Nichtbrückender Sauerstoff: Was ist damit gemeint?

Sauerstoffatom in einem Glasnetzwerk, das nur an ein netzwerkbildendes Kation gebunden und nicht mit einem benachbarten Polyeder verknüpft ist. Ihr Anteil nimmt zu, wenn Netzwerkwandler zugegeben werden.

Japanische Bezeichnung: 非架橋酸素

„Nichtbrückender Sauerstoff“ kommt in 2 Übungsfragen aus 1 Thema vor, darunter Gläser und amorphe Werkstoffe.

Fachgebiet: Gläser und amorphe Werkstoffe

Selbst ausprobieren: Fragen zu Nichtbrückender Sauerstoff

In einem Natriumsilicatglas aus 30 mol-% Na₂O und 70 mol-% SiO₂ soll jedes Na₂O zwei nichtbrückende Sauerstoffatome erzeugen. Welcher Wert kommt der Zahl der nichtbrückenden Sauerstoffatome pro SiO₄-Tetraeder (NBO/T) am nächsten?

  1. Aca. 0,43
  2. Bca. 0,60
  3. Cca. 0,86
Lösung und Erläuterung anzeigen

Lösung: C. ca. 0,86

Aus 1 mol Na₂O entstehen 2 mol nichtbrückender Sauerstoff, also NBO/T = 2×30/70 ≈ 0,86. Im Mittel sind pro Tetraeder 0,86 Eckensauerstoffe nicht mit einem Nachbartetraeder verknüpft, und der Vernetzungsgrad des Netzwerks sinkt. Ca. 0,43 erhält man, wenn man pro Na₂O nur ein nichtbrückendes Sauerstoffatom zählt, ca. 0,60, wenn man statt durch die Zahl der Tetraeder (die Menge an SiO₂) durch die Gesamtmenge von 100 mol teilt. NBO/T = 0 bedeutet ein vollständig dreidimensionales Netzwerk wie in Quarzglas, 2 eine Struktur aus zu Ketten oder Ringen verknüpften SiO₄-Tetraedern und 4 isolierte Tetraeder. NBO/T wird beim Vergleich der Zusammensetzungen von Gläsern und Schlacken häufig als Richtwert für Eigenschaften wie die Viskosität verwendet.

„Nichtbrückender Sauerstoff“ in den Erläuterungen

Fragen, in denen „Nichtbrückender Sauerstoff“ vorkommt (2)

  1. In einem Natriumsilicatglas aus 30 mol-% Na₂O und 70 mol-% SiO₂ soll jedes Na₂O zwei nichtbrückende Sauerstoffatome erzeugen. Welcher Wert kommt der Zahl der nichtbrückenden Sauerstoffatome pro SiO₄-Tetraeder (NBO/T) am nächsten?
  2. Wie ändern sich Struktur und Eigenschaften von SiO₂-Glas, wenn Na₂O zugegeben wird?

Verwandte Begriffe

Glasübergangstemperatur Längenausdehnungskoeffizient Amorphes Silizium Chemisch vorgespanntes Glas Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) Metallisches Glas Netzwerkbildner Netzwerkwandler Reduzierte Glasübergangstemperatur

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