eerste orde faseovergang, wat betekent dat het geen volume, entropie en enthalpie heeft in het hele glasovergangsbereik. Dit onderscheidt glas van typische vaste stoffen, zodanig dat het in dit opzicht op een vloeistof lijkt. De atomaire structuur van glas is vergelijkbaar met die van een onderkoelde vloeistof. Glas gedraagt zich als een vaste stof wanneer het wordt gekoeld onder de glasovergangstemperatuur. In zowel glas als kristal is de translatie- en rotatiebeweging gefixeerd. Er blijft een trillingsvrijheid over.

Bron