Cтраница 4
![]() |
Зависимость модуля сдвига от температуры для стекол различных серий. [46] |
Понижение значения модуля сдвига основного стекла ( кривая 1) при температурах, близких к комнатной, связывается с первым максимумом на кривой внутреннего трения, а второе понижение - с третьим максимумом. Дальнейшее понижение модуля сдвига при увеличении температуры, как можно предполагать, является результатом релаксации сетки стекла. [47]
Таким образом, исключение его в стекле может повести за собой изменение вида гибридизации и, как следствие, исчезновение донорпо-акцепторных связей. Другой случай удаления доиорно-акцепторных связей из какой-либо структурной единицы может иметь место по причине перераспределения связей в сетке стекла при диспергировании одноименных с. [48]
В том случае, когда у 3, некоторое количество тетраэдров имеет только две связи углами тетраэдров а остальные - три. При изменении у от 3 до 2 связность сетки быстро уменьшается, и при z / 2.5 в сетке стекла имеется равное количество тетраэдров, связанных как тремя, так и двумя связями. [49]
На рис. 2 дан также ход температурной зависимости теплоемкости. Как видим, в районе Tg она резко повышается, что связано со значительным усилением беспорядочных колебательных движений атомов в сетке стекла. [50]
![]() |
Селективность сорбции различных веществ на пористом стекле 2. [51] |
Структура щелочносиликатных стекол также образована связанными друг с другом вершинами кремнекислородными тетраэдрами, в пустотах между которыми находятся катионы щелочных металлов. Однако плотность упаковки кремнекислородных тетраэдров в стеклах настолько велика, что не только занятые щелочными катионами, но и свободные пустоты в кремнекислородной сетке стекла остаются недоступными даже для таких малых молекул, как молекулы воды. Стекла эти становятся пористыми и приобретают способность к поглощению молекул воды и других веществ лишь после их обработки растворами кислот. При действии кислот на стекла происходит их выщелачивание. Процесс выщелачивания начинается с обмена щелочных катионов стекла на протоны кислоты. [52]
Еще в 1954 г. Винтер-Клейн [15] указывала, что элементы VI группы обладают наиболее ярко выраженной способностью к стеклообразованию. Кислород, сера, селен и теллур не только в соединении с некоторыми другими элементами, но и как простые вещества способны к переохлаждению и образованию сетки стекла. [53]
Полоса эта проявляется только в спектре стекла 1, содержащего 31 мол. По-видимому, в стекле 1 ввиду малого числа атомов А1, осуществляется структура, близкая к структуре двухкомпонентных щелочносиликатных стекол: атомы Na разрывают связи Si-О - Si, деполимеризуя сетку стекла и образуя связи Si-0 -, причем сами атомы Na группируются вблизи таких односвязных атомов кислорода, компенсируя их заряд. Но уже в спектре стекла 2, содержащего примерно то же количество Na20, но почти вдвое больше А1203, чем стекло 7, вместо двух полос в области 1000 - 950 см 1, наблюдаемых обычно в спектрах щелочносиликатных стекол, мы получаем один широкий размытнлй максимум. [54]
Воздействие воды и растворов кислот на стеклянный электрод приводит к выщелачиванию связанных ионными силами основных компонентов стекла и к замене их ионами водорода. Продукты реакций переходят в раствор, и на поверхности стекла образуется слой гидролизованного кремнезема, предохраняющий стекло от дальнейшего разрушения. Напротив, щелочные растворы разрушают кремнекислородную сетку стекла и не способствуют образованию защитного слоя. Многие исследователи изучали химическую устойчивость стеклянной мембраны, прослеживая выход щелочей из стекла либо с помощью титрования раствора, в котором находился электрод, либо измеряя величину рН в этом растворе. [55]
Эндрьюс [233] пришел к выводу, что между размягчением полимерных стекол и плавлением имеется много общего, хотя термическое разрушение сетки в стеклообразном полимере в общем отличается от плавления регулярной кристаллической решетки. Размытость перехода при размягчении в некоторой степени объясняется распределением связей по энергии, однако более существенно то. После разрушения когезионных связей между молекулами в хаотической сетке стекла переходная структура может рассматриваться как губка или пена или как сильно сшитый каучук. [56]
Этот отрицательный заряд может быть скомпенсирован зарядом иона щелочного металла. Этим и объясняется отсутствие связей Si-0 - в сетке щелочноалюмосиликатных стекол и соответственно полосы в области 950 см 1 в инфракрасных спектрах поглощения этих стекол. [57]
![]() |
Схематическое изображение структуры силикатного стекла с ионами Са2 и Na ( а и только с ионами Na ( б. [58] |
В пределах нескольких таких ячеек наблюдается правильное периодическое строение, аналогичное строению кристаллов; но такие группы расположены друг относительно друга нерегулярно, благодаря чему получается аморфное состояние. Промежуточные окислы, такие как А1203 и РЬО способствуют созданию стеклообразного состояния. Ионы-связывающих окислов, таких как СаО и ВаО, попадая в сетку стекла, образуют связи с ионами кислорода, делая более плотной эту сетку. [59]
Дальнейшее увеличение интенсивности перемешивания раствора практически не изменяет скорости растворения. Такое незначительное влияние перемешивания раствора на скорость растворения стекол, по-видимому, не свидетельствует о влиянии процесса диффузии в обычном смысле. Представляется более вероятным, что взаимодействие стекол с раствором происходит в первую очередь в участках сетки стекла с менее прочными ван-дер-ваальсовыми связями. Вследствие этого растворение стекол происходит не молекулярно, а от поверхности стекла отрываются более укрупненные частицы, типа коллоидных. Перемешивание раствора способствует удалению этих частиц и последующему их полному растворению в щелочи. Высказанное предположение подтверждается визуальными наблюдениями потоков густой маслянистой жидкости от поверхности стекол. В табл. 91 приведены усредненные значения энергии активации растворения стекол и предэкспоненциального статистического множителя Сэ. Значение Ст для стекол этой системы составляет 4 - 6 - Ю27 с. В таблице приведены также значения скорости растворения, измеренной при 30 С в 0 5 N NaOH при интенсивности перемешивания раствора 420 об / мин. [60]