Bài giảng Hóa lý Silicat - Chương 2: Silicat ở trạng thái vô định hình

Nội dung text: Bài giảng Hóa lý Silicat - Chương 2: Silicat ở trạng thái vô định hình

1. Gốm thủy tinh (Glass Ceramics: hay sitall, pyroceram )  Gốm thủy tinh là loại vật liệu có nguồn gốc là thủy tinh nhưng khác thủy tinh ở chỗ nó có cấu trúc tinh thể.  Gốm thủy tinh khác vật liệu gốm sứ thông thường vì tinh thể của nó được tạo ra từ một pha thủy tinh đồng thể ban đầu. Pha tinh thể trong gốm thủy tinh có cấu trúc mịn hơn rất nhiều (số lượng tinh thể trong một đơn vị thể tích rất lớn, kích thước tinh thể rất nhỏ) so với gốm thường. Những đặc điểm đó quyết định tính chất của gốm thủy tinh. 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 61
2. Các tính chất đặc biệt có thể đạt được của gốm thủy tinh  Rất bền hóa và chịu sốc nhiệt tốt (HSDNN thấp)  HSDDN cao để có thể tương thích với kim loại  Độ bền cơ rất cao  Sử dụng ở nhiệt độ cao  Có tính cảm quang  Hằng số điện môi nhỏ (electronic packaging)  Dielectric-breakdown resistance  Tính tương thích sinh học  18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 63
3. Producing a glass- ceramic: (a) Cooling must be rapid to avoid the start of crystallization. Isothermal and continuous cooling curves for lunar glass. (b) The rate of nucleation of precipitates is high at low temperatures, whereas the rate of growth of the precipitates is high at higher temperatures. (c) A typical heat- treatment profile for glass-ceramics fabrication, illustrated here for Li20-Al203-Si02 glasses. 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 65 ©2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
4. Taïo maàm, phaùt trieån tinh theå heä Li2O-Al2O-SiO2 [McMillan] Low temperature nucleation Rapid heating to high step included -> fine grain size temperature (875°C) 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 67
5. Gốm thủy tinh (glass ceramic) Ứng dụng: Gốm thủy tinh dân dụng: làm bát đĩa, dụng cụ nhà bếp (cooking ware)  Hệ phổ biến nhất Li2O – Al2O3 – SiO2 (Corning glass : SiO2 53 – 75% , Al2O3 12 – 36%, Li2O 2 – 15%).  Chất khoáng hóa TiO2 3 – 7%. Tỷ lệ Li2O : Al2O3 0,1 – 0,6%. Pha tinh thể chính là eucryptite và spodumen).  Kết hợp các tính chất:  HSDNN rất nhỏ ( < 5.10-7.K-1): vật liệu chịu sốc nhiệt.  Trong suốt trong dải bước sóng ánh sáng thấy được:  Kích thước tinh thể << bước sóng ánh sáng  Độ lưỡng chiết thấp  Chiết suất n ≅ n 18-Jan-16 thủySilicate tinh ở trạngtinh thái thể vô định hình 69
6. Sứ nha khoa Heä söù söôøn kim loaïi Heä toaøn söù Sứ nha khoa có hình thức rất giống răng người tự nhiên. Loại răng sứ đã rất phổ biến trên thị trường hiện nay: •Tạo hình bằng phương pháp đắp nhiều lớp •Nung rất nhanh trong các lò chuyên dụng mỗi lớp có tính chất khác nhau nhưng phải có sự tương thích để tạo liên kết bền. 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 72
7. MEN CÓ CẤU TRÚC TINH THỂ 79 Men là một lớp thủy tinh mỏng (khoảng 0,3 - 0,4 mm) phủ lên bề mặt các sản phẩm gốm sứ nhằm mục đích bảo vệ và trang trí sản phẩm.  Men có cấu trúc tinh thể: là loại men có pha tinh thể chiếm số lượng tương đối nhiều. Pha tinh thể trong men gồm hai loại: Các tinh thể trong phối liệu men phân tán đều trong men với kích thước nhỏ mịn, không bị hòa tan trong quá trình nung. (Men đục). Các tinh thể mới hình thành trong quá trình nung men (Men kết tinh). 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 79
8. 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 81
9. Men kết tinh  Chất khoáng hóa  TiO2, ZrO2, NaF, P2O5, ZnO, Ag, Au, Cu, Pt, có thể dùng thêm các oxit tạo màu như CoO, NiO, CuO, V2O5, Fe2O3  TiO2 (2 – 20%) dễ kết tinh dạng nhỏ, mịn, hoặc phân lớp lỏng (2 – 10 nm, tạo mầm dị thể, đặc biệt willemite. Nhiệt độ kết tinh 850 – 13200C. Trong pha thủy tinh, Ti4+ có s.p.t.6, khi làm nguội thành s.p.t.4, tạo ra pha riêng biệt. 5+ 4+  P2O5 (0,5 – 0,6%) P dễ thay thế đồng hình Si làm đứt liên kết Si – O – Si dư điện tích +1 có khả năng nối với O2- không cầu tạo phân lớp lỏng. P2O5 dễ tạo vi tinh thể muối phốt pho với các oxit kim loại như CaO, BaO, PbO, ZnO. Khả năng tác dụng với ZnO (3 – 8%) mạnh. crystalglazes.pptx 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 83
10. Đơn tinh thể  Tinh thể thực có thể quan sát từ cỡ nano (khoảng 5 – 10 nguyên tử) dần tới mức khoảng 5 – 10 mm. Tiếp theo, tinh thể kết tinh theo những hướng khác nhau, tạo hạt đa tinh thể.  Tinh thể kết tinh tự nhiên từ pha lỏng là khối đa tinh thể do những tinh thể nhỏ định hướng ngẫu nhiên tích tụ lại. Do chênh lệch nhiệt độ, sức căng nên có xu hướng kết tinh theo trục xoắn, tạo khối đa tinh thể.  Các đa tinh thể có những bề mặt phân chia giữa các hạt. Các tính chất của tinh thể bị biến đổi đột ngột qua bề mặt phân chia và chịu ảnh hưởng theo hướng ngẫu nhiên của khối đa tinh thể.  Trong kỹ thuật điện tử, bán dẫn, người ta cần những đơn tinh thể với kích thước lớn, tính chất ổn định. 18-Jan -16 Silicate ở trạng thái vô định hình 85
11. Thủy tinh hóa đất (geopolymer)  Bản chất: • Bột alumino silica + (NaOH hoặc KOH), tạo vật liệu vô định hình có liên kết kiềm. • Sau gia nhiệt (trong autoclave) có vật liệu alumino silica với cấu trúc polymer trên cơ sở liên kết Si – O – Al hai hoặc ba chiều . • Sau đó gia nhiệt thích hợp để tạo gốm thủy tinh (glass ceramic).  Quá trình biến đổi có thể tóm tắt như sau: Al2 O 3 (). nSiO 2 M 2 O xSiO 2 aq  M 2 O Al 2 O 3 n x SiO 2 aq ()AlumosilicateM: alkalication glass T  M2 O.() Al 2 O 3 n x SiO 2 aq glass ceramic 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 89
12. Thủy tinh hóa đất (geopolymer)  Ưu điểm: • Geopolymer liên kết nhờ tạo khung alumosilicat ở nhiệt độ thấp. Quá trình đòi hỏi năng lượng thấp, vật liệu tạo thành tương đối nhanh với độ bền cơ có thể chấp nhận được. • Thân thiện môi trường, • Geopolymer –Ứng dụng công nghệ cao • Không tạo CO2 • Cơ hội mới thay thế XMP • Đang ứng dụng trong xử lý môi trường và VLCL 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 91
13. CAÙC NHOÙM TÍNH CHAÁT CUÛA THUÛY TINH  Khái niệm về tính chất riêng phần của các cấu tử:  Thủy tinh không phải là một hệ vật lý đơn giản. Khi nấu thành thủy tinh các oxit tương tác với nhau và trạng thái của chúng bị thay đổi vì thế tính chất của các oxit trong thủy tinh không bằng tính chất của chúng ở dạng tự do mà bằng tính chất riêng phần của chúng. Tính chaát phaân töû rieâng phaàn cuûa moät caáu töû i naøo ñoù ñöôïc ñònh nghóa baèng G bieåu thöùc: g i i a i Trong ñoù G laø moät ñaïi löôïng dung ñoä (tính chaát ñöôïc xaùc ñònh bôûi löôïng  caùc caáu töû thaønh phaàn)  ai : soá mol caáu töû i cuûa heä  Giá trị Gi có thể tìm được bằng cách xác định sự thay đổi tính chất của hệ đã cho dưới ảnh hưởng của sự bổ sung cấu tử cần nghiên cứu. Giả sử chúng ta cần nghiên cứu cấu tử thứ nhất và coi rằng phần mol của cấu tử đó thay đổi nhưng tỷ lệ của các cấu tử khác với nhau vẫn như nhau. Silicate ở trạng thái vô định hình 95
14. 2.5.1.1. Độ nhớt  Lực tác dụng F, tốc độ hai F lớp chất lỏng v và v+ dv/dx. dv S v  Độ nhớt : Đánh giá mứcdx dx trượt tương đối này. S v  Ta có:  Độ nhớt phụ thuộc nhiệt dv F dv F ~ v v ~ độ: B dx S dx S B  A.eT ln A T S.dv B F  T 2 dx  Nhiệt độ thấp:  Ae  Khi F = 1Pa, S = 1m2, dv/dx  Định nghĩa: Chất rắn là = 1m/s2, ta có:  = 1 Pa.s những chất có độ nhớt 12 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình  ≥ 10 Pa.s. 97
15. Ảnh hưởng thành phần hóa tới độ nhớt thủy tinh Thủy tinh kính tấm (SiO2 65 – 100%), độ nhớt tăng khi lượng SiO2 tăng, độ nhớt giảm khi tăng R2O, đặc biệt nhạy với Li2O. Hệ Me2O – MeO – SiO2 (SiO2 ≥ 50%), độ nhớt tăng theo BeO → BaO, trừ 2MeO.Al2O3.4SiO2. Độ nhớt giảm theo dãy: Li+ Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+ Zn2+ > Cd2+ > Pb2+ Ni2+ > Co2+ > Fe2+ > Mn2+ > Cu2+ Al3+ > Ga3+ Si4+ > Ge4+ P5+ > Sb5+ Độ nhớt giảm theo dãy: Mg2+ > Zn2+ > Co2+ > Mn2+ > Cu2+. 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 99
16. Bảng : Phân loại các oxit theo ảnh hưởng của chúng tới sức căng bề mặt các silicát nóng chảy (Theo A.A. Appen)[12] Năng lượng liên kết Hệ số tác dụng trung bình J/m2 ở OXIT 0 phối trí trung bình nhiệt độ 1300 C Oxit không hoạt tính bề mặt SiO2 290 TiO2 250 ZrO2 350 Al2O3 70 – 84 580 MgO 520 CaO 510 Li2O 450 Na2O 295 Oxit trung gian As O Tồn tại dạng phân tử ở 2 5 pha lỏng B2O3 Giá trị biến đổi, thấp, có thể âm PbO 84 – 29 K O 2 Oxit hoạt tính bề mặt CrO 609 – 436 Giá trị giảm và âm 18-Jan-16 3 Silicate ở trạng thái vô định hình 101 V2O5
17.  2- Oxit axit thấm ướt tốt hơn oxit 2.5.1.3. Khả năng thấm ướt bazơ.  Tương tác vật lý đặc biệt giữa R –  3-Khi Rion tăng và độ âm điện giảm, L . các cation kiềm làm giảm khả năng  Khả năng pha lỏng chảy tràn trên bề thấm ướt của các oxit axit và tăng mặt pha rắn, đó là quá trình tự xảy khả năng thấm ướt oxit kiềm; với các ra. kim loại kiềm thổ, qui luật ngược lại.  Phân tích các lực tác dụng trên bề mặt phân chia pha R – L :  4- Ranion tăng khả năng thấm ướt của   .cosq  pha rắn axit giảm và pha rắn bazơ R K L K L R tăng.  q 900, không thấm ướt trong thành phần phụ gia, khả năng Một số qui luật, theo K.P. Azarov : thấm ướt của pha rắn axit giảm, khả  1- Sự thấm ướt tăng khi tăng độ âm năng thấm ướt pha rắn bazơ tăng. điện các cation pha rắn và chuyển Al2O3 (kiềm yếu) thành SiO2 (axit yếu). q q 18-Jan-16 Silicatea ở trạng thái vô định hình b 103
18.  Bảng 2.4 Ảnh hưởng thành 2.5.2.1. Mật độ phần hóa tới mật độ của thủy tinh [12]  Mật độ (khối lượng riêng) m OXIT d (kg/ m3 ) V V  Vật liệu có pha thủy tinh mật độ Na2O 3,2 không phải là đại lượng vật lý, K2O 3,2 mà là đại lượng kỹ thuật, phụ MgO 3,25 thuộc: CaO 4,3  - lịch sử nhiệt, ZnO 5,94  - thành phần hóa BaO 7,2 PbO 10,3  Tính mật độ thủy tinh theo B O 2,9 thành phần hóa như sau: 2 3 Al2O3 2,75 n 100 p As2O3 3,35 i  Sb2O5 3 V i 1 di 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình SiO2 2,24 105
19. Hệ số dãn nở nhiệt  Hệ số dãn nở nhiệt trung bình 1 l : . l T  Đường dillatomet chia hai miền:  1- Miền tuyến tính,  2- Miền phi tuyến,ứng với miền biến mềm (nhiệt độ biến mềm dilatomet).  Tg : Giao hai tiếp tuyến tại điểm uốn đầu tiên trên đường cong l/l (Tg : nhiệt độ chuyể pha thủy tinh Glass transition temperature).  Tf: thủy tinh chuyển trạng thái  Tg: (Glass transition biến mềm sang chảy dòng temperature) nhiệt độ  (g – glass và f – flow). chuyển pha thủy tinh  T = Tf – Tg miền biến mềm (có thể ủ để khử ứng suất thủy  Td: (Dilatimetric softening tinh). point) nhiệt độ biến mềm 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 107
20. Ảnh hưởng thành phần hóa tới hệ số dãn nở nhiệt Các oxit kiềm làm tăng, còn các oxit SiO , 2 Al2O3, ZnO giảm hệ số dãn nở nhiệt của OXIT .107 thủy tinh. SiO2 0,05 Có thể tính hệ số dãn nở nhiệt trung bình B2O3 (6 – 12%) - 0,66 Al2O3 0,17 theo thành phần hóa như sau: MgO 0,45 CaO 1,66 BaO 1,73 .P P P P tt  i i 1 1 2 2 n n Na2O 4,32 i K2O 3,9 tt - hệ số dãn nở nhiệt trung bình của thủy TiO2 1,37 tinh ZnO 0,07 Pi - hàm lượng thành phần oxit trong thủy tinh. PbO 1,06 i - hệ số thành phần oxit trong thủy tinh (xác As2O3 0,67 định bằng thực nghiệm). Theo Kitajigarodskji P2O5 0,67 [12], có thể xác định theo bảng. Sb2O3 1,2 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 109
21. Expansion of a glass Alpha Average/ 10-6/°C DISPL/ µm Alpha True/ 10-6/°C LabsysTMA Glass 60 606.6°C 9.53 mm Silica probe 50 Air RT 75020 °C 552.2°C 20 @ 10 Kmin-1 40 DISPL 30 20 Alpha True 10 10 10 Alpha Average 0 100 200 300 400 500 600 Temperature/ °C 552°C Sudden 20°C 550°C 662°C increase of Sample starts to shrink : Regular and expansion corresponds to constant expansion Tg = 552°C softening temperature 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình Ts 606°C 111
22. Thermal Expansion Coefficients for Various Glasses 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 113
23. Sự xuất hiện ứng suất khi làm nguội tấm thủy tinh từ trạng thái biến mềm về trạng thái rắn F Fnén kéo 1-Làm nguội hai mặt tấm thủy tinh 2-Hai mặt nguội trước, dường như co lại. Phần trong nóng F hơn không co được, gây ứng Nén suất . 3-Tác dụng ngoại lực F Kéo 4-Hợp lực 5-Lực nén tăng, lực kéo giảm. Thủy tinh bền nén hơn bền kéo. 18-JanNén-16 Silicate ở trạng thái Kéovô định hình 115
24. 2.5.2.4. Tính chất quang  I0 = IR + IA + IT I I I 1 A R T 1 A R T I I I 0 0 0 I0 n  Chiết suất tương đối n 1 Phản xạ Tia tới ( R ) qi qi c 1 1 n c v  0.0 . A q2 n2 Hấp thu . n  Truyền  . r qua (T) 0 0  Với ceramic Hình 2.21 Phản xạ và khúc xạ sóng n r điện từ  thủy tinh silicát có và chiết suất tăng khi thêm PbO, BaO, 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 118
25. Sự phản xạ toàn phần và thủy tinh quang dẫn  Nguyên lý sợi quang dẫn: Góc tới lớn hơn góc giới hạn,  Lõi sợi quang (F 3 – 50 m) bằng thủy tinh SiO2 (100%) độ đồng nhất rất cao. Quanh là vỏ thủy tinh hoặc chất dẻo (F 125 m) với chiết suất nhỏ hơn tạo phản xạ toàn phần liên tiếp trên toàn bộ chiều dài sợi. Nhiều sợi ghép lại thành cáp quang dùng trong công nghệ thông tin.  Sóng truyền hầu như không tổn thất. Cáp quang có dung lượng truyền tải tín hiệu rất lớn (10 Mb/s.km), ít chịu ảnh hưởng sóng điện từ, do thủy tinh SiO2 là chất điện môi. a) b) Nguyên lý làm việc của sợi quang dẫn (a) và hiện tượng nhiễu khi thủy tinh có khuyết tật (b) 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 120
26. Chất tạo màu ion (hoặc phân tử) hấp thụ chọn lọc sóng ánh sáng trong dải 400 – 700 nm: xanh h= 1,8eV ứng với l = 400nm, màu đỏ h= 3,1 eV với l = 700nm. Egap 3,1eV, trong suốt, không màu (kim cương, thủy tinh không tạp chất, đơn tinh thể Al2O3 ). 1,8 eV < Egap < 3,1, hấp thụ chọn lọc sóng ánh sáng, gây màu khác nhau. 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 122
27. Chaát taïo maøu daïng ion 124 Trong moät soá caùch phaân Maøu cuûa caùc chaát maøu ion loaïi khaùc, nhoùm maøu naøy Ion gaây maøu Maøu Ghi chuù coù theå thuoäc veà nhoùm Co2+ Tím xanh Maøu ñaëc tröng cuûa cobal maøu ñôn oxit. Ni2+ Tím Trong thuûy tinh canxi Xanh naâu Trong thuûy tinh kieàm Caùc chaát taïo maøu loaïi naøy Nd3+ Tím coù maøu saéc phuï thuoäc hoùa Ce4+ Vaøng Ce3+ khoâng taïo maøu trò cuûa ion, vì vaäy moâi Cr3+ Xanh laù caây Luoân cuøng toàn taïi [CrO ]2- Vaøng tröôøng nung coù aûnh 4 Mn3+ Tím Mn2+ coù maøu vaøng nhaït höôûng lôùn tôùi maøu saéc Cu2+ Xanh ñoàng Cu+ khoâng taïo maøu 3+ nhoùm maøu naøy do phaûn Fe Naâu vaøng Maøu raát saäm khi coù TiO2 öùng oxy hoùa - khöû laøm Fe2++Fe3+ Xanh ve chai Khoâng khöû hoaøn toaøn thaønh Fe2+ 2- bieán ñoåi hoùa trò cuûa caùc (UO4) Vaøng xanh ion. 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 124
28. Màu oxit sắt có vai trò đặc biệt với các thủy tinh công nghiệp (chỉ 0,002% đã có tác dụng gây màu). Trong thủy tinh, các ion sắt có số oxy hóa khác nhau, phụ thuộc 3+ môi trường nấu: FeO +1/2 O2 = Fe2O3. Với cùng hàm lượng Fe (màu nâu vàng) cho ánh sáng truyền qua nhiều hơn Fe2+ (màu xanh). Fe2+ có tác dụng ngăn tia vùng tử ngoại tốt hơn Fe3+. 1 - 2% Fe2O3 2 - 2% FeO Dải ánh sáng truyền qua từ tử ngoại tới hồng ngoại (với thủy tinh gốc hệ Na2O – K2O – CaO – SiO2). 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 126
29. Tác dụng bảo vệ của thủy tinh bao bì có màu:  Thực phẩm, dược liệu, hóa chất bị phá hủy dưới tác dụng của ánh sáng do đó cần phải nhuộm màu các dụng cụ chứa đựng thủy tinh để bảo vệ chúng. Thủy tinh làm chai bia phải ngăn được các tia bước sóng 500 –520 ìm; chai đựng sữa phải cản được các tia dưới 500 ìm, ; chai đựng dầu mỡ cản được các tia 430 –460 ìm. Tia tử ngoại làm mất mùi vị của bia, sữa, làm hỏng dầu mỡ; làm vẫn đục nhiều loại nước uống; làm mất màu sắc một số sản phẩm đóng hộp, hủy hoại vitamin Chai nâu có khả năng bảo vệ tốt nhất, sau đó đến chai xanh và kém nhất là chai trắng. Thủy tinh màu nâu ngăn cản tia tử ngoại nhưng lại cho tia hồng ngoại qua nên thuận lợi cho quá trình nấu. 129 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 129
30. Chất tạo màu hệ keo Màu trắng đục cho thủy tinh: do có các hạt TiO2, ZrO2, ZnO siêu mịn (khoảng 1m), hoặc dạng phân lớp lỏng (nhũ tương) do trong phối liệu có CaF2, NaSiF6. Để tạo men đục hệ zircon:  silicát zircon (ZrO2.SiO2) trong phối liệu nấu men  frit hóa (làm nguội nhanh).  Nghiền mịn tráng lên sản phẩm gốm sứ  Nung frit chảy thành lớp men trên bề mặt sản phẩm gốm sứ.  Trong quá trình nung cho men chảy rồi làm nguội, các hạt ZrO2 kết tinh lại từ pha thủy tinh thành những hạt đồng đều với kích thước rất nhỏ (0,5 – 1 mm), tạo cho men màu trắng đục.  Kỹ thuật kết tinh lại từ pha thủy tinh hiện nay được dùng phổ biến, thay cho kỹ thuật nghiền cơ học, bị coi là kém 18hiệu-Jan-16 quả kinh tếSilicate và ởkỹ trạng thuật thái vô định. hình 131
31. Men maøu ñoû huyeát duï (hay coøn goïi laø ñoû ñoàng hoaëc ñoû Trung Quoác): Veà baûn chaát men huyeát duï chính laø men khöû – ñeå CuO chuyeån veà daïng kim loaïi ôû daïng keo ñoàng phaân boá ñoàng ñeàu trong men. Cô cheá taïo ra keo ñoàng theo phaûn öùng sau: SnO + CuO = Cu + SnO2 CO + CuO = Cu + CO2 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 133
32. Thủy tinh cảm quang  Phản ứng quang hóa làm thay đổi số oxy hóa của các ion kim loại, gây hiệu ứng màu (Thành phần ngoài kim loại nhạy sáng như Au, Ag còn có các chất xúc tác oxy hóa – khử Sb2O3, SnO2, CeO2 ) Các phản ứng có thể:  Ce3+ + h = Ce4+ + e-  Ce3+ + Au+ + h = Ce4+ + Au0  2Cu+ + h = Cu2+ + Cu0  2Ag+ + h = Ag2+ + Ag0 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 136
33. Men màu cho gốm sứ  Men : Lớp thủy tinh mỏng (0,3 – 0,4 mm) phủ trên bề mặt gốm sứ.  Tạo men màu:  1 - men sống + pigment  2 – men chín + pigment  chất gây màu ở dạng ion (pigment hòa tan vào men), dạng keo và nano  Khác thủy tinh màu, pigment không kịp tan hết, hệ men mầu thực chất không đồng nhất  Hệ men màu gốm sứ thực tế là composite: Frit tạo hệ thủy tinh liên kết với xương và chảy láng trên bề mặt gốm sứ,  còn bột màu như pha phân tán trong men, tạo màu sắc mong muốn18-Jan-16. Silicate ở trạng thái vô định hình 138
34. Ảnh hưởng thành phần hóa tới chiết suất  Tính chiết suất thủy tinh theo thành phần hóa : ntt ni.Pi n1P1 n2P2 nnPn   i  Tính Mtt theo hằng số quang (D.I. Demkinna):  P P P P i .m 1 .m 2 .m n .m  S i S 1 S 2 S n M i i 1 2 m tt P P P P i 1 2 n  i Si S1 S2 Sn  n - chiết suất của thủy tinh  ni - chiết suất riêng phần của các oxit trong thủy tinh  Pi - hàm lượng các oxit trong thủy tinh  Mtt - chiết suất thủy tinh theo nD hoặc tán xạ trung bình nF - nC  Si - hệ số với các oxit  m18-iJan - -hệ16 số đặc trưngSilicate cho ở trạng chiết thái vô suất định hình hoặc nhiễu xạ thủy tinh140 .
35. 2.5.2.5 Độ bền hóa của thủy tinh Khả năng chống tác nhân ăn mòn của thủy tinh. Tác nhân ăn mòn: nước, hơi ẩm và CO2, dung dịch muối, axít hoặc bazơ  Phụ thuộc: thành phần hóa, tác nhân ăn mòn và điều kiện ăn mòn.  Cơ chế ăn mòn: hòa tan cả khung cấu trúc (bazơ) và thủy phân các ion biến tính (nước và axít, trừ HF, H3PO4).  Thủy tinh silicát thường có độ bền trong nước và axit (trừ HF, H3PO4) cao hơn độ bền trong môi trường bazơ.  Các tác nhân hòa tan khung cấu trúc: kiềm (pH > 12), axít HF và H3PO4.  Tác nhân thủy phân ion biến tính: nước, các axít, môi trường ẩm: + + + + Na thủytinh + H3O .aq = H3O thủy tinh + Na .aq 18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 142
36. The Future of Glass Technology  Here is another conceptual video created by Corning Incorporated in "A day made of glass.“  18-Jan-16 Silicate ở trạng thái vô định hình 144
37. CÂU HỎI ÔN TẬP 18-Jan-16 Hóa lý Silicate 146