CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ
3.1 Ảnh hƣởng của áp suất đến cấu trúc của hệ Na2O.SiO2
3.1.3 Phân bố góc
Ảnh hƣởng của áp suất đến phân bố góc của các ĐVPT SiOx đƣợc thể hiện ở hình 3.6. Phân bố góc O-Si-O của các ĐVPT SiO4 có giá trị nằm trong khoảng từ 80° đến 135° và đạt đỉnh tại 105° tại 0 GPa. Khi tăng áp suất, bề rộng của phân bố tăng lên và có giá trị từ 75° đến 140°. Tuy nhiên, độ cao của đỉnh phân bố góc có xu hƣớng giảm dần từ 15.127% còn 13.477% khi áp suất tăng từ 0 GPa đến 30 GPa và vị trí đỉnh phân bố góc có xu hƣớng dịch nhẹ về
40 80 120 160 0 2 4 6 8 10 12 14 40 80 120 160 40 80 120 160 TØ lƯ SiO4 Gãc liªn kÕt
SiO5 0 GPa 5 GPa
10 GPa 15 GPa 20 GPa 25 GPa 30 GPa 40 GPa 60 GPa SiO6
Hình 3.6 Phân bố góc O-Si-O của các ĐVPT SiOx (x = 4, 5, 6) trong Na2O.SiO2 lỏng ở áp suất khác nhau.
bên trái (có giá trị 100°). Trong khoảng 30 GPa đến 60 GPa, độ cao của đỉnh tăng nhẹ từ 13,477% lên tới 13.942% tại vị trí 100° và 105° tƣơng ứng.
Tại 0 GPa, các ĐVPT SiO5 có phân bố góc có nằm trong khoảng 65° đến 170° với vị trí đỉnh là 90° có độ cao 11.100%. Khi tăng áp suất đến 60 GPa, trong khi bề rộng của phân bố góc và vị trí đỉnh khơng thay đổi thì độ cao của đỉnh có xu hƣớng giảm dần về 9.931%. Tuy nhiên, có sự xuất hiện của đỉnh thứ hai ở khoảng 155 160 với tỉ phần nằm trong vùng từ 1.938% đến 2.180%.
Trong khoảng từ 0 GPa đến 15 GPa, tỉ phần của các đơn vị cấu trúc SiO6 tƣơng đối nhỏ nên ta chỉ xem xét phân bố góc của SiO6 từ 20 GPa trở đi. Phân bố góc của các đơn vị cấu trúc SiO6 nằm trong khoảng từ 60° đến 170° khi tăng áp suất từ 20 GPa đến 60 GPa. Trong khoảng áp suất này, phân bố góc có 2 đỉnh ở 85° và 160°. Bên cạnh đó, độ cao của cả hai đỉnh này đều có xu hƣớng giảm khi tăng áp suất. Cụ thể, độ cao của đỉnh thứ nhất là 12.146%, 12.020% và 10.607%; độ cao của đỉnh thứ hai là 3.451%, 3.390% và 2.980% tại 20 GPa, 30 GPa và 60 GPa tƣơng ứng. Tuy nhiên ta có thể thấy rằng khi nén áp suất thì hình dáng phân bố góc là khơng đổi. Nhƣ vậy có thể thấy rằng áp suất khơng ảnh hƣởng đến phân bố góc của các đơn vị cấu trúc SiOx.
Ảnh hƣởng của áp suất đến phân bố góc Si-O-Si của các ĐVPT OSiy đƣợc mơ tả ở hình 3.7. Tại 0 GPa, ĐVPT OSi2 có phân bố góc nằm trong khoảng 105° đến 175°, đạt đỉnh ở vị trí 145° với độ cao 10.925%. Khi tăng áp suất đến 60 GPa, phân bố góc có xu hƣớng mở rộng về phía số đo góc nhỏ hơn. Tại 60 GPa, phân bố góc nằm trong khoảng 90° đến 175°. Trong khi đó, vị trí và độ cao đỉnh cực đại của phân bố góc đều giảm nhẹ. Vị trí và độ cao đỉnh cực đại có giá trị bằng 140°, 9.887% tại 20 GPa và 135°, 9.565% tại 60 GPa.
Các ĐVPT OSi3 bắt đầu xuất hiện khi tăng áp suất đến 10 GPa. Tại 10 GPa, phân bố góc có giá trị 75 155 , đạt đỉnh ở 115° với độ cao 10.851%. Khi tăng áp suất đến 60 GPa, trong khi phân bố góc và vị trí đỉnh hầu nhƣ khơng thay đổi thì độ cao của đỉnh có xu hƣớng giảm dần về 9.035% tại 60 GPa. Tuy nhiên ta có thể thấy rằng khi nén áp suất thì hình dáng phân bố góc là khơng đổi. Nhƣ vậy có thể thấy rằng áp suất cũng không ảnh hƣởng đến phân bố góc của các đơn vị cấu trúc OSiy.