Газ, жидкость, кристаллическое и стеклообразное тело

Из чего же построены эти элементарные кристаллические ячейки? Построены они из повторяющихся групп атомов, крепко закрепленных на своих местах.

В связи с тем, что в кристалле имеется плотная упаковка частиц и они не могут перемещаться с одного места на другое, кристалл сохраняет свою форму и обладает большой твердостью и прочностью. При раскалывании кристалла от него будут откалываться или слои, как, например, в слюде или в графите, или осколки, повторяющие форму первоначального кристалла.

Однако в природе не все твердые вещества имеют кристаллическое строение. Существует много тел, которые как бы еще не успели закристаллизироваться и представляют собой при низких температурах так называемые переохлажденные жидкости. Вспомним снова пример с толпой. Если в толпе люди стоят очень тесно в отношении друг друга, то после команды построиться в шеренги толпа это выполнить не в силах. Только в отдельных местах появится некоторое подобие шеренг, между которыми люди будут толпиться без построения. Так же и с молекулами переохлажденной жидкости. Некоторые из них сумеют собраться в группы, напоминающие кристалл, но большинство молекул будет беспорядочно распределено между ними.

Так как при низкой температуре в переохлажденной жидкости движение молекул очень затруднено и происходит чрезвычайно медленно, то кристаллические участки не смогут вырасти в кристаллы. Вот такие твердые вещества в которых молекулы расположены беспорядочно и вместе с тем имеются небольшие кристаллические участки и называются стеклами.

В виде стекол могут быть получены многие из известных соединений. При низких температурах можно, например, получить стекло из спирта, глицерина и некоторых других жидких веществ. Даже из некоторых твердых тел можно получить стекло, если предварительно твердое тело расплавить и затем . быстро его охладить. Таким способом получено, например, стекло из нафталина.

Строение стекла хотя и является промежуточным между строением жидкости и твердого кристаллического тела, в то же время обладает совершенно характерными для него особенностями. Поэтому некоторые ученые считают возможным утверждать, что существуют в природе не три — жидкое, газообразное и кристаллическое — состояния вещества, а четыре: газообразное, жидкое, кристаллическое и стеклообразное.

Рассказанные представления о строении стекла были развиты почти тридцать лет назад академиком А. А. Лебедевым.