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.

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
love454106发布了新的文献求助10
刚刚
丫丫乐发布了新的文献求助10
刚刚
hey应助Jane采纳,获得80
2秒前
秒秒发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
所所应助kkk采纳,获得10
3秒前
苗觉觉发布了新的文献求助10
4秒前
科目三应助zhj采纳,获得10
5秒前
张张zzz完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
Hello应助发文章12138采纳,获得10
6秒前
6秒前
孙浩洋发布了新的文献求助10
6秒前
LL关闭了LL文献求助
6秒前
春意盎然完成签到,获得积分10
6秒前
chenyao发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
李扒皮完成签到,获得积分10
6秒前
所所应助你维好困采纳,获得10
7秒前
CodeCraft应助你维好困采纳,获得10
7秒前
吕亦寒完成签到,获得积分10
7秒前
Jasper应助清浅采纳,获得10
7秒前
whiteandpink098完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
野性的牛排完成签到,获得积分10
8秒前
连长发布了新的文献求助10
8秒前
李健应助ernest采纳,获得10
8秒前
Jasper应助love454106采纳,获得10
9秒前
WTL完成签到,获得积分10
9秒前
追光者完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
赘婿应助萤火虫采纳,获得10
10秒前
hbb完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
Huang发布了新的文献求助10
12秒前
Akim应助1a采纳,获得10
12秒前
12秒前
婷123发布了新的文献求助10
12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
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exploring Nostalgia 500
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5667160
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4884250
关于积分的说明 15118778
捐赠科研通 4826049
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2583692
邀请新用户注册赠送积分活动 1537843
关于科研通互助平台的介绍 1496006