什麼是非橋接氧
在玻璃網絡中，只與1個網絡形成陽離子鍵結、沒有與相鄰多面體相連的氧。加入修飾氧化物時會增加。
日文名稱: 非架橋酸素
「非橋接氧」出現在1領域的2道練習題中（玻璃與非晶質材料等）。
這個名詞所屬的領域: 玻璃與非晶質材料
與橋接氧的差異及Qⁿ的表示法
在矽酸鹽玻璃的網絡中，SiO₄四面體頂點的氧與2個Si鍵結、連接相鄰四面體的稱為橋接氧（BO）；只與1個Si鍵結、剩下的負電荷由修飾陽離子抵消的稱為非橋接氧（NBO）。設四面體4個頂點中橋接氧的數目為 n，把四面體表示為 Qⁿ，石英玻璃全部為 Q⁴，隨著非橋接氧增加，依序變為 Q³、Q²。Q³ 多時接近層狀的連結，Q² 多時接近鏈狀的連結，可作為網絡連結程度的指標。
由組成估算數目
在二成分的Na₂O-SiO₂玻璃中，1個Na₂O切斷1個橋接氧而產生2個非橋接氧，因此每1個四面體的非橋接氧數 NBO/T，設Na₂O的莫耳分率為 x，可以 2x/(1 − x) 估算。例如Na₂O·2SiO₂（Na₂O約33 mol%）的 NBO/T = 1，計算上平均所有的四面體都是 Q³。不過在實際的玻璃中，會發生某種程度的歧化，即 Q⁴ 與 Q² 混合而平均成為 Q³，因此 Qⁿ 的分布並不只由組成決定。NBO/T 是作為平均值使用。
加入氧化鋁會減少
在含Na₂O的玻璃中加入Al₂O₃時，Al³⁺由Na⁺補償電荷，以AlO₄四面體的形式進入網絡，把非橋接氧變回橋接。Na₂O與Al₂O₃的莫耳數相等時，計算上非橋接氧幾乎消失，網絡連結良好。因此能做出含鹼金屬、黏度卻高、化學耐久性也好的玻璃，鋁矽酸鹽玻璃被用於化學強化用的蓋板玻璃等。Al₂O₃比Na₂O多時，補償電荷的陽離子不足，結構會變得更複雜。
量測方法與玻璃以外的用法
非橋接氧的量與 Qⁿ 的分布，可由²⁹Si固態NMR分離各 Qⁿ 化學位移不同的峰而求得，或以拉曼光譜、X光光電子能譜（XPS）調查氧的鍵結狀態來評估。非橋接氧也是玻璃溶出到水中與鹼金屬離子交換發生的位置。此外，在煉鐵與冶煉的熔渣中，NBO/T 也作為表示熔融矽酸鹽網絡斷裂程度的量，成為黏度與吸收硫的能力等的指標。在地球科學中，也用於估算岩漿的黏度。
練習非橋接氧的題目
在30 mol% Na₂O-70 mol% SiO₂ 的矽酸鈉玻璃中，設1個Na₂O產生2個非橋接氧，每1個SiO₄四面體的非橋接氧數（NBO/T）最接近下列何者？
- A約0.43
- B約0.60
- C約0.86
查看答案與解析
正確答案：C. 約0.86
1 mol的Na₂O產生2 mol的非橋接氧，因此 NBO/T = 2×30/70 ≈ 0.86。平均每1個四面體有0.86個頂點的氧沒有與相鄰的四面體相連，網絡的連結程度下降。約0.43是每1個Na₂O只算1個非橋接氧的值，約0.60是不除以四面體的數目（SiO₂的量）而除以全體100 mol的值。NBO/T為0時是石英玻璃那樣完整的3維網絡，2時是SiO₄連成鏈或環的結構，4時是孤立的四面體。比較玻璃或熔渣的成分時，NBO/T常作為黏度等性質的指標。
常見問題
非橋接氧增加時，玻璃的性質如何改變？
網絡的連結變弱，因此黏度與玻璃轉移溫度下降，熱膨脹變大。此外，非橋接氧旁的修飾陽離子容易與水中的氫離子交換，因此化學耐久性下降。成形變得容易，但耐熱性與耐久性下降。
非橋接氧與修飾陽離子有什麼關係？
非橋接氧多帶1個負電荷，由附近的Na⁺或Ca²⁺等修飾陽離子抵消。1價的Na⁺補償1個非橋接氧的電荷，2價的Ca²⁺補償2個。因此可由修飾陽離子的量與價數估算非橋接氧的數目。
硼酸鹽玻璃加入鹼金屬時，也會產生非橋接氧嗎？
鹼金屬少量時，不產生非橋接氧，而是硼從3配位的BO₃變為4配位的BO₄，網絡反而變強。鹼金屬超過某量後才開始產生非橋接氧，因此性質的變化在組成的途中出現轉折。
解析中的「非橋接氧」
1 mol的Na₂O產生2 mol的非橋接氧，因此 NBO/T = 2×30/70 ≈ 0.86。
在30 mol% Na₂O-70 mol% SiO₂ 的矽酸鈉玻璃中，設1個Na₂O產生2個非橋接氧，每1個SiO₄四…每加入1個Na₂O，就切斷1個 Si-O-Si 的橋接氧，產生2個只與1個Si鍵結的非橋接氧，Na⁺進入網絡的空隙以補償電荷。
在SiO₂玻璃中加入Na₂O時，玻璃的結構與性質如何改變？