ガラスって何？液体、固体？なんで透明なの？変化するの？

ガラスって何？

ガラスとは、ガラス状態にある物質のことで、結晶化していない固体です。ガラス状態とは液体を結晶化させることなく冷却して、その粘度が固体と同じ程度に達した非結晶質状態あるいは無定形状態のことです。

液体と固体

液体や固体というのは、気体と合わせて物質の三態と言われています。ガラスに関るのは主に液体から固体の温度域ですので、その二つに焦点を当てます。液体は流動的な物質ですが、圧縮性が小さく、一定の密度を保ち、表面張力があるのが特徴です。

結晶と非晶質

ガラス以外の個体の物質を加熱すると融点において液体に変わります。これはその物質の結晶構造が解け分子や原子が互いに不規則に接している状態に変化しているためです。
結晶というのは、物質が固体である場合に存在する状態の一つです。外見上は多角形の平滑な面が組み合わされた多面体となります。

ガラスのような物質にはこのような結晶としての特徴はなく、非晶質と呼ばれ区別されています。本質的に無秩序な原子配列をとります。

ガラスの基本的性質

①透明度が高い。結晶に比べて緩やかな構造をしているためあまり光を遮りません。

②加工性が良い。加熱することでどのような形にも変形させることができます。固体からいきなり液体になるのではなく、徐々に粘度が小さくなるため柔らかい状態を作り出すことによって加工されます。

③安定性が高い。紫外線などによりほとんど劣化しないため強い衝撃を与えたり、加熱したりしなければ半永久的に形状が保たれます。

④熱伝導率が小さい。耐熱グラスなどは食器として使用することができます。