Сила электростатического поля в стеклах

Различные катионы, присутствующие в стекле, конкурируют за размещение в правильной координации по кислороду эта конкуренция определяется энергией электростатических полей катионов. Если присутствуют малые высокозаряженные катионы с большой силой электростатического поля, то стекла совершенно отчетливо начинают расслаиваться. Уоррен и Пинкус пра- [c.179]

В очень тщательном исследовании Эйзенман развил модельные представления, объясняющие катионную селективность стеклянных электродов [10, 127, 128]. Эйзенман подчеркивает роль электростатической энергии или силы поля мест внутри структуры стекла, которые обеспечивают катионный обмен с фазой раствора. Из этого рассмотрения ясно, что стекла, обладающие водородной селективностью, и стекла, селективные к щелочным катионам, могут рассматриваться как крайние члены непрерывной серии катион-чувствительных стекол. [c.286]

Применение откачанной трубки — прообраза современных вакуумных электронных приборов — позволило впервые наблюдать свободные электроны, источником которых являлось вещество, в данном случае металл. Какова же масса электрона Оказалось, что ее можно измерить с большой точностью при помощи опытов с откачанной трубкой. Поток электронов, как всякий электрический ток, отклоняется в магнитном поле, это видно по перемещению светящегося пятна на стекле в вакуумной трубке. Таким образом, траектория электронов под действием поля искривляется. Очевидно, что отклонить электрически заряженную частицу, летящую под действием электростатических сил, тем труднее, чем больше ее заряд, и тем легче, чем меньше ее масса. Поэтому на- [c.224]

Большинство высокочувствительных весов для защиты от внешних воздействий закрываются оболочкой, изготовленной из металла, стекла или дерева. Весы, предназначенные для вакуумных исследований или для исследований в контролируемой атмосфере, помещают чаще всего в стеклянные или металло-стеклянные герметичные оболочки. Поэтому на поверхности стекла, из-за его хороших диэлектрических свойств, и на самих весах, если они изготовлены из неэлектропроводных материалов (стекло, кварц), возникают электрические заряды, которые, особенно в вакууме или в атмосфере сухих газов, могут длительное время сохранять свою величину. Такие заряды могут возникать из-за влияния случайных электрических полей, трения газа при откачке весов, при случайных прикосновениях к оболочке весов и т. д. Потенциалы таких зарядов могут достигать десятков, сотен и даже тысяч вольт. При этом электростатические силы отталкивания или притяжения могут достигать настолько больших величин, что взвешивание, даже на сравнительно грубых весах, становится невозможным. В некоторых случаях, особенно когда чашки весов находятся внутри стеклянных трубок небольшого диаметра 219 [c.219]

Основываясь на концепциях Захариасена и Уоррена и логически их развивая, Дитцель в своих исследованиях применил те же принципы при изучений влияния строения стекла на ионные цветные индикаторы (см. Е. I, lie и ниже). Не только пространственные геометрические факторы, управляющие размещением катионов в анионном каркасе стекла, определяют его свойства, но главным образом здесь существенную роль играет сила электростатического поля посторонних катионов, если считать, что в силикатных стеклах главным образом существуют ионные связи . Каждый катион стремится войти в координацию с таким числом анионов кислорода, которое отвечает его собственному электростатическому заряду и его радиусу, и образовать группу ROn]. Определение силы поля в стеклах аналогично вычислению энергии структуры произведение ге/г (где г — валентность, е — электростатическая единица количества электричества, г — ионный радиус) или произведение ге/а (где а — расстояние между катионом и анионом) имеет в этой теории основное значение. С помощью этих величин и особенно величин силы притяжения (2zja ), расположенных в порядке возрастания числовых значений, Дитцель получил превосходную сводку физико-химических свойств рассмотренных им стекол, в зависимости от их строения. Гомогенные однофазные расплавы щелочных силикатных стекол были противопоставлены расплавам щелочноземельных силикатов с избытком кремнекислоты, имеющим тенденцию к расслоению. Этот факт, очевидно, обусловлен малой величиной притяжения между кислородом и их щелочными ионами [c.173]

Тройные стекла в системе кремнезем — известь — окись натрия исследовал Биско с помощью анализа Фурье. Тетраэдрическая координация [Si04] образует основной каркас структуры, в неправильные полости которого внедрены ионы натрия в координации [КаОб] и ионы кальция в координации [СаО ]. Биско вывел основное правило для термического расширения стекол, для случая, в котором диаметры вводимых щелочноземельных катионов изменяются в результате замещения. С повышением силы электростатических полей катионов структура стекла систематически уплотняется 22 в порядке Ba2+< a2+влиянии электростатического поля одно- и двувалентных катионов (см. А. II, 212 и ниже). [c.179]

ЗИЯ, которые связаны со смещением масс (молекул) вг подвижной среде, законно рассматривать вместе с Уэйлом эти процессы в рамках общей теории химической механики. Разница между изложенным и элементарным физическим представлением заключается в том,, что в данном случае среда рассматривается более сложно, чем просто континиум . Согласно этой теории, вещество рассматривается с точки зрения кинетико-атомистических представлений как объект действия внешних, сил. Например, диффузия растворенного газа в стекле есть не простое течение этого газа через молекулярные-промежутки (см. С. I, 14 и ниже) диффундирующие-молекулы прыгают с места на место. Кинетика такого-процесса предполагает определенную скорость реакции-и определенную энергию активации, необходимые для преодоления противодействующих энергетических барьеров. Обе эти величины определяются протискиванием растворенных молекул через соседние окружающие электростатические поля. 1По этой причине водород диффундирует через стекло гораздо медленнее гелия,, потому что движению этого нейтрального газа не препятствует химическое сродство с кислородным каркасов стекла. Однако оба газа, если они мигрируют в твер- дом теле, не содержащем в своей структуре кислородных анионов, диффундируют почти с одинаковой скоростью при прежних исключительно геометрических ил механических представлениях это явление оставалос1> необъяснимым. [c.114]

Все свойства нормального стекла скалярны, так же как свойства жидкостей и газов. Если стекла механически классифицируют вместе с кристаллически- ми веществами как твердые тела , то при этом учитывается лишь твердость стекла как следствие его исключительно высокой вязкости. Совершенно очевидна также малая диффузионная способность и низкая электролитическая проводчмость при обычных температурах. В стеклообразном состоянии, в частности, следует предполагать наличие больших меж молекулярных сил, связывающих жесткий каркас ( скелет ), в котором ионы натрия и других металлов перемещаются под действием сильных электростатических полей. [c.182]

При исследовании структуры поверхности стекла мы прежде всего сталкиваемся с асимметрией координационной конфигурации. Совершенно очевидно, что даже в кристаллической среде электрические поля, симметричные во внутренних частях кристалла и обусловливающие тем самым свойства идеальной кристаллической решетки (см. О. I, 27 и ниже), должны быть сильно искажены на поверхности разлома. Атомная (ионная) структура кристаллической поверхности в основных чертах подобна поверхности стекла. Иначе говоря, для нее характерно асимметричное распределение электростатических полей . Координационные числа, которые имеют строго постоянные значения только внутри идеального кристалла, на обеих поверхностях оказываются изменчивыми. Точно так же. межъядерные расстояния и силы связи изменяются в более широких пределах, чем в кристаллической структуре (фиг. 266), в которой распределение находится в статическом состоянии при этом возникает ббльшая изменчивость углов связей между ионами. Эти искажения и асимметрия сказываются на свойствах, которые в противоположность светопреломлению или термическому расширению, зависят не от атомной структуры массы вещесггва, а только от природы поверхностных пленок . (слоев). Каталитические свойства поверхности стекол, качество полировки, явления превращения, стойкость против коррозии и аналогичные [c.227]

Для технического применения стекол в качестве изоляционных материалов весьма важен вопрос о разрушении их в полях высокого напряжения и особенно при повышенных температурах. Пирани указал очень простой, но надежный метод таких испытаний. Образец стекла изготовляется в виде шарика с впаянными в него электродами в специальной печи на него накладывают электростатический заряд в 700—1000 в. Кривые температура — время по внезапному уменьшению его силы указывают на пробой стекла при определенной температуре. Типичное натриево-кальциевое силикатное стекло испытывает такой пробой при температуре 300°С, стекло с 30% окиси свинца пробивается при 500° стекло пирекс— при 620°, стекло с 24% кремнезема, 2% окиси бериллия и 4% двуокиси церия — при 740°, высокотемпературные боросиликаты с большим содержанием окиси алюминия— при Э50°С. Таким образом, эти стекла сравнимы с лучшими пирофиллитовыми керамическими составами (см. [c.154]

Согласно Дитцелю з, ионная структура стекла определяет также термическое расширение вплоть до интервала превращения и даже после него (см. ниже). Химическая стойкость против коррозии также диктуется строением стекла. Вообще говоря, коэффициент при низких температурах тем меньше, чем больше сила поля 2/д2 щелочного катиона. В кал1иевых силикатных стеклах расширение зависит от низкой силы связи между ионами калия и кислорода. Следовательно, катионы калия, находящиеся в каркасе более свободны и более подвержены колебаниям под действием тепловой энергии, чем катионы в силикатных стеклах, содержащих натрий и литий, структура которых сильнее связана электростатически.м притяжением. Дитцель подтвердил, что при высоких температурах коэффициент расширения натриево-силикатных стекол, при рассмотрении в зависимости от концентрации окиси натрия, перестает увеличиваться при содержании НагО выше 25 мол. %. Для калиевых стекол соответствующая предельная концентрация достигается при 20 мол. % КгО в литиевых же стеклах этот предел не достигается даже при 32 мол. % ЫгО. Эти предельные значения соответствуют стереометрическим условиям, которые характеризуются непрерывным разрыхлением каркаса и при указанных значениях — взаимным соприкосновением кислородных полиэдров катионов. Соответствующий низкотемпературный эффект цри этом исключается. Щелочная экстракция стекол также ограничена предельными значениями кон- [c.175]