Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Глаголев С.П. -> "Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение" -> 27

Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение - Глаголев С.П.

Глаголев С.П. Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение. Под редакцией проф. Н.Н. Яроцкого — Л.-М.: ОНГИ, 1934. — 216 c.
Скачать (прямая ссылка): kvartz-steklo.djvu
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 99 >> Следующая

Точно так же остается в значительной степени темной молекулярная сторона кристаллизации кремнезема, когда перепутанные между собой нити агрегатов каким-то образом распутываются и выстраиваются в решетку кристалла.
Нам остается теперь рассмотреть результаты рентгенографического анализа кварцевого стекла и выяснить, насколько рентгенограмма подтверждает рассмотренные нами представления о его молекулярной структуре. Первое исследование в этой области было поо-изведено Kyropoulos58 в 1917-г. На снимке было получено слабое очертание интерференционного кольца, настолько размытое, что автор исследования счел себя вправе говорить об аморфности исследованного образца. Позднейшие опыты Parmeiee, Clark и Badger59 (1929), Clark и Amberg 60 (1929), а также Randall, Rooksby и Cooper 61 (1930) твердо установили наличие интерференционных кругов на рентгенограмме плавленого кварца, положение которых характеризуется следующими периодами идентичности:
1-й круг 2-й круг а, в А йг в А
Parmeiee, Clark и Badger.............„ . «. . 7,15 2,5
Clark и Amberg..................... 7,15 2,52
Randall, Rooksby и Cooper-................ 4,33 1,5
Мы видим, что если результаты первых двух работ хорошо совпадают между собой, то третья работа дает весьма отличные цифры. Соответственно различны и те толкования, которые дают авторы полученным им рентгенограммам. Clark и Amberg исходят из представления об аморфности кварцевого стекла и, анализируя данные рентгенографического анализа, проводят параллель с рентгенограммами Жидкостей, для которых также характерны размытые интерференцион-
52 .
ные круги. Выводы, к которым цриходят названные исследователи, в общем совпадают с изложенным нами выше взглядом на кварцевое стекло, как на аморфную массу с ярко выраженной полимеризацией частиц.
Наличие интерференционных кругов с несомненностью указывает на наличие в кварцевом стекле (точно так же, как и в расплавленном кремнеземе) зачатков ориентации молекул, на присутствие групп, в которых молекулы (или агрегаты молекул) расположены не беспорядочно, но подчинены некоторой ориентирующей силе, находящейся в тесной зависимости как от формы самих молекул, так i-i от формы их агрегатов. Так как мы имеем два круга, то в каждой группе молекул имеются два периодически повторяющихся расстояния, которые, если приписывать молекуле Si02 удлиненную форму, будут ни чем иным, как длиной и шириной молекулы. Рис. 23 дает схематическое представление о структуре такой упорядоченной группы и о значении периодов идентичности di и d2. Различие в интенсивности интерференционных кругов позволяет сделать дальнейшие выводы о расположении частиц внутри группы. Круг, соответствующий периоду идентичности di, значительно интенсивнее меньшего круга с периодом идентичности d2. Таким образом расстояние dx встречается чаще расстояния d2, что может быть лишь в том случае, если молекулы Si02 расположены в длинные цепи концом к концу, причем количество таких цепей в упорядоченной группе относительно невелико. Здесь мы имеем прямое подтверждение взглядов Socman на внутреннее строение аморфного кремнезема, рассмотренных нами выше.
Изложенное толкование рентгенографических спектров кварцевого стекла, данное Clark и Amberg, подтверждается и с количественной стороны. Рентгенограмма дает нам следующие размеры мо-
С О
лекул: длина 7,1 А, ширина 2,5 А. Если принять, как это следует из разнообразных опытов, что
о о
радиус атома кислорода равен 1,4 А и кремния—0,4 А, то для размеров молекулы Si02, изображенной на рис. 22, получим:
о о
длина 7,0 А и ширина 2,8 А- что достаточно хорошо согласуется с величинами dx и d2 Clark и Amberg. Однако при этом необходимо отказаться от той схемы расположения молекул в агрегате, которая была дана Sosman (рис. 22) и где атомы кислорода лежат не на оси агрегата, а сдвинуты в стороны, и принять другое расположение, изображенное на рис. 24 и характеризующееся тем, что как атомы кремния, так и атомы кислорода лежат на одной прямой. Мы видим, что здесь также может быть достигнуто устойчивое равновесие, поскольку число электронов на внешних орбитах всюду равно 8.
Весьма трудно согласовать с изложенным взглядом те результаты, которые были получены из опытов Randall, дающих для (периодов идентичности числа в 4,33 и 1,5, т. е. почти в 2 раза меньшие тех, которыз были найдены Parmelee, Clark и др. Их скорее можно объяснить, как это и делает Randall, наличием упорядоченных групп, ы
Рис. 23. Схема упорядоченной группы молекул в кварцевом стекле.
являющихся исходным элементом для построения решетки 'кристобалита. Подтверждение этого можно видеть в том, что,как.показали опыты Randall, спектрограмма кварцевого стекла весьма сходна со спектрограммой, полученной им для мелкоизмельченных кристаллов кристобалита. Отсюда Randall делает вывод, что кварцевое стекло в значительной своей части состоит из мелких кристаллов кристобалита размерами приблизительно 1,5 • К)-' см. Вряд ли конечно такое представление о внутреннем строении кварцевого стекла может быть принято, так как оно отнюдь не способствует объяснению особенностей стеклообразного состояния кремнезема и тех резких различий, которые наблюдаются между свойствами этого состояния и свойствами кристаллических модификаций. Скорее следует принять существо-
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 99 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed