ガラスと非晶質材料

30 mol% Na₂O-70 mol% SiO₂ のナトリウムケイ酸塩ガラスで、Na₂O 1個が非架橋酸素を2個つくるとすると、SiO₄四面体1個あたりの非架橋酸素の数(NBO/T)はどれに最も近いか。

  1. A約0.43
  2. B約0.60
  3. C約0.86
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正解:C. 約0.86

Na₂O 1 molから非架橋酸素が2 molできるので、NBO/T = 2×30/70 ≈ 0.86 です。四面体1個あたり平均0.86個の頂点の酸素が隣の四面体とつながっていないことになり、網目の結合の度合いが下がります。約0.43はNa₂O 1個につき非架橋酸素を1個と数えた値、約0.60は四面体の数(SiO₂の量)でなく全体の100 molで割った値です。NBO/Tが0なら石英ガラスのような完全な3次元の網目、2ならSiO₄が鎖や環のようにつながった構造、4なら孤立した四面体になります。NBO/Tは、ガラスやスラグの組成を比べるときに、粘度などの性質の目安としてよく使われます。

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