|
Je steklo trdno ali tekoče? Nekje sem prebral, da so si znanstveniki še sedaj neenotni o tem, ali je steklo v tekočem ali v trdnem stanju. Ena struja naj bi zagovarjala, da je v tekočem predvsem zaradi tega, ker je po mnogih letih, ko npr. okensko steklo zamenjamo, le to na spodnjem delu debelejše, kar naj bi pomenilo, da je preprosto odteklo proti dnu, drugi pa naj bi tej tezi nasprotovali…. |
Res je sicer, da pri originalnem okenskem steklu starih cerkva opazite, da je spodnji konec stekla debelejši kot gornji konec, vendar pa to ni posledica naknadnega spreminjanja stekla, po tem, ko je bilo to že vstavljeno v okvir, temveč je posledica same izdelave stekla. Okensko steklo so v srednjem veku namreč naredili tako, da so pihalci najprej ustvarili velik balon razbeljenega stekla, ki so ga na enem koncu odprli, nato pa z vrtenjem ustvarili velik disk. Ta disk so nato razrezali in s tem dobili okensko steklo. Ker so steklo, ko je bilo to še razbeljeno, med izdelavo vrteli, seveda debelina diska ni bila konstantna, temveč se je spreminjala. Razrezano steklo so nato navadno vstavljali v okvirje tako, da je bil debelejši konec spodaj. Debelina cerkvenega stekla torej ne pove ničesar o tem, ali je steklo pri sobnih temperaturah trdna snov ali morda vseeno počasi teče.
Pač pa moderne raziskave stekel kažejo, da se steklo pri sobni temperaturi, to je precej pod talilno temperaturo stekla okoli 1000 st. C, obnaša kot trdna snov. Ko namreč steklo ohlajamo prek temperature prehoda, postaja steklo vse bolj viskozno (vedno težje teče). Ko ga ohladimo dovolj globoko pod temperaturo prehoda, se preneha obnašati kot viskozna tekočina ter postane trdno. Ob tem je pomembno, da talino ohladimo dovolj hitro, da ne pride do kristalizacije, da dobimo “zamrznjeno (podhlajeno) tekočino” – steklo. To ni kristal pač pa metastabilno stanje snovi, ko so molekule neenakomerno razporejene, tako kot v tekočini, vendar pa je temperatura prenizka, da bi lahko prišlo do preurejanja v nekem razumnem času. Na voljo je namreč premalo termične energije, da bi lahko molekule premagale medmolekularne vezi in se preuredile v termodinamsko stabilno stanje- kristal.
Ko se steklo ohlaja, postaja čas v katerem se steklo zdi tekočina (viskozni relaksacijski čas) vse daljši in končno doseže ekstremne vrednosti. Pri temperaturi prehoda je relaksacijski čas velikosti nekaj minut. Pri spremembah na skali nekaj sekund se steklo obnaša kot trdna snov, medtem ko pri nekajminutnem opazovanju uvidimo, da steklo še vedno počasi teče, kot npr. zelo, zelo gost med. Pri še nižjih temperaturah relaksacijski čas doseže geološke razsežnosti, t.j. nekaj milijonov let. Pri sobni temperaturi je relaksacijski čas v bistvu neizračunljiv, se pa nekako približuje starosti vesolja. Za vse praktične primere je torej steklo trdno.
