Maddeleri sınıflandırırken onları oluşturan atom yada moleküllerin dizilişine bakarız. Katı maddelerin atom dizilişleri düzenli kristal bir yapıya sahiptir. Ve yapılarındaki atomlar belirli konumlarda bulunurlar. Katı element atomlarının yani yüzde yüz saf olan katı elementlerinin mutlak sıfır sıcaklığında kristal yapısı mükemmel bir düzene sahiptir. Sıcaklık yükseldikçe kristal yapıda da bazı bozulmalar gözlenir. Yine de çoğu zaman bu bozulmaların oranı çok düşüktür.
Sıvı maddelerin ise element yapısında düzenlilik yoktur. Atomlar arası boşluklar fazladır ve atomlar istedikleri şekilde hareket edebilirler. Element atomlarının belirli bir düzeni olmadığından ve atomların sürekli yer değiştirebiliyor olduğundan belirli şekilleri de yoktur. Sıvıları belirli bir şekle sahip olan bir kabın içerisine koyduğunuzda bile atomlar kendi aralarında hareket etmeye devam edeceklerdir.
Sıvılar akışkandır. Tıpkı bir derenin akması, şelalenin hareketi gibi. Ancak sıvıların akışkanlıkları değişkendir. Nasıl katı maddelerin sertlik dereceleri farklı farklıysa, sıvı maddelerinde akışkanlık dereceleri farklıdır. Bu akışkanlığı fizik ve kimya bilimciler “sıvıların vizkozitesi” olarak tanımlıyor. Akışkanlığı şu şekilde daha somut hale getirebiliriz. Örneğin; Su ve balı düşünün koca birer sürahi su ve bal. İkisini de boşaltmaya başladığınızda aynı hızda bulundukları kapları boşaltmadıklarını görürsünüz. Balın akışkanlığının sudan daha yavaş olduğunu somut bir şekilde gözlemlenir. Suyun vizkozitesi düşük olduğundan dolayı daha hızlı akar. Balın ise vizkozitesi suya göre daha büyük olduğu için akışkanlığı daha yavaştır.İşte bilim adamları da camın katı mı yoksa sıvı bir madde mi olduğu sorusuna vizkozite ile cevap veriyorlar.
Cam üretilirken camı oluşturan ham maddeler (silisyum – kum, soda, dolamit, feldispat, boraks, kireç) çok yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılır. Bu sıcaklıklarda ham maddeler artık sıvı forma geçmiştir. Daha sonra malzeme çok hızlı bir biçimde soğutulmaya başlanır. Karışımın son sıcaklığı donma noktasının altına inip yine belirli bir miktarda akışkanlığı varsa bile artık görünüş itibari ile katı bir forma bürünüyor.
Daha öncede katılarla ilgili bilgi verilirken, katı maddelerin moleküllerinin mükemmel bir kristal dizilime sahip olduğunu söylemiştik. Ancak camın moleküler yapısına bakıldığında düzenli bir kristal yapısının olmadığı gözlemlenmiştir. Bu durumun nedeni ise soğutma işlemini hızlı bir şekilde yapılmasıdır.Ancak soğutma işlemi çok hızlı yapıldığı zaman küçük küçük kristaller oluşsa bile bu tanecikler belirli bir düzene giremeden katılaşma tamamlanır. Bu yüzden düzenli kristal yapısı olmaz.
Sonuç olarak camlar; akışkanlıklarının düşük (vizkozitesi yüksek) olması ve görünüşleri nedeniyle katılara, düzenli yapıları olamamaları nedeniyle sıvılara benzerler. Yani cam için amorf katı veya vizkozitesi yüksek sıvı diyebiliriz. Camın akışkanlığını şu şekilde de anlayabiliriz. Evlerimizde bulunan gerçek kristal bardaklar veya uzun yıllar bir köşede çay bardaklarına dikkat ettiyseniz elimizde hiç kuvvet uygulamadığımız halde kırılı verirler. Buda camın akışkanlığını her ne kadar göremiyor olsak dauzun yıllar sonra camdaki incelmelerden anlayabiliyoruz.
Kaynakça:
http://soruncevapliyalim.com/diger-odevler/9791-camin-ham-maddesi-nelerdir.html
http://www.bilgimanya.com/cam-nedir-hammaddesi-nedir-nasil-yapilir/
Yazar:Hatice Öztürk