Solid
Kiinteä aine on yksi kolmesta yleisestä aineen olomuodosta. Kiinteän aineen molekyylit ovat tiiviisti sidottuja toisiinsa, ne voivat vain värähdellä. Tämä tarkoittaa, että kiinteillä aineilla on tietty muoto, joka muuttuu vain, kun niihin kohdistetaan voima. Tämä eroaa nesteistä ja kaasuista, jotka liikkuvat satunnaisesti, ja tätä prosessia kutsutaan virtaukseksi.
Kun kiinteä aine muuttuu nesteeksi, sitä kutsutaan sulamiseksi. Nesteistä tulee kiinteitä jäätymällä. Jotkut kiinteät aineet, kuten kuivajää, voivat muuttua kaasuksi muuttumatta ensin nesteeksi. Tätä kutsutaan sublimoitumiseksi.
Kaavio siitä, miten molekyylit ovat järjestäytyneet kiinteässä aineessa.
Kiinteiden aineiden lajit
Kiinteän aineen atomien väliset voimat voivat olla monenlaisia. Esimerkiksi natriumkloridikide (keittosuola) koostuu ionisesta natriumista ja kloorista, joita pitävät yhdessä ionisidokset. Timantissa tai piissä atomit jakavat elektroneja ja muodostavat kovalenttisia sidoksia. Metalleissa elektronit jaetaan metallisidoksessa. Joitakin kiinteitä aineita, kuten useimpia orgaanisia yhdisteitä, pitävät yhdessä van der Waalsin voimat, jotka johtuvat kunkin molekyylin elektronisen varauspilven polarisaatiosta. Kiinteän aineen tyyppien väliset erot johtuvat niiden sidosten välisistä eroista.
Metallit
Useimmat metallit ovat vahvoja, tiiviitä ja hyviä sähkön ja lämmön johtimia. Boorista poloniumiin kulkevan diagonaaliviivan vasemmalla puolella olevat jaksollisen järjestelmän alkuaineiden massat ovat metalleja. Kahden tai useamman alkuaineen seoksia, joissa suuri komponentti on metalli, kutsutaan seoksiksi.
Ihmiset ovat käyttäneet metalleja moniin tarkoituksiin jo esihistoriallisista ajoista lähtien. Metallien lujuus ja luotettavuus ovat johtaneet siihen, että niitä on käytetty laajalti rakennusten ja muiden tavaroiden valmistuksessa sekä useimmissa ajoneuvoissa, monissa työkaluissa, putkissa, liikennemerkeissä ja rautatiekiskoissa. Rauta ja alumiini ovat kaksi yleisimmin käytettyä metallia. Ne ovat myös yleisimpiä metalleja maankuoressa. Rautaa käytetään yleisimmin metalliseoksena, teräksenä, jossa on jopa 2,1 prosenttia hiiltä, mikä tekee siitä paljon kovempaa kuin puhtaasta raudasta.
Koska metallit johtavat hyvin sähköä, ne ovat arvokkaita sähkötyökaluissa ja sähkövirran kuljettamisessa pitkiä matkoja ilman suuria energiahäviöitä. Tämän vuoksi sähköverkot tukeutuvat metallikaapeleihin sähkön saamiseksi. Esimerkiksi kotien sähköjärjestelmät kaapeloidaan kuparilla sen hyvän johtavuuden vuoksi. Useimpien metallien hyvä lämmönjohtavuus tekee niistä käyttökelpoisia myös lieden keittoastioissa.
Mineraalit
Mineraalit ovat luonnollisia kiinteitä aineita, jotka ovat muodostuneet monien geologisten prosessien kautta korkeissa paineissa. Jotta ainetta voitaisiin pitää todellisena mineraalina, sillä on oltava kiderakenne, jossa on kauttaaltaan yhdenmukaiset fysikaaliset ominaisuudet. Mineraalit vaihtelevat koostumukseltaan puhtaista alkuaineista ja yksinkertaisista suoloista hyvin monimutkaisiin silikaatteihin, joilla on tuhansia tunnettuja muotoja. Kallionäyte sen sijaan on satunnainen mineraalien ja/tai mineraloidien muodostama kokonaisuus, eikä sillä ole tiettyä kemiallista koostumusta. Useimmissa maankuoren kivissä on kvartsia (kiteinen SiO2 ), maasälpää, kiillettä, kloriittia, kaoliinia, kalsiittia, epidoottia, oliviinia, augiittia, sarvivälkettä, magnetiittia, hematiittia, limoniittia ja muutamia muita mineraaleja. Jotkin mineraalit, kuten kvartsi, kiille tai maasälpä, ovat yleisiä, kun taas toisia mineraaleja on löydetty vain muutamasta paikasta maailmassa. Ylivoimaisesti suurin mineraaliryhmä ovat silikaatit (useimmat kivet ovat ≥95 % silikaatteja), jotka koostuvat suurelta osin piistä ja hapesta, mutta sisältävät myös alumiini-, magnesium-, rauta-, kalsium- ja muita metalli-ioneja.
New Yorkin Chrysler Buildingin, maailman korkeimman teräsrakenteisen tiilirakennuksen huippu.
Kokoelma erilaisia mineraaleja.
