Amorf dan kristal adalah dua keadaan yang menggambarkan padatan khas dalam kimia. Menggunakan eksperimen difraksi sinar-X, struktur padatan dapat dikategorikan menjadi kristal atau amorf (non-kristal).
Padatan adalah di antara tiga kondisi dasar materi yang mencakup cairan dan gas. Mereka dicirikan oleh struktur molekul, ion, dan atom yang kaku yang disusun secara teratur atau tidak teratur. Pengaturan tertib atau tidak teratur ini telah menyebabkan kategorisasi sebagai amorf dan kristal dan artikel ini mengungkap perbedaan utama antara kedua istilah.
Padatan kristal adalah partikel-partikel penyusunnya diatur secara teratur dalam pola tiga dimensi yang disebut kisi kristal dengan gaya antarmolekul yang seragam, dan partikel-partikel berpotongan pada sudut-sudut karakteristik kristal..
Struktur internal memiliki bentuk geometris yang berbeda, dan itu menunjukkan belahan yang jelas ketika dipotong di mana saja dalam struktur. Pola tiga dimensi yang terlihat menggunakan sinar-X digunakan untuk mengidentifikasi benda padat. Namun, tidak mudah untuk mendeteksi perbedaan antara padatan kristalin dan non-kristalin dengan menyentuhnya. Mereka berbeda satu sama lain dalam banyak aspek termasuk sifat kimia dan fisik.
Padatan kristal (kristal) membutuhkan suhu ekstrem untuk memutus gaya antarmolekul. Mereka memiliki panas fusi dan titik lebur yang pasti karena pengaturan seragam komponen mereka. Lingkungan setempat juga seragam. Namun, ketika dipotong ke segala arah, sifat fisiknya berbeda sehingga dikenal sebagai anisotropik. Ketika diputar di sekitar sumbu, struktur kristal tetap sama dan itu disebut sebagai pengaturan simetris molekul, atom atau ion..
Beberapa padatan kristal dapat menjadi amorf tergantung pada proses pendinginan. Lainnya mungkin memiliki komponennya yang tidak selaras karena adanya pengotor. Juga, zat pendingin dengan cepat dapat menyebabkan struktur amorf dengan bentuk geometris tidak teratur. Kuarsa, misalnya, adalah kristal dengan atom Silikon dan Oksigen secara tertib. Tetapi, ketika didinginkan dengan cepat, dapat menyebabkan struktur kaca amorf. Ini terjadi secara normal bahwa proses kristalisasi dihindari dengan melelehkan zat dengan cepat untuk menghasilkan padatan amorf karena aplikasi industri yang luas. Karet, polimer, dan kaca adalah contoh sempurna padatan amorf penting yang sebagian besar digunakan untuk manfaat luar biasa dan sifat isotropik yang unik.
Indeks bias, kekuatan mekanik, konduktivitas termal dan konduktivitas listrik padatan kristalin berbeda dalam arah yang berbeda. Itu adalah kelemahan dari jenis padatan dibandingkan dengan padatan non-kristal. Sisi baik dari padatan anisotropik adalah bahwa ia menunjukkan struktur internal yang disusun dengan sempurna dengan gaya tarik yang seragam dalam kisi kristal. Ini menggambarkan sifat sebenarnya dari padatan dengan urutan jarak jauh dan struktur yang kaku.
Kata amorf berasal dari kata Yunani amorf yang berarti "tak berbentuk". Ini adalah susunan partikel penyusun padatan yang tidak berbentuk, tidak teratur, dan tidak beraturan. Gaya antar molekulnya tidak sama, juga jarak antar partikelnya. Ketika dibelah, padatan amorf menghasilkan fragmen atau permukaan melengkung karena bentuk geometris yang tidak teratur.
Beberapa padatan amorf dapat memiliki bagian-bagian dari pola yang tersusun rapi yang disebut kristalit. Atom, ion atau molekul padatan bergantung pada proses pendinginan. Seperti disebutkan di atas, kristal kuarsa berbeda dengan kaca kuarsa karena proses kristalisasi. Tetapi, secara umum, banyak padatan amorf memiliki pola yang tidak teratur. Mereka biasanya disebut padatan yang sangat dingin karena strukturnya berbagi beberapa sifat dengan cairan. Juga, mereka tidak menunjukkan sifat sebenarnya dari padatan, tetapi meskipun demikian sebagian besar digunakan dalam banyak aplikasi.
Konduktivitas termal, kekuatan mekanik, konduktivitas listrik dan indeks bias adalah sama di semua arah padatan amorf. Ini menjelaskan dari mana nama isotropik berasal. Padatan tidak memiliki titik leleh yang tajam atau panas fusi yang pasti. Berbagai suhu perlu diterapkan sebelum dapat meleleh karena tidak adanya susunan komponen yang teratur. Lebih lanjut, padatan amorf dikarakterisasi dengan urutan jarak pendek. Contoh padatan amorf termasuk polimer, karet, plastik dan kaca.
Jika padatan amorf dibiarkan lama di bawah titik lelehnya, padatan itu bisa berubah menjadi padatan kristal. Ini dapat menggambarkan sifat yang sama yang dimiliki oleh padatan kristal.
Padatan kristal memiliki bentuk tertentu dengan ion, molekul, atau atom yang tersusun teratur dalam pola tiga dimensi yang sering disebut kisi kristal. Jika dipotong, mereka menggambarkan belahan dada yang jelas dengan permukaan berpotongan pada sudut yang merupakan karakteristik kristal. Padatan amorf, di sisi lain, memiliki susunan komponen tidak teratur yang tidak menunjukkan bentuk yang pasti. Ketika dipotong, mereka menunjukkan bentuk tidak teratur biasanya dengan permukaan melengkung. Komponen kristalin disatukan oleh gaya antarmolekul yang seragam sedangkan pada padatan amorf gaya ini berbeda dari satu atom ke atom lainnya..
Padatan amorf tidak memiliki titik leleh yang pasti tetapi meleleh pada kisaran suhu yang luas karena bentuknya yang tidak beraturan. Padatan kristal, di sisi lain, memiliki titik leleh yang tajam.
Padatan kristal memiliki konduktivitas listrik yang berbeda, konduktivitas termal, indeks bias dan kekuatan mekanik dalam kristal dalam arah yang berbeda sehingga mereka disebut anisotropik. Amorf disebut isotropik karena sifat fisik yang serupa dari kedua arah.
Contoh padatan kristalin termasuk NaCl, gula dan berlian sedangkan contoh padatan amorf meliputi gelas, karet dan polimer.