keskiajan Euroopan katedraalit, lasi joskus näyttää oudolta. Osa pannuista on alaosastaan paksumpia kuin ne ovat yläosassa. Kiinteältä vaikuttava lasi näyttää sulaneen. Tämä on todiste, sanovat matkaoppaat, Nettihuhut ja jopa lukion kemian opettajat, että lasi on oikeastaan neste. Ja koska lasi on kovaa, sen täytyy olla superkoolattu neste.
lasi ei kuitenkaan todellisuudessa ole nestemäinen—superkoolattu tai muuten—eikä kiinteä aine., Se on amorfinen kiinteä aine-tila jossain näiden kahden aineen tilan välissä. Ja kuitenkin lasi on liquidlike ominaisuudet eivät riitä selittämään paksumpi pohja windows, koska lasin atomit liikkuvat liian hitaasti, jotta muutokset olisivat nähtävissä.
kiintoaineet ovat hyvin järjestäytyneitä rakenteita. Niihin kuuluvat kiteet, kuten sokeri ja suola, ja niiden miljoonat atomit ovat rivissä peräkkäin, selittää Mark Ediger, kemian professori Wisconsinin yliopistosta Madisonista. ”Nesteillä ja laseilla ei ole sitä järjestystä”, hän toteaa., Vaikka lasit ovat nesteitä organisoidumpia, ne eivät saavuta kiteiden jäykkää järjestystä. ”Amorfinen tarkoittaa, että sillä ei ole niin pitkää järjestystä”, Ediger sanoo. ”Kiinteällä-jos siihen tarttuu, se pitää muotonsa”, hän lisää.
Kun lasi on valmistettu, materiaali (usein sisältää piidioksidia) jäähdytetään nopeasti sen nestemäisessä olomuodossa, mutta ei jähmety, kun sen lämpötila laskee alle sen sulamispiste. Tässä vaiheessa materiaali on superkoolattu neste, nesteen ja lasin välinen välitila. Amorfiseksi kiinteäksi aineeksi materiaali jäähdytetään edelleen lasittumislämpötilan alapuolella., Aiemmin tässä vaiheessa, molekyyli-liikkeen materiaalin atomien on hidastunut lähes pysähtyä ja materiaali on nyt lasi. Tämä uusi rakenne ei ole yhtä järjestäytynyttä kuin kristalli, koska se ei jäädy, mutta se on enemmän järjestetty kuin neste. Käytännön tarkoituksiin, kuten tilalla juoma, lasi on kuin kiinteä, Ediger sanoo, vaikka epäjärjestyksellinen.
kuten nesteet, nämä epäjärjestelmälliset kiintoaineet voivat virrata, joskin hyvin hitaasti. Pitkien ajanjaksojen aikana lasin muodostavat molekyylit siirtyvät asettumaan vakaampaan, kidemäiseen muodostumiseen, Ediger selittää., Lähempänä lasi on sen glass-transition lämpötila, sitä enemmän se siirtyy; kauempana, että siirtyminen pisteen, sitä hitaammin sen molekyylit liikkuvat ja vakaampi se näyttää.
Mitä tahansa flow-lasi onnistuu, ei kuitenkaan selitä, miksi jotkut antiikki ikkunat on paksumpi alareunassa. Muilla, vanhemmillakaan laseilla ei ole samaa sulanutta ilmettä. Itse asiassa, muinaisen Egyptin alukset ovat tätä notko, sanoo Robert Silokampela -, antiikki lasi tutkija Corning Museum of Glass Corning, NY, Lisäksi katedraali lasi pitäisi virrata, koska se on satoja asteita alle sen glass-transition lämpötila, Ediger lisää. Matemaattinen malli osoittaa, että kestäisi kauemmin kuin maailmankaikkeus on olemassa, jotta huoneenlämpöinen katedraalilasi järjestyisi uudelleen näyttääkseen sulaneelta.
miksi vanha eurooppalainen lasi on paksumpaa toisessa päässä, riippuu todennäköisesti siitä, miten lasi on valmistettu. Tuolloin puhaltajien luotu lasi sylinterit, jotka olivat sitten litistetty, jotta lasit., Tuloksena kappaletta voi koskaan ollut tasaisesti tasainen ja työntekijöiden asentaminen windows parempana, syystä tai toisesta, laittaa paksumpi puolin ruudun alareunassa. Tämä antaa heille sulaneen ilmeen, mutta ei tarkoita, että lasi on todellinen neste.