Förglasning

Förglasning ("glasövergång", från lat.  vitrum " glas " och lat.  facio "göra, vända") - övergången av en vätska med en temperaturminskning till ett glasartat tillstånd .

I kemi

Förglasning (eller glasövergång) är karakteristisk för amorfa ämnen och är möjlig när ett tillräckligt antal bindningar bildas mellan elementarpartiklarna i ett ämne (atomer, molekyler, block), som överskrider ett visst tröskelvärde. I detta avseende finns det en viss tröskeltemperatur, som kallas glasövergångstemperaturen ( Tg ). Under Tg är en amorf substans glasartad och beter sig som en fast substans och ovanför Tg är den vätskeliknande [1] .

Förglasning betraktas ofta som en andra ordningens fasövergång , där en underkyld smälta , när den kyls under glasövergångstemperaturen, samtidigt som den förblir amorf, får en glasstruktur och egenskaper som liknar kristallina fasta ämnen [2] . Man tror att systemet av kemiska bindningar i förglasat tillstånd (glas) har samma Hausdorff-Besikovich-dimension som i kristaller, lika med tre, medan det i smältor är fraktalt och lika med 2,55 ± 0,05 [3] .

För förglasning är det nödvändigt att undvika bildandet av en kristallin fas vid kylning. Nästan vilken smälta som helst kan förglasas, det vill säga omvandlas till ett glasartat tillstånd. Vissa smältor (från glasbildande ämnen) kräver inte snabb kylning för detta. Tvärtom kräver metallsmältor extremt snabb kylning för förglasning (att erhålla metallglas ).

I kryobiologi

Inom kryobiologi används ordet "vitrifiering" ofta som jargong för att hänvisa till metoden för ultrasnabb frysning av levande föremål [4] [5] [6] . När man använder metoden för ultrasnabb frysning kristalliserar den kryoskyddande lösningen som innehåller levande föremål inte vid kylning, utan övergår i ett glasartat tillstånd. Detta ledde till spridningen av termen "vitrifiering" för att hänvisa till metoden för ultrasnabb frysning.

Oftast och framgångsrikt används förglasning för kryokonservering av tidiga (preimplantations) embryon från människor, laboratorie- och lantbruksdjur. I detta fall talar man om "embryovitrifiering" [7] [8] .

Anteckningar

  1. ↑ MI Ojovan, W.E. Lee. Anslutningsmöjligheter och glasövergång i oordnade oxidsystem J. Non-Cryst. Solids, 356, 2534-2540 (2010).
  2. ^ The IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 66, 583 (1997).
  3. ↑ M. I. Ozhovan. Topologiska egenskaper hos bindningar i oxidsystemen SiO2 och GeO2 under glas-vätska-övergången. ZhETF, 130 (5) 944-956 (2006)
  4. ↑ Shaw JM, Jones GM. "Terminologi förknippad med förglasning och andra kryokonserveringsförfaranden för oocyter och embryon." Uppdatering av Hum Reprod . 2003 nov-dec; 9 (6):583-605. doi : 10.1093/humupd/dmg041
  5. ↑ Handbok för klinisk embryologi . / Under redaktion av V. S. Korsak. M.: Förlag för medicinska böcker, 2011. - 224 sid.
  6. ↑ J. Wolfw och G. Bryant. Intracellulär vitrifikation // Kryobiologi och anhydrobiologi av celler. 2004.
  7. ↑ Shafei R. A. et al. Förlossning efter IVF med överföring av förglasade embryon (fallsrapport) // Problem med reproduktion . 2003. V.9. N2. s. 63-64.
  8. ↑ Liebermann J, Nawroth F et al. "Potentiell betydelse av vitrifikation i reproduktionsmedicin." Biol Reprod . dec 2002; 67 (6):1671-80. doi : 10.1095/biolreprod.102.006833