faretesto > scienza.* > scienza.chimica

NummeShkassatUCazzz (18.04.2020, 14:52)
On 18/04/20 13:17, Roberto Deboni DMIsr wrote:
> On 18/04/2020 12:42, Wakinian Tanka wrote:
> Beh, un chimico che non conosce la differenza tra
> "vetrosita'" ovvero
> una condizione assolutamente reversibile,


no no no, vetroso non ha niente a che vedere con reversibile
vs irreversibile.

Vetroso implica una transizione da ordinato (cristallino) ad
amorfo.

Ci sono transizioni vetrose reversibili (molte plastiche
alla Tg) come no : quando fai il vetro fondendo

ossidi di calcio, carbonato di sodio e silice e altro, la
vetrificazione è irreversibile in modo totale.

Semplicemente la miscela formata non cristallizzerà mai e
quindi non fonderà da vero solido (ad una T fissa e
costante) ma in un più o meno ampio intervallo di T e
cambiando composizione tra solido e fuso nel mentre, con in
più un rammollimento progressivo e un calo di viscosità nel
"solido"

> > con quella "ceramica", che

> invece si caratterizza per una decisa *irreversibilita'"
> del processo,
> e' veramente grave. E che pensasse a qualcosa di
> "irreversibile" lo
> viene fuori anche dalle parole successive:


anche il vetro è una miscela irreversibile, non cristallizza
col tempo (e cmq non tal quale)

[..]
> considerabile una
> ceramica proprio a causa di questa naturale
> "reversibilita'" del


ripeto : non c'entra la reversibilità, il fatto è che il
vetro è amorfo, nei ceramici sono presenti fasi cristalline
(spesso anche varie diverse)

> vetro stato solido e stato fuso. Chi invece guarda
> superficialmente
> solo alle proprieta' meccanica, potrebbe affermare che
> vetro e
> ceramiche sono simili, indifferente alla diversa genesi.


non è tanto la "genesi", è proprio il risultato che cambia.

Alcuni materiali sono vetrosi se cotti e riscaldati per
tempi insufficienti e possono cominciare a cristallizzare
molto lentamente.

La silice è il classico caso di materiale ostinatamente
amorfo, ma ciò non toglie che compressa e riscaldata per
milionate di anni possa anche cristallizzare come quarzo.

Anche l'anidride borica ha quella caratteristica, e in certa
misura l'anidride fosforica.

> Non per nulla buona parte delle ceramiche deve essere
> "formata"
> prima della sua trasformazione in ceramica. Proprio
> perche' non
> si puo' "fondere" a piacimento in stampi o per piegarla in
> lavorazione.


si non è prevista vera fusione, ma solo sinterizzazione dei
granuli.

Se fondesse si avrebbe una totale instabilità dimensionale
del pezzo foggiato (e ritiro inaccettabile, possibili
cricche etc nel raffreddamento)

la sinterizzazione è una fusione soltanto parziale, dove i
granuli si saldano nei punti di contatto, ma non interessa
la massa nell'insieme, e comincia a una T inferiore a quella
di fusione.

le piastrelle troppo cotte si imbarcano come tavole bagnate
: la parte che fonde ricristallizza e dopo tira come una
dannata.

[..]
> di un danno
> totale se dentro tubazioni o altro si forma della ceramica.
> Il vetro invece e' fondibile a piacere.


non è che la ceramica non sia fondibile : è che non si
lavora per fusione e colatura perché sarebbe "overkill" e
non sarebbe facile controllare il ritiro e nemmeno trovare
materiale da stampi così tanto più refrattario da gestire
una colata a 2000-2500 o peggio. Anche certi materiali da
utensili da taglio vengono usati come polveri e sinterizzati
(tipo il WC delle punte di vydia)

cmq per le ceramiche il discorso fusione è complicato dal
fatto che possono esistere fasi di una certa composizione
stabili solo a certi range di temperatura, che richiedono
tempi lunghi di residenza sopra una T minima per formarsi, e
potrebbero essere solo "metastabili" a T ambiente. Si
possono trovare a T ambiente se si tempra la scoria fusa con
aria fredda o persino in acqua fredda : la viscosità si
impenna e rimane congelata la fase stabile solo a T alta.
Per cui i ceramici (come certe leghe) sono materiali molto
"storia-dipendenti" in cui la composizione media totale dice
poco sulla struttura vera e la composizione delle varie fasi.

Il vetro normalmente è mono fasico, amorfo e perfettamente
uniforme in ogni punto, in questo la sua storia termica è un
po' meno importante (non del tutto cmq : la velocità di
raffreddamento conta, di fatti si può temprare pure lui).

> Ma mi pare di ricordare che
> ci sono quelli che distinguono le ceramiche tra "cristalline"
> (che sono quelle che amo definire le "vere ceramiche") e
> "amorfe"


vabbè sono cmq definizioni "di base" che sfiorano appena il
casino immondo della complessità strutturale dei ceramici.
Ma non solo : già il diagramma di fase ferro carbonio e il
problema della sua storia termica e meccanica fanno capire
quanto incasinino le cose le cristallizzazioni molto lente
in masse di alta viscosità. Le ceramiche sono ancora più
rognose dei metalli, perché i composti ionici hanno molta
più varietà di strutture e impaccamenti rispetto ai metallici.

Una ceramica "amorfa" in realtà non è amorfa in senso
strutturale schietto : è solo microcristallina, e magari
anche polifasica. Per esempio di materiale molto cristallino
ma polifasico : il granito. Lì si vede proprio la tessitura
disomogenea.

I minerali singoli, puri, si sono formati con tempi biblici.
Ad es. la mica per finestre trasparenti è perfetta
cristallina (curiosamente è trasparente come vetro !)

> che in realta' sarebbe il vetro, che a mio parere merita
> una sua
> classificazione separata dalle ceramiche (appunto vetro)
> proprio


beh il vetro è STRUTTURALMENTE semplice da descrivere in
quanto non ha struttura.

E la composizione analitica media definisce molto bene le
caratteristiche del blocco nel complesso.

Per un ceramico non è quasi mai vero.

> perche' e' uno stato totalmente reversibile, potendo
> "rifondere"
> passando per la stessa temperatura di fusione che l'ha
> portata
> allo stato di "vetro", cioe', ripetero' all'infinito, e' una
> caratteristiche "reversibile" determinante per un fluido.


si, in questo senso il vetro si può fondere e solidificare
reversibilmente un numero di volte arbitrario

In una ceramica si potrebbe persino avere una fusione ad una
T e poi cristallizzazione di qualcosa a T SUPERIORE !

I composti ionici sono un bordello incredibile

> Ed a tale proposito, osservo che come fluido di scambio
> energetico
> e' proprio l'acqua ad avere un grave difetto: quando
> solidifica
> spacca tutto. Cosa che vale per le sostanze che
> solidificandosi
> cristallizano.


no. Vale per le POCHISSIME sostanze che cristallizzando
aumentano di volume. In genere DIMINUISCONO (il solido è più
denso del liquido).

L'acqua è strana in questo. Non è proprio l'unica ma è raro

> Invece i nitrati sono innocui in questo aspetto.


si immagino che contraendosi non diano fastidio a nessuno

> Mi pare che all'ENI abbiano fatto confusione tra i
> problemi che
> l'industria petrolifera incontra nelle zone artiche usando
> l'acqua con quella dei nitrati.


io cmq preferirei di gran lunga sbloccare un impianto con
acqua congelata usando vapore che non sbloccare dei tubi
pieni di nitrati solidi.

> E poi, ancora le ceramiche resistono all'acqua: invece i
> nitrati,
> anche senza calore, ma usando una testata a getto d'acqua
> come
> quelli usati dai pozzi neri, possono essere "lavati" via
> da ogni tubazione.


si, questo si, è uno sbattimento ma con pazienza si
sciolgono senza problemi, specie con acqua bollente.

> E ricordiamo che nitrati e nitruri sono cose molto diverse.
> Ad esempio, il nitruro di sodio si decompone gia' a 87
> Celsius,
> altro che "fondere".
> E poi, esiste il nitruro di potassio ?


esistere esiste, ma non sono sostanze compatibili con: 
ossigeno, anidride carbonica, vapore acqueo, e praticamente
qualsiasi altro reagente.

I nitruri stabili sono in genere mostruosamente refrattari :
il più tosto in assoluto è BN (quello di boro) che è
isostrutturale al diamante / grafite, quasi altrettanto
refrattario, altrettanto DURO, e più resistente all'ossidazione.

Come diceva Tanka, molti nitruri (Specie interstiziali) sono
considerati ceramici. Già i romani nitruravano l'acciaio per
indurire il filo delle daghe

Discussioni simili