Термодинамическое моделирование и спектроскопия комбинационного рассеяния силикатных расплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат химических наук Королева, Ольга Николаевна

• Королева, Ольга Николаевна
• кандидат химических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат химических наук Королева, Ольга Николаевна

Введение.

1. Литературный обзор.

1.1. Основные представления о структуре силикатных расплавов и стекол.

1.1.1. Химические связи и структурные единицы в силикатах.

1.1.2. Общие представления о структуре силикатных расплавов.

1.1.3. Процесс стеклования расплавов и структура силикатных стекол.

1.2. Термодинамическое моделирование силикатных систем.

1.2.1. Классификация термодинамических моделей.

1.2.2. Обзор моделей силикатных систем.

1.3. Модель идеальных ассоциированных растворов.

1.3.1. Расплавы, как идеальные ассоциированные растворы.

1.3.2. Общий обзор работ.

2. Аппаратура и методики исследований.

2.1. Спектроскопия комбинационного рассеяния.

2.2. Аппаратура и методики исследований.

2.3. Синтез стекол.

2.4. Моделирование спектров комбинационного рассеяния.

2.5. Моделирование силикатных систем в рамках теории идеальных ассоциированных растворов.

3. Спектры комбинационного рассеяния и структура расплавов системы Na20-Si во всей области составов.

3.1. Спектры комбинационного рассеяния стекол и расплавов системы Na20-Si

3.2. Интерпретация спектров КР стекол и расплавов силикатных систем и моделирование спектров системы Na20-Si02.

3.3. Калибровка спектров КР стекол и расплавов системы Na20-Si02 и локальная структура силикатных расплавов ((^"-распределение).

3.4. Выводы.

4. Термодинамические расчеты (^-распределения в стеклах и расплавах системы Na20-Si02.

4.1. Термодинамическое моделирование системы Na20-Si02 во всей области составов.

4.2. Сопоставление результатов экспериментальных исследований и термодинамического моделирования системы Na20-Si02.

4.3. Выводы.

5. Спектры комбинационного рассеяния и структура силикатных расплавов в малощелочной области.

5.1. Экспериментальные спектры КР системы M20-Si02 (М - Li, Na, К).

5.2. Термодинамическое моделирование системы M2O-S1O2 (М - Li, Na, К).

5.3. Изучение структуры стекол и расплавов системы Li20-K20-Si02.

5.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Термодинамическое моделирование и спектроскопия комбинационного рассеяния силикатных расплавов»

Силикатные расплавы относятся к важнейшему классу высокотемпературных оксидных систем и играют важную роль в природе - магматические расплавы и промышленности — шлаковые и стеклообразующие расплавы. Основной особенностью строения силикатных расплавов, во многом определяющей их физико-химические свойства, является существование в них неупорядоченных полимеризованных анионов различных размеров и форм, что в значительной степени ограничивает использование для их исследования методов рентгеновской дифракции. Одним из наиболее эффективных методов изучения структуры расплавов in situ является высокотемпературная спектроскопия комбинационного рассеяния света. Однако, эти экспериментальные исследования достаточно сложны и трудоемки, и, кроме того, они могут быть выполнены только на относительно простых по составу модельных расплавах. В связи с этим актуальным является использование термодинамического моделирования для получения информации о структуре силикатных расплавов в зависимости от состава и температуры.

Структурные исследования силикатных расплавов и стекол, как сложных неупорядоченных систем, представляют собой не только практический, но и огромный научный интерес. В частности, такие исследования имеют большое значение для решения фундаментальной проблемы, связанной с природой стеклообразного состояния вещества.

Цели и задачи исследований

Основной целью работы является исследование силикатных расплавов методом высокотемпературной спектроскопии комбинационного рассеяния и термодинамического моделирования с последующим сопоставлением полученных экспериментальных и теоретических результатов.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучение структуры силикатных расплавов в зависимости от степени полимеризации (система ЫагО - Si02 при содержании Si02 от 100 до 33%) методами спектроскопии комбинационного рассеяния и термодинамического моделирования;

2. Изучение структуры силикатных расплавов в зависимости от типа катиона-модификатора (системы М2О - SiC>2, где М = Li, Na, К) методами спектроскопии комбинационного рассеяния и термодинамического моделирования;

3. Изучение распределения катионов-модификаторов между анионными группировками разной степени полимеризации в расплавах трехкомпонентной системы КгО-ЫгО-БЮг.

Научная новизна

Предложена новая интерпретация полос в спектрах комбинационного рассеяния силикатных систем, которая позволила выполнить компьютерное моделирование спектров в широком интервале составов. Проведены термодинамические расчеты структуры силикатных расплавов в зависимости от состава и температуры в рамках модели идеальных ассоциированных растворов и показано их соответствие с результатами экспериментальных исследований.

Практическая значимость

Закономерности образования анионной структуры силикатных расплавов и стекол, установленные в данной работе, дают основу для синтеза некристаллических силикатных материалов с заданными свойствами. Предложенная и протестированная методика термодинамического моделирования может быть использована для определения и прогнозирования структуры и физико-химических свойств многокомпонентных силикатных расплавов и природных магм в широком диапазоне составов и температур.

Апробация работы и публикации

Основные результаты работы были представлены в виде докладов на Международной научной конференции "Спектроскопия и кристаллохимия минералов" (Екатеринбург, 2007); Молодежной конференции по химии в университете «Дубна» (Дубна, 2007), XVI Международной конференции по химической термодинамике (Суздаль, 2007); Международной конференции по геохимии "Goldschmidt 2007" (Cologne, 2007); Ежегодном семинаре по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (Москва, 2007, 2008); IV Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле, (Новосибирск, 2008); XII Российской конференции "Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов" (Екатеринбург, 2008); Всероссийской молодежной научной конференции «Минералы: строение, свойства, методы исследования» (Миасс, 2009). По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы из 153 названий. Общий объем работы составляет 154 страницы машинописного текста, включая 82 рисунка и 26 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Королева, Ольга Николаевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Предложена интерпретация полос в спектрах комбинационного рассеяния силикатных расплавов, основанная на учете второй координационной сферы атомов кремния. На этой основе проведено моделирование и калибровка спектров комбинационного рассеяния щелочносиликатных расплавов и вычислены концентрации элементарных структурных единиц (Qn — распределение) в зависимости от состава и температуры.

2. Методом термодинамического моделирования определено Qn - распределение и константы равновесия реакций взаимодействия между структурными единицами в расплавах системы Na20-Si02, в зависимости от степени полимеризации. Показано, что результаты термодинамического моделирования согласуются с экспериментальными данными, полученными методом высокотемпературной спектроскопии комбинационного рассеяния.

3. Методом термодинамического моделирования определено Qn — распределение и константы равновесия реакций взаимодействия между структурными единицами в расплавах системы M2O-S1O2, где М.= К, Na, Li в зависимости от типа катиона-модификатора. Показано, что результаты термодинамического моделирования согласуются с экспериментальными данными, полученными методом высокотемпературной спектроскопии комбинационного рассеяния.

4. Методом термодинамического моделирования изучены особенности строения расплавов трехкомпонентной системы K20-Li20-Si02. Показано, что распределение катионов-модификаторов разного типа среди анионных группировок различной степени полимеризации при высоких температурах является в значительной степени случайным, однако, при понижении температуры происходит упорядочение этого распределения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Королева, Ольга Николаевна, 2009 год

1. Анфилогов В.Н., Бобылев И.Б., Брагина Г.И. Кислотно-основные свойства силикатных расплавов и роль летучих компонентов в процессах кислотно-основного взаимодействия // В кн.: Флюиды в магматических процессах, М.: Наука, 1982, с. 228241.

2. Анфилогов В.Н., Бобылев И.Б., Быков В.Н. Строение силикатных расплавов // Физика и химия стекла, 1987, т.13, № 3, с. 328-333.

3. Анфилогов В.Н., Бобылев И.Б. Силикатные расплавы расплавленные полиэлектролиты//Геохимия, 1980, № 9, с. 1298-1307.

4. Анфилогов В.Н., Быков В.Н., Осипов А.А. Силикатные расплавы, 2005.

5. Белов Г.В. Термодинамические методы: методы, алгоритмы, программы. М.: Научный мир, 2002. 184 с.

6. Берман Р., Браун Т. Развитие моделей многокомпонентных расплавов: анализ синтетических систем // Термодинамическое моделирование в геологии: минералы, флюиды и расплавы. Перевод с англ. под ред. И. Кармайкла, X. Ойгстера. М.: Мир, 1992.-е. 534.

7. Бобылев И.Б. Быков В.Н. Анфилогов В.Н. Распределение катионов между силикатными полианионами различного строения по данным спектроскопии комбинационного строения // Геохимия, 1987, № 5, с.732-736.

8. Быков В.Н., Бобылев И.Б., Анфилогов В.Н. Спектры комбинационного рассеяния, структура и мольный объем стекол системы КгО-ЭЮг // Физика и химия стекла, 1987, N 6, с. 854-859.

9. Быков В.Н., Анфилогов В.Н., Бобылев И.Б., Березикова О.А. Структура щелочно-силикатных стекол по данным спектроскопии комбинационного рассеяния света. -Расплавы, 1990, N 2, с. 31-37.

10. Быков В.Н., Анфилогов В.Н., Осипов А.А. Спектроскопия и структура силикатных расплавов и стёкол. Миасс: ИМин УрО РАН, 2001. -180 с.

11. Валенков Н.Н., Порай-Кошиц Е.А. Физико-химические свойства системы Na20-Pb0-Si02 // Строение стекла, М.-Л.: Изд. АН СССР, 1949, с. 147-155.

12. Варшал Б.Г. К вопросу о структурной модели силикатных стеклообразующих расплавов и стекол // Физ. и хим. стекла, 1993, т. 19, N 1, с. 3-13.

13. Ватолин Н.А., Пастухов Э.А. Дифракционные исследования строения высокотемпературных расплавов. М.: Наука, 1980, 189 с.

14. Галимзянов Р. Ф., Кусков О. Л. Имитационное моделирование диаграмм состоянияминеральных систем // Геохимия, 1988, № 3, с. 424—436.

15. Гаскелл Ф.Х. Структура простых стекол. Беспорядок или порядок дебаты продолжаются // Физ. и хим. стекла, 1998, т. 24, N 3, с. 266-277.

16. Гребенщиков И.В., Фаворская Т.А. О химической стойкости стекла // Тр. ГОИ, 1931, т. 7, N72, с. 1-26.

17. Дроздовская А. А. Химическая эволюция океана и атмосферы в геологической истории Земли. Киев, Наук, думка, 1990, 208 с.

18. Есин О.А. Электролитическая природа жидких шлаков. Свердловск, 1946, с. 41.

19. Займан Дж. Модели беспорядка. М.: Мир, 1982, 591 с.

20. Калугин И. А., Третьяков Г. А., Архипенко Д. К., Корнева Т. А. Условия осаждения сульфатов и окислов железа из вулканических термальных вод // Геология и геофизика, 1987, №5, с. 88-95.

21. Калугин И. А., Третьяков Г. А., Бобров В. А. Железорудные базальты в горелых породах Восточного Казахстана // Новосибирск, Наука, 1991, 80 с.

22. Карпов И.К. Минимизация свободной энергии при расчете гетерогенных равновесий // Геология и геофизика, 1995, т. 36, № 4, с. 3-21

23. Карпов И. К. Физико-химическое моделирование равновесных и неравновесных процессов минералообразования на ЭВМ методами линейного и нелинейного программирования // Междунар. геохим. конгресс. М., 1971, т. 2, с. 511-513 (Тез. докл.).

24. Карпов И. К. Локальный принцип и алгоритмы расчета на ЭВМ необратимой эволюции геохимических систем // Докл. АН СССР, 1972, т. 205, № 1, с. 209-212.

25. Карпов И. К. Расчет химических равновесий в открытых системах путем численной минимизации на ЭВМ потенциала Коржинского // Докл. АН СССР, 1972, т. 205, № 5, с. 1221-1224.

26. Карпов И. К., Казьмин Л. А. Расчет сложных химических равновесий в поликомпонентных гетерогенных системах в геохимии // Геохимия, 1972, № 4, с. 402— 415.

27. Карпов И. К., Кашик С. А., Казьмин Л. А. Расчет на ЭВМ методом оптимального программирования типичной модели инфильтрационного метасоматоза — образование зональной коры выветривания на гранитах // Докл. АН СССР, 1974, т. 214, № 4, с. 913

28. Карпов И. К., Трошина Г. М. Применение линейного программирования для расчета химических равновесий в минеральных парагенезисах // Докл. АН СССР, 1967, т. 167, № 3, с. 693-695.

29. Карпов И. К. Оптимальное программирование в физико-химическом моделировании обратимых и необратимых процессов минералообразования в геохимии // Ежегодник-1970, СибГЕОХИ, Иркутск, 1971, с. 372-383.

30. Карпов И. К. Разработка теоретических основ физико-химического моделирования природных процессов минералообразования на ЭВМ // Фундаментальные исследования. Наука о Земле. Новосибирск, Наука, 1977, с. 91—94.

31. Карпов И. К. Физико-химическое моделирование на ЭВМ в геохимии. Новосибирск, Наука, 1981, 247 с.

32. Кашик С. А., Карпов И. К. Физико-химическая теория образования зональности в коре выветривания. Новосибирск, Наука, 1978, 160 с.

33. Когарко JI.H. Принцип полярности химической связи и его значение в геохимии магматизма // Геохимия, 1980, № 9, с. 1286-1297.

34. Крайнов С. Р. Обзор термодинамических компьютерных программ, используемых в США при геохимическом изучении подземных вод. Система компьютеризации научных лабораторий США // Геохимия, 1993, № 5, с. 685-695.

35. Кудрявцев А.Б., Соболь А.А. Отстройка от теплового излучения при исследовании спектров комбинационного рассеяния света при температурах до 1950 К // Краткие сообщения по физике, 1984, № 1, с.17-22.

36. Лазарев А.Н. Колебательные спектры и строение силикатов. Л.: Наука, 1968, 347 с.

37. Лебедев А.А. О полиморфизме и отжиге стекол // Тр. ГОИ, 1921, т. 2, № 10, с. 1-20.

38. Либау Р. Структурная химия силикатов. М., Мир, 1987, 356 с.

39. Мазурин О.В. Стеклование // Л.: Наука, 1986, 158 с.

40. Мазурин О.В. В защиту традиционного подхода к определению термина "стекло" // Физ. и хим. стекла, 1991, т. 17, № 3, с. 514-517.

41. Мюллер Р.Л. Электропроводность стеклообразных веществ. JL: Изд ЛГУ, 1968, 251 с.

42. Немилов С.В. К определению понятия "стеклообразное состояние" // Физ. и хим. стекла, 1991, т. 17, № 3, с. 511-514.

43. Новиков В.К. Развитие полимерной модели силикатных расплавов // Расплавы, 1987, т. 1, № 6, с. 21-33.

44. Павлов А. Л. Физико-химическое моделирование магматогенных флюидных рудообразующих систем. Новосибирск, ОИГГМ СО РАН, 1992, 116 с.

45. Порай-Кошиц Е.А. Возможности и результаты ретгеновских методов исследования стеклообразных веществ // Строение стекла. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1955, с. 30-43.

46. Пригожин И., Дефей Р. Химическая термодинамика. Новосибирск: Наука, 1966. 508 с.

47. Райт А.К. Дифракционные исследования стекол: первые 70 лет // Физ. и хим. стекла, 1998, т. 24, №3, с. 218-265.

48. Рафальский Р. П. Термодинамический анализ равновесий в геохимии и некоторые условия осаждения урана в зоне гипергенеза // Изв. АН СССР. Сер. геол., 1978, № 4, с. 96-112.

49. Решение совещания // Строение стекла. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1955, с. 364.

50. Роусон Г. Неорганические стеклообразующие системы. Перевод с англ. под ред. С. В. Немилова, Г.З. Виноградовой. Изд. Мир, 1970, 312 с.

51. Рудный Е.Б. (с) 1995 http://Evgenii.Rudnyi.Ru/

52. Тарасов К.В. Проблемы физики стекла. М.: Стройиздат, 1979, 255 с.

53. Третьяков Г. А. Физико-химическое моделирование минералообразования в высокотемпературных флюидных системах // Геология и геофизика, 1990, № 12, с. 7077

54. Уббелоде А. Плавление и кристаллическая структура. М.: Мир, 420 е., 1969.

55. Урусов B.C. Геохимия, 1965, 55, с. 551.

56. Физическая химия. Теоретическое и практическое руководство. Учеб. Пособие для вузов / Под ред. акад. Б.П. Никольского. 2-е изд., перераб. и доп. - JL: Химия, 1987. -880 с.

57. Шахматкин Б.А., Ведищева Н.М. Термодинамический подход к моделированию физических свойств оксидных стекол // Физ. и хим. стекла, 1998, т. 24, № 3, с. 333-344.

58. Шваров Ю. В. Расчет равновесного состава в многокомпонентной гетерогенной системе // Докл. АН СССР, 1976, т. 229, № 5, с. 1224-1226.

59. Шваров Ю. В. О минимизации термодинамического потенциала открытой химической системы//Геохимия, 1978, № 12, с. 1892—1895.

60. Шелби Дж. Структура, свойства и технология стекла. Пер. с англ. Е.Ф. Медведева. — М.: Мир, 288с, 2006.

61. Acree W.E. Thermodynamic properties of nonelectrolyte solutions // Academic Press, New York, 308 pp. 1984.

62. Barron L.M. Thermodynamic multicomponent silicate equilibrium phase calculations // Amer. Mineral. 57, p. 809-823 1972.

63. Benson S.W. Thermodinamical kinetics // John Wiley and Sons, New York, pp. 223, 1968.

64. Berman R.G. A thermodynamic model for silicate melts, with application to the system CaO-MgO-A1203-Si02 // Ph.D. Thesis. University of British Columbia, 178 pp. 1983.

65. Berman R.G., Brown Т.Н. A thermodynamic model of multicomponent melts, with application to the system Ca0-A1203-Si02 // Geochem. Cosmochim. Acta, 45, p. 661-678 1984.

66. Bertrand G.L., Acree W.E.Jr., Burchfield Т.Е. Thermochemical exess properties of multicomponent systems: representation and estimation from binary mixing data // J. Solution Chem. 12, p. 327-346, 1983.

67. Bjorkman B. An assessment of the system Fe-0-Si02 using a structure based model for the liquid silicate // CALPHAD 9, p. 271-282, 1985.

68. Bjorkman В., Eriksson G., Rosen E. A generalized approach to the Flood-Knapp structure based model for binary liquid silicates: application and update for the Pb0-Si02 system // Metal. Trans. В 15B, p. 511-516, 1984.

69. Blander M., Pelton A.D. Thermodynamic analysis of binary liquid silicates and prediction of ternary solution properties by modified quasichemical equations // Geochem. Cosmochim. Acta, 51, p. 85-95 1987.

70. Bocris J.O'M., Lowe D.C. Viscosity and structure of molten silicates // Proc. Roy. Soc., 1954, v. 54, N 10, p. 423-435.

71. Bocris J.O'M., Kitchner J.A., Ignatowicz S., Tomlinson J.W. Electric conductance in liquid silicates. Trans. Faraday Soc. 48, 75-91, 1952.

72. Bocris J.O'M., Mackenzie J.D., Kitchener J.A. Viscous flow in silica and binary liquid silicates // Trans. Faraday Soc., 1955, v.51, p. 1734

73. Bottinga Y., Richet P. Thermodynamics of liquid silicates, a preliminary report, Earth Planet. Sci. Lett. 40, p. 382-400, 1978.

74. Bottinga Y., Weill D.F., Richet P. Thermodynamic modeling of silicate melts // In: R.S. Newton, A. Navrotsky, B.J. Wood, eds., Thermodynamics of Minerals and Melts, Springer-Verlag, New-York, p. 207-246, 1981.

75. Brawer J.A., White W.B. Raman spectroscopic investigation of silicate glasses. I. The binary alkali silicates// J. Chem. Phys., 1975, v.63, № 6, p. 2421-2432

76. Burnham C.W. Water and magmas: a mixing model // Geochim. Cosmochim. Acta 39, 1077-1084, 1975.

77. Carmichael I.S.E., Nicholls J., Spera F.J., Wood B.J., Nelson S.A. High-temperature properties of silicate liquids: applications to the equilibration and ascent of basic magma // Phil. Trans. R. Soc. London A286, p. 373-431, 1977.

78. Dorfeld W. G. Structural thermodynamics of alkali silicates // Physics and Chemistry of Glasses 1988, Vol. 29, p. 179.

79. Engi M, Equilibria involving Al-Cr spinel: Mg-Fe exchange with olivine. Experiments, thermodynamic analysis, and consequences for geothermometry // Amer. J. Sci. 1983, 282-A, 29-71.

80. Eriksson G. // Thermodynamic studies of high temperature equilibria. Chem. Scripta 8, pp.100-103, 1975.

81. Fey Y., Saxena S.K., Eriksson G. Some binary and ternary silicate solution models // Contrib. Mineral. Petrol., 1986, 94, p. 221-229.

82. Flood H., Knapp W.J. Structural characteristics of liquid mixtures of feldspare and silica // J. Amer. Ceram. Soc., 1968, 51, p. 259-263.

83. Flory P.J. Principles of polymer chemistry . New York, Cornuell Univ. Press., 1973, 672 P

84. Fuss Т., Mogus-Milankovic A., Ray C.S., Lesher C.E., Youngman R., Day D.E. Ex situ XRD, ТЕМ, IR, Raman and NMR spectroscopy of crystallization of lithium disilicate glass at high pressure // J. Non-Cryst. Solids, 2006, v. 352, p. 4104-4111.

85. Ghiorso M.S., Carmichael I. S. E. Comments on density calculations for silicate liquids. I. Resieved method for alumnosilicate compositions by Bottinga, Weill and Richet // Geochim. Cosmochim.Acta 1984, 48, p. 401-408.

86. Ghiorso M.S. // Chemical mass transfer in magmatic processes. I. Thermodynamic relations and numerical algorithms. Contrib. Mineral. Petrol., 1985, 90, pp. 107-120.

87. Guggenheim E.A. Mixtures // Clarendon Press, London, 1952, 270pp.

88. Hastie J.W., Bonnel D.W. A predictive phase equilibrium model for multicomponent oxide mixtures. Part II. Oxides of Na-Ca-Mg-Al-Si // High Temp. Sci., 1985, 19, p. 275-306.

89. Hastie J.W., Horton W.S., Plante E.R., Bonnel D.W. Thermodynamic models of alkali-metal vapor transport in silicate systems // High Temp. High Pres., 1982, 14, 669-679.

90. Helgeson H. C. Solution chemistry and metamorphism // Researches in Geochemistry, New York, John Wiley, 1967, v. II, p. 362-404.

91. Helgeson H. C. Evaluation of irreversible reaction on geochemical processes involving minerals and aqueous solutions. I. Thermodynamic relations // Geochim., Cosmochim. Acta, 1968, v. 32, p. 853-877.

92. Helgeson H. C. Thermodynamics of hydrothermal systems at elevated temperatures and pres sures // Amer. J. Sci., 1969, v. 267, p. 729-804.

93. Helgeson H. C., Carrels R. M., Mackenzie F. T. Evaluation of irreversible reactions in geochemical processes involving minerals and aqueous solutions //II Applications Geochimica et Cosmochimica Acta, 1969, v. 33, № 4, p. 455—481.

94. Helgeson H. C., Brown Т. H., Nigrini A., Jones T. A. Calculation of mass transfer in geochemical processes involving aqueous solutions // Geochim., Cosmochim. Acta, 1970, v. 34, p. 569-592.

95. Helgeson H. C. A chemical and thermodynamic model of ore deposition in hydrothermal systems // GeoL Soc. Amer. Paper, 1970, v. 3, p. 155-186.

96. Hess P.C. Structure of silicate melts // Can. Mineral., 1977, 15, p. 162-178.

97. Lacy E.D. A statistical model of polymerisation/depolymerisation relationships in silicate melts and glasses // Phys. and Chem. Glasses, 1965, v. 6, .№ 5, p. 171-180.

98. Maekawa H., Maekawa Т., Kamamura K., Yokokawa T. // J. Non-Crist. Solids, 1991, 127, 53.

99. Malfait W.J., Zakaznova-Herzog Y.P., Halter W.E. Quantitative Raman spectroscopy: High-temperature speciation of potassium silicate melts // Journal of Non-Crystalline Solids, 2007, 353 p. 4029-4042.

100. Masson C.R.,Smith I.B.,Whiteway S.G. Activities and ionic distributions in liquid silicates: application of polymer theory // Canad. J. Chem.,1970, v. 48, p.1456-1463.

101. Masson C.R. Thermodynamics and constitution of silicate slags // J. Iron and Steel Inst., 1972, №210, p. 89-98.

102. Matson D.W., Sharma S.K., and Philpotts J.A., J. Non Cryst. Solids, 1983, 58:323.

103. Matson P.W., Sharma S.K., Philpotts J.A. The structure of high-silica alkali-silicate glasses. A Raman spectroscopic investigation // J. Non-Cryst. Solids, 1983, v. 58, № 5, p. 323-352.

104. McMillan P. Structural studies of silicate glasses and melts application and limitation of Raman spectroscopy // Amer. Mineral., 1984, v.69, № 7-8, p. 622-644.

105. McMillan P.F., Wolf G.H. Vibrational spectroscopy of silicate liquids // Rev. Miner., 1995, Vol. 32. p. 247-316.

106. Morey G.W., Bowen N.L., J. Soc. Glass Technol., 1925, 9, 226.

107. Moynihan C.T. Structural relaxation and the glass transition // Rev. Mineral., 1995, v.32, p. 1-20.

108. Mysen B.O. The structure of silicate melts // Annual: Rev. Earth Planet. Sci. 1983, 11, p. 75-97.

109. Mysen B.O. Structure and petrologically important properties of silicate melts selevant to natural magmatic liquids // In: C.M. Scarfe, ed., Mineral. Assoc. Canada Short Course in Silicate Melts, 1986,12, p. 180-209.

110. Mysen В., Virgo D., Harrison W.J., Scarfe C.M. Solibility of H20 in silicate melts at high pressure and temperature: a Raman spectroscopic study // Amer. Miniral., 1980, v. 65, p. 900-914.

111. Mysen B.O., Virgo D., Seifert F.A. The structure of silicate melts: Implication for chemical and physical properties of natural magma // Reviews of Geophysics and Space Physics, 1982a, v.20, № 3, p. 353-383.

112. Mysen B.O., Finger L., Seifert F.A., Virgo D. Curve-fitting of Raman spectra of amorphous materials // Amer. Miner. 19826. - V. 20. - P. 353-383.

113. Mysen B.O., Frantz J.D. Structure and properties of alkali silicate melts at magmatic temperatures // Eur. J. Mineral., 1993, v.5, p. 393-407.

114. Mysen В.О., Frantz J.D., Silicate melts at magmatic temperatures: in-situ structure determination to 1651 °C and effect of temperature and bulk composition on the mixing behavior of structural units // Contrib Mineral Petrol, 1994, 117:1-14

115. Nordstrom P. K., Plummer L. N., Wigley Т. M. L. et al. A comparison of computerized chemical modes for equilibrium calculations in aqueous systems // Thermodynamics of aqueous systems I, 1979, A. C. S. Symposium Series 93, p. 857-892.

116. Pauling L. The principles determining the structure of complex ionic crystals // J. Amer. Chem. Soc., 1929, v. 51, p. 1010-1026.

117. Pelton A.D., Blander M. Computer-assisted analysis of the thermodynamic properties and phase diagrams of slags // In: Second Inter. Symp. Metal. Slags and Fluxes H.A. Fine, D.R. Gaskell, eds., 1984 p. 281-294.

118. Pelton A.D., Blander M. Thermodynamic analysis of ordered liquid solutions by a modified quasichemical approach-application to silicate slags // Metal. Trans. В 17B, SOS-SIS, 1986.

119. Piriou В., McMillan P. The high-frequency vibrational spectra of vitreous and crystalline ortosilicates // Amer. Mineral., 1983, v. 68, № 3-4, p. 426-443.

120. Plummer L. N. Geochemical modeling of water-rock interaction: past, present, future // Water-rock interaction. Rotterdam, Balkema, 1992, p. 22-33.

121. Porai-Koshitz E.A., Andreev I.S. Low-angle X-ray scattering glasses // Nature, 1958, v. 182, №4631, p. 335-336.

122. Pretnar V.B. Beitrag zur Ionentheorie der Silikatsehmelzen // Ber. der Bunsenges Gesellschaft Phys. Chem , 1968, bd. 72, N 7, s.773-778.

123. Randall J.T. The diffraction X-ray and electrons by amorphous solids, liquids and glasses. London, 1934, 336 c.

124. Riehet P., Bottinga Y., Tequi C. Heat capacity of sodium silicate liquids // Comm. of the Amer. ceram. soc. 1984, p. C-6-C-8.

125. Richet P., Mysen B.O. Andrault D. Melting and premelting of silicates: Raman spectroscopy and X-ray diffraction of Li2SiC>3 and Na2SiC>3 // Phis Chem Minerals, 1996, Vol. 23, p. 157-172.

126. Stebbins J., Sen S., George A.M. High temperature nuclear magnetic resonance studies of oxide melts // Journal ofNon-Crystalline Solids, 1995. V.192-193. P.298-305.

127. Stebbins J.F., Murdoch J.B., Scheneider E., Carmichael I.S.E., Pines A. A. A high94 97 90temperature high-resolution NMR study of Na, Al and Si in molten silicates // Nature 314, 1986, p. 250-252.

128. Shakhmatkin B.A., N.M. Vedishcheva, J. Non-Cryst.Solids, 1994, 171,1.

129. Shakhmatkin B.A., N.M. Vedishcheva, A.C. Wright, in: A.C. Wright, S.A. Feller, A.C. Hannon (Eds.), BorateGlasses, Crystals and Melts, Soc. Glass Techn, Sheffield, 1997, p. 189198.

130. Shakhmatkin B.A., N.M. Vedishcheva, M.M. Shultz, A.C.Wright Thermodynamic properties of oxide glasses and glass-forming liquids and their chemical structure // J. Non-Cryst. Solids, 1994, 177, p. 249.

131. Shakhmatkin B.A., N.M. Vedishcheva, A.C. Wright Thermodynamic modeling: a reliable instrument for predicting glass properties // Proc. Intern. Congr. Glass, vol. 1, Invited Papers, Soc. Glass Techn, Sheffield, 2001, p. 52-60.

132. Taylor M., Brown G.E. Structure of silicate mineral glasses I. // Geochim. Cosmochim. Acta, 43, p. 109-118, 19791.

133. Taylor M., Brown G.E. Structure of silicate mineral glasses II. // Geochim. Cosmochim. Acta, 44, p. 61-75, 19792.

134. Toop G.W., Samis C.S. Activities of ions in silicate of metallurgical melts // Trans, of AIME, 1962, v. 224, № 5, p. 878-887.

135. Valenkov N, Poray-Koshitz E. X-ray investigation of the glassy state // Z. Krist., 1936, bd. 95, №3-4, p. 195-229.

136. Vedishcheva N.M., B.A. Shakhmatkin, M.M. Shultz, A.C.Wright, J. Non-Cryst. Solids,1996, 196, p. 239.

137. Vedishcheva N.M., B.A. Shakhmatkin, M.M. Shultz, A.C.Wright, in: A.C. Wright, S.A. Feller, A.C. Hannon (Eds.),Borate Glasses, Crystals and Melts, Soc. Glass Techn., Sheffield,1997, p. 215-222.

138. Vedishcheva N.M., B.A. Shakhmatkin, A.C. Wright, Fundamentals of Glass Science and Technology 1997, Glafo, Glass Res. Inst, Vaxjo, Sweden, 1997, p. 664-669.

139. Vedisheva N.M., Shakhmatkin B.A., Wright A.C. Thermodynamic modeling of structure of glasses and melts: single-component, binary and ternary systems. // J. N.-Crist. Sol., 2001, 293-295, pp. 312-317.

140. Waseda Y., Toguri J.M. Temperature dependence of the structure of molten silicates M20-2Si02 and M 20-Si02 (M-Li, Na, K) // Trans. Iron and Steel Inst. Jap., 1977, v. 17, № 10, p. 601-603

141. Waseda Y., Toguri J.M The structure of molten binary silicate systems Ca0-Si02 and Mg0-Si02 // Met. Trans., 1977, v. 813, № 4, p. 563-568

142. White W.B. Investigation of phase separation by Raman spectroscopy // J. Non-Cryst. Solids, 1982, v. 49, № 3, p. 321-329.

143. Wood B.J., Nicholls J.W. The thermodynamic properties of reciprocal solid solutions // Contrib. Mineral. Petrol, 1970, 66, 389-400.

144. You J.L., Jiang G.C., Hou H.Y., Chen H., Wu Y.Q., and Xu K.D. // J. Raman Spectrosc., 2004, 36:237.

145. Zachariasen W.N. The atomic arranngement in glass // J. Amer. Chem. Soc., 1932, v. 54, № 10, p. 3841-3851.153. van Zeggeren F., Storey S.H. // The computation of chemical equilibrium. Cambridge University Press, London pp. 176, 1970