Eienskappe van materiale

Materiale is oral om ons waarvan sommige vaste stowwe, sommige vloeistowwe of gasse is. Enige materiaal is altyd een van hierdie drie stowwe. ¹

Alle materie bestaan uit baie klein deeltjies wat molekules genoem word. Molekules bestaan uit twee of meer atome wat deur chemiese bindings aanmekaar gehou word. ’n Mens kan nie molekules of atome met die blote oog sien nie, dit is baie klein deeltjies, selfs kleiner as ’n spikkeltjie stof. ²

Wanneer is ’n materiaal ’n vaste stof?

Die deeltjies van ’n vaste stof is baie naby aan mekaar gepak in netjiese rytjies met klein ruimtes tussenin. Dit het gewig en neem ruimte in. ³ Omdat die spasies tussen die partikels so klein is, kan die meeste vaste stowwe nie in ‘n kleiner vorm saamgedruk word nie – vaste stowwe kan dus nie saamgepers word nie. Deeltjies in die vaste stof het vaste posisies; hulle kan nie van hul posisie af beweeg nie, maar net vibreer. Hierdie molekules het ’n baie sterk aantrekkingskrag tot mekaar. ⁴ Dit is hoekom vaste stowwe hul vorm behou. Wetenskaplikes sal vaste stowwe dikwels uitbeeld soos aangedui in die skets hieronder links. Voorbeelde van vaste stowwe sluit plastiek, bakstene, glas, rubber, ys, papier, sinkplate en kerswas in.

Wanneer is ’n materiaal ’n vloeistof?

Vloeistowwe het nie ’n vaste vorm nie en kan vloei. Vloeistof vul die houer waarin dit gegooi word en neem die vorm van daardie houer (wat die vaste stof is) aan. Vloeistowwe is nie saampersbaar nie. ³ Die deeltjies van vloeistof het nie vaste posisies nie. Hulle beweeg vrylik rond, maar bly naby mekaar, want die aantrekkingskrag tussen hulle is taamlik sterk. Dit is wel nie so sterk soos by vaste stowwe nie, maar sterker as dié van gasse.

Binne-in die vloeistof glip en gly die deeltjies verby mekaar. Omdat daar groter spasies tussen die deeltjies is as by ’n vaste stof, is daar spasie vir die deeltjies om rond te beweeg. ⁴ Wetenskaplikes sal vloeistowwe dikwels uitbeeld soos in die middel van die skets hierbo gesien kan word. Voorbeelde van vloeistowwe sluit water, koeldrank, sap, asyn, olie, en melk in.

Wanneer is ’n materiaal ’n gas?

Gasse het geen vorm nie, maar neem ruimte in beslag. ’n Gas kan vrylik rondbeweeg en versprei in oop ruimtes. Gasse sal nie in ’n oop houer of ruimte bly nie, maar kan wel vasgevang word in ’n geslote ruimte soos binne-in ’n ballon. Sommige gasse kan geruik word, maar nie gesien of gevoel word nie. ³ Die deeltjies van ’n gas beweeg baie vinniger as in vaste stowwe en vloeistowwe en besit baie energie.

Die aantrekkingskrag tussen die deeltjies is baie swak, dus is daar groot spasies tussen die deeltjies. ⁴ Dit is ook hoekom gasse saamgepers kan word, want hul deeltjies kan gedwing word om nader aan mekaar te kom, soos gas in ’n leë spuit of ’n fietspomp. Van alle materie is gasse se digtheid dus die minste. Voorbeelde van gasse sluit suurstof in (wat mense en diere inasem), koolstofdioksied (wat mense en diere uitasem), heliumgas (in lugballonne) en gas wat gebruik word vir ’n gasstoof.  Wetenskaplikes sal vloeistowwe dikwels uitbeeld soos in die skets hierbo heel regs gesien kan word.

Wat is eienskappe?

Eienskappe is kenmerkende karaktereienskappe wat ‘n voorwerp of materiaal beskryf. Ons kan byvoorbeeld ‘n metaal beskryf deur te sê dat dit sterk en duursaam is. ‘n Metaal is ook smeebaar. Hierdie eienskap, smeebaarheid, beteken dat ‘n metaal in plate gevorm kan word wat vir ‘n verskeidenheid funksies gebruik kan word. So, byvoorbeeld, kan metaalplate as dakpanele vir ‘n huis gebruik word, of om panele vir ‘n motor se bakwerk te maak. ⁵

Hoekom is die eienskappe van ’n materiaal belangrik?

Indien ons weet wat die eienskappe van ’n stof is, kan ons die regte stof vir ’n spesifieke gebruik kies. Dit sal, byvoorbeeld, nie werk om ’n kastrol wat op die stoof gebruik word om kos in te maak, van plastiek te vervaardig nie. Die plastiek sal smelt! Wanneer ons vertroud is met die eienskappe van materiale sal ons dit beter kan aanwend. Dit stel dus ook vervaardigers van goedere in staat om die regte materiale te kies vir die vervaardiging van hul produkte. ⁶

Eienskappe van materiaal

Eienskap	Verduideliking	Materiale
sterkte (hard of sag)	Die hoeveelheid fisieke krag wat benodig word om die aantrekkingskrag tussen die deeltjies binne ’n stof te oorkom, word die sterkte van die materiaal genoem. Die sterkte is dus die hoeveelheid krag of spanning wat ’n materiaal kan weerstaan voordat dit sal breek of skeur. Hoe meer krag nodig is om die materiaal te breek, hoe sterker is die materiaal. 6	Metale en diamante is baie sterk en hard. Diamante is die hardste stof wat daar is.   ’n Sagte materiaal is spons of papier.
buigsaamheid	Buigsaamheid is die vermoë van ’n materiaal om te buig of herhaaldelik gebuig te word sonder om te breek. 6	Rubber is baie buigsaam terwyl plastiek maklik sal breek wanneer jy dit probeer buig.
smeltpunt	Dit is die temperatuur waarteen ’n vaste stof verander na ’n vloeistof. 6	Ys smelt wanneer die temperatuur na 0 °C en hoër styg.
kookpunt	Dit is die temperatuur waarteen ’n stof vinnig verander van ’n vloeistof na ’n gas. 6	Die kookpunt van suiwer water (op seevlak) is 100 °C.
elektriese geleidingsvermoë	Dit is die vermoë van ’n stof om elektrisiteit te kan gelei. 6	Metale is goeie geleiers van elektrisiteit, terwyl niemetale swak geleiers is. Niemetale word rondom elektriese draad gebruik om elektriese kortsluitings te voorkom. ’n Materiaal wat nie elektrisiteit kan gelei nie, word ’n isolator genoem (byvoorbeeld rubber).
hittegeleidingsvermoë	Dit is die vermoë van ’n materiaal om warm te word en die hitte verder te gelei. 6	Goeie geleiers van hitte is metale soos yster, aluminium en koper. Byvoorbeeld: kastrolle moet hitte goed kan gelei sodat dit die kos kan gaarmaak. Stowwe wat hitte swak gelei, kan ook nuttig gebruik word. Byvoorbeeld: Wolbaadjies is isolators – in koue weer help dit om hitte binne te hou.
kleur	Die kleur van ’n stof kan bepalend wees vir die geskikte gebruik daarvan. 6	Glas is deurskynend en werk goed vir vensters in ’n motor sodat die bestuurder kan sien waar om te ry. Metaalvensters sal beslis nie werk nie omdat dit ondeursigtig en grys/swart is.
massa	Dit is hoe lig of swaar ’n materiaal is. Die massa van ’n materiaal sê uit hoeveel materie dit bestaan. Hoe groter die massa van ’n voorwerp, hoe meer materie bevat dit. 4	Plastiek is oor die algemeen lig. Metale is swaar. Aluminium is ’n ligter metaal en kan daarom gebruik word om vliegtuie en renfietse te bou. Goud en lood is swaar metale.
tekstuur	Dit is die oppervlakte van die materiaal wat glad of grof kan wees. 6	Plastiek en glas het ’n gladde tekstuur wat daarom goed werk om kos in te stoor. Skoensole word van ’n growwer materiaal gemaak sodat mens nie gly as jy loop nie.
koste vir vervaardiging	Wanneer ’n produk vervaardig word, is daar verskeie faktore wat die koste gaan beïnvloed. Die tipe materiale en watter prosesse hulle moet deurgaan in die vervaardigingsproses, speel ’n rol in die koste om dit te vervaardig. 5	Houtstoele is goedkoper as stoele wat van metaal vervaardig word weens die smeltingsproses waardeur metale eers moet gaan voordat die produk sy nuwe vorm kan aanneem.
uitsetting en inkrimping	Materiale kan uitsit en inkrimp soos dit blootgestel word aan hitte en koue. 4	Wanneer ingenieurs ’n brug beplan en bou, moet hulle speling los vir die uitsetting van die brug om sodoende te verhoed dat die brug inmekaarval wanneer dit uitsit. Spoorlyne bestaan uit twee parallelle metaalstawe wat aan mekaar verbind is. Klein gapings, wat uitsitruimte genoem word, word doelbewus tussen die spoorstawe gelaat, aangesien daar in warm weerstoestande uitsetting van die spoorstawe plaasvind.
duursaamheid	Dit verwys na hoe lank ’n materiaal sal hou. 6	Metale hou lank as dit goed versorg word. Plastiekstowwe is nie so duursaam soos metale nie.

Woordbank

materie	Die materiaal/stof waaruit alles (alle vaste stowwe, vloeistowwe en gasse) in die heelal bestaan. 1
atome	Die kleinste deeltjie van ‘n chemiese element wat chemies kan reageer; ‘n bron van baie groot energie. 1
molekules	Die kleinste deeltjie van ’n materiaal/stof wat die chemiese en fisiese eienskappe van dié stof behou en wat bestaan uit twee of meer atome wat deur chemiese bindings aanmekaar gehou word. 1

Kyk na hierdie video om nog meer te leer

Eienskappe van materiale