Fragility (glass physics)
કાચ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, નાજુકતા એ દર્શાવે છે કે સામગ્રીની ગતિશીલતા કેટલી ઝડપથી ધીમી પડે છે કારણ કે તે કાચ સંક્રમણ તરફ ઠંડુ થાય છેઃ ઉચ્ચ નાજુકતા ધરાવતી સામગ્રી પ્રમાણમાં સાંકડી કાચ સંક્રમણ તાપમાન શ્રેણી ધરાવે છે, જ્યારે ઓછી નાજુકતા ધરાવતી સામગ્રી પ્રમાણમાં વ્યાપક કાચ સંક્રમણ તાપમાન શ્રેણી ધરાવે છે. શારીરિક રીતે, નાજુકતા કાચમાં ગતિશીલ વિજાતીયતાની હાજરી સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છે, તેમજ સ્નિગ્ધતા અને પ્રસરણ વચ્ચેના સામાન્ય સ્ટોક્સ-આઈન્સ્ટાઈન સંબંધના ભંગાણ સાથે પણ સંબંધિત હોઈ શકે છે. નાજુકતાનો "નાજુકતા" શબ્દના બોલચાલની ભાષાના અર્થ સાથે કોઈ સીધો સંબંધ નથી, જે સામગ્રીની બરડતા સાથે વધુ નજીકથી સંબંધિત છે. વ્યાખ્યા ઔપચારિક રીતે, નાજુકતા એ ડિગ્રીને પ્રતિબિંબિત કરે છે કે જેમાં સ્નિગ્ધતા (અથવા છૂટછાટનો સમય) ની તાપમાન અવલંબન આર્હેનિયસ વર્તનથી વિચલિત થાય છે. આ વર્ગીકરણની મૂળ દરખાસ્ત ઓસ્ટિન એન્જેલ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. નાજુકતાની સૌથી સામાન્ય વ્યાખ્યા "ગતિશીલ નાજુકતા સૂચકાંક" m છે, જે તાપમાન સાથે સામગ્રીની સ્નિગ્ધતા (અથવા છૂટછાટનો સમય) ના ઢોળાવની લાક્ષણિકતા ધરાવે છે કારણ કે તે ઉપરથી કાચ સંક્રમણ તાપમાનની નજીક પહોંચે છેઃ જ્યાં સ્નિગ્ધતા છે, Tg એ કાચ સંક્રમણ તાપમાન છે, m એ નાજુકતા છે, અને T એ તાપમાન છે. ઊંચી નાજુકતા ધરાવતા કાચ-નિર્માતાઓને "નાજુક" કહેવામાં આવે છે; ઓછી નાજુકતા ધરાવતા લોકોને "મજબૂત" કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિલિકા પ્રમાણમાં ઓછી નાજુકતા ધરાવે છે અને તેને "મજબૂત" કહેવામાં આવે છે, જ્યારે કેટલાક પોલિમર પ્રમાણમાં વધુ નાજુકતા ધરાવે છે અને તેને "નાજુક" કહેવામાં આવે છે. પ્રવાહીની નાજુકતાને દર્શાવવા માટે કેટલાક નાજુકતા પરિમાણો રજૂ કરવામાં આવ્યા છે, જેમાં બ્રુનિંગ-સટન, અવરામોવ અને ડોરેમસ નાજુકતા પરિમાણોનો સમાવેશ થાય છે. બ્રુનિંગ-સટન નાજુકતા પરિમાણ m સ્નિગ્ધતા વળાંકની વળાંક અથવા ઢોળાવ પર આધાર રાખે છે. અવરામોવ નાજુકતા પરિમાણ α એ ચશ્મા માટે મેળવેલ સ્નિગ્ધતાના કોહલરશ-પ્રકારના સૂત્ર પર આધારિત છેઃ મજબૂત પ્રવાહીમાં α ≈ 1 હોય છે જ્યારે ઉચ્ચ α મૂલ્યો ધરાવતા પ્રવાહી વધુ નાજુક બને છે. ડોરેમસે સૂચવ્યું હતું કે વ્યવહારીક રીતે તમામ પીગળેલા પદાર્થો આર્હેનિયસ વર્તનથી વિચલિત થાય છે, દા. ત. સ્નિગ્ધતાની સક્રિયકરણ ઊર્જા નીચા તાપમાને ઊંચા ક્યુએચથી ઊંચા તાપમાને નીચા ક્યુએલમાં બદલાય છે. જોકે એસિમ્પ્ટોટિક રીતે નીચા અને ઊંચા બંને તાપમાને સ્નિગ્ધતાની સક્રિયકરણ ઊર્જા સ્થિર રહે છે, દા. ત. તાપમાનથી સ્વતંત્ર. સક્રિયકરણ ઊર્જામાં થતા ફેરફારો સ્પષ્ટ રીતે નીચા અને ઊંચા તાપમાને સક્રિયકરણ ઊર્જાના બે મૂલ્યો વચ્ચેના ગુણોત્તર દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે ડોરેમસે સૂચવ્યું હતું કે નાજુકતાના માપદંડ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છેઃ આર. ડી. = ક્યુ. એચ./ક્યુ. એલ. આર. ડી. જેટલું ઊંચું હોય છે, તેટલું પ્રવાહી વધુ નાજુક હોય છે, ડોરેમસનો નાજુકતા ગુણોત્તર જર્મેનિયા માટે 1.33 થી ડાયોપસાઇડ પીગળવા માટે 7.26 સુધીનો હોય છે. ડોરેમસના નાજુકતાના માપદંડને ઓક્સાઇડ પીગળવામાં સ્નિગ્ધ પ્રવાહની મધ્યસ્થી કરતી ખામીઓના થર્મોડાયનેમિક પરિમાણોના સંદર્ભમાં વ્યક્ત કરી શકાય છેઃ આર. ડી. = 1 + એચ. ડી./એચ. એમ., જ્યાં એચ. ડી. રચનાની એન્થાલ્પી છે અને એચ. એમ. એ આવી ખામીઓની ગતિની એન્થાલ્પી છે. તેથી ઓક્સાઇડ પીગળવાની નાજુકતા એ પીગળવાનું આંતરિક થર્મોડાયનેમિક પરિમાણ છે જે પ્રયોગ દ્વારા સ્પષ્ટ રીતે નક્કી કરી શકાય છે. સૂક્ષ્મતાને ભૌતિક પરિમાણોની દ્રષ્ટિએ પણ વિશ્લેષણાત્મક રીતે વ્યક્ત કરી શકાય છે જે આંતરપરમાણ્વિક અથવા આંતરઆણ્વિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ક્ષમતા સાથે સંબંધિત છે. તે એક પરિમાણના કાર્ય તરીકે આપવામાં આવે છે જે આંતરપરમાણ્વિક અથવા આંતરપરમાણ્વિક પ્રતિકર્ષણની તીવ્રતાને માપે છે, અને પ્રવાહીના ઉષ્મીય વિસ્તરણ ગુણાંકના કાર્ય તરીકે, જે, તેના બદલે, આંતરપરમાણ્વિક અથવા આંતરપરમાણ્વિક ક્ષમતાના આકર્ષક ભાગ સાથે સંબંધિત છે. વિવિધ પ્રણાલીઓના વિશ્લેષણ (લેનાર્ડ-જોન્સ મોડેલ પ્રવાહીથી માંડીને ધાતુના મિશ્રધાતુઓ સુધી) એ પુરાવો આપે છે કે તીવ્ર આંતરપરમાણ્વિક પ્રતિકર્ષણ વધુ નાજુક પ્રવાહી તરફ દોરી જાય છે, અથવા, તેનાથી વિપરીત, નરમ અણુઓ મજબૂત પ્રવાહી બનાવે છે. તાજેતરના સિંક્રોટ્રોન કિરણોત્સર્ગ એક્સ-રે વિવર્તન પ્રયોગોએ ઠંડક પર સુપરકુલ્ડ પ્રવાહીના માળખાના ઉત્ક્રાંતિ વચ્ચે સ્પષ્ટ કડી દર્શાવી હતી, ઉદાહરણ તરીકે, કાચ-સંક્રમણની નજીકના રેડિયલ વિતરણ કાર્યમાં Ni-P અને Cu-P શિખરોની તીવ્રતા અને પ્રવાહી નબળાઈ. ભૌતિક અસરો નાજુક કાચ બનાવનારાઓના બિન-આર્હેનિયસ વર્તનનું ભૌતિક મૂળ એ કાચ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સક્રિય તપાસનું ક્ષેત્ર છે. છેલ્લા દાયકાની પ્રગતિએ આ ઘટનાને નાજુક કાચ સ્વરૂપોમાં સ્થાનિક રીતે વિજાતીય ગતિશીલતાની હાજરી સાથે જોડી છે; એટલે કે. સામગ્રીની અંદર અલગ (જો ક્ષણિક હોય તો) ધીમા અને ઝડપી પ્રદેશોની હાજરી. આ અસર નાજુક પ્રવાહીમાં પ્રસરણ અને સ્નિગ્ધતા વચ્ચેના સ્ટોક્સ-આઈન્સ્ટાઈન સંબંધના ભંગાણ સાથે પણ જોડાયેલી છે. સંદર્ભો ગ્લાસ ભૌતિકશાસ્ત્ર ઇ. એસ.: ફ્રેગીલિડાડ