Iron redox effect on the structure and viscosity of a sodium silicate glass and melt

粘度 硅酸盐 氧烷 氧化还原 拉曼光谱 离子 玻璃化转变 硅酸钠 氧化态 化学 摩尔体积 光谱学 材料科学 分析化学(期刊) 无机化学 热力学 聚合物 冶金 催化作用 色谱法 复合材料 有机化学 生物化学 量子力学 物理 光学
作者
Sohei Sukenaga,Maria Rita Cicconi,Hiroki Yamada,Toru Wakihara,Koji Ohara,Hiroyuki Shibata,Daniel R. Neuville
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:161 (24)
标识
DOI:10.1063/5.0243427
摘要

The viscosity of silicate melts is one of the most important physical properties for understanding high-temperature phenomena in magmatic systems and material processing. The effects of composition and temperature on viscosity have long been elucidated. Although iron ions are the main components of magmatic systems, their influence on viscosity remains unclear because the behavior of iron is complicated; iron ions have two redox states, Fe3+ and Fe2+. Here, we elucidate the viscosity of an iron-sodium-silicate system with a variety of iron redox states at temperatures close to its glass transition temperature (Tg). The redox states and structures of the samples were characterized using x-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy, Raman spectroscopy, synchrotron x-ray total scattering, and density (molar volume) measurements. The viscosity increased (by more than four orders of magnitude) with an increase in the ratio of Fe3+ to total Fe (Fe3+/Fetot), whereas the temperature dependence of the viscosity was larger for glasses with a higher Fe3+/Fetot ratio at temperatures close to the glass transition temperature. The tendencies in viscosity and structural variation against the Fe3+/Fetot ratio support the consensus on the structural roles of Fe3+ and Fe2+ from previous studies: Fe3+ ions have a stronger tendency to behave as network formers than Fe2+ ions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
西头鱼完成签到,获得积分10
2秒前
bo发布了新的文献求助20
2秒前
Youdge的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
充电宝的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
所所的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
打打的应助被junaid采纳,获得10
4秒前
Jasper的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得100
4秒前
小马甲的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
Nole的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
田様的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
Youdge的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
Nole的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
Akim的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
深情安青的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
爆米花的应助被科研通管家采纳,获得20
5秒前
5秒前
香蕉如音完成签到,获得积分10
6秒前
yu完成签到,获得积分10
6秒前
理理完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
单纯易形完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
CodeCraft的应助被之一采纳,获得10
9秒前
小肉包脸发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
luoj发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
完美世界的应助被陈咨伊采纳,获得10
12秒前
朴实寄瑶的应助被houruibut采纳,获得30
12秒前
12秒前
12秒前
简单水蓉发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
ZZZZ完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8081707
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497399
关于积分的说明 21400862
捐赠科研通 7649754
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401652
关于科研通互助平台的介绍 2530743
邀请新用户注册赠送积分活动 2440338