* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
С
измерений. Методы статистической физики позволяют точно вычислить все термодинамические функции идеальных классических и квантовых газов, а также построить различные приближения для конденсированных сред — жидкостей, плазмы и твёрдых тел. Важнейшей не до конца решённой проблемой равновесной статистической физики является точное описание фазовых переходов, а также её обобщение на неравновесный случай.
СТЁКЛА, аморфные твёрдые материалы, представляющие собой переохлаждённые жидкости. В отличие от кристаллических тел, не имеют определённой температуры плавления и при остывании расплава постепенно загустевают. В структуре стёкол сохраняется тетраэдрическая координация атомов кремния атомами кислорода, но, в отличие от кристаллических модификаций SiО2, углы Si—O—Si становятся нерегулярными.
Витраж из разноцветного стекла
Фрагмент структуры силикатного стекла
Простейшее силикатное стекло представляет собой силикат натрия и кальция, его формулу принято записывать в виде соединения оксидов: Na2O—CaO—6SiO2. В структуре этого стекла трёхмерная сетка из атомов кремния и кислорода оказывается разорванной, что приводит к уменьшению прочности и резкому понижению температуры плавления. Силикатное стекло прозрачно, прочно, не проводит электрический ток и является плохим проводником тепла. Оно устойчиво к действию многих веществ; нерастворимо в воде и не реагирует даже с концентрированными кислотами (исключение — плавиковая кислота HF, переводящая стекло в смесь фторидов). Для варки стекла используют чистый кварцевый песок, известняк и соду. Приготовленную смесь нагревают до 1400 °C. В этих условиях кварц реагирует с содой, вытесняя из неё углекислый газ: Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2,
Добавляя в расплав различные оксиды, получают цветные стёкла. Напр., оксиды железа окрашивают стекло в зелёный, голубой или красно-бурый цвета, оксид кобальта (II) — в синий, оксид хрома (III) — в зелёный, оксид марганца — в фиолетовый, оксид меди (I) — в красный. Вводя в расплав порошок полевого шпата, получают матовое молочное стекло. При частичной замене известняка на оксид свинца (II) получают хрусталь — хорошо полирующееся стекло, обладающее способностью силь-
Изделия из стекла
а также вступает во взаимодействие с оксидом кальция, образующимся при разложении известняка: СaCO3 CaO + SiO2 CaO + CO2↑, CaSiO3.
Кварцевый песок берётся в избытке, поэтому стекло не является смесью чистых силикатов натрия и кальция, а представляет собой твёрдый раствор этих соединений в кремнезёме.
528