Xem mã nguồn của Thủy tinh hóa

[[Tập_tin:Vitrification.png|phải|nhỏ|382x382px|Một thí nghiệm thủy tinh hóa, sử dụng thủy tinh nóng chảy.]]
'''Thủy tinh hóa''' (Vitrification, từ [[tiếng Latinh]] ''vitrum'' nghĩa là 'thủy tinh', và [[tiếng Pháp]] ''vitrifier'') là sự hóa rắn của một chất lỏng bằng cách tăng [[độ nhớt]] của nó khi nó nguội đi, không có sự [[kết tinh]] và do đó tạo ra một vật liệu rắn [[Chất rắn vô định hình|vô định hình]] ([[thủy tinh]]).<ref>{{chú thích sách|title=Fundamentals of Inorganic Glasses|last=Varshneya|first=A. K.|date=2006|publisher=Society of Glass Technology|location=Sheffield}}</ref> Điều này có thể thực hiện được bằng cách chẳng hạn làm lạnh nhanh (chẳng hạn với [[nitơ lỏng]]), kết hợp với các phụ gia để ngăn chặn sự kết tinh.

Thủy tinh khác biệt với các [[chất lỏng]] về mặt cấu trúc và có bậc liên kết cao hơn với [[số chiều Hausdorff]] của các liên kết tương tự các tinh thể: dimH = 3.<ref>{{chú thích sách|url=https://www.worldcat.org/oclc/1228229824|title=Encyclopedia of glass science, technology, history, and culture|date=2021|others=Pascal Richet, American Ceramic Society|isbn=978-1-118-79949-9|location=Hoboken, New Jersey|oclc=1228229824}}</ref>

Trong sản xuất đồ [[Gốm|gốm sứ]], thủy tinh hóa là nguyên nhân cho tính không thấm [[nước]] của sản phẩm.<ref name="doddmurfin2">{{chú thích sách|url=https://www.scribd.com/doc/96201876/Dictionary-of-Ceramics|title=Dictionary of Ceramics|last1=Dodd|first1=Arthur|last2=Murfin|first2=David|date=1994|publisher=The Institute of Minerals|isbn=0901716561|edition=3rd|location=London}}</ref>

Trên thực tế, thủy tinh hóa thường được thực hiện bằng cách nung nóng vật liệu đến khi chúng hóa lỏng, rồi làm nguội chất lỏng một cách nhanh chóng, sao cho nó đi qua [[Điểm chuyển dịch lỏng-rắn|điểm chuyển thủy tinh]] để hình thành nên chất rắn dạng thủy tinh. Một số [[phản ứng hóa học]] nhất định cũng tạo ra thủy tinh.

Dưới phương diện [[hóa học]], thủy tinh hóa là tính chất của các vật liệu [[Chất rắn vô định hình|phi kết tinh]] hay các hệ bất ổn định và xảy ra khi liên kết giữa các hạt cấu tạo nên vật liệu ([[nguyên tử]], [[phân tử]], hay các khối nhỏ vật liệu) trở nên cao hơn một giá trị ngưỡng.<ref>{{chú thích tạp chí|last1=Ojovan|first1=M. I.|last2=Lee|first2=W. E.|date=2010|title=Connectivity and glass transition in disordered oxide systems|journal=Journal of Non-Crystalline Solids|volume=356|issue=44–49|page=2534&ndash;2540|bibcode=2010JNCS..356.2534O|doi=10.1016/j.jnoncrysol.2010.05.012}}</ref> Sự dao động nhiệt phá vỡ các liên kết; do đó, [[nhiệt độ]] càng thấp thì mức độ liên kết càng tăng. Bởi điều đó, các vật liệu vô định hình có một ngưỡng nhiệt độ đặc trưng được gọi là nhiệt độ chuyển thủy tinh (''T''<sub>g</sub>): ở dưới ''T''<sub>g</sub> các vật liệu vô định hình có tính chất giống thủy tinh, trong khi ở trên ''T''<sub>g</sub> chúng nóng chảy.

Theo một nghĩa khác của từ này, sự chèn vật liệu vào một ma trận dạng thủy tinh cũng được gọi là ''thủy tinh hóa''. Một ứng dụng là sự thủy tinh hóa các [[chất thải phóng xạ]] để thu được một chất được hy vọng là an toàn và ổn định hơn để xử lý.

Trong [[Vụ phun trào núi Vesuvius năm 79|vụ phun trào núi lửa Vesuvius năm 79]] sau [[Công Nguyên|Công nguyên]], [[não]] của một nạn nhân đã bị thủy tinh hóa do [[Đợt nóng|sức nóng cực độ]] của [[tro núi lửa]],<ref>{{chú thích tạp chí|last1=Petrone|first1=Pierpaolo|last2=Pucci|first2=Piero|last3=Niola|first3=Massimo|last4=Baxter|first4=Peter J.|last5=Fontanarosa|first5=Carolina|last6=Giordano|first6=Guido|last7=Graziano|first7=Vincenzo|last8=Sirano|first8=Francesco|last9=Amoresano|first9=Angela|display-authors=6|year=2020|title=Heat-Induced Brain Vitrification from the Vesuvius Eruption in C.E. 79|journal=The New England Journal of Medicine|volume=382|issue=4|pages=383–384|doi=10.1056/NEJMc1909867|pmid=31971686|doi-access=free}}</ref><ref>{{chú thích tạp chí|last1=Petrone|first1=Pierpaolo|last2=Pucci|first2=Piero|last3=Niola|first3=Massimo|last4=Baxter|first4=Peter J.|last5=Fontanarosa|first5=Carolina|last6=Giordano|first6=Guido|last7=Graziano|first7=Vincenzo|last8=Sirano|first8=Francesco|last9=Amoresano|first9=Angela|display-authors=6|date=23 January 2020|title=Supplementary Appendix to: Petrone P, Pucci P, Niola M, et al. Heat-induced brain vitrification from the Vesuvius eruption in c.e. 79|url=https://www.nejm.org/doi/suppl/10.1056/NEJMc1909867/suppl_file/nejmc1909867_appendix.pdf|journal=The New England Journal of Medicine|volume=382|issue=4|pages=383–384|doi=10.1056/NEJMc1909867|pmid=31971686|access-date=13 September 2020|doi-access=free}}</ref><ref>{{chú thích web|url=https://www.nytimes.com/2020/01/23/science/vesuvius-eruption-brains-glass.html|title=Brains Turned to Glass? Suffocated in Boathouses? Vesuvius Victims Get New Look|last1=Pinkowski|first1=Jennifer|date=23 January 2020|website=The New York Times|access-date=13 September 2020}}</ref><ref>{{chú thích web|url=https://www.bbc.com/news/world-europe-51221334|title=Mount Vesuvius eruption: Extreme heat 'turned man's brain to glass'|date=23 January 2020|website=[[BBC]]|publisher=BBC News Services|access-date=24 January 2020}}</ref> tuy nhiên khẳng định này vẫn đang còn gây nhiều nghi vấn.<ref>{{chú thích tạp chí|last1=Morton-Hayward|first1=Alexandra L.|last2=Thompson|first2=Tim|last3=Thomas-Oates|first3=Jane E.|last4=Buckley|first4=Stephen|last5=Petzold|first5=Axel|last6=Ramsøe|first6=Abigail|last7=O'Connor|first7=Collins|last8=O'Connor|first8=Matthew J.|year=2020|title=A conscious rethink: Why is brain tissue commonly preserved in the archaeological record? Commentary on: Petrone P, Pucci P, Niola M, et al. Heat-induced brain vitrification from the Vesuvius eruption in C.E. 79. N Engl J Med 2020;382:383-4. DOI: 10.1056/NEJMc1909867|journal=TSTAR: Science & Technology of Archaeological Research|volume=6|issue=1|pages=87–95|doi=10.1080/20548923.2020.1815398|doi-access=free}}</ref>

== Ứng dụng ==
Những ứng dụng phổ biến nhất là trong ngành làm [[Gốm|gốm sứ]], thủy tinh, và một số loại thực phẩm như [[kẹo bông]]; nhưng cũng có nhiều ứng dụng khác như trong bảo quản đông lạnh trong y tế.

* Khi làm [[thủy tinh]], hỗn hợp nóng chảy được làm nguội đủ nhanh để chống sự kết tinh.
* Trong [[bảo quản đông lạnh]] và [[cryonics]]
* Trong bảo quản lạnh [[noãn bào]] một cách đồng nhất và không kết tinh

== Xem thêm ==

* [[Cryogenics]]
* [[Kết tinh]]
* [[Siêu lạnh (nhiệt động lực học)]]

== Tài liệu ==

* {{chú thích tạp chí|author=Steven Ashle|date=June 2002|title=Divide and Vitrify|url=http://www.physics.ohio-state.edu/~kagan/phy596/Articles/DisposalofNuclearWaste/SciAm2002-DivideAndVitrify.pdf|journal=[[Scientific American]]|volume=286|issue=6|pages=17–19|bibcode=2002SciAm.286f..17A|doi=10.1038/scientificamerican0602-17|access-date=May 10, 2015}}
* Stefan Lovgren, [http://news.nationalgeographic.com/news/2005/03/0318_050318_cryonics.html "Corpses Frozen for Future Rebirth by Arizona Company"], March 2005, ''[[National Geographic (magazine)|National Geographic]]''
* S. Al-Hasani, K. Diedrich et al.: <nowiki>''</nowiki>Cryopreservation of human oocytes<nowiki>''</nowiki>. Hum Reprod 1987; 2: 695–700.
* M. J. Ashwood-Smith, J. Farrant: <nowiki>''</nowiki>Low temperature preservation in medicine and biology<nowiki>''</nowiki>. Pitman Press, Bath, 1980.
* K. Elliot, J. Whelan, CIBA Foundation Symposium 52: <nowiki>''</nowiki>The freezing of mammalian embryos<nowiki>''</nowiki>. Elsevier/ North Holland, [[Amsterdam]], 1977.
* [http://www.alcor.org/Library/html/vitrification.html Illustration "What is Vitrification?"]

== Tham khảo ==
{{tham khảo}}
{{Công nghệ mới nổi}}
[[Thể loại:Thủy tinh]]
[[Thể loại:Chuyển pha]]