ნივთიერების თხევადი მდგომარეობა. თხევადი თხევადი მდგომარეობის ზედაპირის თვისებები მატერიის ქიმია

ამორფული მყარი ნივთიერებები ცნობილი მყარი მდგომარეობის საკმაოდ საინტერესო ქვეჯგუფია. ჩვეულებრივ მყარ ობიექტში მოლეკულები კარგად არის ორგანიზებული და გადაადგილებისთვის დიდი ადგილი არ აქვთ. ეს აძლევს მყარს მაღალ სიბლანტეს, რაც არის ნაკადისადმი წინააღმდეგობის საზომი. სითხეებს, თავის მხრივ, აქვთ დეზორგანიზებული მოლეკულური სტრუქტურა, რაც მათ საშუალებას აძლევს მიედინონ, გავრცელდნენ, შეცვალონ ფორმა და მიიღონ კონტეინერის ფორმა, რომელშიც არიან. ამორფული მყარი ნივთიერებები სადღაც ამ ორ მდგომარეობას შორისაა. ვიტრიფიკაციის პროცესში სითხეები გაცივდება და მათი სიბლანტე იზრდება მანამ, სანამ ნივთიერება აღარ მიედინება სითხესავით, მაგრამ მისი მოლეკულები რჩება მოუწესრიგებელი და არ იღებენ კრისტალურ სტრუქტურას, როგორც ჩვეულებრივი მყარი.

ამორფული მყარის ყველაზე გავრცელებული მაგალითია მინა. ათასობით წლის განმავლობაში ადამიანები ამზადებდნენ მინას სილიციუმის დიოქსიდისგან. როდესაც მინის მწარმოებლები აცივებენ სილიციუმს მისი თხევადი მდგომარეობიდან, ის რეალურად არ მყარდება, როცა დნობის წერტილს ქვემოთ ეცემა. ტემპერატურის ვარდნასთან ერთად, სიბლანტე იზრდება და ნივთიერება უფრო რთული ხდება. თუმცა, მისი მოლეკულები კვლავ მოუწესრიგებელი რჩება. და შემდეგ მინა ხდება ამორფული და ამავე დროს მყარი. ამ გარდამავალმა პროცესმა ხელოსნებს საშუალება მისცა შეექმნათ ლამაზი და ირეალური მინის სტრუქტურები.

რა არის ფუნქციური განსხვავება ამორფულ მყარ და ნორმალურ მყარ მდგომარეობას შორის? ყოველდღიურ ცხოვრებაში ეს არ არის განსაკუთრებით შესამჩნევი. მინა მთლიანად მყარი ჩანს, სანამ არ შეისწავლით მას მოლეკულურ დონეზე. და მითი იმის შესახებ, რომ მინა დროთა განმავლობაში წვეთება, ერთი პენიც არ ღირს. ყველაზე ხშირად, ამ მითს მხარს უჭერს არგუმენტი, რომ ეკლესიებში ძველი მინა ძირში უფრო სქელი ჩანს, მაგრამ ეს გამოწვეულია შუშის აფეთქების პროცესის არასრულყოფილებით მინის შექმნის დროს. ამასთან, ამორფული მყარი ნივთიერებების შესწავლა, როგორიცაა მინა, საინტერესოა მეცნიერული თვალსაზრისით ფაზური გადასვლებისა და მოლეკულური სტრუქტურის შესასწავლად.

სუპერკრიტიკული სითხეები (სითხეები)

ფაზური გადასვლების უმეტესობა ხდება გარკვეულ ტემპერატურასა და წნევაზე. საყოველთაოდ ცნობილია, რომ ტემპერატურის მატება საბოლოოდ აქცევს სითხეს გაზად. თუმცა, როდესაც წნევა იზრდება ტემპერატურასთან ერთად, სითხე ნახტომს აკეთებს სუპერკრიტიკული სითხეების სფეროში, რომლებსაც აქვთ როგორც აირის, ასევე სითხის თვისებები. მაგალითად, სუპერკრიტიკულ სითხეებს შეუძლიათ გაიარონ მყარი ნივთიერებები, როგორიცაა აირი, მაგრამ ასევე შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც გამხსნელი, როგორც სითხე. საინტერესოა, რომ სუპერკრიტიკული სითხე შეიძლება უფრო მეტად იყოს გაზის მსგავსი ან სითხის მსგავსი, ეს დამოკიდებულია წნევისა და ტემპერატურის კომბინაციაზე. ამან მეცნიერებს საშუალება მისცა ეპოვათ მრავალი განაცხადი სუპერკრიტიკული სითხეებისთვის.

მიუხედავად იმისა, რომ სუპერკრიტიკული სითხეები არც ისე გავრცელებულია, როგორც ამორფული მყარი, თქვენ ალბათ მათთან ურთიერთქმედებთ ისევე ხშირად, როგორც მინასთან. სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგი უყვართ ლუდის მწარმოებელ კომპანიებს მისი უნარის გამო იმოქმედოს როგორც გამხსნელი სვიასთან რეაგირებისას, და ყავის კომპანიები იყენებენ მას საუკეთესო ყავის გარეშე კოფეის მოსამზადებლად. სუპერკრიტიკული სითხეები ასევე გამოიყენება ჰიდროლიზის უფრო ეფექტური გასაუმჯობესებლად და ელექტროსადგურების მუშაობის უფრო მაღალ ტემპერატურაზე. ზოგადად, თქვენ ალბათ იყენებთ ზეკრიტიკული სითხის ქვეპროდუქტებს ყოველდღე.

დეგენერაციული გაზი

მიუხედავად იმისა, რომ ამორფული მყარი ნივთიერებები მაინც გვხვდება პლანეტა დედამიწაზე, გადაგვარებული მატერია მხოლოდ ვარსკვლავების გარკვეულ ტიპებშია ნაპოვნი. დეგენერირებული გაზი არსებობს, როდესაც ნივთიერების გარე წნევა განისაზღვრება არა ტემპერატურით, როგორც დედამიწაზე, არამედ რთული კვანტური პრინციპებით, კერძოდ, პაულის პრინციპით. ამის გამო, დეგენერირებული ნივთიერების გარე წნევა შენარჩუნდება მაშინაც კი, თუ ნივთიერების ტემპერატურა აბსოლუტურ ნულამდე დაეცემა. ცნობილია დეგენერირებული მატერიის ორი ძირითადი ტიპი: ელექტრონ-დეგენერატი და ნეიტრონ-დეგენერატი.

ელექტრონულად გადაგვარებული მატერია ძირითადად თეთრ ჯუჯებშია. იგი წარმოიქმნება ვარსკვლავის ბირთვში, როდესაც ბირთვის გარშემო არსებული მატერიის მასა ცდილობს შეკუმშოს ბირთვის ელექტრონები დაბალ ენერგეტიკულ მდგომარეობაში. თუმცა, პაულის პრინციპის მიხედვით, ორი იდენტური ნაწილაკი არ შეიძლება იყოს ერთსა და იმავე ენერგეტიკულ მდგომარეობაში. ამრიგად, ნაწილაკები მატერიას ბირთვის ირგვლივ „უძვრენ“ და ქმნიან წნევას. ეს შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ვარსკვლავის მასა 1,44 მზის მასაზე ნაკლებია. როდესაც ვარსკვლავი აჭარბებს ამ ზღვარს (ცნობილია როგორც ჩანდრასეხარის ზღვარი), ის უბრალოდ იშლება ნეიტრონულ ვარსკვლავად ან შავ ხვრელად.

როდესაც ვარსკვლავი იშლება და ხდება ნეიტრონული ვარსკვლავი, მას აღარ აქვს ელექტრონ-დეგენერირებული მატერია, იგი შედგება ნეიტრონით გადაგვარებული მატერიისგან. იმის გამო, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავი მძიმეა, ელექტრონები ერწყმის მის ბირთვში არსებულ პროტონებს და წარმოქმნიან ნეიტრონებს. თავისუფალ ნეიტრონებს (ატომის ბირთვში შეკრული ნეიტრონები) ნახევარგამოყოფის პერიოდი 10,3 წუთია. მაგრამ ნეიტრონული ვარსკვლავის ბირთვში, ვარსკვლავის მასა საშუალებას აძლევს ნეიტრონებს იარსებონ ბირთვების გარეთ და წარმოქმნან ნეიტრონით გადაგვარებული მატერია.

შეიძლება არსებობდეს გადაგვარებული მატერიის სხვა ეგზოტიკური ფორმებიც, მათ შორის უცნაური მატერია, რომელიც შეიძლება არსებობდეს კვარკის ვარსკვლავების იშვიათ ვარსკვლავურ ფორმაში. კვარკის ვარსკვლავები არის სტადია ნეიტრონულ ვარსკვლავსა და შავ ხვრელს შორის, სადაც ბირთვში არსებული კვარკები წყდება და ქმნიან თავისუფალი კვარკების წვნიანს. ჩვენ ჯერ არ დაგვიკვირვებია ამ ტიპის ვარსკვლავი, მაგრამ ფიზიკოსები აღიარებენ მათ არსებობას.

ზესთხევადობა

მოდით დავბრუნდეთ დედამიწაზე ზესთხევადების განსახილველად. ზესთხევადობა არის მატერიის მდგომარეობა, რომელიც არსებობს ჰელიუმის, რუბიდიუმის და ლითიუმის გარკვეულ იზოტოპებში, რომლებიც გაცივებულია აბსოლუტურ ნულამდე. ეს მდგომარეობა მსგავსია ბოზე-აინშტაინის კონდენსატის (Bose-Einstein condensate, BEC), რამდენიმე განსხვავებებით. ზოგიერთი BEC არის ზესთხევადი და ზოგიერთი ზესთხევადი არის BEC, მაგრამ ყველა არ არის იდენტური.

თხევადი ჰელიუმი ცნობილია თავისი ზესთხევადობით. როდესაც ჰელიუმი გაცივდება "ლამბდას წერტილამდე" -270 გრადუს ცელსიუსამდე, სითხის ნაწილი ხდება ზესთხევადი. თუ თქვენ გაგრილებთ ნივთიერებების უმეტესობას გარკვეულ წერტილამდე, ატომებს შორის მიზიდულობა გადალახავს ნივთიერების თერმულ ვიბრაციას, რაც მათ საშუალებას აძლევს შექმნან მყარი სტრუქტურა. მაგრამ ჰელიუმის ატომები ერთმანეთთან იმდენად სუსტად ურთიერთქმედებენ, რომ თითქმის აბსოლუტური ნულის ტემპერატურაზე თხევადად დარჩენა შეუძლიათ. გამოდის, რომ ამ ტემპერატურაზე ცალკეული ატომების მახასიათებლები ერთმანეთს ემთხვევა, რაც იწვევს უცნაურ ზესთხევადობის თვისებებს.

ზესითხეებს არ აქვთ შიდა სიბლანტე. საცდელ მილში მოთავსებული სუპერსითხეები იწყებენ ცოცხალ მილის გვერდებზე ცოცხალს, როგორც ჩანს, ეწინააღმდეგებიან გრავიტაციისა და ზედაპირული დაძაბულობის კანონებს. თხევადი ჰელიუმი ადვილად ჟონავს, რადგან მას შეუძლია გაცურდეს თუნდაც მიკროსკოპული ხვრელების მეშვეობით. ზესთხევადობას ასევე აქვს უცნაური თერმოდინამიკური თვისებები. ამ მდგომარეობაში ნივთიერებებს აქვთ ნულოვანი თერმოდინამიკური ენტროპია და უსასრულო თბოგამტარობა. ეს ნიშნავს, რომ ორი ზესთხევადი არ შეიძლება იყოს თერმულად განსხვავებული. თუ ზესთხევად ნივთიერებას სითბოს დაუმატებთ, ის ისე სწრაფად გაატარებს მას, რომ წარმოიქმნება სითბური ტალღები, რომლებიც არ არის დამახასიათებელი ჩვეულებრივი სითხეებისთვის.

ბოზე-აინშტაინის კონდენსატი

ბოზე-აინშტაინის კონდენსატი, ალბათ, მატერიის ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ბუნდოვანი ფორმაა. პირველ რიგში, ჩვენ უნდა გავიგოთ რა არის ბოზონები და ფერმიონები. ფერმიონი არის ნაწილაკი ნახევრად მთელი რიცხვის სპინით (როგორც ელექტრონი) ან კომპოზიტური ნაწილაკი (როგორც პროტონი). ეს ნაწილაკები ემორჩილებიან პაულის გამორიცხვის პრინციპს, რომელიც ელექტრონებით გადაგვარებული მატერიის არსებობის საშუალებას იძლევა. თუმცა, ბოზონს აქვს სრული სპინი და რამდენიმე ბოზონს შეუძლია დაიკავოს იგივე კვანტური მდგომარეობა. ბოზონები მოიცავს ნებისმიერ ძალის მატარებელ ნაწილაკებს (როგორიცაა ფოტონები), ასევე ზოგიერთ ატომს, მათ შორის ჰელიუმ-4 და სხვა გაზებს. ამ კატეგორიის ელემენტები ცნობილია როგორც ბოზონის ატომები.

ამ სიაში მატერიის ბოლო მდგომარეობაზე საუბრისას, განიხილეთ მდგომარეობა, რომელმაც ეს ყველაფერი დაიწყო: კვარკ-გლუონური პლაზმა. ადრეულ სამყაროში მატერიის მდგომარეობა მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდა კლასიკურისგან. პირველი, ცოტა ფონი.

კვარკები არის ელემენტარული ნაწილაკები, რომლებსაც ვხვდებით ჰადრონებში (როგორიცაა პროტონები და ნეიტრონები). ადრონები შედგება სამი კვარკისგან ან ერთი კვარკისგან და ერთი ანტიკვარკისგან. კვარკებს აქვთ წილადი მუხტები და გლუონებით იმართება, რომლებიც ძლიერი ბირთვული ძალის გაცვლის ნაწილაკებს წარმოადგენენ.

ბუნებაში თავისუფალ კვარკებს არ ვხედავთ, მაგრამ დიდი აფეთქების შემდეგ, თავისუფალი კვარკები და გლუონები არსებობდნენ ერთი მილიწამის განმავლობაში. ამ დროის განმავლობაში, სამყაროს ტემპერატურა იმდენად მაღალი იყო, რომ კვარკები და გლუონები თითქმის სინათლის სიჩქარით მოძრაობდნენ. ამ პერიოდის განმავლობაში, სამყარო მთლიანად შედგებოდა ამ ცხელი კვარკ-გლუონური პლაზმისგან. წამის მეორე ნაწილის შემდეგ სამყარო საკმარისად გაცივდა იმისთვის, რომ წარმოიქმნას მძიმე ნაწილაკები, როგორიცაა ჰადრონები და კვარკებმა დაიწყეს ურთიერთქმედება ერთმანეთთან და გლუონებთან. იმ მომენტიდან დაიწყო ჩვენთვის ცნობილი სამყაროს ფორმირება და ჰადრონებმა დაიწყეს კავშირი ელექტრონებთან, ქმნიდნენ პრიმიტიულ ატომებს.

უკვე თანამედროვე სამყაროში, მეცნიერები ცდილობდნენ ხელახლა შეექმნათ კვარკ-გლუონური პლაზმა ნაწილაკების დიდ ამაჩქარებლებში. ამ ექსპერიმენტების დროს მძიმე ნაწილაკები, როგორიცაა ჰადრონები, შეეჯახნენ ერთმანეთს, რის შედეგადაც შეიქმნა ტემპერატურა, რომლის დროსაც კვარკები მოკლე დროში დაშორდნენ. ამ ექსპერიმენტების დროს ჩვენ ბევრი რამ ვისწავლეთ კვარკ-გლუონური პლაზმის თვისებების შესახებ, რომელიც სრულიად უხახუნო და უფრო თხევადი იყო ვიდრე ჩვეულებრივი პლაზმა. მატერიის ეგზოტიკურ მდგომარეობებზე ექსპერიმენტები საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ ბევრი რამ იმის შესახებ, თუ როგორ და რატომ ჩამოყალიბდა ჩვენი სამყარო, როგორც ვიცით.

listverse.com-ის მასალებზე დაყრდნობით

კითხვაზე თხევადი ნივთიერებების მაგალითები. ავტორის მიერ მოცემული ნინა ბულატოვასაუკეთესო პასუხია H2O - წყალი, თხევადი ლითონი - ვერცხლისწყალი! თხევადი მდგომარეობა ჩვეულებრივ განიხილება მყარ და აირს შორის შუალედად: აირი არ ინარჩუნებს არც მოცულობას და არც ფორმას, მაგრამ მყარი ინარჩუნებს ორივეს.
თხევადი სხეულების ფორმა შეიძლება განისაზღვროს მთლიანად ან ნაწილობრივ იმით, რომ მათი ზედაპირი ელასტიური მემბრანავით იქცევა. ასე რომ, წყალი შეიძლება შეგროვდეს წვეთებით. მაგრამ სითხეს შეუძლია მიედინება თუნდაც მისი სტაციონარული ზედაპირის ქვეშ და ეს ასევე ნიშნავს, რომ ფორმა (თხევადი სხეულის შიდა ნაწილები) არ არის დაცული.
თხევადი მოლეკულებს არ აქვთ გარკვეული პოზიცია, მაგრამ ამავე დროს მათ არ აქვთ გადაადგილების სრული თავისუფლება. მათ შორის არის მიზიდულობა, საკმარისად ძლიერი, რომ ახლოს შეინარჩუნოს.
თხევად მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერება არსებობს გარკვეული ტემპერატურის დიაპაზონში, რომლის ქვემოთ ის იქცევა მყარ მდგომარეობაში (ხდება კრისტალიზაცია ან გადაქცევა მყარ მდგომარეობაში ამორფულ მდგომარეობაში - მინა), რომლის ზემოთაც იგი იქცევა აირისებრ მდგომარეობაში (ხდება აორთქლება). ამ ინტერვალის საზღვრები დამოკიდებულია წნევაზე.
როგორც წესი, თხევად მდგომარეობაში მყოფ ნივთიერებას აქვს მხოლოდ ერთი მოდიფიკაცია. (ყველაზე მნიშვნელოვანი გამონაკლისი არის კვანტური სითხეები და თხევადი კრისტალები.) ამიტომ, უმეტეს შემთხვევაში, სითხე არის არა მხოლოდ აგრეგაციის მდგომარეობა, არამედ თერმოდინამიკური ფაზა (თხევადი ფაზა).
ყველა სითხე ჩვეულებრივ იყოფა სუფთა სითხეებად და ნარევებად. სითხეების ზოგიერთ ნარევს სიცოცხლისთვის დიდი მნიშვნელობა აქვს: სისხლი, ზღვის წყალი და ა.შ. სითხეებს შეუძლიათ გამხსნელების როლი იმოქმედონ.
[რედაქტირება]
სითხეების ფიზიკური თვისებები
სითხე
სითხეების მთავარი თვისება არის სითხე. თუ წონასწორობაში მყოფი სითხის ნაწილზე გარე ძალა ვრცელდება, მაშინ თხევადი ნაწილაკების ნაკადი წარმოიქმნება იმ მიმართულებით, რომლითაც ეს ძალა გამოიყენება: სითხე მიედინება. ამრიგად, გაუწონასწორებელი გარე ძალების გავლენის ქვეშ, სითხე არ ინარჩუნებს ფორმას და ნაწილების შედარებით განლაგებას და, შესაბამისად, იღებს ჭურჭლის ფორმას, რომელშიც ის მდებარეობს.
პლასტიკური მყარისგან განსხვავებით, სითხეს არ აქვს გამოსავლიანობა: საკმარისია თვითნებურად მცირე გარეგანი ძალის გამოყენება სითხის გასადინებლად.
მოცულობის კონსერვაცია
სითხის ერთ-ერთი დამახასიათებელი თვისება ის არის, რომ მას აქვს გარკვეული მოცულობა (მუდმივი გარე პირობებში). სითხეები ძალიან რთულია მექანიკურად შეკუმშვა, რადგან, აირებისგან განსხვავებით, მოლეკულებს შორის ძალიან ცოტა თავისუფალი სივრცეა. ჭურჭელში ჩასმული სითხეზე ზეწოლა გადაეცემა ამ სითხის მოცულობის თითოეულ წერტილს ცვლილების გარეშე (პასკალის კანონი მოქმედებს გაზებზეც). ეს ფუნქცია, ძალიან დაბალ შეკუმშვასთან ერთად, გამოიყენება ჰიდრავლიკურ მანქანებში.
სითხეები ჩვეულებრივ მატულობენ მოცულობაში (ფართოვდებიან) გაცხელებისას და მცირდება მოცულობაში (კონტრაქტი) გაციებისას. თუმცა, არსებობს გამონაკლისები, მაგალითად, წყალი იკუმშება გაცხელებისას, ნორმალურ წნევაზე და ტემპერატურაზე 0 °C-დან დაახლოებით 4 °C-მდე.
სიბლანტე
გარდა ამისა, სითხეებს (გაზების მსგავსად) ახასიათებთ სიბლანტე. იგი განისაზღვრება, როგორც უნარი, წინააღმდეგობა გაუწიოს ერთი ნაწილის მოძრაობას მეორესთან მიმართებაში - ანუ, როგორც შინაგანი ხახუნის.
როდესაც სითხის მიმდებარე ფენები მოძრაობენ ერთმანეთთან შედარებით, გარდაუვალია მოლეკულების შეჯახება გარდა იმისა, რაც გამოწვეულია თერმული მოძრაობით. წარმოიქმნება ძალები, რომლებიც აფერხებენ მოწესრიგებულ მოძრაობას. ამ შემთხვევაში მოწესრიგებული მოძრაობის კინეტიკური ენერგია იქცევა თერმულ ენერგიად - მოლეკულების ქაოტური მოძრაობის ენერგიად.
ჭურჭელში მყოფი სითხე, რომელიც მოძრაობაშია და დატოვებული, თანდათან გაჩერდება, მაგრამ მისი ტემპერატურა გაიზრდება.

სითხეები იკავებენ შუალედურ ადგილს აირისებრ და მყარ ნივთიერებებს შორის. დუღილის წერტილებთან მიახლოებულ ტემპერატურაზე სითხეების თვისებები უახლოვდება გაზების თვისებებს; დნობის წერტილთან ახლოს ტემპერატურაზე სითხეების თვისებები უახლოვდება მყარი ნივთიერებების თვისებებს. თუ მყარ ნივთიერებებს ახასიათებს ნაწილაკების მკაცრი დალაგება, რომელიც ვრცელდება ასობით ათასამდე ინტერატომურ ან ინტერმოლეკულურ რადიუსზე დისტანციებზე, მაშინ თხევად ნივთიერებაში ჩვეულებრივ არ არის რამდენიმე ათეულზე მეტი მოწესრიგებული ნაწილაკი - ეს აიხსნება იმით. რომ წესრიგი ნაწილაკებს შორის თხევადი ნივთიერების სხვადასხვა ადგილას ასევე სწრაფად წარმოიქმნება, რომელიც კვლავ "ეროზირდება" ნაწილაკების თერმული ვიბრაციით. ამავდროულად, თხევადი ნივთიერების ნაწილაკების საერთო შეფუთვის სიმკვრივე ოდნავ განსხვავდება მყარი ნივთიერებისგან - შესაბამისად, მათი სიმკვრივე უახლოვდება მყარი ნივთიერებების სიმკვრივეს და მათი შეკუმშვა ძალიან დაბალია. მაგალითად, თხევადი წყლის მიერ დაკავებული მოცულობის 1%-ით შესამცირებლად საჭიროა ~200 ატმ წნევა, ხოლო აირების მოცულობის იგივე შემცირებისთვის საჭიროა დაახლოებით 0,01 ატმ წნევა. შესაბამისად, სითხეების შეკუმშვა არის დაახლოებით 200: 0,01 = 20000-ჯერ ნაკლები აირების შეკუმშვაზე.

ზემოთ აღინიშნა, რომ სითხეებს აქვთ გარკვეული მოცულობა და იღებენ ჭურჭლის ფორმას, რომელშიც ისინი მდებარეობს; ეს თვისებები ბევრად უფრო ახლოს არის მყარი ნივთიერების თვისებებთან, ვიდრე აირისებრი. თხევადი მდგომარეობის მყარ მდგომარეობასთან სიახლოვე დასტურდება აგრეთვე აორთქლების სტანდარტული ენთალპიების ∆H° eva და დH° pl დნობის სტანდარტული ენთალპიების შესახებ მონაცემებით. აორთქლების სტანდარტული ენთალპიაარის სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა 1 მოლი სითხის ორთქლად გადაქცევისთვის 1 ატმზე (101,3 კპა). იგივე რაოდენობის სითბო გამოიყოფა, როდესაც 1 მოლი ორთქლი კონდენსირდება სითხეში 1 ატმოსფეროზე. სითბოს რაოდენობას, რომელიც მოიხმარს 1 მოლი მყარი ნივთიერების თხევად გადაქცევას 1 ატმოსფეროზე ეწოდება შერწყმის სტანდარტული ენთალპია(იგივე სითბო გამოიყოფა, როდესაც 1 მოლი სითხე „იყინება“ („გამკვრივდება“) 1 ატმ-ზე). ცნობილია, რომ ∆Н° pl გაცილებით ნაკლებია ∆Н° isp-ის შესაბამის მნიშვნელობებზე, რაც ადვილი გასაგებია, ვინაიდან მყარი მდგომარეობიდან თხევადში გადასვლას თან ახლავს ინტერმოლეკულური მიზიდულობის ნაკლები დარღვევა, ვიდრე გარდამავალს. თხევადი მდგომარეობიდან აირისებურ მდგომარეობაში.

სითხეების რიგი სხვა მნიშვნელოვანი თვისებები უფრო ჰგავს გაზების თვისებებს. ასე რომ, გაზების მსგავსად, სითხეებს შეუძლიათ დენა - ამ თვისებას სითხე ეწოდება. ნაკადისადმი წინააღმდეგობა განისაზღვრება სიბლანტის მიხედვით. სითხესა და სიბლანტეზე გავლენას ახდენს თხევადი მოლეკულებს შორის მიმზიდველი ძალები, მათი ფარდობითი მოლეკულური წონა და რიგი სხვა ფაქტორები. სითხეების სიბლანტე 100-ჯერ მეტია, ვიდრე აირები. ისევე, როგორც აირები, სითხეებს შეუძლიათ დიფუზირება, თუმცა გაცილებით ნელა, რადგან თხევადი ნაწილაკები ბევრად უფრო მჭიდროდ არის შეფუთული, ვიდრე აირის ნაწილაკები.

სითხის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისება მისი ზედაპირული დაძაბულობა(ეს თვისება არ არის თანდაყოლილი არც გაზებში და არც მყარ ნაწილებში). სითხეში მოლეკულა ერთნაირად მოქმედებს ინტერმოლეკულური ძალებით ყველა მხრიდან. თუმცა, სითხის ზედაპირზე ამ ძალების ბალანსი ირღვევა და შედეგად, „ზედაპირის“ მოლეკულები აღმოჩნდებიან სითხეში მიმართული გარკვეული შედეგიანი ძალის გავლენის ქვეშ. ამ მიზეზით, სითხის ზედაპირი დაძაბულობის მდგომარეობაშია. ზედაპირული დაძაბულობა- ეს არის მინიმალური ძალა, რომელიც ზღუდავს თხევადი ნაწილაკების მოძრაობას სითხის სიღრმეში და ამით იცავს სითხის ზედაპირს შეკუმშვისგან. ეს არის ზედაპირული დაძაბულობა, რომელიც ხსნის თავისუფლად ჩამოვარდნილი თხევადი ნაწილაკების „წვეთი ფორმის“ ფორმას.

როგორც ცნობილია, თხევად მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერება ინარჩუნებს მოცულობას, მაგრამ იღებს იმ ჭურჭლის ფორმას, რომელშიც ის მდებარეობს. მოდით გავარკვიოთ, როგორ ხსნის ამას მოლეკულური კინეტიკური თეორია.

სითხის მოცულობის კონსერვაცია ადასტურებს, რომ მიზიდულობის ძალები მოქმედებს მის მოლეკულებს შორის. შესაბამისად, სითხის მოლეკულებს შორის მანძილი უნდა იყოს მოლეკულური მოქმედების რადიუსზე ნაკლები. ასე რომ, თუ ჩვენ აღვწერთ მოლეკულური მოქმედების სფეროს თხევადი მოლეკულის გარშემო, მაშინ ამ სფეროს შიგნით იქნება მრავალი სხვა მოლეკულის ცენტრები, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ჩვენს მოლეკულასთან.

ურთიერთქმედების ეს ძალები აკავებენ თხევადი მოლეკულას მის დროებით წონასწორობის პოზიციის მახლობლად დაახლოებით 10-12-10-10 წმ, რის შემდეგაც იგი გადახტება ახალ დროებით წონასწორობის პოზიციაზე, დაახლოებით მისი დიამეტრის მანძილზე. ნახტომებს შორის თხევადი მოლეკულები განიცდიან რხევად მოძრაობას დროებითი წონასწორობის პოზიციის გარშემო. დრო მოლეკულის ორ გადახტომას შორის ერთი პოზიციიდან მეორეზე ეწოდება მოწესრიგებული ცხოვრების დრო. ეს დრო დამოკიდებულია სითხის ტიპზე და ტემპერატურაზე. როდესაც სითხე თბება, მოლეკულების საშუალო ბინადრობის დრო მცირდება.

უმოძრაო ცხოვრების დროს (დაახლოებით 10-11 წმ) თხევადი მოლეკულების უმეტესი ნაწილი ინარჩუნებს წონასწორობის პოზიციებს და მათი მხოლოდ მცირე ნაწილი ახერხებს ახალ წონასწორობის პოზიციებზე გადასვლას ამ დროის განმავლობაში. უფრო დიდი ხნის განმავლობაში, თხევადი მოლეკულების უმეტესობას ექნება დრო, შეცვალოს მათი მდებარეობა.ამიტომ, სითხეს აქვს სითხე და იღებს ჭურჭლის ფორმას, რომელშიც ის მდებარეობს.

ვინაიდან სითხის მოლეკულები განლაგებულიათითქმის ერთმანეთთან ახლოს, მაშასადამე, საკმარისად დიდი კინეტიკური ენერგიის მიღების შემდეგ, თუმცა მათ შეუძლიათ გადალახონ უახლოესი მეზობლების მიზიდულობა და დატოვონ მოქმედების სფერო, ისინი მოხვდებიან სხვა მოლეკულების მოქმედების სფეროში და აღმოჩნდებიან ახალი დროებითი წონასწორობის პოზიცია. მხოლოდ სითხის თავისუფალ ზედაპირზე მდებარე მოლეკულებს შეუძლიათ სითხიდან გაფრენა, რაც ხსნის მისი აორთქლების პროცესს.

ასე რომ, თუ ძალიან მცირე მოცულობა იზოლირებულია სითხეში, მაშინ დასახლებული სიცოცხლის დროს მასში არის მოლეკულების მოწესრიგებული განლაგება, მსგავსია მათი განლაგება მყარი კრისტალურ ბადეში. შემდეგ ის იშლება, მაგრამ წარმოიქმნება სხვა ადგილას. ამრიგად, სითხის მიერ დაკავებული მთელი სივრცე, როგორც ჩანს, შედგება მრავალი კრისტალური ბირთვისგან, რომლებიც, თუმცა, არასტაბილურია, ანუ ზოგან იშლება, ზოგან კი კვლავ წარმოიქმნება.

ასე რომ, მცირე მოცულობის სითხეში არის მისი მოლეკულების მოწესრიგებული განლაგება, მაგრამ დიდ მოცულობაში ის ქაოტური გამოდის. ამ გაგებით ისინი ამას ამბობენ სითხეში არის მოლეკულების განლაგების მოკლე დისტანციური წესრიგი და არა შორი დისტანციური რიგი.ამ თხევად სტრუქტურას ე.წ კვაზიკრისტალური(კრისტალის მსგავსი). გაითვალისწინეთ, რომ საკმარისად ძლიერი გათბობით, დაბინძურების დრო ძალიან მოკლე ხდება და სითხეში მცირე დიაპაზონის წესრიგი პრაქტიკულად ქრება.

სითხეს შეუძლია აჩვენოს მყარი მექანიკური თვისებები. თუ სითხეზე ძალის მოქმედების დრო მოკლეა, მაშინ სითხე ავლენს დრეკად თვისებებს. მაგალითად, როდესაც ჯოხი წყლის ზედაპირზე მკვეთრად ხვდება, ჯოხი შეიძლება ხელიდან გამოფრინდეს ან გატყდეს; ქვა შეიძლება ისე გაისროლოს, რომ როდესაც ის წყლის ზედაპირს მოხვდება, გადმოხტება და მხოლოდ რამდენიმე ნახტომის შემდეგ ჩაიძიროს წყალში.თუ სითხეზე ზემოქმედების დრო გრძელია, მაშინ ელასტიურობის ნაცვლად, სითხესითხეები. მაგალითად, ხელი ადვილად აღწევს წყალში.

როდესაც ძალა მიემართება სითხის ნაკადს მცირე ხნით, ეს უკანასკნელი აღმოაჩენს სისუსტე. სითხის დაჭიმვის სიძლიერე, თუმცა ნაკლებია, ვიდრე მყარი, მაგრამ არ ჩამოუვარდება მათ სიდიდით. წყლისთვის ეს არის 2.5 * 10 7 Pa. კომპრესიულობასითხე ასევე ძალიან მცირეა, თუმცა უფრო დიდია, ვიდრე იგივე ნივთიერებების მყარ მდგომარეობაში. მაგალითად, როდესაც წნევა იზრდება 1 ატმ-ით, წყლის მოცულობა მცირდება 50 ppm-ით.

სითხის შიგნით შესვენება, რომელიც არ შეიცავს უცხო ნივთიერებებს, მაგალითად, ჰაერს, შეიძლება მოხდეს მხოლოდ სითხეზე ინტენსიური ზემოქმედებით, მაგალითად, როდესაც პროპელერები ბრუნავენ წყალში, ან როდესაც ულტრაბგერითი ტალღები ვრცელდება სითხეში. სითხის შიგნით ასეთი სიცარიელე დიდხანს ვერ იარსებებს და უეცრად იშლება, ანუ ქრება.ამ ფენომენს ე.წ კავიტაცია(ბერძნულიდან "cavitas" - ღრუ). ეს იწვევს პროპელერების სწრაფ ცვეთას.

ამრიგად, სითხეებს ბევრი საერთო თვისება აქვთ მყარი ნივთიერებების თვისებებთან. თუმცა, რაც უფრო მაღალია სითხის ტემპერატურა, მით უფრო უახლოვდება მისი თვისებები მკვრივი გაზების თვისებებს და მით უფრო განსხვავდებიან ისინი მყარი ნივთიერებებისგან.ეს ნიშნავს, რომ თხევადი მდგომარეობა შუალედურია ნივთიერების მყარ და აირისებრ მდგომარეობებს შორის.

აქვე აღვნიშნოთ, რომ როდესაც ნივთიერება გადადის მყარი მდგომარეობიდან თხევადში, თვისებების ნაკლებად დრამატული ცვლილება ხდება, ვიდრე თხევადიდან აირისებრში გადასვლისას. ეს ნიშნავს, რომ ზოგადად რომ ვთქვათ, ნივთიერების თხევადი მდგომარეობის თვისებები უფრო ახლოს არის მყარი მდგომარეობის თვისებებთან, ვიდრე აირისებური მდგომარეობის თვისებებთან.

სითხეებიარის ნივთიერებები, რომლებიც ნორმალურ პირობებში არიან აგრეგაციის თხევად მდგომარეობაში. გარე ნიშნების მიხედვით, ამ მდგომარეობას ახასიათებს სითხის მოცემული ნაწილისთვის მუდმივი მოცულობის არსებობა, სითხე და თანდათანობით აორთქლების უნარი. სითხის სწორი ფორმაა ბურთი (წვეთი), რომელიც ზედაპირული დაძაბულობის ზემოქმედებით წარმოქმნის სითხეს. ეს შესაძლებელია გრავიტაციის არარსებობის შემთხვევაში. სითხის თავისუფალი ვარდნის დროს წარმოიქმნება წვეთები, ხოლო კოსმოსური ხომალდის სივრცეში უწონობის პირობებში სითხის მნიშვნელოვანმა მოცულობამ შეიძლება ბურთის ფორმა მიიღოს. მშვიდ მდგომარეობაში სითხე ვრცელდება ზედაპირზე ან ავსებს ნებისმიერი ჭურჭლის მოცულობას. არაორგანულ ნივთიერებებს შორის სითხეებს მიეკუთვნება წყალი, ბრომი, ვერცხლისწყალი და რამდენიმე სტაბილური უწყლო მჟავა (გოგირდის, ჰიდროფლუორული და ა.შ.). ორგანულ ნაერთებს შორის ბევრი სითხეა: ნახშირწყალბადები, სპირტები, მჟავები და ა.შ. ორგანული ნაერთების თითქმის ყველა ჰომოლოგიური სერია შეიცავს სითხეებს. გაციებისას აირები გარდაიქმნება თხევად მდგომარეობაში, ხოლო გაცხელებისას ლითონები, სტაბილური მარილები და ლითონის ოქსიდები.

სითხეები შეიძლება დაიყოს მათი შემადგენელი ნაწილაკების ბუნების მიხედვით ატომებად (თხევადი კეთილშობილური აირები), მოლეკულური (ყველაზე ჩვეულებრივი სითხეები), მეტალიკი (მდნარი ლითონები), იონური (მდნარი მარილები, ლითონის ოქსიდები). ცალკეული ნივთიერებების გარდა, სითხეების ნარევები და სითხეებში სხვადასხვა ნივთიერებების ხსნარები თხევად მდგომარეობაშია. სითხეებს შორის წყალს უდიდესი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს, რაც განპირობებულია მისი, როგორც ბიოლოგიური გამხსნელის უნიკალური როლით. ქიმიასა და გამოყენებით დარგში სითხეები, გაზებთან ერთად, უმნიშვნელოვანესია, როგორც ნივთიერება ნივთიერებების გარდაქმნის სხვადასხვა პროცესების განსახორციელებლად. სითხეები ასევე გამოიყენება მილების მეშვეობით სითბოს გადასატანად, ჰიდრავლიკურ მოწყობილობებში - როგორც სამუშაო სითხე და როგორც საპოხი მანქანების მოძრავი ნაწილებისთვის.

ნივთიერების თხევად მდგომარეობაში ნაწილაკები განლაგებულია ვან დერ ვაალის რადიუსების ჯამთან ახლოს. მოლეკულების პოტენციური ენერგია ხდება უარყოფითი გაზში მათი ენერგიის მიმართ. აირისებურ მდგომარეობაში გადასვლისას მის დასაძლევად მოლეკულებს სჭირდებათ კინეტიკური ენერგია დაახლოებით პოტენციური ენერგიის ტოლი. ამრიგად, ნივთიერება თხევად მდგომარეობაშია ტემპერატურულ დიაპაზონში, რომელშიც საშუალო კინეტიკური ენერგია დაახლოებით ტოლია ან ნაკლებია ურთიერთქმედების პოტენციურ ენერგიაზე, მაგრამ არ ეცემა ნულამდე.

როგორც აირის, ასევე სითხის მოლეკულებს შორის არის უფრო სწრაფი და ნელი მოლეკულები მათი მოძრაობის საშუალო სიჩქარესთან შედარებით. სწრაფი მოლეკულები გადალახავს მიზიდულობას და შედიან გაზის ფაზაში თავისუფალი მოცულობის თანდასწრებით. აორთქლების დროს სითხე კლებულობს უფრო სწრაფი მოლეკულების დაკარგვის გამო. გარკვეული ორთქლის წნევა დგინდება სითხის ზედაპირის ზემოთ დახურულ მოცულობაში, რაც დამოკიდებულია სითხის ბუნებასა და ტემპერატურაზე. დამოკიდებულება გამოიხატება ექსპონენციალური განტოლებით

სად e -ბუნებრივი ლოგარითმების ფუძე; R-უნივერსალური გაზის მუდმივი; DA ISP - სითხის აორთქლების მოლური სითბო; L -მუდმივი დამოკიდებულია სითხის თვისებებზე.

განტოლების ანალიზი აჩვენებს, რომ სითხის ორთქლის წნევა სწრაფად იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, რადგან ტემპერატურა უარყოფითი მაჩვენებლის მნიშვნელშია. განტოლება (7.13) საკმაოდ ზუსტად არის დაკმაყოფილებული იმ პირობით, რომ ტემპერატურა მნიშვნელოვნად დაბალია მოცემული ნივთიერების ორთქლის კრიტიკულ ტემპერატურაზე.

როდესაც მიიღწევა ტემპერატურა, რომლის დროსაც სითხის ორთქლის წნევა უტოლდება ატმოსფერულ წნევას, სითხე ადუღდება. ეს ვარაუდობს, რომ სითხის ზედაპირის ზემოთ არის ჰაერი. თუ სითხეს ჩასვამთ დახურულ ჭურჭელში, მაგალითად ცილინდრში, დგუშით, რომელიც წარმოქმნის ატმოსფერულ წნევას (101,3 კპა), მაშინ როდესაც სითხე გაცხელდება დუღილამდე, სითხის ზემოთ ორთქლი ჯერ არ წარმოიქმნება. . როცა დუღილის ტემპერატურას გადააჭარბებს, გაჩნდება ორთქლი, ე.ი. გაზის ფაზა, და დგუში დაიწყებს აწევას, როგორც სითბო დაემატება და ორთქლის მოცულობა იზრდება (ნახ. 7.4).

ბრინჯი. 7.4.

სითხეებს, რომლებიც დუღს წყლის დუღილის წერტილზე დაბალ ტემპერატურაზე, ჩვეულებრივ უწოდებენ არასტაბილური.ღია ჭურჭლიდან ისინი საკმაოდ სწრაფად აორთქლდებიან. 20-22 °C დუღილის დროს ნივთიერება რეალურად ჩანს როგორც საზღვარი აქროლად სითხესა და ადვილად გათხევადებულ გაზს შორის. ასეთი ნივთიერებების მაგალითებია აცეტალდეჰიდი CH 3 CHO (? bp = 21°C) და წყალბადის ფტორი HF (? bp = 19.4°C).

სითხეების პრაქტიკულად მნიშვნელოვანი ფიზიკური მახასიათებლები, გარდა დუღილისა, არის გაყინვის წერტილი, ფერი, სიმკვრივე, სიბლანტის კოეფიციენტი და გარდატეხის ინდექსი. ჰომოგენური მედიისთვის, როგორიცაა სითხეები, რეფრაქციული ინდექსი ადვილად იზომება და ემსახურება სითხის იდენტიფიცირებას. სითხეების ზოგიერთი მუდმივი მოცემულია ცხრილში. 7.3.

წონასწორობა მოცემული ნივთიერების თხევად, მყარ და აირისებრ ფაზებს შორის გამოსახულია როგორც სახელმწიფო დიაგრამები.ნახ. ნახაზი 7.5 გვიჩვენებს წყლის მდგომარეობის დიაგრამას. ფაზური დიაგრამა არის გრაფიკი, რომელიც ასახავს გაჯერებული ორთქლის წნევის დამოკიდებულებას თხევადი წყლისა და ყინულის ტემპერატურაზე (მრუდები OAდა OV)და წყლის დნობის ტემპერატურის დამოკიდებულება წნევაზე (მრუდი OS).ყინულის ზემოთ მცირე ორთქლის წნევის არსებობა (მრუდი OV)ნიშნავს, რომ ყინულს შეუძლია აორთქლდეს (დაქვეითდეს), თუ ჰაერში წყლის ორთქლის წნევა ყინულის ზემოთ წონასწორულ წნევაზე ნაკლებია. წერტილოვანი ხაზი, რომელიც აგრძელებს მრუდს OA O წერტილიდან მარცხნივ, შეესაბამება ორთქლის წნევას სუპერგაცივებული წყლის ზემოთ. ეს წნევა აღემატება ყინულის ზემოთ ორთქლის წნევას იმავე ტემპერატურაზე. ამიტომ, სუპერგაციებული წყალი არასტაბილურია და შეიძლება სპონტანურად გადაიქცეს ყინულად. ზოგჯერ ცივ ამინდში ხდება წვიმის ფენომენი, რომლის წვეთები ყინულში გადაიქცევა, როდესაც მყარ ზედაპირზე მოხვდება. ზედაპირზე ყინულის ქერქი ჩნდება. უნდა აღინიშნოს, რომ სხვა სითხეები შეიძლება იყოს არასტაბილურ ზეგაციებულ მდგომარეობაში.

ზოგიერთი პრაქტიკულად მნიშვნელოვანი სითხე

სახელი		სიმკვრივე p, გ/სმ 3 (20°C)	რეფრაქციული ინდექსი, u(20°C,
წყალბადის ფტორი
Გოგირდის მჟავა	სთ 2 ასე რომ 4
ჭიანჭველა	მალე
ძმარმჟავა	dc 3 coon
გლიცერინი	3-დან 8-მდე 0 3
	6-დან 14-მდე
ტტრაქლორიდი ნახშირბადის
ქლოროფორმი
ნიტრობენზოლი	c g ii 5 არა 2

ბრინჯი. 75.

მრუდები ყოფს დიაგრამას სამ ველად - წყალი, ყინული და ორთქლი. დიაგრამაზე თითოეული წერტილი წარმოადგენს სისტემის კონკრეტულ მდგომარეობას. მინდვრების შიგნით არსებული წერტილები შეესაბამება წყლის არსებობას სამი ფაზადან მხოლოდ ერთში. მაგალითად, 60 °C ტემპერატურაზე და 50 k11a წნევაზე წყალი არსებობს მხოლოდ თხევად მდგომარეობაში. მოსახვევებზე დევს წერტილები OA, OVდა OS,შეესაბამება წონასწორობას ორ ფაზას შორის. მაგალითად, ტემპერატურასა და წნევაზე მრუდის გასწვრივ OAწყალი და ორთქლი წონასწორობაშია. სამი მრუდის გადაკვეთის წერტილი O, კოორდინატებით 0,61 kPa და 0,01 °C შეესაბამება წონასწორობას წყლის სამ ფაზას შორის - ყინული, თხევადი წყალი და მისი ორთქლი. ეს არის ე.წ წყლის სამმაგი წერტილი. მითითებული ტემპერატურა 0,01 °C-ით უფრო მაღალია, ვიდრე წყლის ნორმალური გაყინვის წერტილი 0 °C, რაც გულისხმობს 101,3 კპა წნევას. აქედან გამომდინარეობს, რომ გარე წნევის მატებასთან ერთად წყლის გაყინვის წერტილი მცირდება. მოდით მივცეთ კიდევ ერთი წერტილი: 615 ატმ (6,23-10 4 კპა) წნევის დროს წყლის გაყინვის წერტილი ეცემა -5 ° C-მდე.

სითხეები მკვეთრად განსხვავდებიან გაზებისგან ერთმანეთთან შერევის უნარით. სითხეებში, აირებისგან განსხვავებით, ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. მაშასადამე, მხოლოდ ის სითხეები, რომლებიც საკმარისად ახლოს არიან ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების ენერგიით, შერეულია ერთმანეთთან ნებისმიერი თანაფარდობით. მაგალითად, არა მხოლოდ ვაიდერვალის ძალები მოქმედებს წყლის მოლეკულებს შორის, არამედ იქმნება წყალბადის ბმები. ამიტომ წყალს ურევენ სხვადასხვა სითხეები, რომელთა მოლეკულებს ასევე შეუძლიათ წყალბადის ბმები შექმნან წყალთან: წყალბადის ფტორი, მრავალი ჟანგბადის შემცველი მჟავა, ალკოჰოლების ჰომოლოგიური სერიის ქვედა წევრები, აცეტონი და ა.შ. სითხეები, რომლებიც არ ქმნიან წყალბადურ კავშირებს. ან ხელს უშლის წყლის მოლეკულებს შორის ასეთი ბმების წარმოქმნას, ისინი არ ერევიან წყალს, მაგრამ შეუძლიათ ამა თუ იმ ხარისხით, ე.ი. შეზღუდული,დაითხოვოს. ამრიგად, სპირტები რადიკალებით, რომლებიც შედგება ოთხი ან მეტი ნახშირბადის ატომისგან, შეზღუდულია წყალში ხსნადი, რადგან რადიკალები, რომლებიც აღმოჩნდებიან წყლის მოლეკულებს შორის, ხელს უშლიან წყალბადის ბმების წარმოქმნას და გამოიდევნება წყლის მოცულობიდან.

სითხეების შიდა სტრუქტურა ხასიათდება როგორც მოლეკულების შედარებით თავისუფალი ურთიერთმოძრაობით, ასევე ისეთი სტრუქტურის გარეგნობით, რომელიც აახლოებს სითხეს მყარ მდგომარეობასთან. ზემოთ ითქვა, რომ კრისტალებში რენტგენის სხივები მიმოფანტულია მოწესრიგებულ ატომებზე. გაფანტვის მაქსიმალური ინტენსივობა ხდება კრისტალის შიგნით ატომების მიერ წარმოქმნილ სიბრტყეზე საწყისი სხივის დაცემის გარკვეული კუთხით. რენტგენის გაფანტვა ასევე ხდება სითხეებში. დაცემის მცირე კუთხით, რომელიც შეესაბამება მჭიდროდ დაშორებულ ატომებზე გაფანტვას, ჩნდება მაქსიმუმი, რაც მიუთითებს წესრიგის არსებობაზე ატომის უშუალო გარემოში. მაგრამ როდესაც დაცემის კუთხე იზრდება, მაქსიმუმი სწრაფად ქრება, რაც მიუთითებს შორეული ატომების რეგულარული განლაგების არარსებობაზე. ამრიგად, შეგვიძლია ვთქვათ სითხეებზე, რომლებსაც ისინი შეიცავს დახურვა შეკვეთა,გარეშე გრძელვადიანი შეკვეთა.

სითხეების სტრუქტურა აღმოჩენილია სხვადასხვა ფიზიკური თვისებების შესწავლისას. ცნობილია, მაგალითად, რომ წყალი 4°C-მდე გაცივებისას უფრო მკვრივი ხდება და შემდგომი გაგრილებისას კვლავ იწყებს გაფართოებას. ეს აიხსნება უფრო ღია სტრუქტურის ფორმირებით, რომელიც შეესაბამება მოლეკულებს შორის წყალბადის ბმების მიმართულებას. გაყინვის შემდეგ ეს ობლიგაციები საბოლოოდ სტაბილიზდება, რაც ყინულის სიმკვრივის შემცირებას მოჰყვება.