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유리의 상태

유리는 액체인가요?? 과학동아 Q&A 시리즈에서 3편 볼펜똥이 생기는 이유라는 책의 chapter 2의 세 번째 Q&A에서 유리는 비결정질 고체라고 하는 말을 들었습니다. 거기서 유리가 흐른다는 증거로 제시된 오래된 유리창은 그 당시 유리제조기술 이 나빠서 그렇다던 데요. 다른 사람이나 책에서는 오래된 유리창들을 제시하면서 액체라고 하니 도대체 어떤 상태를 지니고 있는지 궁금합니다.
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RE:유리의 상태

임유*2007-02-21

우리는 보통 물질의 액체상태를 높은 유동성(흐른다는)으로 인식합니다. 그러 므로 얼음과 물이 섞여 있을 때 우리는 명백하게 고체와 액체를 구별할 수 있 죠. 왜냐 하면 물은 쉽게 휘져어 지는 반면에 얼음은 단단한 형태를 유지 하니 까요. 이것이 우리가 고체와 액체를 언급할 때 사용하는 기준이고, 실제로 많 은 경우에 이 기준은 적합합니다. 그런데, 어떤 경우에는 이 기준이 충분하지 않습니다. 예를 들어 수용성의 젤라 틴 용액은 100도 에서는 잘 저어지는 반면, 실온에서는 잘 저어지지 않습니다. 고체 상태로 냉각되는 동안 물리적 성질에 갑작스런 변화가 없습니다. 즉, 0도 에서 물은 단단한 얼음으로 분리되는 반면에, 이 경우에는 전체적으로 굳어 버 리는 것입니다. 그러므로, 액체와 고체를 구별하는 유동성의 기준은 약간 모호하게 되버립니 다. 위의 경우와 같이, 냉각되는 동안에 물리적 성질에 갑작스런 변화가 없는 경우 언제 고체이고 언제 액체라고 할까요? 액체에서 고체로 진행하는 동안 갑작스런 변화가 없는 물질을 "유리 형성체"라 고 하고, 이 경우의 고체상태를 유리상이라고 부릅니다. 이런한 물질에는 실리 콘유리(보통 유리)뿐 아니라, 망상형성체(B2O3,BeF2,GeO2)와 많은 유기화합 물, 그리고 도로포장에 사용되는 타르질의 Bi화합물 등이 있습니다. 유리상을 형성하는 물질에서 고체와 액체를 정의하는 통상적인 방법은 점성 (유동성의 역수)의 어떤 값을 선택하는 것입니다. 즉, 그 값이상에서는 고체이 고, 그 값이하 에서는 액체로 정의 하는 것입니다. 즉, 유리상을 형성하는 동안 점성의 변화 곡선에서 변곡점을 찾아 그 값을 기준으로 하는 것입니다. (실제 로 변곡점을 찾는 것은 쉽지 않습니다.) 얼음과 물의 경우에는 이 점성변화 곡선은 불연속적으로 변하게 됩니다. (일반 적 냉각 곡선에서 직선부분) 이 때의 온도를 결정화 온도(녹는 점)라고 합니 다. 그리고, 유리상을 형성하는 물질은 연속적으로 변하게 되고, 이 변화율이 갑작스럽게 변하는 때의 온도를 "유리상천이온도"라고 합니다. 그리고, 액체 와 고체가 분리되는 응고 반응을 '1차반응', 유리상을 형성하는 경우를 '2차반 응'이라고 합니다. 그리고, 1차 응고 반응으로 생긴 고체를 결정질 이라고 하고, 유리상은 비정질 (결정이 아니라는 말)이라고 합니다. 결정이란 그 물질을 구성하는 입자가 규 칙적인 배열을 하고 있는 것을 말합니다. 그렇지 않은 것이 비정질입니다. 결론적으로, 물질의 상태는 플라즈마, 기체, 액체, 고체 상태가 있습니다. 그리 고, 고체에는 다시 결정질과 비정질이 있습니다. 여기서, 다른 경우는 그 물질을 구성하는 입자들이 불규칙적인 배열을 하고 있 습니다. 오직 결정질만이 주기적인(규칙적인) 원자 배열을 하고 있습니다. 따라서, 유리는 비정질 고체입니다. 그리고, 비정질 고체는 입자들이 불규칙적 인 배열을 하기 때문에 마치 액체와 유사하다고하여 과냉각된 액체와 같다고 말합니다. (*출처: 네이버 지식) ----------- 유리는 액체인가요?? 과학동아 Q&A 시리즈에서 3편 볼펜똥이 생기는 이유라는 책의 chapter 2의 세 번째 Q&A에서 유리는 비결정질 고체라고 하는 말을 들었습니다. 거기서 유리가 흐른다는 증거로 제시된 오래된 유리창은 그 당시 유리제조기술 이 나빠서 그렇다던 데요. 다른 사람이나 책에서는 오래된 유리창들을 제시하면서 액체라고 하니 도대체 어떤 상태를 지니고 있는지 궁금합니다.
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