J. I. A L im j o n o V a, A. A. Is m a t o V


- §.  Suyuq  holatdagi  silikatlarning


Download 14.54 Kb.
Pdf ko'rish
bet14/29
Sana30.09.2017
Hajmi14.54 Kb.
#16827
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   29

35- §.  Suyuq  holatdagi  silikatlarning 
xossalari
Q ovushqoqlik  —  m o d d a n in g   tuzilishi  bilan  c h a m b a r c h a s  
bogMiq  boMadi,  bir  xil  tem peratura  sharoitida  anion  kompleksi 
q ancha  murakkab  boMsa,  suyuqlikning  qovushqoqligi  shuncha 
yuqoridir.  Yuqori  te m p e ra tu ra   sh aro itid a  qovu sh q o qlik n in g  
tem peratura  bilan  bogManishi  Frenkel  iborasi  bilan  aniqlanadi:
Inц   =  А  +  В / Т ,
bu  yerda:  A  va  В —  konstantalar,  ular  suyuqlikning  tabiatiga 
bogMiq;  T  — absolut  temperatura.
Q ovushqoqlikni  o 'rgan ish   shisha  pishirishda,  o 'tg a  c h i ­
damli  m oddalarni  va  keramika  materiallarini  kuydirishda,  o ‘tga 
chidam li  materiallarning  shlak  m oddasi  t a ’sirida  yemirilishida, 
silikatlar  texnologiyasi  ja ra y o n larid ag i  diffuziya,  kristall  va 
suyuq  fazalarning  t a ’sirlanish  jarayonlarida  m u h im   aham iyatga 
ega.
Qovushqoqlikni  aniqlash. 
Buning  uchun  platina  va  rodiy, 
toza  te m ir  yoki  granitdan  ishlangan  silindr  yoki  shar  elektr 
pechi  ichida  joylashtirilgan  suyuqlik  bilan  toMdirilgan  tigelga 
tushiriladi.  Bunda  silindr  yoki  shar  sterjen  yordamida  poMat  sim 
yordam ida  pechning  tashqarisidagi  aylanuvchi  qismga  osiladi. 
Aylanuvchi  m oddani  ushlab  turuvchi  qu rilm a  te p a  qismda 
boMimlarga  ajratilgan  gorizontal  holdagi  limba  bilan  bogMangan. 
Bunda  tepa  qurilmaning  ushlab  turuvchi  qismidagi  yoritgich 
n u m i  markaziy  sterjendagi  oynagacha  uzatadi  va  u  yerdan  nur 
limbaning  boMimlariga  kelib  tushadi.  Limbaning  n u r  tushgan 
boMaklarini  sanagan  holda  sistemani  aylantira  boshlaymiz.  Bunda 
ichki  is h q a la n is h   k uch i  y o r d a m i d a   s h a r c h a   s im n i  b u ray  
boshlaydi.  Limbaning  aylanish  tezligi  bilan  sham in g   aylanish 
tezligi  tenglashganda  buralish  burchagi  eng  katta  qiymatga  ega 
boMadi  va  uning  kattaligini  limbadagi  nurning  tushishi  orqali 
aniqlab  olish  mum kin.  Q ovushqoqlikning  ortishi  bilan  simning 
buralish  burchagi  ham  ortib  boradi:
H  =   К  cp/co,
bu  yerda:  oo  —  limbaning  aylanishlar  soni;  H  —  qovushqoqlik 
koeffitsiyenti;  К —  asbob  konstantasi;  ф —  buralish  burchagi.

Aniqlash  1400— 1500°C  da  olib  boriladi,  bunda  har  10—30°C 
da  suyuqlik  sovitiladi  va  shu  tem peraturada  15—20  m inut  tutib 
turiladi  va  qovushqoqlik  —  tem peratura  bog‘lanishi  aniqlanadi. 
T em p eratu ran in g  oshishi  bilan  suyuqliklarning  qovushqoqligi 
kamayadi,  bunga  sabab  m odda  ichida  Broun  harakati  kuchayib, 
stru k tu ra  g uruhlari  orasidagi  bogMarning  kuchsizlanishi  va 
uzilishi  ro ‘y  beradi  va  assotsiatsiyalar  parchalanadi.  Suyuqlan- 
gan  q u m tu p ro q n in g   qovushqoqligi  yuqori  boMib,  2000°C  da 
2,83 •  104  puzaga  tengdir.  M oddaning  qovushqoqligini  S i 0 2, 
A120 3  va  Z r 0 2  lar  oshiradi,  N a 20 ,   K20 ,   Li20 ,   PbO,  BaO  va 
Z n O   lar  esa  kamaytiradi.
Silikat  sistemalarning  ozod  yuza  energiyasi. 
2  ta  faza 
orasidagi  ch eg a ra  yuzasi  birligini  hosil  qilishga  sarflangan 
energiya  miqdori  to'la  yuza  energiyasi  deyiladi:
Es  =   a
  +  
q
bu  yerda: 
a   —
  ozod  yuza  energiyasi,  ya’ni  ish,  erg /sm 2,  ya’ni 
yuzaning  1  sm 2ga  ortishi  uchun  ketgan  ish  miqdori; 
q —
  sistema 
tomonidan  yutilgan  issiqlik,  ya’ni  chegara  yuzasining  hosil  boMish 
yashirin  issiqligi.
Ozod  yuza  energiyasi  har  doim  kamaya  boradi.  U  miqdor 
jih atd an   sirt  tarangligiga  teng,  sirt  tarangligi  yuzaga  nisbatan 
tangensial  yo‘nalishda  uzunlik  birligiga  t a ’sir  etgan  kuchdir.
Sirt  tarangligi  shisha  va  o'tga  chidamli  materialni  pishirishda, 
suyuqlanm alarning  kristallanishi  jarayonida  m u h im   aham iyat 
kasb  etadi.  Masalan,  sirt  tarangligi  t a ’sirida  shisha  boMaklarining 
uchlari  y u m a lo q lash ad i,  s u y u q la n m a d a n   havo  p u fakchalari 
chiqib  ketadi  va  hokazo.  Sirt  tarangligiga  k o ‘rsatgan  t a ’siri 
b o ‘yicha  oksidlar  A ppen  b o ‘yicha  3  guruhga  boMinadi:
1 - g u r u h g a   sirt  b o ‘yicha  aktiv  boMmagan  oksidlar:  S i 0 2, 
T iO ,,  A120 3,  M gO ,  L i20 ,   N a 20   kirib,  u la r  k r e m n e z y o m  
bilan  shunday  suyuqlanma  hosil  qiladiki,  ularning  sirt  tarangligi 
ok sid nin g   k o nsentratsiyasi  bilan  egri  chiziqli  bogManishda 
boMadi.
2 - g u r u   h g a   A
s
20 5  va  B20 3,  PbO   va  K 20   lar  kirib, 
ularning  ham m asi  sirt  tarangligini  bir  tekis  pasaytirib  boradi.
3 - g u r u  h g a   sirt-aktiv  oksidlar,  ya’ni  C r 0 3  va  V20 5  kirib, 
ularning  hattoki  ju d a  kichik  konsentratsiyasi  ham   sirt  tarangli­
gini  katta  m iq do rd a  kam aytirib  yuboradi.  T e m p e ra tu ra n in g  
oshishi  bilan  sirt  tarangligi  tez  sur’atlarda  pasayadi,  keyinchalik

m o d d a   yum shab  suyuqlana  bo shlagach,  sirt  tarangligining 
o ‘zgarishi  keskin  sekinlashadi.  Lekin  q o ‘rg‘oshinli  silikatlarda 
tem peratura  oshishi  bilan  sirt  tarangligi  ortadi.
H oM lanish. 
Bu  su y u q   va  q a t tiq   h o la td a g i  m o d d a l a r  
t a ’sirlashuvining  alohida  holatidir.  T o m chining  qattiq  modda 
ustida  yoyilishi  (energetik  jihatdan  manfaatli  boMgan  holda) 
o ‘z - o ‘z id a n   r o ‘y  b e r a d i ,   b u n d a   s i s t e m a n i n g   o z o d   y u za 
energiyasi  kamayadi.
Agar  qattiq  m odda  yuzasida  suyuqlik  tomchisi  turgan  boMsa, 
u  holda  quyidagi  sirt  tarangliklari  vujudga  keladi:  aks,  ex  ,  ak  .
HoMlanishda  uch  fazaning  dum aloq  chegarasiga  tegishli 
nuqta  boMadi.  Shu  nuqtaga  t a ’sir  k o ‘rsatayotgan  sirt  taranglik 
kuchlari  har  bir  faza  chegarasiga  tangensial  holda  y o ‘nalgan 
burchagi  chekka  hoMlanish  burchagi  deb  ataladi.  Bunda  m u ­
vozanat  sharti  quyidagicha:
a. 
=   ex. 
+   cr  cos  0.
k . g  
k . s  
s . g
ToMa  hoMlanish  sharoitida  va  suyuqlikning  toMa  yetilishi  ro‘y 
berganda  0 = 0 ,   u  holda  cos  0  =   1,  bunda  crks  =   HoMlanish  q a n c h a   y o m o n   boMsa,  0  s h u n c h a   k atta  va 
hoMlanish  yuzasi  sh u n cha  kichik  boMadi:
cos 0  =   <7.  —  о.  / о   .
k . g  
k . s '  
s . g
9  ning  kamayishi  bilan  suyuqlik  qattiq  faza  ustida  borgan 
sari  yupqa  qavat  tarzida  yoyiladi,  y a’ni  cxkg  oshadi.  Silikat 
m ateriallarning  suyuqlanish  davrida  ular  q attiq   za rra c h a la r 
yuzasiga  yoyiladi,  b u n d a   sistem aning  ozod  yuza  energiyasi 
kamayishi  kuzatiladi:
Agarda
с т к л  
<  
<
\ k
/ 2
shart  bajarilsa,  suyuqlik  zarrachalar  orasiga  kiradi. 
bu  yerda:  
Agarda
a. 
<  cr  ./ 2
k .s  
k . k '
boMsa,  suyuqlik  qattiq  zarrachalar  orasiga  kirmaydi.  HoMlanish 
toMiq  boMganda  (0=0)  zarrachalar  toMiq  sirtining  qoplanishiga 
minimal  miqdordagi  suyuqlanm a  kerak  boMadi.  Bu  hodisa  o ‘tga 
chidamli  materiallarni  pishirish  davrida  katta  aham iyatga  ega,

c h u n k i  suyuqlik  m iq d o rin in g   oshib  ketishi  bu  m ateria llar 
xususiyatini  kamaytirib  yuboradi.  Yuqori  krem nezem   suyuq- 
lan m alam in g   qovushqoqligi  yuqori  boMib,  ular  metall  yuzasiga 
yom on  yoyiladi.  Ishqoriy  silikatlarning  hoMlanishga  t a ’sir  d a ra ­
jasi  quyidagi  tartibda  kechadi:
K ,0   <  N a ,0   <  Li,О
Ishqoriy-yer  metallarda  hoMlanish  quyidagi  q ato r  bo'yicha 
kechadi:
MgO  <  CaO  <  SrO  <  BaO
Keramik  yuza  b o ‘yicha  eng  yaxshi  yoyiladigan  suyuqliklar 
qatoriga  tarkibida  q o ‘rg‘oshin  boMgan  sir  kiradi.
HoMlanish  q attiq   m o d d a   k a tio n in in g   elektrom anfiyligi 
oshishi  bilan  ortadi  va  hoMlanish  burchagi  0  kuchsiz  ishqorli 
yoki  am fo ter  oksiddan  A120 3  kuchsiz  kislotali  va  am foter  T i 0 2 
ga  qarab  kamaya  boradi.
Kislotali  oksidlar  S i 0 2,  T iO ,,  F e 20 3  va  C r 0 3  ishqoriy 
oksidlar  C aO   va  A120 3  ga  qaraganda  yaxshiroq  hoMlanadi.
36- §.  Shishasimon 
silikatlarning 
tuzilish  xususiyatlari
Shisha  katta  ahamiyatga  ega  boMgan  va  texnikada  k o lp 
m iqdorda  ishlatiladigan  qattiq  m oddalar.  Shishani  u m u m a n  
am o rf  strukturaga  ega  deb  hisoblanadi.  Lekin  uning  tuzilishi 
a m o rf  m oddalarnikidan  m a ’lum  belgilari  bilan  ajralib  turadi. 
Shisha  yagona  bir  strukturaga  ega  emas.  H ar  bir  shishasimon 
modda  bir  necha  turdagi  struktura  elementlarini  tashkil  qilishi 
mum kin.  Ularning  qaysi  turi  va  q an ch a  m iqdorda  shishada 
mavjudligi  uning  tarkibi  va  sovitish  tezligiga  bogMiq.
Shishasimon  moddalarning  eng  asosiy  struktura  xususiyat- 
laridan  biri  ularning  tuzilishidagi  yaqin  masofa  tartibligining 
saqlanishidir.  Qattiq  m oddalar  tuzilishidagi  2  ta  yonm a-yon 
qo'shni  ato m lar  tuzilishidagi  tartiblik  yaqin  m asofa  tartibligi 
deb  ataladi.  Strukturadagi  bir-biri  bilan  m a ’lum  masofada  ajralib 
turgan  ato m lar  tuzilishidagi  tartiblik  uzoq  m asofa  tartibligi  deb 
ataladi.
M a ’lumki,  a m o rf  m oddalarda  atom lar  joylashishi  b o ‘yicha 
yaqin  m asofa  tartibligi  h a m ,  u zoq  m asofa  tartibligi  h am  
saqlanmaydi.

Kristall  m oddalarda  ikki  xil  tartiblik  aniq  nam oyon  boMadi. 
Shishasimon  m oddalarda  faqat  yaqin  masofa  tartibligi  mavjud 
boMib,  uzoq  masofa  tartibligi  saqlanmaydi.  Shu  xususiyati  bilan 
shisha  kristallardan  va  am orf  m oddalardan  ajralib  turadi.
Shishasim on  m oddalarning  tuzilishi  t o ‘g ‘risidagi  eng  oddiy 
modelni  Zaxareasen  yaratgan.  U  shisha  tuzilishini  3  oMcham­
dagi  t o ‘r  (setk a)  sifatida  ifo d alab ,  bu  t o 'r n i n g   a to m la r i 
orasidagi  bogManish  energiyasi  kristallardagi  ato m lar  bogManish 
energiyasiga  yaqin  ekanligini,  lekin  to ‘r  tuzilishida  strukturaning 
takrorlanmasligini  k o ‘rsatib  o ‘tgan.  Bu  borada  Zaxareasen  bir 
n ech ta  em p irik   q o n u n iy a tlarn i  k o ‘rsatib  oMgan:  a)  shisha 
tuzilishidagi  kislorod  atomi  2  tad an   ortiq  boMmagan  metall 
atom i  bilan  bogMangan  boMadi;  b)  O ,  li  k o ‘pyoqli  prizm alar 
bir-biri  bilan  uchlari  orqali  birikadi  va  natijada  3  oMchamli 
to 'rn i  hosil  qiladi.
Eng  k o ‘p  tarqalgan  S i 0 2  krem nezem   shishasining  tuzili­
shini  ko‘rib  chiqamiz.  Shisha  asosida  Si  va  0 2  atom laridan 
tuzilgan  SiO,  tetraedrlari  yotadi  (44-  rasm).
4 4 - rasm .
  Kremnezem  kristallari 
(a)
  va  shishaning  Zaxareasen-Uorren 
bo'yicha  sxematik  tuzilishi  (
b

d): 
a  —
  kristall  holdagi  kremnezemning  strukturaviy  panjara  sxemasi; 
b  —
  kvars  shishasimon  strukturaviy  panjara  sxemasi; 
d   —
  natriy-silikat  shishasining  strukturaviy  panjara  sxemasi.

°  
b
d

Kremniy-kislorod  tetraedrlari  bir-biri  bilan  kislorod  a to m ­
lari  yordamida  birikadi.  Bu  kislorod  atomlari  ko‘prik  kislorod 
deb  ataladi.
Kristall  holatidagi  S i 0 2  tuzilishida  kremniy-kislorodli  te t­
raedrlar  m a ’lum  bir  tartibda  joylashgan  b o ‘ladi,  ya’ni  yaqin 
masofa  va  uzoq  masofa  tartibligi  ham   saqlanadi.  Ularning  tuzilish 
xillari  44-  rasm,  a  dagidek  boMishi  m um kin.
S hishasim on  k rem n e zy o m n in g   tuzilishida  esa  krem niy- 
kislorod  te tra e d rla rin in g   bir-b irig a  n isb atan   joylashishidagi 
tartiblik  buzilgan  boMadi,  y a’ni  uzoq  masofa  tartibligi  mavjud 
boMmaydi;  lekin  2  ta  y o nm a-yon  ato m   joylashishida,  y a ’ni 
S i 0 4  tetraedrlarining  ichida  atom lar  tuzilishi  b o ‘yicha  yaqin 
masofa  tartibligi  saqlanib  qoladi  (44-  rasm,  b).
Shishaning  tarkibiga  biror-bir  uchinchi  kom ponent  kiritil- 
ganda,  u  2  xil  o 'rin n i  egallashi  m um kin.  Agarda  kiritilgan 
m odda  o ‘z  kimyoviy  tabiati  b o ‘yicha  shisha  hosil  qiluvchi 
elementga,  ya’ni  Si  ga  yaqin  boMsa,  u  t o ‘r  ichida  kremniy 
joylarini  egallab,  u  bilan  almashadi.  Bunday  moddalarga  G e,  P 
va  В  misol  boMadi.  Ular  to ‘r hosil  qiluvchi  moddalar deb  ataladi. 
Agar  kiritilgan  elem ent  kimyoviy  tabiati  bilan  shisha  hosil 
qiluvchi  m o d d a d an   farqlansa,  t o ‘r  b o ‘shliqlaridan  joy  oladi. 
Ularga  1  va  2  valentli  kationlar  kirib,  ular  modifikatorlar  deb 
ataladi  (44-  rasm,  d).
S h ishaning  tuzilishi  t o ‘g ‘risida  Z ax areasen   t a ’lim otidan 
tashqari  Lebedevning  kristallit  t a ’limoti  ham   mavjud.
Kristallit  t a ’limotiga  ko‘ra,  shisha  t o ‘rining  ichida  b a ’zi  bir 
m aydonlarda  tartibli  strukturaga  ega  boMgan  atom lar  guruhlari 
mavjud  boMadi  va  ana  shu  maydon  chegarasida  atom lar  tuzilishi 
kristall  tuzilishni  eslatadi.  Lekin  bu  tartibli  m aydonlar  struk­
turaning  u  yoki  bu  qismida  uchraydi.  M aydonlar  orasida  esa 
tuzilish  tartibsiz  joylashgan  t o ‘r  sifatida  boMadi.
Bu  ikki  t a ’limot  bir-birini  inkor  etmaydi,  aksincha  bir- 
birini  toMdiradi.
37- §.  Shishaning  o ‘ziga  xos 
fizik-kimyoviy  xususiyatlari
Shisha  o 'zig a  xos  quyidagicha  fizik-kimyoviy  xususiyat- 
larga  ega:
1. 
Izotropik,  y a’ni  shishaning  xossalari  turli  yo'nalishda  bir 
xil  boMadi,  y a’ni  o'zgarmaydi.

2.  Shishasimon  holatdagi  m oddaning  ichki  energiya  zaxirasi 
kristall  m oddaning  ichki  energiyasidan  yuqori  boMadi.
3.  Shisha  suyuqlanm asining  suyuq  holatdan  qattiq  holatga 
o ‘tish  jarayoni  kristallanish  jara y o n id an   farq  qiladi.  Suyuq- 
lan m alarn in g   qotish  ja ray o n ida  kristall  hosil  boMganda  kristal­
lanish  te m p eratu rasid a  qovushqoqlik  keskin  s u r’atd a   o ‘sib, 
m o d d a  birdan  qattiq  holatga  oMib  qoladi.  Shisha  suyuqlanmasi 
qo tg a n d a  esa  te m p eratu ra  pasaya  borishi  bilan  uning  q ovush­
qoqligi  sekin-asta  oshib  boradi  va,  natijada,  m o d d a   qattiq 
jismga  aylanadi,  bunda  shishaga  o 'tish   uchun  katta  tem peratura 
intervali  kerak  boMadi.  Bunda  suyuq  holatdan  qattiq  holatga 
o'tish  takror  xarakterga  ega  va  qayta-qayta  takrorlanishi  m u m ­
kin.
4.  Shishaning  hosil  boMishi  jarayonida  uning  xossalari  ham  
maMum  bir  tarzda  o ‘zgarib  boradi,  y a ’ni  shishaning  fizik- 
kimyoviy  xossalari  suyuq  h o la td an   qattiq  holatga  o ‘tishida 
uzluksiz  tarzda  o'zgaradi  (45-  rasm):
1—  solishtirma  hajm;
2—  issiqlik  saqlashi;
3  ta  uchastka  m a ’lum:
a) 
a — b  va  a '— b'  past  tem peratura  maydoni,  u n da  shi­
shaning  xossalari  tem peratura  b o ‘yicha  to ‘g ‘ri  chiziq  b o ‘ylab 
o ‘zgaradi;
4 5 - ra sm .
  Shishaning  solishtirma  hajmi  ( / )   va  issiqlik  saqlashi 
(
2)
  ning  tem peraturaga  bogMiqligi.

b) 
с
d
 
va  c'— d
 
yuqori  tem peratura  maydoni,  bunda  ham 
uning  xossalari  to ‘g‘ri  chiziq  b o ‘ylab  o'zgaradi;
d)  b — c
 
va  b'— с'
 
m aydonida  xossalar  egri  chiziq  b o ‘yicha 
o'zgaradi;
tg—
 
past  temperaturali  m aydonning  oraliq  maydonga  o ‘tish 
nuqtasi,  unda  shisha  m o ‘rt  boMadi;
tr—
 
yuqori  te m p e ra tu ra li  m a y d o n n ing   oraliq  m ayd o n g a 
oMish  tem peraturasi.  O ddiy  shisha  u ch u n   tR
 
=  4 2 0 —560°C; 

= 680—700°C  ga  teng.
tg
 
va  t/
 
ning  oraligM  a n o m a l  in terva l
 
yoki  sh ish a la n ish  
intervali
 
deyiladi.  Bu  intervalda  shisha  plastik  holatda  boMadi, 
unda  shishaning  h am m a  xossalari  uzluksiz  tarzda  o ‘zgaradi, 
y a ’ni  zichlik,  sindirish  k o ‘rsatkichi,  kengayish  koeffitsiyenti, 
q o v u sh qo q lik ,  issiqlik  sigMmi,  en talp iy a  va  b o s h q a la r  tg— 
shishalanish  tem peraturasi
 
deyiladi.  tg  —  tj
 
oraliq  bir  necha 
o ‘ndan  yuzlab  gradusga  boradi,  qovushqoqlik  esa 
da  1013  P as 
va  t(
 
da  109  Pa  •  s  ga  yetadi.
38-  §.  Shishaning  hosil  boMish  shartlari
Shishalanish  ja ra y o n i  relaksatsion  ja ra y o n   hisoblanadi. 
Bunda  m oddaning  shishasimon  holatga  o ‘tishi  sovitish  tezligiga 
bogMiq  boMadi.
T em peraturaning  pasayishi  bilan  suyuqlanm aning  struktu­
rasi  uzluksiz  o'zgarib  boradi.  tg  tem peraturadan  past  sharoitda 
suyuqlanma  minimal  miqdordagi  ozod  energiyaga  ega  boMgan 
holatga  o ‘tadi.  T em p eratu ran in g   yanada  pasayishi  natijasida 
qovushqoqlikning  o'sishi  sababli  zarrachalar  harakati  kamayib 
suyuqlanma  o ‘zining  metastabil  holatiga  relaksatsiya  qilib  olishga 
ulgurmay  qoladi  va  strukturaning  muzlab  qolishi  kuzatiladi.
Shishasimon  holatga  o ‘tish  jarayoni  ichki  va  tashqi  omillarga 
bogMiq.
Ichki  omillar  boshlangMch  moddalarning  tabiati  bilan  bel­
gilanadi.  Bu  omillar  turli  olimlar  tom onidan  sharhlab  oMilgan:
A) 
G old sh m id tn in g   fikriga  ko ‘ra,  m a ’lum  bir  oksidning 
shisha  hosil  qilish  xususiyati  kordinatsion  qurshovga  bogMiq  va 
kristall  strukturada  t o ‘rt  qirrali  tuzilishga  ega  boMgan  S i 0 2, 
C e 0 2,  P20 ,   larga  xosdir  (K ordinatsion  son-4).

В)  Zaxareasen  esa  oksidlarni  shisha  hosil  qilish  xususiyatiga 
ko‘ra  3  turga  b oig a n :
1)  shisha  hosil  qilmaydigan  oksidlar:  Mg2+,  Li+,  C a 2+, 
N a +,  Ba2+,  K+;
2)  shisha  hosil  qiluvchi  oksidlar:  B1+,  P5+,  Si4+,  G e 4+,  As-,+;
3)  oraliq  oksidlar:  Be2+,  Al3+,Ti4+,  Z r4+
Birinchi  guruhga  R20   va  RO  turdagi  oksidlar,  ikkinchi 
guruhga  RO,  va  R20 5,  R 20 .   kiradi;  uchinchi  guruhga  kirgan 
oksidlar  esa  o ‘z  holicha  shisha  hosil  qilmaydi,  lekin  boshqa 
oksidlar  bilan  birgalikda  bu  xususiyatga  egadir;
B) 
Vinter-Klyayn  ta ’limotiga  ko‘ra,  shisha  hosil  qiluvchi  ele­
mentlarning  tashqi  elektron  konfiguratsiyasi  quyidagicha  boMadi:
VI  guruh:  O,  Si,  Se,  Те  — s2pA\
V  guruh:  N,  P,  As,  Sb,  Bi  — s2p'\
IV  guruh:  C,  S,  G e,  Sn,  Pb  —  s2p;
III  guruh:  B,  Al,  G a,  In,  TI  —  s2p 2.
Eng  yaqqol  shisha  hosil  qiluvchilar  VI  gruppa  element- 
la rid ir  (s2p A).  B iro rta   h am   tashqi  p  e le k tro n i  boM magan 
elem en tlar  shisha  hosil  qila  olmaydi,  ular  I  va  II  gruppa 
elementlariga  mansubdir.
Sovitish  tezligi.  Ma Mum  boMishicha,  sovitish  tezligini 
o s h ir is h   n a tija s id a   s h is h a la n is h   c h e g a r a s i n i  k e n g a y tiris h  
mum kin.  Shu  tariqa  quyidagi  metallmaslar:  G e,  Те,  Si,  Bi,  Sb, 
As  va  metallar:  Al,  V,  Cr,  Fe,  Ni,  Pd,  Zr,  Hf,  Mo,  Re, 
Nb,  Ta  va  W  asosida  shisha  olingan.
Lekin  k o 'p g in a  m o n o m etall  su y u q lan m alarn in g   shisha- 
lanishi  ju d a  qiyin.  Metallarni  metalloidlar  bilan  q o ‘shib,  shisha 
olish  biroz  yengil  kechadi.
39- §.  Kristall  holidagi  kremnezyom  bilan  shisha 
holidagi  kremnezyomning  tuzilishidagi  farqlar
A p p en   b o ‘yicha  no o rg an ik   shisha  m ateria llar  quyidagi 
turlarga  boMinadi:  elem entar,  oksidli,  galogenidli,  xalkogenidli 
va  aralash.
E l e m e n t a r   shisha  bir  elem en td an   olingan  shishadir  (S, 
Se,  As,  P  va  boshqalar).
O k s i d l i  
s h i s h a l a r   o k sidlar  asosida  o linadi.  Ular 
silikatli,  boratli,  fosfatli,  germ anatli,  telluritli,  vanadiyli  va 
boshqalar  boMishi  m um kin.

X a l k o g e n i d l i  
s h i s h a l a r d a   kislorod  rolini  S,  Se 
yoki  Те  lar  o ‘ynaydi.
G a l o g e n i d l i   s h i s h a l a r n i n g   a s o s i d a   B eF 2  yotadi.
A r a l a s h  
s h i s h a l a r   shisha  hosil  qiluvchi  oksidlarni 
g a l o g e n i d l a r ,   x a l k o g e n i d l a r   b il a n   q o ‘s h ib   ta y y o r l a n g a n  
massadan  olinadi.
Eng  asosiy  va  tan  olingan  gipoteza  Lebedev  va  Zaxareasen 
gipotezalaridir.  Zaxareasen-U orren  nazariyasiga  k o ‘ra  shishadagi 
atom lar  ham   kristall  moddalardagi  ato m lar  kabi  uzluksiz  tarzda 
to ‘r  hosil  qiladi.  Lekin  bu  panjara  simm etrik  va  davriy  emas, 
shu  sababdan  shishaning  ichki  energiyasi  kristall  m oddanikidan 
k o ‘p  boMadi.  Kristall  panjarada  kremniy-kislorodli  te traed r- 
la rn in g   b ir - b irig a   n is b a ta n   jo y la s h is h i  q o n u n iy   ra v is h d a , 
shishada  esa  ularning  bir-biriga  nisbatan  joylashishi  ixtiyoriy 
boMadi.
Kristall  m o d d a   bilan  sh ish asim o n   m o d d a   tuzilishidagi 
o ‘x shashlik  s h u n d a n   ibroratki,  ikkala  holda  h am   uzluksiz 
tarzdagi  krem nezyom   sinchi  mavjud  boMib,  ionlar  bir-biriga 
nisbatan  koordinatsion  prinsip  asosida  joylashadi.
Kristall  holidagi  kremnezyomlar  bilan  shisha  holidagi  krem- 
nezyom ning  tuzilishida  quyidagi  farqlar  mavjud:
—  kristallda  kremniy-kislorodli  sinch  simmetriya  q o n u n - 
lariga  b o ‘ysunadi,  shishada  u  betartib  joylashadi;
—  kristall  sinchning  tashqarisidagi  kationlar  panjaradagi 
maMum  jo y larn i  egallaydi,  sh ish ad a  esa  sinch  o ralig ‘idagi 
b o ‘shliqda  joylashib,  kislorodning  manfiy  zaryadini  qoplaydi;
—  kristallning  boshlangMch  k o m p o n e n tla r i  maMum  b ir 
m iqdoriy  nisbatda  boMadi,  shishada  ular  istalgan  m iq do rd a 
aralashadi.
Lebedevning kristallit gipotezasi. 
Bu  gipotezaga  k o ‘ra  silikat 
shisha  yashirin  kristall  holatda  tuziladi,  y a’ni  cheksiz  sonli 
mayda  kristallchalardan  iborat  boMadi.  Bu  kristallchalar  shun- 
chalik  maydaki,  ularni  tekshirish  orqali  aniqlash  qiyin.  Kristall- 
chalarning  t o ‘planishi  asosida  shishada  tartibli  joylashgan  a t o m ­
lardan  iborat  mikrostruktura  vujudga  keladi  va  k rista llit  deb 
ataladi.  K ristallitlarning  m ark aziy   qism ida  a to m la r   tartibli 
joylashadi,  qirrasi  esa  bir  m ik rom aydondan  ikkinchisiga  o ‘tish

joyidan  hosil  qilinadi.  Kristallitlam ing  xususiyatlaridan  biri 
ularda  fazalar  chegarasi  boMmaydi.  Kristallitlar  m a ’lum  sharoitda 
kristallga  aylanishi  mumkin.  60  yildan  ortiq  vaqt  davom ida 
shishaning  tuzilishi  t o ‘g ‘risida  m unozaralar  ketmoqda.  Lekin 
shu  vaqtgacha  aniq  bir  xulosaga  kelinmagan.  Lekin  aniq  qilib 
aytish  m um kinki,  shisha  mikro  bir  jinsli  boMmagan  tuzilishga 
ega,  y a’ni  u  oddiy  tarzdagi  a m o rf   m odda  emas.
Shishaning  mexanik,  optik,  elektrofizik,  issiqlik  xossalari 
mavjud.  Ularga  qovushqoqlik,  shishaning  kristallanib  qolish 
xususiyati,  zichlik,  taranglik,  mustahkamlik,  qattiqlik,  m o ‘rt- 
lik,  suyuqlanish  xususiyati,  te rm ik   kengayish  koeffitsiyenti, 
term ik  bardoshlilik,  issiqlik  sigMmi,  issiqlik  oMkazuvchanlik, 
yorugMikni  sindirish  k o ‘rsatkichi,  yorugMikni  yutishi,  yorug‘- 
likni  o ‘tkazib  yuborishi,  kimyoviy  mustahkamligi  kiradi.
Tayanch  s o ‘z  va  iboralar
Download 14.54 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   29




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling