유리는 광물 로 간주되지 않습니다. 유리는 무기물이지만 광물의 특징인 결정구조를 갖고 있지 않습니다. 대신, 유리는 광물에서 발견되는 원자의 규칙적인 배열이 결여된 무정형 고체입니다.
뭐, 그냥 간단한 대답이었습니다. 하지만 이 주제에 대해 개념을 매우 명확하게 하기 위해 알아야 할 몇 가지 사항이 더 있습니다.
그럼 바로 시작해 보겠습니다.
주요 시사점: 유리는 광물인가요?
- 유리는 광물에서 발견되는 결정 구조를 갖고 있지 않기 때문에 광물로 간주되지 않습니다.
- 유리는 용융된 물질이 빠르게 냉각되어 형성된 비정질 고체로, 원자가 결정 격자로 조직화되는 것을 방지합니다.
- 유리는 구조, 형성 과정, 구성, 투명성 및 특성이 광물과 다릅니다.
유리는 왜 광물이 아닌가?
유리는 광물의 특징인 결정 구조를 갖고 있지 않기 때문에 광물로 간주되지 않습니다. 미네랄은 특정 화학적 조성과 반복 패턴으로 원자가 규칙적으로 배열된 자연적으로 발생하는 무기 물질입니다.
반면에 유리는 비정질 고체입니다. 즉, 결정질 고체에서 발견되는 장거리 질서가 부족합니다. 이는 용융된 물질이 빠르게 냉각될 때 형성되어 원자나 분자가 결정 격자로 조직화되는 것을 방지합니다.
대신 유리 안의 원자가 무질서하고 무작위로 배열되어 비결정질 구조가 됩니다.
유리는 실리카(이산화규소)와 같은 광물로 구성될 수 있지만 광물로 분류되는 데 필요한 결정 구조를 갖고 있지 않습니다.
따라서 유리는 광물과 구별되는 고체 물질의 별도 범주로 간주됩니다.
유리는 광물과 어떻게 다릅니까?
유리는 여러 면에서 광물과 다릅니다.
- 구조: 미네랄은 원자나 분자가 규칙적이고 반복적인 패턴으로 배열되어 있는 잘 정의된 결정 구조를 가지고 있습니다. 이러한 규칙적인 배열은 광물에 특정한 물리적 특성과 특징적인 결정 모양을 부여합니다. 반면에 유리에는 이러한 결정 구조가 없습니다. 원자나 분자는 무질서하고 무정형 방식으로 배열되어 독특한 비결정 구조를 제공합니다.
- 형성: 미네랄은 오랜 기간에 걸쳐 지질학적 과정에서 형성되는 천연 물질입니다. 그들은 마그마에서 결정화되거나, 용액에서 침전되거나, 변성 변화를 겪을 수 있습니다. 그러나 유리는 일반적으로 실리카(이산화규소)와 같은 용융된 물질을 급속 냉각하여 형성됩니다. 이러한 급속 냉각은 원자나 분자가 결정 격자로 조직화되는 것을 방지하여 유리의 특징적인 비결정질 구조를 형성합니다.
- 구성: 미네랄은 특정 화학적 구성을 가지며 고정된 비율의 원소 또는 화합물로 구성됩니다. 이들은 종종 단일 광물종으로 구성되지만, 다양한 광물이 혼합되어 있을 수도 있습니다. 반면에 유리는 다양한 화학 성분으로 만들어질 수 있습니다. 소다석회 유리라고 불리는 가장 일반적인 유형의 유리는 주로 실리카와 소다(탄산나트륨) 및 석회(산화칼슘)와 같은 다른 첨가물로 만들어집니다. 붕규산염 유리나 납유리와 같은 다른 유형의 유리는 화학적 조성이 다릅니다.
- 투명성: 많은 광물은 불투명하거나 반투명합니다. 즉, 빛이 통과하지 못하거나 빛이 부분적으로만 투과되는 것을 의미합니다. 그러나 유리는 투명하므로 빛이 최소한의 흡수나 산란으로 통과할 수 있습니다. 유리의 이러한 특성은 비결정 구조로 인해 원자 배열이 더 균일해지고 불순물이 적어지기 때문입니다.
- 특성: 유리와 광물은 물리적, 광학적 특성도 다릅니다. 미네랄은 다른 특성 중에서도 특정 경도, 분열 및 밀도를 가지고 있습니다. 유리는 성분과 제조 공정에 따라 특성이 다릅니다. 광학 품질을 결정하는 다양한 수준의 경도, 취성 및 굴절률을 가질 수 있습니다.
전반적으로 결정 구조가 부족하고 독특한 형성 과정으로 인해 유리는 광물과 구별됩니다. 미네랄은 규칙적인 원자 배열을 갖는 자연 발생 무기 물질인 반면, 유리는 용융된 물질의 급속한 냉각에 의해 형성된 무질서한 원자 구조를 갖는 무정형 고체입니다.
유리는 어떻게 형성되나요?
유리는 원자나 분자가 결정 구조로 조직화되는 것을 방지하기 위해 실리카와 같은 용융된 물질을 급속 냉각하는 과정으로 형성됩니다. 이러한 급속 냉각으로 인해 유리의 비정질 및 비결정질 구조 특성이 형성됩니다.
유리는 일반적으로 배치라고 불리는 원료 혼합물을 용융된 액체가 될 때까지 고온으로 가열하여 형성됩니다. 대부분의 유리 조성물의 주성분은 모래에서 얻은 실리카(이산화규소)입니다.
유리의 특성을 수정하기 위해 소다(탄산나트륨) 및 석회(산화칼슘)와 같은 다른 첨가제가 종종 포함됩니다.
용융유리가 형성된 후에는 상온으로 빠르게 냉각됩니다. 이러한 냉각 과정은 공기 냉각 또는 제어된 방식의 급랭을 포함한 다양한 방법으로 수행될 수 있습니다.
급속 냉각은 원자나 분자가 결정 격자로 조직화될 충분한 시간을 갖지 못하게 하여 비정질 고체인 유리를 형성하게 됩니다.
유리 생산의 급속 냉각 과정은 무질서한 원자 구조를 만듭니다. 원자나 분자는 그 자리에서 얼어붙어 유리의 특징적인 비정질, 비결정 구조를 형성합니다.
유리의 원자 배열에 장거리 질서가 없기 때문에 유리는 결정질 재료보다 투명도 및 더 높은 등방성(균일성)과 같은 독특한 특성을 가질 수 있습니다.