Vloeistof of vaste stof
Er werd vroeger wel gezegd dat glas eigenlijk een vloeistof is die zeer langzaam stroomt. Dit zou te meten zijn door in oude ruiten de dikte van de onderkant te vergelijken met die van de bovenkant.<sup id="cite_ref-Bryson_1-0" class="reference">
[2]</sup> Dat verhaal, dat ook op scholen werd onderwezen, is echter onjuist. Volgens een berekening van Edgar Dutra Zanotto van de Universiteit van Sao Carlos in Brazilië in het
American Journal of Physics zou zelfs glas met een lage
viscositeit er 10<sup>32</sup> jaar over zou doen om merkbaar te vervormen.<sup id="cite_ref-_2-0" class="reference">
[3]</sup> Aangezien 10<sup>32</sup> jaar een extreem lange periode is, volgens elke schatting zelfs langer dan de ouderdom van het universum, kan men bij kamertemperatuur onmogelijk enige vloei van deze stof waarnemen. De dikteverschillen in oude ruiten zijn te verklaren uit fabricagemethoden die in het verleden werden gebruikt. Glasplaten werden gemaakt door het dikvloeibare glas rond te draaien. De buitenste rand werd daarbij dikker. Bij het plaatsen van de rechthoekig gesneden ruit, plaatste men de dikste kant aan de onderzijde, vanwege de stabiliteit.
Er zijn wel stroperige vloeistoffen die eruitzien als een vaste stof, maar waarvan duidelijk is aangetoond dat het om een vloeistof gaat met een zeer hoge viscositeit, bijvoorbeeld
pek of
bitumen, zie
het pekdruppelexperiment. Daarbij gaat het om materialen waarvan het glaspunt veel dichter bij kamertemperatuur ligt, zie
glasovergang.
Volgens een andere benadering zou een glas een
onderkoelde vloeistof zijn. Deze benadering gaat ervan uit dat een vloeistof bij afkoeling een vloeistof blijft, zolang het niet
kristalliseert tot een kristallijne vaste stof. Aangezien glas niet uit
kristallen is opgebouwd, zou het geen
vaste stof zijn. Een praktischer definitie noemt een stof een vloeistof als het een homogene stof is die kan vloeien, of het nu kristallijn of amorf is. Ook een glas als dit is volgens die definitie duidelijk een vaste stof.
In het algemeen is er duidelijk een temperatuur aan te wijzen waarbij een glas smelt en overgaat in een stroperige vloeistof en daarom worden in de wetenschap glazen in het algemeen onderscheiden van onderkoelde vloeistoffen. Wetenschappelijk is het antwoord op de vraag of een glas een vloeistof is dus
"nee": een glas is iets anders dan een onderkoelde vloeistof.
Een voorname bron van verwarring daarbij is dat het overgangspunt afhankelijk is van de frequentie van de temperatuurfluctuatie waarmee men het fenomeen bestudeert. Bij hogere frequentie is het punt wat hoger. Wanneer men een materiaal neemt waarvan het glaspunt vlak bij kamertemperatuur ligt is het dus goed mogelijk dat het breekt als een glazen vaste stof als men het snel op de grond gooit maar vloeit als een vloeistof als men op een veel grotere tijdschaal bekijkt. Men spreekt van het tijd-temperatuur superpositie principe om aan te duiden dat de tijdschaal en de temperatuurschaal gedeeltelijk uitwisselbaar zijn. De verschuiving van de
glastemperatuur (T<sub>g</sub>) met de tijdschaal is echter niet groot en dat verklaart ook waarom ver beneden het glaspunt (zoals voor vensterglas bij kamertemperatuur) geen vloeistofgedrag meer te verwachten is.
Voor veel polymeren ligt dat wat anders. Dat zijn vaak glazen met een glastemperatuur die slechts 100-200 °C beloopt in plaats van 700-1000 °C voor silicaten. Hoewel vloei ook voor deze materialen nauwelijks een rol speelt is er soms wel sprake van
veroudering (aging) waarbij onder loop van jaren de mechanische eigenschappen van het polymeer geleidelijk veranderen. Dit is vooral een zaak waarmee men rekening moet houden als men de kunststof in een constructie wil toepassen. Ook deze veroudering is een gevolg van de nabijheid van het glaspunt.
Bron : Wickipedia