Hoa silicat: Chương 2 (Phần I)

Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 52 CHƯƠNG SILICAT TRONG TRẠNG THÁI LỎNG 2.1 TRẠNG THÁI LỎNG CỦA VẬT CHẤT VÀ NHỮNG GIẢ THUYẾT CẤU TRÚC CHẤT LỎNG Trạng thái lỏng vật chất trạng thái trung gian chất khí chất rắn Có tỷ trọng cao, độ nén nhỏ có lực tác dụng liên kết phân tử mạnh nên chất lỏng giống vật chất rắn Tính đẳng hướng tính linh động làm cho vật chất lỏng giống chất khí Theo giả thuyết đại thỉ chất lỏng có cấu trúc xếp trật tự phân tử mà chất lỏng tồn kiểu chuyển động nhiệt giống chuyển động nhiệt vật chất tinh thể Phương pháp nghiên cứu nhiễu xạ Rơnghen nhận thấy chất lỏng có mặt phân tử xếp, phân bố có trật tự Từ trước đến phân tích cấu trúc chất lỏng thường nói đến ba giả thuyết 1- Giả thuyết chất lỏng Bacman Becman nghiên cứu cấu trúc chất lỏng kết luận chất lỏng có cấu trúc tinh thể, nấu nóng chảy tinh thể thành chất lỏng Tuy nhiên chất lỏng có cấu trúc không bị biến dạng mà sai khác không đáng kể hình học loại tinh thể ta điều chế chất lỏng 2- Giả thuyết chất lỏng Stoarơta Stoarơta kết luận cấu trúc chất lỏng gồm có phân tử xếp trật tự tương tự vi tinh thể hoàn toàn không giống tinh thể vật chất ban đầu dùng điều chế chất lỏng Những phân tử chất lỏng có tính chất định hướng cho loại chất lòng cho 3- Giả thuyết chất lỏng Phơrenken Phơrenken kết luận chất lỏng tạo nên từ phân tử thô mà tập hợp ion, cấu trúc chất lỏng luôn thay đổi vết nứt giả định kiểu bọt khí, lỗ xốp rỗng kín có kích thước tương tự kích thước nguyên tử 2.2 TÍNH ĐẶC BIỆT CỦA CẤU TRÚC CHẤT LỎNG SILICAT Khi nghiên cứu vấn đề cấu trúc chất nóng chảy silicat người ta coi nhiệt độ chất nóng chảy ảnh hường mạnh đến cấu trúc chúng Nung nóng hợp chất (hỗn hợp) silicat nhiệt độ cao nhiệt độ nóng chảy nhiều cho ta chất lỏng giống chất lỏng thật Ngược lại ta nung đến nhiệt độ cao nhiệt độ nóng chảy chút tất trình kỹ thuật vật liệu silicat nung nóng chảy hỗn hợp silicat nhiệt độ cao nhiệt nóng chảy tối đa 200-2500C ta thu chất lỏng nóng chảy bảo toàn đưọc tính chất vật chất rắn lúc ban đầu Vấn đề chứng minh công trình nghiên cứu đến kết luận sau: 1- Khi nung nóng chảy vật chất rắn thể tích vật chất rắn thay đổi không lớn ~ 10% điều có liên quan đến khả tăng khoảng cách hạt vật chất trung bình 3,3% Do xếp lực tác dụng hạt Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 53 vật chất chất lỏng nóng chảy không khác với tính chất hạt tinh thể 2- Ẩn nhiệt nóng chảy thay đổi entropy nấu nóng chảy vật chất rắn thấp nhiều cho bốc chất lỏng tương ứng Điều chứng minh nóng chảy lực tác dụng hạt với không thay đổi nhiều mức độ xếp vô trật tự hạt không tăng lên 3- Đặc tính chuyển động nhiệt hạt chất lỏng tương tự tính chất chuyển động nhiệt hạt vật chất rắn Điều chứng minh sáng tỏ chỗ thay đổi tỷ nhiệt vật chất điểm gần thời gian nóng chảy rõ ràng vật chất lỏng vật chất rắn có tỷ nhiệt không khác 4- Vật chất tinh thể có tính đàn hồi xác định vật chất lỏng có tính linh động (độ nhạy) định Điều cho ta thay đổi lượng không thay đổi chất tính chất vật liệu nung nóng chảy 5- Khi nung nóng thủy tinh ta quan sát chuyển hóa liên tục từ tính chất vật chất rắn kiểu mẫu sang tính chất chất lỏng linh động 6- Phân tích nhiễu xạ Rơnghen chất lỏng nhiệt độ xấp xỉ nhiệt độ kết tinh chứng tỏ chất lỏng có thành phần tạo nên cấu trúc mạng với mức độ xếp có trật tự Vì chất lỏng nóng chảy silicat có dấu hiệu cấu trúc giống vật chất silicat tinh thể chọn làm nguyên liệu ban đầu để chế tạo hợp chất nóng chảy silicat: đặc tính ta xét thời điểm giảm nhiệt độ gần nhiệt độ nóng chảy vật chất rắn hay nhiệt độ bắt đầu kết tinh vật chất lỏng nóng chảy Kết luận lại ta biết silicat trạng thái tinh thể có cấu trúc mạng lưới ion, chất nóng chảy silicat phải có cấu trúc mạng kiểu ion Lý thuyết ion hỗn hợp lỏng nóng chảy silicat chứng minh độ dẫn điện, tượng mao dẫn điện , đại lượng sức căng bề mặt lớn sức căng bề mặt chất lỏng giọt Chất lỏng cấu trúc phân tử Hiện có nhiều dẫn chứng tính chất đặc biệt cấu trúc hỗn hợp nóng chảy dạng oxit, nhựng dẫn chứng mâu thuẫn với lý thuyết ion có dạng khác đặc biệt thành phần cất tạo nên cấu trúc hỗn hợp nóng chảy Một cách gần ta coi hỗn hợp nóng chảy chất lỏng- chất điện ly gồm có ion nguyên tử Ca2x+, Mg2x+, Si4x+, O2x-… x < tạo nên liên kết cộng hóa trị Mức độ liên kết cộng hóa trị hỗn hợp nóng chảy lón vật chất tinh thể Trường hợp liên kết anion O2- vaø cation Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Fe2+ Mn2+ có đặc tính chủ yếu liên kết ion, liên kết O2- với Si4+, Al3+, P3+ liên kết cộng hóa trị (lưỡng cực dị thể) phân cực dị thể khác kiểu liên kết mức độ giới hạn riêng Khi tăng độ tích điện âm nguyên tố cấu trúc tăng tính liên kết cộng hóa trị mối liên kết O2- phần liên kết ion x bị giảm (xem bảng 10) Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 54 Phần liên kết ion (theo Exin) oxit nóng chảy có điện tích âm hoá học tinh thể Bảng 10 Oxit Số phối trí Phần liên kết ion x Na2O CaO MgO FeO MnO Al2O3 SiO2 B2O3 6 6 4 0,82 0,80 0,73 0,72 0,72 0,63 0,50 0,44 Tích điện âm hoá học tinh theå cation Kmol 15,6 18,6 19,7 19,9 19,8 23,0 26,6 24,4 Tồng lượng tạo nên mol oxit từ ion Kcal 344 574 564 564 542 1680 952 1020 Mạng tạo nên cation có mức độ liên kết cộng hóa trị với anion oxy lớn Những cation lại, hợp chất lỏng nóng chảy phải tồn tổ hợp anion (silic-oxy hay alumo-oxy) có silicat tinh thể Tổ hợp cation Si4+ Al3+ có khuynh hướng dẫn tới trùng hợp polime hóa có khả tạo nên tập hợp với hình dạng, kích thước khác xích, khối vòng SiO2 chuyển vào hỗn hợp nóng chảy dạng nhóm silic oxy bền vững đặc trưng số lượng trùng hợp polime khác Những nhóm silic-oxy bao xung quanh ion Na+, K+, Ca2+, Fe2+… hướng tới lựa chọn ion liên kết cộng hóa trị oxy tạo nên với số phối trí kép hay số phối trí hình đa diện Dưới tác dụng lực ion mà mạng polime –Si-O-Si- bị đứt hỗn hợp nóng chảy xuất mạng xích yếu dạng –Si-O-MeTùy theo mức độ tăng nồng độ oxit kiềm kiềm thổ hỗn hợp nóng chảy mà số lượng mối đứt mạng lưới SiO2 tăng lên, mà tổ hợp anion nhóm [Si5O15]10-, [Si4O12]8-, [Si3O9]6- tạo nên mạch vòng, [SinO3n+1](2n+2)- tạo nên mạch thẳng hay tứ diện đơn giản [SiO4]4- Ion alumin hỗn hợp nóng chảy tồn dạng cation biến tính liên kết ion với oxy tạo nên số phối trí đa diện oxy, hệ alumin dạng tổ hợp anion [AlO2]4-, [Al3O7]5-, [Al2SiO7]4- Những ion khác hỗn hợp nóng chảy tồn dạng nhóm đẳng hướng Mức độ tạo nên tổ hợp ion hỗn hợp nóng chảy silicat phụ thuộc vào đại lượng tỷ lệ nguyên tử oxy silic (O : Si) đại lượng lượng tác dụng tương hỗ cation kim loại với anion oxy, tính theo mối nối Me-O Giảm đại lượng tỷ lệ O : Si có nhiều số đỉnh oxy tứ diện [SiO4]4- đỉnh chung với đỉnh tứ diện kế liền Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 55 Trong hỗn hợp nóng chảy SiO2 tinh khiết tỷ lệ nguyên tử O : Si tạo nên hai đỉnh cuối tứ diện [SiO4]4- liên kết chung qua ion oxy O2-+ Có nghóa thực tế bảo đảm cho hai tứ diện kề liền có chung anion O2- Tùy theo mức độ tăng đại lượng tỷ lệ O : Si đưa vào hệ cation khác số ion O2- tăng lên làm cho khoảng không gian tổ hợp ion chia nhỏ Hiện tượng tạo nên tổ hợp ion tương tự nhóm silic oxy mạng lưới silicat [Si 2O5 ]∞2 [Si O11 ]∞6− → cấ u trú c tấ m lớ p [Si3O ] 6− ∞ cấ u trú c bă ng dã i vò ng tứ diệ n (2n + 2) − [Si n O3n +1 ] → [SiO ]4− cấ u trú c xích tứ diệ n đẳ ng hướ ng Trong tỷ lệ O : Si cho SiO2 dẫn tới tạo nên tổ hợp ion phụ thuộc vào đại lượng tác dụng tương hỗ tính cho mối liên kết cation oxy Năng lượng toàn phần tạo nên mol oxit MeaOb (xem bảng 10) từ ion kim loại x+ Me oxy O2x- (trong x phần liên kết ion, Z hóa trị kim loại) đại lượng giống lượng Culông Ek ion tạo nên mol oxit MaOb Trị số Ek xác định theo công thức Kapustinoki E k = 256 2x (a + b) r1 + r2 a, b: lượng kim loại oxy phân tử tương ứng r1, r2: bán kính ion cation oxy tương ứng Kết luận dúng cho oxit SiO2, Al2O3 B2O3 phần lượng liên kết cộng hóa trị (1-x) tương đối lớn Do lượng liên kết oxit xác định dựa sở tác dụng tương hỗ Culông nghóa tính cho liên kết Me2x+-O2x- Đối với ion gam kim loại tính theo công thức Exin: Ex = 2E k A(a + b) A: số Molung phụ thuộc vào cấu trúc mạng tinh thể Tính gần lượng liên kết Culông Ek cation-oxy cation-oxit mà oxit có phần liên kết ion x lớn (0,72-0,82) xác định theo công thức: E∋ = SZ e2 n(r1 + r2 ) S, Z hóa trị oxy cation n: số phối trí có cation nằm hỗn hợp nóng chảy hay sối phối trí cation nằm pha tinh thể tách khỏi pha lỏng e: điện tích điện tử Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 56 Đại lượng Ek hay E lớn nhiều ion oxy dư lại liên kết với kim loại liên kết với silic hay tổ hợp ion khác Điều dẫn tới tăng số lượng tổ hợp ion tổ hợp ion liên kết đỉnh oxy với Ngược lại đại lượng lượng tác dụng đơn vị liên kết cation oxy không lớn gây nên chuyển hóa ion thành tạo nên tổ hợp cation phá vỡ mối liên kết phân chia nhỏ tổ hợp ion oxy 2.3 TÍNH CHẤT HỖN HP NÓNG CHẢY SILICAT Khi ta làm lạnh vài chất lỏng số chất lỏng hỗn hợp lỏng nóng chảy silicat, trải qua giai đoạn lạnh- nghóa chất lỏng tồn với tính chất (như tinh cấu trúc) nhiệt độ thấp nhiệt độ băng giá (đóng cứng) mà không chuyển thành trạng thái tinh thể Chất lỏng lạnh nằm trạng thái không bền lượng tự lớn lượng tự vật chất trạng thái tinh thể Tuy nhiên cấu trúc chất lỏng lạnh lại tồn lượng tự cấu trúc gần giống với Đối với hỗn hợp lỏng nóng chảy làm lạnh dến trạng thái thủy tinh thường có đặc tính tăng độ nhớt hỗn hợp lỏng nóng chảy ta giảm nhiệt độ đại lượng độ nhớt trở nên có ý nghóa vật chất tự chuyển thành từ trạng thái lỏng sang trạng thái vật chất rắn Trạng thái tạo thủy tinh trạng thái lỏng có đại lượng độ nhớt lớn, thủy tinh coi chất lỏng lạnh giữ nguyên cấu trúc chất lỏng nhiệt độ thấp nhiệt độ kết tinh 2.3.1 Độ nhớt Độ nhớt coi lực P tác dụng lên 1cm2 lớp chất lỏng linh động (hỗn hợp lỏng nóng chảy) có bề mặt S cần thiết giữ cho grian tốc độ hàng số du dx hai lớp chất lỏng song song có khoảng cách không đổi Lực tác dụng F tính theo công thức Newton: F = η.S dV dx Hệ số tỷ lệ gọi hệ số độ nhớt Độ nhớt phụ thuộc vào chất thành phần hỗn hợp lỏng nóng chảy Nếu ta coi S = dV = F = dx có nghóa độ nhớt lực ma sát hai lớp lỏng song song tiếp xúc với theo bề mặt 1cm2 ứng với giai đoạn tốc độ dV Trị số tuyệt đối độ nhớt [ ] g/cm.sec gọi poa dx Tốc độ chảy chất lỏng Newton bình thường tỷ lệ theo áp suất Do tích áp suất P thời gian chạy cho thể tích chất lỏng đại lượng không đổi Pτ = const Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 57 Do độ nhớt chất lỏng Newton không phụ thuộc vào áp suất tác dụng lên chất lỏng Tích số P dung dịch kéo huyền phù bị giảm ta tăng áp suất dẫn tới giảm độ nhớt Độ nhớt dung dịch kéo có liên quan đến mối liên kết hạt pha phân tán Silicat lỏng nóng chảy trường hợp coi chất lỏng thường Newton mà ta xét hai yếu tố nhiệt độ thành phần ảnh hưởng đến độ nhớt chất lỏng silicat 2.3.1.1 Độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ Nhiều chất lỏng tăng nhiệt độ làm giảm độ nhớt Vì nhiệt độ tăng làm tăng lượng động học phân tử, làm cho lớp kế liền có độ linh động cao độ chảy tăng lên Trên hình 19 rõ ràng chất lỏng nóng chảy silicat đặc trưng thay đổi độ nhớt phụ thuộc theo nhiệt độ Phơrenken đưa công thức liên hệ thay đổi độ nhớt chất lỏng Newton theo nhiệt độ nhö sau: B η = A.e T ln η = A + B T A, B: số phụ thuộc tính chất chất lỏng (hỗn hợp nóng chảy) e: số logarit T: nhiệt độ tuyệt đối Có thể viết: Un η = A ' e RT A’: hàng số phụ thuộc thành phần hỗn hợp nóng chảy e: số logarit tự nhiên Un: lượng tích cực độ chảy nhớt cần để thắng lượng cản nội chất lỏng nhớt chảy U : phụ thuộc thành phần hoá học hỗn hợp lỏng nóng chảy R: số khí T: nhiệt độ tuyệt đối Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 58 Hình 19 Đường cong biểu diễn độ nhớt phụ thuộc nhiệt độ khoáng thiên nhiên nóng chảy thủy tinh 1- Andesit 2- Têsênhit 3- Điabadơ 4- Thủy tinh 5- Badan Trong bảng 11, ta thấy rõ lượng hoạt tính (tích cực) độ nhạy chất lỏng nhớt phụ thuộc vào nhiệt B2O3 lượng Un lớn nhiệt độ 650-2600 cao 650-13000C lượng giảm mạnh Nhưng SiO2 1300-20600C lượng Un lớn 23200C đại lượng Un giảm mạnh Bảng 12, cho ta nhiệt độ nóng chảy độ nhớt tương ứng vài chất Biến thiên trị số Un phụ thuộc nhiệt độ Bảng 11 tC 260 315 450 500 600 630 800 1000 1100 1300 B2O3 U Kcal/mol 83 64 40 38 30 26 19 18 15 12 tC 1300 – 1400 SiO2 U Kcal/mol 170 ± 1720 – 2000 151 ± 10 1950 – 2060 134 ± 1935 – 2320 89 ± 21 Độ nhớt vài chất nhiệt độ nóng chảy Bảng 12 Vật chất dạng tinh thể tn0C (p) 0,01 Na 98 1535 0,07 Fe 0,02 H2O Al2O3 2050 0,60 LiCl 613 0,02 Vật chất tạo thủy tinh tn0C SiO2 1710 1115 GeO2 B2O3 450 390 As2O3 340 BeF2 (p) 107,7 105,4 105 106 106 2.3.1.2 Độ nhớt phụ thuộc thành phần hoá học hỗn hợp nóng chảy Ở nhiệt độ đại lượng lực tác dụng ion, nhóm ion, phân ly định thành phần hoá học hỗn hợp nóng chảy Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 59 Sự ma sát nội chất lỏng chảy có độ nhớt cao định đại lượng lực tác dụng phụ thuộc vào cấu trúc hỗn hợp nóng chảy, nghóa phụ thuộc vào đại lượng nồng độ nhóm ion chất lỏng Độ nhớt chất lỏng silicat dạng hỗn hợp nóng chảy hàm số phức tạp thành phần hoá học tạo nên chất lỏng silicat Do diễn tả ảnh hưởng cấu tử hay cấu tử khác đến độ nhớt hỗn hợp nóng chảy ban đầu Tuy nhiên khía cạnh thành phần hóa cho phép ta nêu lên tính quy luật chung tương đối xác Đối với chất lỏng nóng chảy silicat độ nhớt tăng lên ta tăng hàm lïng SiO2 độ nhớt giảm ta tăng nồng độ oxit kiềm Hiệu tăng giảm độ nhớt cho thấy rõ ràng vùng có thành phần SiO2 = 60-100% mol Trong oxit kiàm Li2O rõ ràng Độ nhớt hệ hai cấu tử Me2O-SiO2 tăng lên chuyển litium sang thành phần kali natri vùng nồng độ kiềm (octosilicat) ta thấy quan hệ ngược lại Trong số oxit kiềm thổ tăng nồng độ mol tác dụng đến độ nhớt tăng theo dãy từ BeO đến BaO Điều hoàn toàn hệ ba cấu tử Me2O-MeO-SiO2 chất nóng chảy có thành phần phức tạp (SiO2 > 50% mol) trừ hệ alumosilicat không chứa kiềm loại 2MeO.Al2O3.4SiO2 Sự phụ thuộc thành phần hoá học đến độ nhớt trở nên phức tạp ta đưa vào hệ cation Me3+, Me5+ Trong cặp cation hay nhóm nhỏ cation người ta tìm quy luật: thay đổi cation kích thước nhỏ cation kích thước lớn, độ nhớt giảm theo thứ tự sau: Be2+ > Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+ Zn2+ > Cd2+ > Pb2+ Ni2+ > Co2+ > Fe2+ > Mn2+ > Cu2+ Al3+ > Ga3+, Si4+ > Ge4+, P5+ > Sb5+ Sự phụ thuộc ngược lại giảm độ nhớt ta đưa cation kích thước nhỏ vào hỗn hợp nóng chảy: Li+ < Na+ < K+, B3+ < Al3+ Ti4+ < Zr4+, V5+ < Ta5+ Độ nhớt giảm thay cation có độ phân cực nhỏ cation có độ phân cực lớn: Mg2+ > Zn2+ > Co2+ > Mn2+ > Cu2+ 1.3.2 Sức căng bề mặt silicat nóng chảy Lớp bề mặt vật thể có lượng bề mặt lượng tiêu hao cần để tạo nên đơn vị bề mặt phân chia pha gọi lượng bề mặt toàn phần ES: ES = + q : lượng bề mặt tự (sức căng bề mặt nghóa công tiêu hao để tăng bề mặt cm2) Chương 2: Silicat trạng thái lỏng q = T 60 dv nhiệt hấp thu hệ tạo nên đơn vị bề mặt ẩn dT nhiệt tạo nên đơn vị phân chia pha Sức căng bề mặt đặc trưng cho độ tăng lực liên kết phân tử bề mặt, lực tác dụng lên đơn vị chiều dài ???? , so với mặt phẳng lượng bề mặt tự Sức căng bề mặt đóng vai trò quan trọng kỹ thuật silicat Từ đại lượng sức căng bề mặt định đến mối liên quan trình kỹ thuật như; khử bọt khỏi khối thủy tinh lỏng lò nấu thủy tinh, làm tròn góc cạnh sản phẩm thủy tinh, kết khối sản phẩm kim loại gồm: sản xuất sợi thủy tinh, thủy tinh, men tráng kim loại, men gốm sứ quy trình kỹ thuật kết khối sản phẩm có mặt pha lỏng cơlanhke xi măng, gốm sứ…Vì sức căng bề mặt phụ thuộc vào thành phần hoá học chất nóng chảy phụ thuộc vào nhiệt độ 2.3.2.1 Sức căng bề mặt phụ thuộc thành phần hoá học nhiệt độ Ảnh hưởng lượng phụ gia oxit khác đến sức căng bề mặt chất lỏng silicat định chất phụ gia, nồng độ chúng hỗn hợp nóng chảy sức căng bề mặt hỗn hợp nóng chảy ban đầu Ảnh hưởng cấu tử riêng biệt hỗn hợp nóng chảy đến sức căng bề mặt đánh giá đại lượng sức căng bề mặt riêng phần: gi = g + (1 − γ i ) Δg Δγ i g i : tính chất mol riêng phần cấu tử nghiên cứu hỗn hợp nóng chảy g: tính chất mol hỗn hợp nóng chảy ∆g: thay đổi tính chất hỗn hợp nóng chảy ảnh hưởng phụ gia cấu tử nghiên cứu ∆ i: thay đổi phần mol cấu tử nghiên cứu chứa hỗn hợp nóng chảy Đại lượng g i riêng phần nhiều cấu tử phụ thuộc vào thành phần chất lỏng nóng chảy silicat ban dầu Vì chúng coi gần trị số trung bình số không đổi Tuy nhiên có cấu tử g i biểu rõ ràng thay đổi tới trị số thấp chí số âm Những cấu tử chất có mức độ sức căng bề mặt tích cực, nghóa giảm sức căng bề mặt hỗn hợp nóng chảy mạnh Khi có mặt cấu tử đường biểu diễn thay đổi sức căng bề mặt hỗn hợp nóng chảy trở nên phức tạp tượng hấp phụ Thành phần lớp bề mặt hỗn hợp nóng chảy khác với thành phần bên thể tích hỗn hợp nóng chảy, theo định luật Gipo lớp bề mặt hỗn hợp nóng chảy chứa nhiều cấu tử có tính giảm sức căng bề mặt Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 61 Trên sở nghiên cứu sức căng bề mặt riêng phần g i Apen đưa bảng phân loạo oxit theo tính chất ảnh hưởng đến sức căng bề mặt hỗn hợp silicat nóng chảy Phân loại oxit theo tính chất ảnh hưởng đến sức căng bề mặt silicat nóng chảy Bảng 13 Oxit Trị số trung Trị số trung bình Ui bình mối liên kết sức căng bề phối trí Memặt O Kcal/ số 13000C Avôgadro p2/cm2 Oxit hoạt tính bề mặt Nl2O5 150 Ta2O5 500 SiO2 290 GeO2 260 SnO2 350 TiO 250 SrO2 350 Al2O3 580 Y2O3 90 Ga2O3 600 BeO 390 MgO 320 CaO 510 SrO 490 BaO 102-20 470 InO 450 CdO 430 MnO 390 FeO 490 Na2O 295 Oxit có hoạt tính bề mặt CrO3 Đại lượng MsO3 145-104 thay đổi có WO3 thể trị số V2O5 âm Oxit Trị số trung Trị số trung bình Ui bình mối liên kết sức căng bề phối trí Memặt O Kcal/ số 13000C Avôgadro p2/cm2 Oxit có tính chất trung gian As2O5 Có thể tồn Đại lượng Sb2O5 thay đổi có B2O3 chất lỏng thể trị số dạng phân âm tử Bi2O PbO K2O Pb2O Cs2O I2O 20-7 Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 62 Oxit nhóm hoạt tính bề mặt tạo nên với SiO2 chất nóng chảy, sức căng bề mặt không biến đổi tạo nên đường biểu diễn phụ thuộc sức căng bề mặt vào nồng độ oxit có dạng gần đường thẳng Oxit nhóm nhóm trung gian tan tốt chất lỏng nóng chảy loại silicat kiềm, tất chúng có khả giảm sức căng bề mặt Oxit nhóm loại oxit hoạt tính bề mặt kiểu mẫu Oxit nhóm tan silicat nóng chảy với lượng không lớn chừng 4%-??% làm giảm sức căng bề mặt Độ hoạt tính bề mặt nhữnh oxit phụ thuộc vào khả hòa tan, độ bay hơi, nhiệt độ hỗn hợp nóng chảy Riêng nhiệt độ ảnh hưởng đến sức căng bề mặt diễn tả hình 20, nung nóng sức căng bề mặt thủy tinh giảm mạnh Sau thủy tinh mềm ta thu chất nóng chảy sức căng bề mặt giảm chậm Tương tự ta có phụ thuộc nhiệt độ đến sức căng bề mặt thủy tinh kính cửa thủy tinh bo silicat kiềm nung nóng tới 14000C Trừ loại thủy tinh silicat cho sức căng bề mặt loại thủy tinh tăng lên tăng nhiệt độ Hình 20 Đường biểu diễn phụ thuộc sức căng bề mặt dến nhiệt độ thủy tinh 1- Thủy tinh chứa Na, K, Rb 2- Thủy tinh chứa K, Pb 3- Thủy tinh chứa Na, Ca, Zn ... 13000C Avôgadro p2/cm2 Oxit hoạt tính bề mặt Nl2O5 150 Ta2O5 500 SiO2 29 0 GeO2 26 0 SnO2 350 TiO 25 0 SrO2 350 Al2O3 580 Y2O3 90 Ga2O3 600 BeO 390 MgO 320 CaO 510 SrO 490 BaO 1 02- 20 470 InO 450 CdO... p2/cm2 Oxit có tính chất trung gian As2O5 Có thể tồn Đại lượng Sb2O5 thay đổi có B2O3 chất lỏng thể trị số dạng phân âm tử Bi2O PbO K2O Pb2O Cs2O I2O 20 -7 Chương 2: Silicat trạng thái lỏng 62. .. cation kích thước lớn, độ nhớt giảm theo thứ tự sau: Be2+ > Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+ Zn2+ > Cd2+ > Pb2+ Ni2+ > Co2+ > Fe2+ > Mn2+ > Cu2+ Al3+ > Ga3+, Si4+ > Ge4+, P5+ > Sb5+ Sự phụ thuộc ngược