MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4287451071 · doi:10.2475/05.2022.02

Partial molar volumes of metal oxides in silicate melts: Effects of Coulombic interactions

2022· article· en· W4287451071 sur OpenAlexaff
H.W. Nesbitt, Pascal Richet, G. Michael Bancroft, Grant S. Henderson

Notice bibliographique

RevueAmerican Journal of Science · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueGlass properties and applications
Établissements canadiensUniversity of TorontoWestern University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPartial molar propertyAlkali metalIonic radiusSilicateChemistryPartial chargeMolar volumeIonic potentialIonic bondingPartial oxidationInorganic chemistryOxideIonCrystallographyPhysical chemistryThermodynamicsAqueous solutionCatalysisOrganic chemistryMolecule

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Alkaline, alkaline earth, many 3d and most 4f modifier oxides dissolved in siliceous melts mix *non-ideally* with SiO~2~ to produce *linear*, density-compositional mixing trends from which partial molar volumes of modifier oxides (*V*\*) are determined. An analysis of these experimental data reveals that the partial molar volumes of alkali, alkaline earths, most 4f and many 3d modifier oxides partial molar volumes are accurately reproduced by: where F~C~ = (z^+^•z^−^)/d^2^ (Coulomb9s Law) and z indicates charge. The bond length 'd' is the sum of the radii of the cation (M^+^, M^2+^, M^3+^ or M^4+^) and oxide ion (O^2−^) observed in ionic crystals. The coefficients 'm' and 'b' are 0.325 and 1.38 Å/atom respectively. Partial molar volumes of network-forming oxides also conform to the above equation where 'm' = ∼3.25 and 'b' is 1.68 Å/atom. Coulomb9s force of attraction (F~C~) is the product of the cationic field strength (z^+^/d^2^) and the charge on an anion, where 'd' is the distance separating the centers of the two charges. In silicate melts containing modifier cations, apical O atoms of Si tetrahedra are negatively charged and are displaced toward the cations due to Coulombic attraction. The resulting collapse around the cations is referred to as 'electrostriction'. Partial molar volumes (*V*\*) of modifier oxides are thus composed of two terms, the volume of the polyhedron of the modifier cation (V~Poly~) and a volume associated with collapse of tetrahedra around the cation (V~Col~): V~Col~ is negative for all modifier oxides and becomes increasingly negative with increased charge on the cation and with increased coordination number (CN). V~Poly~ is itself composed of two terms, an intrinsic volume (V~Int~) and an excluded volume (V~Ex~). The intrinsic volume can be calculated using cationic and O^2−^ radii evaluated from ionic crystals. V~Ex~ reflects the state of packing around cationic polyhedra. It is equal to 6.83 Å^3^/atom for all modifier oxides so that the expression for V~Poly~ is: A linear relationship exists between V~Poly~ and V~Col~ which results in the observed linear density-composition trends from which partial molar volumes are determined. In spite of their linearity, these trends are the result of non-ideal mixing of modifier oxide and SiO~2~ components in siliceous melts. Our finding that tetrahedra collapse around modifier cations differs from the traditional perspective where modifier cations were considered to occupy voids within the silicate network but otherwise had limited effect on melt structure. These results demonstrate that modifier cations affect the network substantially by causing surrounding tetrahedra to rotate, twist, tilt and flex during their collapse toward modifier cations.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,257
Écart entre enseignants0,249 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations5
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueAmerican Journal of ScienceMême sujetGlass properties and applicationsTravaux en français237 207