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유리와 비정질 재료

30 mol% Na₂O-70 mol% SiO₂의 나트륨 규산염 유리에서 Na₂O 1개가 비가교 산소를 2개 만든다고 하면, SiO₄ 사면체 1개당 비가교 산소의 수(NBO/T)에 가장 가까운 것은 무엇인가?

  1. A약 0.43
  2. B약 0.60
  3. C약 0.86
정답과 해설 보기

정답: C. 약 0.86

Na₂O 1 mol에서 비가교 산소가 2 mol 생기므로 NBO/T = 2×30/70 ≈ 0.86입니다. 사면체 1개당 평균 0.86개의 꼭짓점 산소가 이웃 사면체와 연결되어 있지 않은 셈이 되어, 망목의 결합 정도가 낮아집니다. 약 0.43은 Na₂O 1개당 비가교 산소를 1개로 센 값이고, 약 0.60은 사면체의 수(SiO₂의 양)가 아니라 전체 100 mol로 나눈 값입니다. NBO/T가 0이면 석영 유리와 같은 완전한 3차원 망목, 2이면 SiO₄가 사슬이나 고리처럼 연결된 구조, 4이면 고립된 사면체가 됩니다. NBO/T는 유리나 슬래그의 조성을 비교할 때 점도 등 성질의 기준으로 자주 사용됩니다.

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