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LE VERRE
Lorsqu’on introduit un oxyde alcalin dans le verre de silice [44], on
observe un accroissement de la masse volumique (Fig. 2.1). On peut penser que l’ensemble des oxygènes contribuent normalement à l’édification
du réseau tandis que le cation se loge dans les espaces vides. Pour vérifier
cette hypothèse, on calcule à nouveau le volume contenant une mole
d’ions oxygène. Dans un verre constitué d’un mélange d’oxydes R m O n :
(2.1)
où i , x i et n i sont respectivement la masse molaire, la fraction molaire et
le nombre d’oxygènes de la molécule du composant i. En appliquant cette
équation aux verres de la figure 2.1, on obtient la figure 2.2. On voit que
l’insertion de Na 2 O change peu le volume molaire car, vraisemblablement,
Na
+ arrive assez bien à se loger dans les trous du réseau. Par contre les
gros ions K
+ provoquent une dilatation et les petits ions Li
+ une contraction [21].
Si dans un verre de silicate de sodium on ajoute un autre oxyde, l’effet
sur la masse volumique apparaît sur la figure 2.3. Pour interpréter les
résultats, on peut, pour ces verres, calculer V à l’aide de l’équation (2.1). On
obtient alors la figure 2.4. En comparant les figures 2.3 et 2.4, on voit que
V
Σx i M i
ρ Σx i n i
----------------=
Fig. 2.1. Variation de la masse volumique du verre selon les teneurs en oxydes alcalins ;
d’après [44].