Реферат Курсовая Конспект
Щелочно-алюмосиликатные стекла. - раздел История, История развития стеклоделия Структурная Роль Алюминия (Al) В Стекле Идентична Его Роли В Кристаллических ...
|
Структурная роль алюминия (Al) в стекле идентична его роли в кристаллических алюмосиликатах, т.е. катионы А13+ могут находиться в четверной или шестерной координации по кислороду и образовывать координационные тетраэдры типа А104 (тетраэдры) и А106 (октаэдры).
Условием существования алюминия в том или ином координационном состоянии в силикатных стеклах является соотношение между концентрацией щелочных (или щелочноземельных) оксидов и оксида А1203. При соотношениях Ме20/А1203>1 А13+ присутствует в стекле в тетраэдрическом окружении. Следует обратить внимание на то, что группировка [А104]5- в силикатных стеклах не существует самостоятельно. Она устойчива только в том случае, если вблизи тетраэдра [А104]5- расположен ион щелочного металла, например, натрия. Стабильной в этом случае является не просто группировка [А104]5- а группа атомов [(А104)5-На+]4- , в которой ион натрия не связан с каким-либо определенным атомом кислорода, а локализован на тетраэдре [А104]5- частично компенсируя отрицательный заряд анионной группировки.
Атомы кислорода в вершинах тетраэдра А104 в этом случае являются мостиковыми и могут принимать участие в образовании химической связи с кремнекислородными тетраэдрами. Как и в кристаллических силикатах, тетраэдрические группировки алюминия могут, наравне с тетраэдрами SiO4, участвовать в построении структурного каркаса стекла, сочленяясь с ними вершинами. Образуется смешанная алюмокремнекислородная сетка.
При введении оксида алюминия в щелочно-силикатное стекло повышается степень связности структурной сетки, т.к. он встраивается в кремне-кислородный каркас и наряду с этим изменяет структурную роль щелочного компонента.
Наиболее благоприятные возможности для изоморфного замещения ионов кремния на ионы алюминия создаются в присутствии катионов №+, К+, Са2+.
Существование алюминия в стеклах в шестерной координации наиболее вероятно в бесщелочных и малощелочных составах с выраженным кислотным характером. Щелочноземельные катионы малого радиуса Ве2+, Мg2+ способствуют стабилизации в стекле алюминия, являющегося модификатором.
9.Валентно-химическое описание строения стекла.
Химическая связь между атомами возникает как результат электростатического (кулоновского) взаимодействия электронов и ядер атомов.
Химические связи в веществах могут быть: валентные и ковалентные. Валентные связи возникают в результате перераспределения электронной плотности в системе атомов, участвующих в химической реакции. Различают ионную, ковалентную, донорно-акцепторную, дативную, металлическую валентные связи, отличающиеся друг от друга степенью обобществления связевых электронов парой атомов или группой атомов химического соединения.
Невалентные связи возникают в результате электростатического взаимодействия между молекулами или молекулярными группировками вещества. Образование невалентных связей не сопровождается передачей электронов, но обусловлено индукционным, ориентационным или дисперсионным взаимодействием молекул или молекулярных образований.
В стеклах, как и в кристаллических твердых телах, невозможно выделить участки структуры, которые можно было бы считать отдельными молекулами. В силу этого в твердых телах, в отличие от жидких и особенно газообразных, преобладает действие прочных валентных связей.
10. Химическая связь в стеклах, в соответствии с электронной теорией.
Согласно классической электронной теории, химическая связь в кварцевом стекле является преимущественно ковалентной (степень ионности 50%). В бинарных щелочно-силикатных стеклах типа Ме20—SiO2можно выделить два вида ионно-ковалентных связей: преимущественно ковалентные в цепочках атомов
-Si-О-Si-
и более ионные связи между щелочными катионами и анионным каркасом, т.е. связи типа -Ме-О-Si-.
—Степень ионности — ковалентности связей Si—О , Ме—О не является постоянной для всех видов стекол и зависит от состава стекла в целом.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Основы технологии стекла ситаллов и эмали... Стекло стеклообразное состояние... Строение стекла Кристаллохимическое описание строения стекла...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Щелочно-алюмосиликатные стекла.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов