桥氧R算法

㈠ 桥氧分数怎么计算

除以R，R=+Y，2。
非桥氧其实是玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子。因此它会有特定的公式，只要根据这个公式去计算，就能计算出来所需要的参数了。

㈡ 硅酸盐熔体的聚合模型

下面是Hess（1980）的硅酸盐熔体的聚合模型（polymerization model）。一种二元硅酸盐熔体的形成可视为氧化硅液体和一种金属氧化物（暂以一价金属氧化物为例）液体间的相互反应：

实验及理论岩石学

如从氧的类型看，上述反应可以表达为

实验及理论岩石学

这里，Si-O-Si中的氧称为“桥氧”（代号为O⁰），R⁺-O-R⁺中的氧称为自由氧（代号为O^2-），Si-O-R中的氧称为“非桥氧”（代号为O-），所以（8-3）可以更简单地表达为（Hess，1980）

实验及理论岩石学

这种符号所表达的氧不是熔体中个别具体的氧，更确切地说，桥氧（O⁰）指的是 Si-O-Si复合体，自由氧（O^2-）指的是R-O-R复合体，非桥氧（O-）指的是Si-O-R复合体。

反应式（8-4）平衡时，有平衡常数（Hess，1980）：

实验及理论岩石学

括号里表达的是各种氧的活度，假如用摩尔浓度代替活度，那么在硅酸盐系统中各种氧的浓度对一个给定的平衡常数K和该系统的特定成分来说，是可以计算的。对平衡常数K=17的计算结果如图8-3所表明。该图表明金属氧化物与不同浓度SiO₂发生理想混合（指各种氧的活度系数为1，或各种氧的活度系数相互抵消，因而可以用浓度代替活度），当硅酸盐熔体中SiO₂含量增加时，自由氧的浓度迅速降低到低值，桥氧逐渐增加。在SiO₂摩尔分数为33.3%时，非桥氧得一个极大值，如果熔体K的值大，该极大值也大。这种趋向反应了熔体中出现的聚合反应。在这种熔体中，随着SiO₂摩尔百分数的增大，越来越多的SiO₄单位占有共同的氧，形成较大硅酸盐的阴离子复合体。对于一个给定系统的具体成分来说，K值较小的熔体具有更多的“桥氧”，“桥氧”把小的阴离子复合体结合成大的阴离子复合体，因而这种熔体较之K值大的熔体发生了更大程度的“聚合”，相比之下，K值大的熔体中非桥氧多，联系各种阴离子的“桥氧”少，因而相对的说是解聚的（depolymerization）。

图8-3 根据K=17计算的各种氧与SiO₂摩尔分数的关系

对于上述二元硅酸盐系统来说，金属氧化物与SiO₂混合的混合自由能可以表达为（Hess，1980）：

实验及理论岩石学

这里的O-等于非桥氧的浓度，K是各种氧的浓度表达的平衡常数，在温度、压力固定时，RTlnK是系统的一个稳定常数。图8-3中O^-曲线称为O^--曲线。

如果考虑金属氧化物和SiO₂二元混合的焓变和熵变（Hess，1980），那么

实验及理论岩石学

这里的ΔH _mol、ΔS _mol是摩尔焓和摩尔熵。

各种氧化物液体和SiO₂液体混合的自由能曲线（ΔG_mol-曲线，这里=SiO₂摩尔分数）如图8-4所示。图8-4中ΔG_mol-曲线与图8-3中O^--曲线比较，形状相似，但方向相反。

从方程（8-6）可以得出两个结论，第一，ΔG_mol-曲线上的极小相当于 O^--曲线上的极大，这是因为在O^--曲线上在SiO₂摩尔分数位于33.3时，非桥氧得一个极大值，根据方程（8-6）混合自由能在此处最小，因而曲线上相应出现极小。第二，对于SiO₂摩尔分数相同，但金属氧化物不同的两种熔体来说，非桥氧浓度大的熔体平衡常数也大，其混合自由能也更负。方程（8-6）不适用于硅酸盐熔体中不混溶的区域，但它模拟了二元硅酸盐熔体混合自由能曲线的基本特征。在图8-4 中，所有曲线差不多在接近=0.40处，有一极小值与方程（8-6）及图8-3 中曲线O^--所预期的结果是一致的。

从图8-4 可以看出，FeO-SiO₂，MnO-SiO₂，CaO-SiO₂，LiO₂-SiO₂，和Na₂O-SiO₂系统的自由能曲线的极小所具有的ΔG_mol负值依上述次序从最小变化到最大，即自由能越来越小。据方程（8-6），这些系统的K值依次从小到大，因而熔体的聚合程度依次从大到小，因此，对于一个给定的值来说，FeO-SiO₂熔体较之Na₂O-SiO₂熔体含有更多的桥氧，而较少非桥氧，因而是聚合程度较大的熔体（Hess，1980）。

现在分析一下Si-O-Na与Si-O-Fe中氧所具有的不同性质。Si和Fe的负电性都是 1.8，Na的负电性是0.9，在Si-O-Na复合体中，Si、Na的负电性差一倍，其中氧被极化，非桥键Si-O缩短，因而使熔体更稳定，但这种熔体的聚合程度是低的。在 Si-O-Fe复合体中，Si、Fe负电性相同，因而其中的氧更接近桥氧的性质，所以FeO与SiO₂构成的熔体的聚合程度高，但因熔体中非桥氧少，自由能高，所以熔体不够稳定。

图8-4 各种金属氧化物液体与SiO₂液体 混合的摩尔自由能

电离势是与负电性有关的，电离势大小次序与负电性大小的次序基本上是相同的，因而阳离子电离势的值也应当是熔体聚合状态的一种很好的度量。一般说来，包含高电离势离子的熔体较之含低电离势离子的熔体应当聚合程度更高。图8-4中混合自由能由大到小的次序刚好遵循着电离势由大到小的次序（各种原子的电离能（KJ·mol^-1）：Fe，761；Mn，715；Ca，590；Li，519；Na，498），前面曾提到这也是聚合状态降低的次序（Hess，1980）。

㈢ 非桥氧分数指的是什么

是指X除以R，R=X+Y|2

㈣ 非桥氧百分数计算公式

X除以R，R=X+Y|2。
非桥氧其实是玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子。因此它会有特定的公式，只要根据这个公式去计算，就能计算出来所需要的参数了。
非桥氧是2019年公布的冶金学名词。是在硅酸盐熔渣中，连接单一硅的氧，通常用表示。