Gugus Hidroksil dalam Tabung Kuarsa

Hidroksil yang dilarutkan dalam kaca kuarsa dikenal sebagai hidroksil. Hidroksil adalah pengotor utama dalam kaca kuarsa, dan faktor utama yang mempengaruhi kandungannya adalah bahan mentah, proses, dan metode pembuatan. Karena kandungan hidroksil dalam kaca kuarsa bervariasi, kinerja kaca juga bervariasi. Peningkatan kandungan hidroksil menyebabkan penurunan viskositas, densitas, dan indeks bias, serta peningkatan koefisien serapan dan muai inframerah.

Berdasarkan perilaku hidroksil dalam kaca kuarsa, kaca kuarsa dapat dibagi menjadi dua kategori: kaca kuarsa yang dihasilkan dalam atmosfer pengoksidasi dan kaca kuarsa yang dilebur dalam atmosfer pereduksi. Hidroksil yang pertama sulit dihilangkan dengan pemanasan, sedangkan hidroksil lebih mudah dihilangkan dengan pemanasan.

Kaca kuarsa yang dihasilkan dalam atmosfer pengoksidasi meliputi:

1. Kaca Kuarsa Sintetis: Silikon tetraklorida didekomposisi secara termal dalam nyala hidro-oksigen, dengan kandungan hidroksil sekitar 1000-2000 ppm.
2. Kaca Kuarsa Halus Gas: Serbuk kuarsa dilebur dalam nyala hidro-oksigen, dengan kandungan hidroksil 100-200 ppm.
3. Kaca Kuarsa Plasma: Serbuk kuarsa dilebur dalam nyala plasma, dengan kandungan hidroksil 20-30 ppm.
4. Kuarsa Menyatu: Serbuk kuarsa meleleh di atmosfer udara, dengan kandungan hidroksil 300-500 ppm.

Hidroksil kaca kuarsa jenis ini sulit dihilangkan dengan perlakuan panas dan hanya terlihat terdehidroksilasi di atas suhu kristalisasi sekitar 1350 derajat Celcius.

Dalam atmosfer hidrogen, kandungan hidroksilnya adalah 100-200 ppm; pemanasan di atas 900 derajat Celcius dapat menghilangkan sebagian besar hidroksil. Pada kondisi helium atau vakum, kandungan hidroksilnya sangat rendah (di bawah 5 ppm).

Hidroksil dalam kaca kuarsa yang meleleh dalam atmosfer hidrogen berkaitan dengan faktor-faktor berikut:

1. Terkait dengan Sifat Bahan Baku

A. air terlarut; B. Air kristal; C. air interstisial; B. Air yang terserap permukaan; e. Inklusi gas-cair;

2. Terkait Kandungan dan Jenis Pengotor Bahan Baku

A. Oksida logam alkali; B. Oksida logam alkali tanah; C. Oksida tanah jarang;

3. Terkait dengan Kondisi Meleleh

Suhu; Waktu; Suasana;

4. Terkait dengan Kondisi Dehidroksilasi

Lingkungan, tingkat vakum; Waktu; Suhu;

Kaca kuarsa yang meleleh kembali yang dihasilkan dalam atmosfer pengoksidasi dalam atmosfer hidrogen tidak menunjukkan perubahan pada puncak serapan hidroksil pada 2,73 mikron; Hal ini menunjukkan bahwa suhu leleh bukan menjadi penyebab perbedaan kinerja dehidroksilasi antara kedua jenis kaca tersebut.

Kaca kuarsa bubuk yang dicairkan dalam atmosfer pengoksidasi (ukuran partikel 0,2—0,05 mm) menunjukkan perubahan signifikan pada puncak hidroksil pada 2,73 mikron setelah dicairkan kembali dalam atmosfer hidrogen, membuatnya lebih mudah untuk menghilangkan hidroksil dan kinerjanya serupa dengan kuarsa kaca meleleh dalam atmosfer hidrogen. Ini menunjukkan bahwa ukuran partikel merupakan faktor penting dalam perbedaan dehidroksilasi.

Bubuk Kaca Kuarsa Hidroksil Rendah pencairan kembali dalam atmosfer hidrogen meningkatkan hidroksil dari 3 ppm menjadi 100 ppm, menunjukkan bahwa atmosfer hidrogen dapat meningkatkan kandungan hidroksil dalam kaca kuarsa. Blok kaca kuarsa hidroksil rendah yang dicairkan kembali dalam atmosfer hidrogen hampir tidak menunjukkan perubahan kandungan hidroksil (3 ppm), menunjukkan bahwa interaksi antara hidrogen dan kaca kuarsa dimulai di permukaan (waktu leleh sekitar 30 menit).

Rumus GE: C = 910/T * LOG10(Ta/Tb) mm-1

• C: Kandungan hidroksil (C, ppm)
• T: Ketebalan (mm)
• Ta: Transmisi pada panjang gelombang 2600 nanometer
• Tb : Transmitansi pada panjang gelombang 2730 nanometer

Rumus standar nasional Tiongkok: C = 96,5/hari * LG10(Ia/I) mm-1

• C: Kandungan hidroksil (ppm)
• d: Tebal (cm)
• Ia : Jarak dari garis dasar 2730 nm ke garis nol (mm)
• I : Jarak puncak serapan 2730 nm sampai garis nol (mm)

At Tabung Kuarsa Global, we specialize in producing high-quality tabung kuarsa with precise control over hydroxyl content to meet diverse industry needs. For more information on our products and customization options, visit our website at www.globalquartztube.com atau Hubungi kami melalui email di hubungi@globalquartztube.com.