多形
材料科学では、多形性とは、固体材料が2つ以上の形態や結晶構造で存在する能力のことを指します。多形性は、ポリマー、鉱物、金属を含むあらゆる結晶性物質に見られる。これは、化学元素を指すアロトロピーに関連しています。材料の完全な形態は、多形性と、結晶習性、非晶質分率、結晶学的欠陥などの他の変数によって記述されます。多形性は、医薬品、農薬、顔料、染料、食品、爆発物などの分野で重要です。
結晶のパッキングの違いから存在する多形をパッキング多形と呼ぶ。多形性はまた、コンフォーメーション多形性において、同じ分子の異なるコンフォーマーが存在することから生じることもある。偽多形では、異なる結晶タイプは、水和または溶媒和の結果である。これは、異なる溶媒和物が異なる化学式を持つことから、より正確には溶媒多形と呼ばれています。有機多形の例としては、単斜晶や六方晶を形成することができるグリシンがあります。シリカは多くの多形を形成することが知られており、その中でも最も重要なものは、α-クオーツ、β-クオーツ、トリジマイト、クリストバライト、モガナイト、コーサイト、スティショバイトです。古典的な例は、炭酸カルシウムの両方の形態の鉱物、カルサイトとアラゴナイトのペアです。
非晶質物質に類似した現象として、物質が複数の異なる非晶質の修飾を受けることができるポリアモルフィズムがあります。
質問と回答
Q:多形性とは何ですか?
A: 多形性とは、固体物質が2つ以上の形態や結晶構造で存在する能力のことです。
Q: 多形性とアロトロピーはどのように関係しているのですか?
A: 多形性は、化学元素のことを指すアロトロピーと関連しています。
Q: 多形性の例にはどのようなものがありますか?
A: 多形性の例としては、ポリマー、鉱物、金属などがあります。また、医薬品、農薬、顔料、染料、食品、火薬などにも含まれます。
Q: パッキング多形とは何ですか?
A:充填多形とは、結晶の充填の違いにより、異なるタイプの結晶が得られることをいいます。
Q: コンフォーメーション多形とは何ですか?
A:コンフォメーション多形は、同一分子のコンフォマーが異なることにより、異なる結晶型が生じることです。
Q: ソルボモーフィズムとは何ですか?
A: 水和や溶媒和の結果、化学式が異なる結晶型が存在する場合に起こる現象です。
Q: 有機ポリマーの例を教えてください。
A: 有機ポリマーの例として、単斜晶と六方晶の結晶を形成するグリシンが挙げられます。
