{"id":2957,"date":"2024-05-06T09:00:00","date_gmt":"2024-05-06T01:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/globalquartztube.com\/?p=2957"},"modified":"2024-06-26T20:49:52","modified_gmt":"2024-06-26T12:49:52","slug":"hydroxyl-groups-in-quartz-tubes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/globalquartztube.com\/fi\/hydroxyl-groups-in-quartz-tubes\/","title":{"rendered":"Hydroksyyliryhm\u00e4t kvartsiputkissa"},"content":{"rendered":"

 <\/p>\n\n\n\n

Hydroksyyli kvartsilasissa<\/strong><\/h2><\/div>\n\n\n\n

Kvartsilasiin liuennut hydroksyyli tunnetaan hydroksyylin\u00e4. Hydroksyyli on kvartsilasin p\u00e4\u00e4ep\u00e4puhtaus, ja sen pitoisuuteen vaikuttavat ensisijaiset tekij\u00e4t raaka-aineet, prosessit ja valmistusmenetelm\u00e4t. Koska kvartsilasin hydroksyylipitoisuus vaihtelee, my\u00f6s lasin suorituskyky vaihtelee. Hydroksyylipitoisuuden lis\u00e4\u00e4minen johtaa viskositeetin, tiheyden ja taitekertoimen laskuun sek\u00e4 infrapuna-absorptio- ja laajenemiskertoimen kasvuun.<\/p>\n\n\n\n

Dehydroksylaatio<\/strong><\/h2><\/div>\n\n\n\n

Kvartsilasissa olevan hydroksyylin k\u00e4ytt\u00e4ytymisen perusteella se voidaan jakaa kahteen luokkaan: hapettavassa ilmakeh\u00e4ss\u00e4 valmistettu kvartsilasi ja pelkist\u00e4v\u00e4ss\u00e4 ilmakeh\u00e4ss\u00e4 sulatettu kvartsilasi. Ensimm\u00e4isess\u00e4 hydroksyyli\u00e4 on vaikea poistaa kuumentamalla, kun taas j\u00e4lkimm\u00e4isest\u00e4 se on helpompi poistaa.<\/p>\n\n\n\n

Hapettavassa ilmakeh\u00e4ss\u00e4 valmistettu kvartsilasi sis\u00e4lt\u00e4\u00e4:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Synteettinen kvartsilasi<\/strong>: Piitetrakloridi hajoaa termisesti vetyhappiliekiss\u00e4, jolloin hydroksyylipitoisuus on noin 1000-2000 ppm.<\/li>\n\n\n\n
  2. Kaasujalostettu kvartsilasi<\/strong>: Vetyhappiliekiss\u00e4 sulatettu kvartsijauhe, jonka hydroksyylipitoisuus on 100-200 ppm.<\/li>\n\n\n\n
  3. Plasma kvartsilasi<\/strong>: Plasmalekiss\u00e4 sulatettu kvartsijauhe, jonka hydroksyylipitoisuus on 20-30 ppm.<\/li>\n\n\n\n
  4. Sulatettu kvartsi<\/strong>: Ilmakeh\u00e4ss\u00e4 sulatettu kvartsijauhe, jonka hydroksyylipitoisuus on 300-500 ppm.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    T\u00e4m\u00e4n tyyppisen kvartsilasin hydroksyyli\u00e4 on vaikea poistaa l\u00e4mp\u00f6k\u00e4sittelyll\u00e4 ja se dehydroksyloituu vain n\u00e4kyv\u00e4sti kiteytysl\u00e4mp\u00f6tilan yl\u00e4puolella noin 1350 celsiusasteessa.<\/p>\n\n\n\n

    Kvartsilasi, joka sulaa alentavassa ilmakeh\u00e4ss\u00e4<\/strong>:<\/h2><\/div>\n\n\n\n

    Vetyatmosf\u00e4\u00e4riss\u00e4 hydroksyylipitoisuus on 100-200 ppm; yli 900 celsiusasteen kuumennus voi poistaa suurimman osan hydroksyylist\u00e4. Helium- tai tyhji\u00f6olosuhteissa hydroksyylipitoisuus on hyvin alhainen (alle 5 ppm).<\/p>\n\n\n\n

    Vetyilmakeh\u00e4ss\u00e4 sulatetun kvartsilasin hydroksyyli liittyy seuraaviin tekij\u00f6ihin:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    1. Liittyy raaka-aineominaisuuksiin<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

      a. liuennut vesi; b. Kiteinen vesi; c. Interstitiaalinen vesi; b. Pinta adsorboitunut vesi; e. Kaasu-neste sulkeumat;<\/p>\n\n\n\n

      2. Liittyy raaka-aineen ep\u00e4puhtauspitoisuuteen ja -tyyppiin<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      a. Alkalimetallioksidit; b. Maa-alkalimetallioksidit; c. Harvinaisten maametallien oksidit;<\/p>\n\n\n\n

      3. Liittyy sulamisolosuhteisiin<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      L\u00e4mp\u00f6tila; Aika; ilmakeh\u00e4;<\/p>\n\n\n\n

      4. Liittyy dehydroksylaatioolosuhteisiin<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      Ymp\u00e4rist\u00f6, tyhji\u00f6n taso; Aika; L\u00e4mp\u00f6tila;<\/p>\n\n\n\n

      Uudelleensulattava kvartsilasi, joka on tuotettu hapettavassa ilmakeh\u00e4ss\u00e4 vetyatmosf\u00e4\u00e4riss\u00e4, ei osoita muutosta hydroksyylin absorptiohuipissa 2,73 mikronissa; t\u00e4m\u00e4 osoittaa, ett\u00e4 sulamisl\u00e4mp\u00f6tila ei ole syyn\u00e4 eroon dehydroksylointisuorituskyvyss\u00e4 kahden lasityypin v\u00e4lill\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

      Jauhemainen kvartsilasi, joka on sulatettu hapettavassa ilmakeh\u00e4ss\u00e4 (hiukkaskoko 0,2-0,05 mm) osoittaa merkitt\u00e4v\u00e4n muutoksen hydroksyylipiikiss\u00e4 2,73 mikronissa uudelleensulatuksen j\u00e4lkeen vetyatmosf\u00e4\u00e4riss\u00e4, mik\u00e4 helpottaa hydroksyylin poistamista ja sen suorituskyky on samanlainen kuin kvartsilla vetyilmakeh\u00e4ss\u00e4 sulatettu lasi. T\u00e4m\u00e4 osoittaa, ett\u00e4 hiukkaskoko on t\u00e4rke\u00e4 tekij\u00e4 dehydroksylaatioeroissa.<\/p>\n\n\n\n

      Matalahydroksikvartsilasijauhe<\/strong> uudelleen sulatettu vetyatmosf\u00e4\u00e4riss\u00e4 lis\u00e4\u00e4 hydroksyylipitoisuutta 3 ppm:st\u00e4 100 ppm:iin, mik\u00e4 osoittaa, ett\u00e4 vetyatmosf\u00e4\u00e4ri voi lis\u00e4t\u00e4 hydroksyylipitoisuutta kvartsilasissa. Vetyilmakeh\u00e4ss\u00e4 uudelleen sulatetut matalahydroksyyliset kvartsilasiharkot eiv\u00e4t n\u00e4yt\u00e4 k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 mit\u00e4\u00e4n muutosta hydroksyylipitoisuudessa (3 ppm), mik\u00e4 osoittaa, ett\u00e4 vedyn ja kvartsilasin v\u00e4linen vuorovaikutus alkaa pinnasta (sulamisaika noin 30 minuuttia).<\/p>\n\n\n\n

      Spektriabsorptiomenetelm\u00e4 hydroksyylilaskennassa<\/strong>:<\/h2><\/div>\n\n\n\n

      GE:n kaava: C = 910\/T * LOG10(Ta\/Tb) mm-1<\/p>\n\n\n\n