Katıları inceleyen, malzeme bilimi olarak bilinen bir disiplinin olduğunu biliyor muydunuz ? Maddenin bu hali, yani katı, şekil ve hacimdeki değişikliklere direndiği bilinen hallerden biridir. Sıvılardan ve gazlardan farklı olarak parçacıkları birbirine kapalı ve düzenli olduğundan bir şekle sahiptirler. Bu makalede, aşağıdaki sorunun bu aşaması hakkında daha fazla bilgi edinin.
Katılar nelerdir?
Katı , bir malzemenin parçacıklarının bir arada, sert ve güçlü bağlarla bir arada bulunduğu maddenin durumu olarak tanımlanır. Bu özelliğinden dolayı maddenin bu halinin, ona şekil, katılık ve sertlik veren tanecikler arasındaki kohezyon kuvveti sayesinde iyi tanımlanmış bir yapıya sahip olduğunu söyleyebiliriz. Ayrıca dış kuvvetlere karşı direnci çok yüksektir ve sertliğe sahiptirler.
Katıların çeşitli türleri vardır ve alabilecekleri forma göre sınıflandırılırlar . Örneğin bir tuz kristali, iyonik bağlarla bir arada tutulan sodyum ve klor iyonlarından oluşur. Metallerde elektronlar farklı türdeki bağlarda paylaşılırken, elmaslarda güç kovalent bağlarla sağlanır.
Katıların özellikleri
Katı bir nesneye uygulanan sabit basınca bağlı olarak deformasyona karşı daha büyük bir direnç geliştirilebilir. Bunun bir örneği yoğunluğu değişebilen kristal yapılarla ilgilidir. Diğer öne çıkanlar ise şöyle özetleniyor:
- Rijitlik : Rijitlik, bir elemanın dış kuvvetlere, eklem yerlerini koruyarak ve deforme olmadan direnme yeteneğidir. Bu özelliğe sahip katılar deforme olmaz.
- Belirli bir şekle sahiptir : Tüm katılar belirli bir şekle sahiptir ve belirli dış basınçlar dışında sıvı veya gaz halindeki gibi akmazlar.
- Kırılganlık: Bu, katıların kuvvetle karşılaştıklarında farklı parçalara ayrılmalarına izin veren başka bir özelliğidir, yani kırılgandırlar.
- Sertlik: Sertlik, malzemelerin aşınma, çizilme, kesilme veya her türlü nüfuz etme nedeniyle değişime karşı direncini ifade eder. Elmas çok sert bir katıdır.
- Esneklik: Bu, cisimlerin sıkıştırıldıktan sonra deformasyona neden olan kuvvet ortadan kalktığında boyutlarına geri dönmeleri gereken bir özelliktir.
- Süneklik ve dövülebilirlik : Bir katının kırılmadan şekil alabilmesi veya şeklini değiştirebilmesi özelliğini ifade eder. Bir örnek, teller, teller veya plakalar oluşturacak şekilde gerilebilen bakırdır.
Katılar, parçacıkları arasındaki yapışmayı kırmak için ısının uygulandığı füzyon gibi işlemler nedeniyle şekil değiştirebilir . Süblimleşme durumunda element, sıcaklığı ve basıncı değiştirerek katı halden gaz haline geçer, sıvı fazdan geçmemesiyle ayırt edilir.
En yaygın kullanımlar ve uygulamalar
Katılar, maddenin doğadaki en yaygın hallerinden biridir. Etrafımızdaki nesnelerin çoğu bu aşamada olduğundan sorunsuz bir şekilde elimizde tutabiliriz. En dikkate değer örneklerden, kullanımlardan ve uygulamalardan bazıları şunlardır:
- Cıva dışındaki tüm metaller katı haldedir . Aslında oda sıcaklığında atomları arasındaki metalik bağların etkisi sayesinde sağlamlıklarını ve sertliklerini korurlar.
- Buz, kristalleşme için donma noktasına getirilen suyun katı formlarından biridir . Tencerede maddeleri soğutmak ve yiyecekleri muhafaza etmek için kullanılır.
- Katı elementin başka bir örneği, ıslak olarak kullanılan, çimento, çakıl ve su karışımı olan betondur . Kuruduğunda oldukça sağlam bir yapı oluşturduğundan inşaat sektöründe de kullanılmaktadır.
- Doğal olarak, tüm omurgalı hayvanlarda bulunan bir tür kalsiyum mineralizasyonu olan kemiklerden bahsedebiliriz.
Özetle katılar , maddenin sertliği, katılığı ve yüksek yoğunluğu ile ayırt edilen halinin bir parçasıdır. Farklı endüstriyel uygulamalarda kullanılırlar ve maddenin en yaygın fazlarından birini oluştururlar. Farklı türleri vardır ve bunlara bağlı olarak az ya da çok kırılgan olabilirler.