حالات المادة ترتبط حالات المادة بعلم الفيزياء، والكيمياء، وهي تُشير إلى ما هو نوع الترابط بين الجسيمات المختلفة، مشكلة حالات أربع وهي الصلبة، والسائلة، والغازيّة، والبلازميّة، وتعتبر الحالات الثلاث الأولى هي الأكثر شهرةً، وكلّ نوع من هذه المواد لها درجة حراريّة من خلالها تتشكل هذه الحالة، وتمتلك خصائص مختلفة من حيث الشكل، وسهولة الحركة، والضغط. الصلب أيّ أنّها المادة صلبة؛ بسبب ترابط أبوناتها، وذراتها أو جزئيات، حيث إنّ جسيمات المادة لا يمكن أن تتحرّك بحريّة، وهذا يعني أنّها لها حجم واضح، ومستقر، بالرغم من أنّها قد تتعرّض للكسر، وتتحوّل المادة الصلبة إلى سائل بعمليّة الذوبان، وتعتبر المعادن أشهر حالات المادة الصلبة، فالحديد الموجود على شكل سبائك صلبة يحتوي على نسبة 2.1 من الكربرون، والتي تزيد من صلابته بنسبة أكبر من الحديد النقيّ. السوائل تمتلك المادة السائلة هيكل أحادي الذرة الكلاسيكيّة، ويمكتلك حجماً واضحاً في حالة كانت درجة الحرارة، والضغط ثابتتين، ويمكن تحويل المادّة الصلبة إلى سائلة إذا وضعت في ظروف مناسبة، أي على درجة انصهار المادة نفسها، ويعتبر شكل السائل غير ثابت، وهو يتّخذ الشكل الذي يوضع فيه، ويتميّز بأنّه مقاوم للضغط، وكثافته مقاربة كثيراً لكثافة المادّة الصلبة، وأكبر من المواد الغازيّة، بالرغم من اشتراكه مع الأخير بعمليّة التدفق، ويُعتبر الماء H2O أشهر هذه السوائل، ويُشكل الماء نسبة ثلاث أرباع من الكرة الأرضيّة. الغاز تتميّز جزيئات الغاز بكبر حجمها، وتتميّز بسهولة وسرعة حركتها خصوصاً في الفضاء الطلق، وهي من الموادّ القابلة للانضغاط، وهذا لا يعني بأنّها تتخذ شكل القالب التي توضع فيه، وإنّما تقترب من بعضها لكي تتّخذ شكله، ويتمّ تحويل السائل إلى غاز من خلال عمليّة التسخين أثناء الضغط المستمر لدرجة الغليان، ويطلق عليه اسم غاز البخار، وتُعرف السوائل فوق الحرجة SCF بأنّها غاز درجة الحرارة، والضغط فوق الحرج، حيث إنّها تمتلك الخصائص الفيزيائية للغاز ككثافته العاليّة التي خصائص المذيبات في بعض الحالات، وهذا له دور كبير في إجراء تجارب مفيدة كاستخدام ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج لاستخراج مادة الكافيين في صناعة القهوة منزوعة الكافيين. البلازما يتمّ إنشاء البلازما عن طريق تسخين الغاز أو إخضاعه لمجال كهرومغناطيسي قوي بواسطة الليزر، ومولد الموجات الدقيقة، وهذا يعمل على تقليل أو زيادة عدد الإلكترونات، وإيجاد جزيئات موجبة أو سالبة تعرف بالأيونات، ويرافقه تفكك الروابط الجزيئية إن وجد، ووجود عدد كبير من حاملات الشحنة يجعل البلازما موصل كهربائياً؛ بحيث يستجيب بقوة للحقول الكهرومغناطيسية، ولا تمتلك البلازما شكل محدد أو حجم محدد، إلّا إذا وضعه في وعاء، وهو الشكل الأكثر وفرة في الكون من حالات المادة، ومعضمها يوجد في في مناطق المجرات، والنجوم، والشمس، وهنالك شكل شائع من البلازما على الأرض وهي إشارات النيون.
الأربعاء مايو 11, 2016 2:18 am