Z Wikipedii

Stan szklisty - stan skupienia, w którym materia nie posiada uporządkowania dalekiego zasięgu, a jedynie lokalne zagęszczenia materii zwane mikroobszarami, domenami lub klasterami, tworzące nieregularną więźbę i ograniczające się do objętości o średnicy nie przekraczającej 20 Å, a więc nie stanowiące siatki dyfrakcyjnej dla promieniowania elektromagnetycznego, jakim jest m. in. promieniowanie rentgenowskie.

Szkieł nie można identyfikować rentgenograficznie. cząsteczki znajdujące się w takich mikroobszarach ułożone są w koordynacji takiej jaka wynika z rzeczywistej budowy komórki elementarnej kryształu, jednak odległości pomiędzy molekułami nie zostały zachowane, przez co komórka staje się zdeformowana.

Taki stan rzeczy znajduje odzwierciedlenie we właściwościach szkieł. Ponieważ molekuły nie znajdują się „na swoich miejscach”, stan substancji nie odpowiada minimum lokalnemu energii. Ponieważ każdy z atomów tworzących szkło nieustannie dąży do tego minimum, stan szklisty nie jest, jak się często stwierdza, stanem metastabilnym. Porównując energie atomów tworzących regularną komórkę elementarną i zdeformowaną komórkę stanowiącą domenę szkła, łatwo dojść do wniosku iż atomy budujące kryształ są na niższym poziomie energetycznym niż w szkle.

To z kolei prowadzi do wniosku iż materia w stanie krystalicznym trudniej wchodzi w reakcję niż ta sama materia w stanie szklistym. Przykładem jest zwykłe szkło kwarcowe i piasek kwarcowy. W reakcji hydratacji faz klinkierowych (lub cementu) z udziałem piasku proces hydratacji przebiega wyraźnie wolniej niż w przypadku użycia szkła. Obie substancje zbudowane są z takich samych tetraedrów krzemotlenowych, jednak do zniszczenia struktury krystalicznej kwarcu potrzeba użyć pewnej energii (tzw. energii aktywacji) potrzebnej na zerwanie trwałych wiązań chemicznych tworzących strukturę kryształu. Szkło takiej struktury nie posiada, więc energia aktywacji może być znacznie niższa.

Bardzo często w celu zwiększenia reaktywności chemicznej substancji, przeprowadza się je w stan szklisty. Przeprowadzenie w stan szklisty polega na gwałtownym obniżeniu energii wewnętrznej (głównie kinetycznej - czyli po prostu ochłodzeniu) cząsteczek cieczy, aby te nie zdążyły ułożyć się w sieć krystaliczną.

O łatwości przechodzenia w stan szklisty decyduje głównie lepkość stopu, a raczej zmiana lepkości w funkcji temperatury. Lepkość większości krzemianów i glinokrzemianów występujących w przyrodzie bardzo się zmienia wraz z temperaturą, wiec stosunkowo łatwo przechodzą one w stan szklisty i można spotkać je w przyrodzie - np. szkliwa wulkaniczne. Dla substancji łatwo przechodzących w szkła wyróżnia się pewne charakterystyczne temperatury, m.in.:

• temperatura zeszklenia lub inaczej temperatura witryfikacji
• temperatura dewitryfikacji
• temperatura mięknienia

Lepkość stopu substancji trudno przechodzących w stan szklisty (np. metali) niemal się nie zmienia aż do punktu krystalizacji. Dlatego do przeprowadzenia metali w stan szklisty trzeba stosować trudne techniki chłodzenia.

W stan szklisty można przeprowadzić niemal wszystkie substancje krystaliczne topiące się z udziałem fazy ciekłej (niektóre substancje, np. dwutlenek węgla lub kamfora przechodzą w stan gazowy z pominięciem fazy ciekłej i odwrotnie - sublimacja, resublimacja), jeśli zastosuje się odpowiednią szybkość chłodzenia.