BÀI GI NG Ả
V Ề
CÔNG NGH TH Y TINH Ệ Ủ
☺
1
Ý nghĩa và vai trò c a s n ph m th y tinhủ ả ẩ ủ
Ngày nay th y tinh là m t trong nh ng v t li u quan tr ng nh t. V y mà cách đây trên 150ủ ộ ữ ậ ệ ọ ấ ậ
năm nó đ c s n xu t ch d i d ng nh ng v t d ng thông th ng ượ ả ấ ỉ ướ ạ ữ ậ ụ ườ (tuy nó đ cượ con ng i ườ bi tế
đ n ế kho ng 5-6 nghìn năm v tr c, mà cũng có th lâu h n ). Trong các ngành k thu t th yả ề ướ ể ơ ỹ ậ ủ
tinh đ c s d ng r t ít, không đáng k . Trong lĩnh v c quang h c ch là m đ u.ượ ử ụ ấ ể ự ọ ỉ ở ầ
Cùng v i s phát tri n c a thiên văn h c, sinh v t h c, đ ng v t h c, th c v t h c, y h cớ ự ể ủ ọ ậ ọ ộ ậ ọ ự ậ ọ ọ
…Công ngh th y tinh phát tri n đ m b o cung c p các chi ti t quang h c ph c t p, các thi t bệ ủ ể ả ả ấ ế ọ ứ ạ ế ị
ch a đ ng r , th c t và v sinh.ứ ự ẻ ự ế ệ
Vi c phát minh ra bóng đèn đã b t đ u s phát tri n m nh m c a ngành k thu t đi nệ ắ ầ ự ể ạ ẽ ủ ỹ ậ ệ
chân không, ngành mà n u thi u th y tinh không hi u s nh th nào. Ngoài bóng đèn còn cácế ế ủ ể ẽ ư ế
lo i đèn ng, bình cho ngành đi n t , màn hình tivi, máy vi tính…ạ ố ệ ử
Th y tinh đ c s d ng r ng kh p trong s n xu t kính l c, kính h p th ho c cho qua cácủ ượ ử ụ ộ ắ ả ấ ọ ấ ụ ặ
b c x c ng, đèn tín hi u, thi t b quang h c…ứ ạ ứ ệ ế ị ọ
S phát tri n k thu t r ngen, v t lí h t nhân đòi h i ph i có lo i th y tinh ho c cho quaự ể ỹ ậ ơ ậ ạ ỏ ả ạ ủ ặ
ho c h p th tia r ngen, tia ặ ấ ụ ơ neutron…
Vào n a đ u th k 20 công nghi p quang h c m đ u đòi h i cung c p các lo i th y tinhử ầ ế ỷ ệ ọ ở ầ ỏ ấ ạ ủ
làm các chi ti t khác nhau cho công nghi p và nghiên c u khoa h c ( quang ph k , kính thiên vănế ệ ứ ọ ổ ế
…). Lo i th y tinh này yêu c u đ đ ng nh t hoàn h o, chi t su t chính xác, b m t ch t l ngạ ủ ầ ộ ồ ấ ả ế ấ ề ặ ấ ượ
cao. V i nh ng yêu c u nh v y c n thi t ph i gi i quy t không ch v thành ph n th y tinh màớ ữ ầ ư ậ ầ ế ả ả ế ỉ ề ầ ủ
kèm theo quá trình n u, t o hình, h p , phân lo i.ấ ạ ấ ủ ạ
Nh ng năm sau này phát tri n lo i th y tinh đ c bi t có đ b n axit, đ b n ki m caoữ ể ạ ủ ặ ệ ộ ề ộ ề ề
ph c v cho các ngành công nghi p hóa. T th y tinh này đ c s n xu t không ch các thi t bụ ụ ệ ừ ủ ượ ả ấ ỉ ế ị
khác nhau cho các phòng thí nghi m mà còn s d ng trong s n xu t thi t b ch ng c t, trích ly,ệ ử ụ ả ấ ế ị ư ấ
xyclon th y l c …và nhi u lo i khác n a.ủ ự ề ạ ữ
Trong nhi u tr ng h p th y tinh thay th cho kim lo i màu, cho nên nó có nghĩa kinh tề ườ ợ ủ ế ạ ế
to l n trong k thu t d ng c ớ ỹ ậ ụ ụ

trong thành ph n đã m r ng nghĩa th y tinh ban đ u – Th y tinh là s n ph m vô c ch khôngầ ở ộ ủ ầ ủ ả ẩ ơ ứ
ch bó h p là s n ph m silicat.ỉ ẹ ả ẩ
Ch ng 1ươ : Tr ng ạ thái th y tinh c a v t ch t và c u trúc c a th y tinh silicátủ ủ ậ ấ ấ ủ ủ .
1.1 Khái ni m chung v tr ng thái th y tinhệ ề ạ ủ .
V t ch t t n t i trong t nhiên d i 3 hình th c t p h p: Khí, l ng và r n. Tr ng thái khíậ ấ ồ ạ ự ướ ứ ậ ợ ỏ ắ ạ
có 2 d ng t n t i khác nhau: Khí th ng và khí ion hóa (plasma). Tr ng thái l ng cũng có 2 d ng:ạ ồ ạ ườ ạ ỏ ạ
L ng th ng và l ng k t tinh. Tr ng thái r n cũng có 2 d ng t n t i: Tinh th và vô đ nh hinh.ỏ ườ ỏ ế ạ ắ ạ ồ ạ ể ị
V t th r n vô đ nh hình th ng g p d ng b t, màng, gel, nh a và th y tinh. Các v tậ ể ắ ị ườ ặ ở ạ ộ ự ủ ậ
th th y tinh th ng đ c xem nh có v trí trung gian gi a v t th k t tinh và v t th l ng:ể ủ ườ ượ ư ị ữ ậ ể ế ậ ể ỏ
Chúng có nh ng tính ch t c h c t ng t nh v t r n k t tinh. Còn s b t đ i x ng trong c uữ ấ ơ ọ ươ ự ư ậ ắ ế ự ấ ố ứ ấ
trúc gây ra s đ ng h ng l i làm cho nó gi ng v t th l ng.ự ẳ ướ ạ ố ậ ể ỏ
M i v t th t n t i tr ng thái th y tinh đ u có m t s đ c đi m hóa lí chung:ọ ậ ể ồ ạ ở ạ ủ ề ộ ố ặ ể
1/ Có tính đ ng h ng, t c là tính ch t c a nó xét theo m i h ng đ u nh nhau. ẳ ướ ứ ấ ủ ọ ướ ề ư
2/ Có th nóng ch y và đóng r n thu n ngh ch. Nghĩa là có th n u ch y nhi u l n sau đóể ả ắ ậ ị ể ấ ả ề ầ
làm l nh theo cùng m t ch đ l i thu đ c ch t ban đ u ( n u không x y ra k t tinh ho c phânạ ộ ế ộ ạ ượ ấ ầ ế ả ế ặ
l p t vi ).ớ ế
3/ V t th tr ng thái th y tinh có năng l ng d tr cao h n tr ng thái tinh th .ậ ể ở ạ ủ ượ ữ ữ ơ ạ ể
4/ Khi b đ t nóng, nó không có đi m nóng ch y nh v t th k t tinh mà m m d n,ị ố ể ả ư ậ ể ế ề ầ
chuy n t tr ng thái giòn sang d o có đ nh t cao và cu i cùng chuy n sang tr ng thái l ng gi t.ể ừ ạ ẻ ộ ớ ố ể ạ ỏ ọ
S bi n thiên liên t c c a đ nh t có th cho ta th y quá trình đóng r n không có s t o thànhự ế ụ ủ ộ ớ ể ấ ắ ự ạ
pha m i. Ngoài đ nh t ra còn nhi u tính ch t khác cũng thay đ i liên t c nh th .ớ ộ ớ ề ấ ổ ụ ư ế
V i các đ c đi m nh v y ph n nh tính ph c t p c a tr ng thái th y tinh, do đó khó cóớ ặ ể ư ậ ả ả ứ ạ ủ ạ ủ
th nêu ra m t đ nh nghĩa v th y tinh th t đ y đ và đ c t t c m i ng i công nh n.ể ộ ị ề ủ ậ ầ ủ ượ ấ ả ọ ườ ậ
1779 Johann Georg Krunitz đã g i th y tinh là nh ng lo i v t th trong sáng l p lánh vàọ ủ ữ ạ ậ ể ấ
đ c bi t là v t th do cát v i ki m nóng ch y t o thành .ặ ệ ậ ể ớ ề ả ạ
1933 Gustav Tammann g i th y tinh là v t th r n không k t tinh.ọ ủ ậ ể ắ ế
1938 H i đ ng khoa h c Nga đã coi th y tinh là ch t r n vô đ nh hình đ c làm quá l nhộ ồ ọ ủ ấ ắ ị ượ ạ
t tr ng thái nóng ch y và có tính thu n ngh ch khi chuy n t l ng sang r n.ừ ạ ả ậ ị ể ừ ỏ ắ
Cũng th i gian này M coi th y tinh là s n ph m vô c nóng ch y đ c làm quá l nhờ ở ỹ ủ ả ẩ ơ ả ượ ạ
đ nh t l n d n và đóng r n.ộ ớ ớ ầ ắ

Na 98 0,01 SiO
2
1710 10
7
Fe 1535 0,07 GeO
2
1115 10
7
H
2
O 0 0,02 B
2
O
3
450 10
5
Al
2
O
3
2050 0,6 As
2
O
3
309 10
6
LiCl 613 0,02 BeF
2
540 10
6

B ng1. 2: L c t ng tác c a các ion n m trong thành ph n th y tinhả ự ươ ủ ằ ầ ủ
Ion Bán kính
[A
0
]
2
R
Z
F =
S ph i tríố ố Vai trò trong c u trúc ấ
B
3+
P
5+
Si
4+
As
3+
Ge
4+
0,20
0,35
0,39
0,47
0,44
75
41
26
22,6
21

Trung
Gian
Mg
2+
Li
+
Ca
2+
Na
+
Ba
2+
K
+
0,78
0,68
1,06
0,98
1,43
1,33
3,28
2,16
1,77
1,04
0,978
0,565
6
6
8
6

, …; A là các cation kim lo i có hóa tr th p nh Meạ ị ấ ư
2+
, Me
+
. S ph iố ố
trí v i ôxy c a B nh h n c a A.Căn c vào đi n tích Zớ ủ ỏ ơ ủ ứ ệ
B
c a ion trung tâm Bvà s ph i trí Kủ ố ố
B
v iớ
ôxy c a nó ng i ta chia các ôxyt này thành 3 lo i:ủ ườ ạ
-Lo i anizô có Zạ
B
/K
B
> 1
-Lo i izô có Zạ
B
/K
B
< 1
-Lo i mêzô có Zạ
B
/K
B
= 1
( T s Zỷ ố
B
/K
B

tinh đi n hình nh t- th y tinh silicat.ể ấ ủ
1.4.1 Gi thuy t c u trúc vi tinh ả ế ấ
Năm 1921 Lêbêdep đã nêu lên gi thuy t cho r ng “ th y tinh silicat là t p h p c a các tinhả ế ằ ủ ậ ợ ủ
th có đ phân tán cao – các vi tinh th . Trong đó ch y u là các vi tinh th th ch anh”. ể ộ ể ủ ế ể ạ
Thuy t này d a trên k t qu nghiên c u chi t su t c a th y tinh silicat có nh ng bi n đ iế ự ế ả ứ ế ấ ủ ủ ữ ế ổ
b t thấ ư ng nhi t đ 520- 600ờ ở ệ ộ
0
C. S bi n đ i b t thự ế ổ ấ ư ng y x y ra vùng g n nhi t đ bi nờ ấ ả ở ầ ệ ộ ế
đ i thù hình c a th ch anh (575ổ ủ ạ
0
C) và Lêbêdep cho r ng có liên quan đ n s bi n đ i c u trúcằ ế ự ế ổ ấ
trong th y tinh mà đây chính là s bi n đ i gi a 2 d ng thù hinh ủ ở ự ế ổ ữ ạ α và β th ch anh. Đi u đó cóạ ề
nghĩa là trong th y tinh silicat có các vi tinh th th ch anh t n t i.ủ ể ạ ồ ạ
Lu n đi m này đậ ể ư c ti p t c nghiên c u b ng phợ ế ụ ứ ằ ương pháp nhi u x rễ ạ ơnghen :
Th y tinh đủ ư c làm l nh m t cách bình thợ ạ ộ ư ng luôn cho nh ng gi i nhi u x r ng và không đ i.ờ ữ ả ễ ạ ộ ổ
S phân b các gi i nhi u x này l i tự ố ả ễ ạ ạ ương ng v i s phân b các v trí c c đ i nhi u x trênứ ớ ự ố ị ự ạ ễ ạ
5
bi u đ nhi u x rể ồ ễ ạ ơnghen c a ch t đó khi ủ ấ ở tr ng thái k t tinh.Ví d : Th y tinh th ch anhạ ế ụ ủ ạ
có các gi i nhi u x trùng v i các pic c c đ i nhi u x c a cristobalit khi cùng ti n hành kh o sátả ễ ạ ớ ự ạ ễ ạ ủ ế ả
chúng b ng ph ng pháp nhi u x rằ ươ ễ ạ ơnghen. Như v y có th đi đ n gi thuy t cho r ng th yậ ể ế ả ế ằ ủ
tinh th ch anh bao g m các vi tinh th cristobalit. ạ ồ ể
Valencop và Porai-Kosic đã nghiên c u th y tinh silicat natri 2 c u t có thành ph n bi nứ ủ ấ ử ầ ế
đ i [mNaổ
2
O n SiO
2
]. Trên bi u đ nhi u x rể ồ ễ ạ ơnghen luôn có 2 c c đ i chính ng v i tinh thự ạ ứ ớ ể
silicat natri (Na
2
O.SiO

hay neutron cũng không đ a đ n k t qu chính xác vì kích th c c a các mi n có tr t t n đ như ế ế ả ướ ủ ề ậ ự ổ ị
quá nh và s sai l ch m ng l i l i quá l n .Các bi u đ quang ph thì có bi u hi n kh quanỏ ự ệ ạ ướ ạ ớ ể ồ ổ ể ệ ả
h n v s gi ng nhau gi a các đ ng cong c a th y tinh và c a tinh th t ng ng nh ng v nơ ề ự ố ữ ườ ủ ủ ủ ể ươ ứ ư ẫ
theo Lêbêdep “ các c c đ i nh n đ c r t tho i và ít rõ ràng nên khi gi i thích cũng còn khá tùyự ạ ậ ượ ấ ả ả
ti n “.ệ
Hi n nay các tác gi c a lí thuy t c u trúc vi tinh cũng không cho r ng vi tinh th là cácệ ả ủ ế ấ ằ ể
tinh th nh m n. V i khái ni m vi tinh th ph i hi u là các t h p c u trúc bi n d ng mang cácể ỏ ị ớ ệ ể ả ể ổ ợ ấ ế ạ
đ c đi m c a các m ng tinh th t ng ng ho c m t cách đ n gi n có th hi u là các mi n t viặ ể ủ ạ ể ươ ứ ặ ộ ơ ả ể ể ề ế
có s phân b các nguyên t t ng đ i tr t t . Nh ng đ nh nghĩa nh v y thì hoàn toàn ch a th aự ố ử ươ ố ậ ự ư ị ư ậ ư ỏ
mãn.N u các vi tinh th b bi n d ng đ n m c không có các tính ch t c a các h t tinh th , khôngế ể ị ế ạ ế ứ ấ ủ ạ ể
có b m t phân chia pha, không là pha th hai thì rõ ràng là các thu t ng và nghĩa c th c a lýề ặ ứ ậ ữ ụ ể ủ
thuy t vi tinh nói chung không còn n a. N u hi u vi tinh th là các nhóm ti n k t tinh c a cácế ữ ế ể ể ề ế ủ
tinh th t ng lai thì nh th cũng m t tính đ c tr ng cho lí thuy t v tr ng thái th y tinh Vìể ươ ư ế ấ ặ ư ế ề ạ ủ
nh ng nhóm ti n k t tinh đó có th có m t trong b t kỳ m t ch t l ng nào.ữ ề ế ể ặ ấ ộ ấ ỏ
1.4.2 Gi thuy t c u trúc liên t c vô đ nh hình ả ế ấ ụ ị
Trên c s các thành t u đ t đ c c a hóa h c tinh th , năm 1932 Zachariazen đã đ a raơ ở ự ạ ượ ủ ọ ể ư
gi thuy t c u trúc liên t c vô đ nh hình. Theo ông : ả ế ấ ụ ị
6
-L c t ng tác gi a các ion trong th yự ươ ữ ủ tinh ôxyt có l cũng gi ng nh trong các tinhẽ ố ư
th t ng ng, vì th các tính ch t c h c c a 2 d ng này g n nh nhau.ể ươ ứ ế ấ ơ ọ ủ ạ ầ ư
-V m t c u trúc cũng gi ng nh các tinh th , trong th y tinh các nguyên t cũng đ cề ặ ấ ố ư ể ủ ử ượ
s p x p đ t o thành m ng không gian 3 chi u nh ng không đ i x ng không tu n hoàn. Do sắ ế ể ạ ạ ề ư ố ứ ầ ự
h n lo n đó mà n i năng c a th y tinh l n h n n i năng c a tinh th , nh ng không l n l m, vìỗ ạ ộ ủ ủ ớ ơ ộ ủ ể ư ớ ắ
n u không nh v y quá trình k t tinh s x y ra ngay. Cũng do s s p x p không tr t t y nênế ư ậ ế ẽ ả ự ắ ế ậ ự ấ
các liên k t A – O trong th y tinh không l n nh nhau nh trong tinh th . Khi đ t nóng th y tinhế ủ ớ ư ư ể ố ủ
các liên k t có đ b n khác nhau c n năng l ng b gãy khác nhau, liên k t nào y u b b gãyế ộ ề ầ ượ ẻ ế ế ị ẻ
tr c sau đó m i đ n liên k t m nh. Vì v y th y tinh m m d n r i m i ch y l ng ch khôngướ ớ ế ế ạ ậ ủ ề ầ ồ ớ ả ỏ ứ
gi m đ nh t đ t ng t nh trong tinh th .ả ộ ớ ộ ộ ư ể
Zachariasen l y th y tinh th ch anh, borat, germanat đ xét, th y r ng c c u m ng l iấ ủ ạ ể ấ ằ ơ ấ ạ ướ
không gian c a th y tinh g n gi ng tinh th t ng ng. Chúng đ c hình thành t các đa di nủ ủ ầ ố ể ươ ứ ượ ừ ệ

c) Ôxyt ki u BOể
3
, B
2
O
7
, BO
4
n u ôxy t o bát di n quanh Bế ạ ệ
Th i b y gi SiOờ ấ ờ
2
, GeO
2
, B
2
O
3,
P
2
O
5
, As
2
O
3
là nh ng ôxyt duy nh t t o th y tinh và th aữ ấ ạ ủ ỏ
mãn đ nh ng tiêu chu n trên. C u trúc c s c a SiOủ ữ ẩ ấ ơ ở ủ
2
, GeO
2

4+
, B
3+
…Ôxy
s quây quanh B t o các t di n hay tam giác. A là các cation khác s đi n vào các ch tr ng c aẽ ạ ứ ệ ẽ ề ỗ ố ủ
kh i đa di n v i nhi m v trung hòa m ng l i( cân b ng hóa tr cho toàn m ng ). Do tính khôngố ệ ớ ệ ụ ạ ướ ằ ị ạ
đ i x ng không tu n hoàn c a m ng, các l tr ng cũng nh các cation đ c phân b m t cáchố ứ ầ ủ ạ ỗ ố ư ượ ố ộ
th ng kê. Đ cho m ng l i đ c b n các cation A và B ph i đ y nhau ít nh t. Đi u này cóố ể ạ ướ ượ ề ả ẩ ấ ề
nghĩa A c n có kích th c l n và đi n tích nh , đó là các cation bi n hình ( Naầ ướ ớ ệ ỏ ế
+
, K
+
, Ca
2+
, Ba
2+
,
Pb
2+
). Các cation đi n tích l n bán kính nh nh Tiệ ớ ỏ ư
4+
, Mo
6+
, Li
+
,W
6+
th ng làm cho th y tinh bườ ủ ị
k t tinh, chúng làm y u các liên k t B – O và phá v m ng l i th y tinh ế ế ế ỡ ạ ướ ủ
Sau đó Warren đã ki m tra l i b ng nhi u x r ngen cũng công nh n d đoán v c u t oể ạ ằ ễ ạ ơ ậ ự ề ấ ạ

Nh v y: X + Y = Z ư ậ → Y = Z – X
X + ½Y = R → 2X + Y = 2R hay 2X+Z-X=2R → X=2R-Z; Y=Z-(2R-Z)=2Z-2R
V i th y tinh mà đ n v c u trúc là t di n t Siớ ủ ơ ị ấ ứ ệ ừ
4+
, P
5+
thì Z=4. N u đ n v c u trúc hay đaế ơ ị ấ
di n ph i trí là tam giác thì Z=3. Giá tr R có th tính d dàng t thành ph n phân t c a th yệ ố ị ể ễ ừ ầ ử ủ ủ
tinh. T Z và R chúng ta d dàng tính ra X,Y.ừ ễ
Ví d : Xác đ nh các h s c u trúc c a các lo i th y tinh sau:ụ ị ệ ố ấ ủ ạ ủ
1/ Th ch anh ạ
Ta bi t thành ph n hóa c a th y tinh th ch anh là SiOế ầ ủ ủ ạ
2
. S ph i trí v i ôxy c a Si luôn làố ố ớ ủ
4.
Z = 4 ; R = 2/1 = 2 → X = 2R-Z = 2x2-4 = 0 ; Y = 2Z-2R = 2x4-2x2 = 8-4 = 4
Ta g p đây t t c các ôxy đ u là ôxy c u n i và t t c các đ nh c a đa di n c u trúc đ u đ cặ ở ấ ả ề ầ ố ấ ả ỉ ủ ệ ấ ề ượ
dùng chung. Cho nên đây là lo i th y tinh có c u trúc b n v ng.ạ ủ ấ ề ữ
2/ Th y tinh t Bủ ừ
2
O
3
Z = 3 ; R = 3/2 =1,5 → X = 2R–Z = 2x1,5-3 = 0 ; Y = 2Z-2R = 2x3-2x1,5 = 3
lo i th y tinh này các đ nh c a đa di n c u trúc cũng đ c dùng chung, m i liên k t gi aỞ ạ ủ ỉ ủ ệ ấ ượ ố ế ữ
chúng b n v ng nh t n u không x y ra thay đ i s ph i trí.ề ữ ấ ế ả ổ ố ố
3/ Th y tinh có thành ph n Naủ ầ
2
O.SiO
2
Z = 4 ; R = 3/1 =3 → X = 2R-Z = 2x3-4 = 2 ; Y = 2Z-2R = 2x4-2x3 = 8-6 = 2

th y tinh. Giá tr Y càng l n khung th y tinh c b n càng b n v ng và ng c l i, Y bé c u trúcủ ị ớ ủ ơ ả ề ữ ượ ạ ấ
m ng l ng l o h n và có nhi u l h ng, các ion bi n hình d dàng d ch chuy n t v trí này đ nạ ỏ ẻ ơ ề ổ ổ ế ễ ị ể ừ ị ế
v trí khác ho c dao đ ng t i ch . Do đó h s Y bé thì h s giãn n nhi t l n, đ nh t gi m, đị ặ ộ ạ ỗ ệ ố ệ ố ở ệ ớ ộ ớ ả ộ
d n đi n tăng.ẫ ệ
Stevels cũng đã đ a ra c th nh h ng c a h s Y lên m t s tính ch t c a m t s lo iư ụ ể ả ưở ủ ệ ố ộ ố ấ ủ ộ ố ạ
th y tinh :ủ
B ng 1.3: nh h ng c a h s Y lên m t s tính ch t c a th y tinh ả Ả ưở ủ ệ ố ộ ố ấ ủ ủ
Thành ph n phân t c a th yầ ử ủ ủ
tinh
Y Nhi t đ nóngệ ộ
ch y[ả
0
C]
α .10
7
B
2
O
3
3 1200 144
Na
2
O
.
2SiO
2
3 1250 146
P
2
O

, nh ng sau đóư
tăng ôxyt ki m ti p thì h s giãn n nhi t l i tăng lên và Y gi m.ề ế ệ ố ở ệ ạ ả
Stevels đã gi i thích hi n t ng b t bình th ng đó nh sau: L ng Naả ệ ượ ấ ườ ư ượ
2
O cho vào đ u tiênầ
không tác d ng vào ôxy c u n i mà ch làm tăng s ph i trí c a ion bo v i ôxy t 3[BOụ ầ ố ỉ ố ố ủ ớ ừ
3
] lên
4[BO
4
] làm xu t hi n m t s t di n c u trúc ấ ệ ộ ố ứ ệ ấ c a bo bên c nh c u trúc ki u tam giác s n có. Tuyủ ạ ấ ể ẵ
nhiên l ng ion bo thay đ i s ph i trí cao nh t ch chi m 1/5 t ng s ion bo, cho nên l ngượ ổ ố ố ấ ỉ ế ổ ố ượ
Na
2
O cho vào khi đ t đ n 16,7% mol là Y đ t giá tr cao nh t (Y=3,2) và ạ ế ạ ị ấ α đ t th p nh t. Tăngạ ấ ấ
l ng Naượ
2
O, Y s gi m và ẽ ả α tăng lên.
Tính h s Y trong th y tinh bo – ki mệ ố ủ ề
a/ Tính Y max:
H s Y đ t giá tr cao nh t khi s t di n ph i trí c a bo đ t max, t c ng v i 1 t di nệ ố ạ ị ấ ố ứ ệ ố ủ ạ ứ ứ ớ ứ ệ
[BO
4
] có 4 tam giác [BO
3
]. Mà m t t di n có 4 nguyên t ôxy ; b n tam giác có 12 nguyên tộ ứ ệ ử ố ử
ôxy ; v y 5 đa di n trên s có 16 nguyên t ôxy nên s ph i trí trung bình cao nh t Z= 16/5 = 3,2ậ ệ ẽ ử ố ố ấ
và lúc này không có ôxy không c u n i . Y= Z-X=3,2-0=3,2ầ ố
b/ Thành ph n c a th y tinh bo-ki m khi Y maxầ ủ ủ ề
N u Y=3,2 và X=0 thì ế

] = 1 : 4 . Các cation có s ph i trí là 4ố ố
9
cho đ n 1 gi i h n nh t đ nh nào đó r i m i cóế ớ ạ ấ ị ồ ớ 1 ph n Bo t o đa di n ph i trí là tam giác đ u.ầ ạ ệ ố ề
Th y tinh borosilicate có thành ph n thích h p khi l ng ôxyt bo có tác d ng làm ch t ch y,ủ ầ ợ ượ ụ ấ ả
trong quá trình làm l nh các ion bo s t o t di n ph i trí cao làm cho c u trúc m ng th y tinhạ ẽ ạ ứ ệ ố ấ ạ ủ
b n v ng. Th y tinh lo i PYREX, SIMAX … có thành ph n 79-80% SiOề ữ ủ ạ ầ
2
và kho ng 12% Bả
2
O
3
đ cho t t c ion bo chuy n h t lên s ph i trí cao làm cho c u trúc th y tinh b n v ng.ể ấ ả ể ế ố ố ấ ủ ề ữ
Ch ng 2. Phân lo i th y tinh vô c theo thành ph n và đ c tínhươ ạ ủ ơ ầ ặ
G n nh toàn b các nguyên t hóa h c trong b ng h th ng tu n hoàn có m t trong th yầ ư ộ ố ọ ả ệ ố ầ ặ ủ
tinh. Tuy nhiên theo thành ph n hóa th y tinh vô c có th chia làm 5 lo i: Th y tinh đ n nguyênầ ủ ơ ể ạ ủ ơ
t , th y tinh ôxyt, th y tinh halogen, th y tinh khancon, th y tinh h n h p.ử ủ ủ ủ ủ ỗ ợ
2.1 Th y tinh đ n nguyên tủ ơ ử
Đó là lo i th y tinh ch a có m t lo i nguyên t hóa h c.Đó là các nguyên t thu c nhómạ ủ ứ ộ ạ ố ọ ố ộ
5,6 trong b ng h th ng tu n hoàn nh : S, Se, As và P. Ngoài ra ng i ta còn cho r ng có th chả ệ ố ầ ư ườ ằ ể ế
t o đ c c th y tinh t telur và ôxy.ạ ượ ả ủ ừ
Đ có đ c th y tinh t l u huỳnh ta làm l nh nhanh l u huỳnh nóng ch y: Làm l nh đ nể ượ ủ ừ ư ạ ư ả ạ ế
nhi t đ phòng s đ c s n ph m gi ng cao su nh ng trong su t và không tan trong Hệ ộ ẽ ượ ả ẩ ố ư ố
2
S; đ nế
-11
0
C nó s đông c ng có chi t su t 1,998.ẽ ứ ế ấ
Selen nóng ch y trong đi u ki n làm l nh nhanh cho th y tinh s m màu có chi t su tả ề ệ ạ ủ ẫ ế ấ
n=2,92. Mu n thu đ c As và P tr ng thái th y tinh ph i ti n hành nhi u b c ph c t p h n.ố ượ ở ạ ủ ả ế ề ướ ứ ạ ơ
2.2 Th y tinh ôxytủ

5
ho c các ôxyt chính nó không cóặ
kh năng t o th y tinh nh ng khi liên h p v i nh ng c u t nh t đ nh kh năng t o th y tinhả ạ ủ ư ợ ớ ữ ấ ử ấ ị ả ạ ủ
c a nó tăng lên nh : Alủ ư
2
O
3
, Ga
2
O
3
, Bi
2
O
3
, TiO
2
, MoO
3
, WO
3
. Do v y ta có các l p th y tinh:ậ ớ ủ
Silicat, borat, germanat, telurit, aluminat…
M i l p th y tinh l i chia thành các nhóm tùy thu c vào ki u ôxyt Meỗ ớ ủ ạ ộ ể
m
O
n
. Trong th c tự ế
có nhi u th y tinh ch a đ ng th i 2 ho c 3 ôxyt t o th y tinh. Khi g i tên các th y tinh ôxyt ,ề ủ ứ ồ ờ ặ ạ ủ ọ ủ
tr c h t g i tên l p r i đ n tên nhóm. Tên l p theo tên mu i c a ôxyt t o th y tinh c b n cònướ ế ọ ớ ồ ế ớ ố ủ ạ ủ ơ ả

không đ c v t quá 30-40% mol. T các Fluorit khác có th đ a vào th y tinh nhượ ượ ừ ể ư ủ ư
AlF
3
, SrF
2
, BaF
2
, MgF
2
. Các Fluorit kim lo i ki m làm gi m đáng k đ b n hóa c a th y tinhạ ề ả ể ộ ề ủ ủ
nên không dùng. Nh ng đ c tính giá tr nh t c a th y tinh Berifluorit là b n đáng k đ i v i tácữ ặ ị ấ ủ ủ ề ể ố ớ
d ng c a các b c x c ng nh c c tím, r ngen, gama. B n đ i v i các ch t ăn mòn m nh nhụ ủ ứ ạ ứ ư ự ơ ề ố ớ ấ ạ ư
HF, F
2
. Cho qua t t các tia rìa quang ph . Chi t su t c a nó th p h n so v i chi t su t c a cácố ổ ế ấ ủ ấ ơ ớ ế ấ ủ
lo i th y tinh khác và x p x chi t su t c a n c ~ 1,33. Th y tinh Berifluorit d n đi n.ạ ủ ấ ỉ ế ấ ủ ướ ủ ẫ ệ
T Clừ
-
ch có th đ a đ n tr ng thái th y tinh m t h p ch t duy nh t là ZnClỉ ể ư ế ạ ủ ộ ợ ấ ấ
2
nh ng hư ệ
s giãn n nhi t c a nó r t cao (323.10ố ở ệ ủ ấ
-7
).
10
2.4 Th y tinh khancon ủ
Đó là các lo i th y tinh đi t các h p ch t c a l u huỳnh, selen và telurạ ủ ừ ợ ấ ủ ư
Các sulfid có kh năng t o th y tinh là : GeSả ạ ủ
2
, As

2
; ZnCl
2
- TeO
2
- Ôxyt – khancon : Sb
2
O
3
– As
2
S
3
; As
2
S
3
– As
2
O
3
– Me
m
O
n
( Me
m
O
n
: Sb

=
=
+++
+++
=
n
i
i
i
n
n
n
f
a
f
a
f
a
f
a
aaa
d
1
2
2
1
1
21
20
100

3
3,30
BaO 7,20 Sb
2
O
3
5,00
N u th y tinh có thành ph n % nh sau: SiOế ủ ầ ư
2
73,5 ; CaO 10 ; Na
2
O 16,5 dùng công th c vàứ
b ng s Baillih ta có th tính m t đ th y tinh trên: ả ố ể ậ ộ ủ
452,2
27,40
100
2,3
5,16
3,4
10
24,2
5,73
100
20
==
++
=d
L u í: Công th c baillih ch dùng đ tính m t đ th y tinh dân d ng và k thu t có l ng SiOư ứ ỉ ể ậ ộ ủ ụ ỹ ậ ượ
2
từ

0,05 ZnO 0,70
B
2
O
3
0,66 PbO 1,06
Al
2
O
3
1,14 Na
2
O 4,16
CaO 1,63 K
2
O 3,9
MgO 0,45 BaO 1,4
Tính h s giãn n nhi t c a th y tinh ví d 1:ệ ố ở ệ ủ ủ ở ụ
α = 73,5.0,05.10
-7
+10.1,63.10
-7
+16,5.4,16.10
-7
=88,615.10
-7
-Nhóm các tính ch t ph c t pấ ứ ạ : G m các tính ch t bi n đ i nh y h n theo s bi n đ iồ ấ ế ổ ạ ơ ự ế ổ
c a thành ph n hóa. Chúng ph thu c ph c t p vào thành và không tính toán đ nh l ng đ c. Đóủ ầ ụ ộ ứ ạ ị ượ ượ
là đ nh t, đ d n đi n, t c đ khu ch tán ion, đ t n th t đi n môi, đ b n hóa, đ th u quang,ộ ớ ộ ẫ ệ ố ộ ế ộ ổ ấ ệ ộ ề ộ ấ
đ c ng, s c căng b m t, kh năng k t tinh.ộ ứ ứ ề ặ ả ế

B
a +=
η
lg
; và ch th a mãn khi tính đ nh t c aỉ ỏ ộ ớ ủ
th y tinh nóng ch y trong kho ng nhi t đ r t h p. Trong kho ng nhi t đ r ng h ng s B trủ ả ả ệ ộ ấ ẹ ả ệ ộ ộ ằ ố ở
thành hàm s c a nhi t đ . T đó v i m i gi thi t B cho ta 1 ph ng trình tính đ nh t:ố ủ ệ ộ ừ ớ ỗ ả ế ươ ộ ớ
1−
=
n
T
b
B
………
n
T
b
a +=
η
lg
(*) ; n=2 khi xác đ nh ị η trong mi n nhi t đ trên đ ng l ngề ệ ộ ườ ỏ
n>2 khi xác đ nh ị η trong mi n nhi t đ g n và th p h n đ ngề ệ ộ ầ ấ ơ ườ
l ngỏ
00
lg
TT
b
a
TT
bT

ph ng trình ph c t p.ươ ứ ạ
N u kh o sát trên h tr c lgế ả ệ ụ η – t
0
ta s có bi u đ bi u th s thay đ i đ nh t theo nhi t đ màẽ ể ồ ể ị ự ổ ộ ớ ệ ộ
ta v n g i là đ ng cong nh t :ẫ ọ ườ ớ
Ý nghĩa các đi m nh t đ c tr ngể ớ ặ ư
1) Đi m n u ch y và tinh luy n( Metling point): lgể ấ ả ệ η=2 hay η=10
2
p . Đi m đ so sánh các lo iể ể ạ
th y tinh v i nhau . ng v i nhi t đ n u th y tinh cao nh t.ủ ớ Ứ ớ ệ ộ ấ ủ ấ
2) Đi m b t đ u làm vi c(Working point): lgể ắ ầ ệ η=3 hay η=10
3
p . ng v i nhi t đ mà đó th yỨ ớ ệ ộ ở ủ
tinh gi đ c hình dáng c a mình trong th i gian r t ng n. Th y tinh trên đ u ng th i khi t oữ ượ ủ ờ ấ ắ ủ ầ ố ổ ạ
hình có đ nh t ộ ớ η = 10
3
– 10
4
p.
3) Đi m n i (ể ổ Einsink punkt): lgη=4 hay η=10
4
p. Dietzel đã xác đ nh đi m nhi t đ ng v i ị ể ệ ộ ứ ớ η=10
4
p
b ng ph ng pháp n i.Th y tinh có ằ ươ ổ ủ η=10
4
p khi m t thanh h p kim Pt-Rh (80:20) dài 20cm, n ngộ ợ ặ
0,74g, đ ng kính 0,05cm chìm đ ng trong nó 2cm trong th i gian 72,8 giây ( n u thanh h p kimườ ứ ờ ế ợ
dài 24,1 cm và n ng 0,902g thì m t 60 giây)ặ ấ
4) Đi m ch y ( ể ả Flow point): lgη=5 hay η= 10

η= 10
11,2
p.Đ c xác đ nh b ng ph ng pháp dilatomet.ượ ị ằ ươ
Trong th c t s n xu t , s bi n đ i đ nh t c a th y tinh theo nhi t đ có í nghĩa r tự ế ả ấ ự ế ổ ộ ớ ủ ủ ệ ộ ấ
quan tr ng. Các giai đo n n u, t o hình, gia công s n ph m đ u x y ra trong các ph m vi nhi tọ ạ ấ ạ ả ẩ ề ả ạ ệ
đ thích h p. Ví d : Trong giai đo n kh b t ng i ta duy trì nhi t đ nh th nào đó đ đ nh tộ ợ ụ ạ ử ọ ườ ệ ộ ư ế ể ộ ớ
đ bé (10ủ
2
p) t o đi u ki n b t khí tách ra d dàng. Khi t o hình c n có đ nh t không nh quá đạ ề ệ ọ ễ ạ ầ ộ ớ ỏ ể
có th t o đ c phôi nh ng cũng không đ c quá l n đ có th d dàng t o hình theo í mu n.ể ạ ượ ư ượ ớ ể ể ễ ạ ố
Khi cũng c n có đ nh t thích h p đ kh ng su t đ n gi i h n yêu c u nh ng s n ph mủ ầ ộ ớ ợ ể ử ứ ấ ế ớ ạ ầ ư ả ẩ
không b bi n d ng.ị ế ạ
3.1.2 S bi n đ i đ nh t theo thành ph n hóa c a th y tinh ự ế ổ ộ ớ ầ ủ ủ
So v i y u t nhi t đ , thành ph n hóa nh h ng đ n đ nh t c a th y tinh ít h nớ ế ố ệ ộ ầ ả ưở ế ộ ớ ủ ủ ơ
nh ng ph c t p h n. Cùng m t ôxyt khi đ a vào các th y tinh có thành ph n hóa khác nhau nó sư ứ ạ ơ ộ ư ủ ầ ẽ
làm cho đ nh t nh ng th y tinh đó bi n đ i theo các qui lu t và m c đ khác nhau.Ngoài raộ ớ ữ ủ ế ổ ậ ứ ộ
trong các ph m vi nhi t đ khác nhau nh h ng c a các ôxyt đó cũng khác nhau. Có th s bạ ệ ộ ả ưở ủ ể ơ ộ
chia các ôxyt thành các nhóm nh sau: ư
Nhóm 1: G m SiOồ
2
, Al
2
O
3
, ZrO
2
làm tăng đ nh t c a th y tinh m i nhi t đ .ộ ớ ủ ủ ở ọ ệ ộ
Nhóm 2: G m Liồ
2
O, Na

t đ n đ nh t theo s thay đ i nhi t đ ng v i cùng m t đ nh t khi thay 1% ôxyt này b ngử ế ộ ớ ự ổ ệ ộ ứ ớ ộ ộ ớ ằ
1% ôxyt khác ( xem b ng sau)ả
B ng 3.3: S thay đ i nhi t đ c n thi t đ gi đ nh t c đ nh ả ự ổ ệ ộ ầ ế ể ữ ộ ớ ố ị
Th tứ ự
thay thế
Gi iớ
h nạ
thay
th ( ế
%
kh iố
l nượ
g )
S thay đ i tính b ng ự ổ ằ
0
C đ i v i lgố ớ η
3 4 5 6,5 7 8 9 10 11 12 13
14
SiO
2
-
Al
2
O
3
0-5 +6 +6 +6 +4,5
+4,4
+4,3 +4,0 +3,0 +3,5 +3,5 +3,5
SiO
2

5
+12 +11,
5
Na
2
O-CaO 6-16 +7 +7 +7 +11,
5
+11,
5
+11,
5
+11,
5
+11,
8
+11,
5
+11,
5
+11,
5
CaO-
Al
2
O
3
0-5 +21 +16 +1
3
- - - - - - -
Na

SiO
2
s là [100-(X+Y+Z)]. Nhi t đ T t ng ng v i đ nh t t 10ẽ ệ ộ ươ ứ ớ ộ ớ ừ
3
– 10
13
p có th tính b ngể ằ
công th c và t đó xây d ng đ ng cong nh t .ứ ừ ự ườ ớ
T = a X + b Y + c Z + d
Trong đó a, b, c, d là các h ng s cho trong b ng 3.4. Khi hàm l ng MgO l n h n hay nhằ ố ả ượ ớ ơ ỏ
h n 3% s hi u chính nhi t đ theo b ng 3.5ơ ẽ ệ ệ ộ ả
B ng 3.4 H ng s đ tính đ nh t ả ằ ố ể ộ ớ
Lgη [p] A b c d
3 -22,87 -16,1 6,5 1700,4
4 -17,49 -9,95 5,9 1381,4
5 -15,37 -6,25 5 1194,2
6,5 -12,19 -2,19 4,58 980,72
7 -10,36 -1,18 4,35 910.96
8 -8,71 0,47 4,24 815,89
9 -2,05 2,3 3,6 762,5
10 -8,61 2,64 3,56 720,3
11 -7,9 3,34 3,39 683,8
12 -7,43 3,2 3,52 663,4
13 -6,14 3,15 3,78 654,5
B ng 3.5 Hi u ch nh nhi t đ khi thay 1% CaO b ng 1% MgOả ệ ỉ ệ ộ ằ
Lgη
S hi u ch nhố ệ ỉ
Lgη
S hi u ch nhố ệ ỉ
Lgη

Khi lgη = 3
T
3
= -22,87 . 14,9 -16,1 .(6,7+3) + 6,5 . 1,9 + 1700,1 + 1,1 . 9 = 1226
0
C
Khi lgη = 4
T
4
= -17,49 . 14,9 – 9,95.(6,7+3) + 5,9 . 1,9 + 1381,4 + 1,1 . 6 = 1042,26
0
C
Khi lgη = 5
T
5
= -15,37 . 14,9 -6,25.(6,7+3) + 5 . 1,9 + 1194,27 + 1,1 .5 =919
0
C
Khi lgη = 7
T
7
= -10,36 . 14,9 -1,18 . (6,7+3) + 4,35. 1,9 +910,96 + 1,1 . 2,6 = 757
0
C
Khi lgη = 9
T
9
= -2,05 . 14,9 -2,3 (6,7+3) + 3,6 . 1,9 + 762,5 + 0 = 760,75
0
C

) ng v i 2 giai đo n t o m m và phát tri n m m.ứ ớ ạ ạ ầ ể ầ
V i m t h cho tr c, khi làm l nh n u ta xét đ n kh năng k t tinh nghĩa là xét đ n t cớ ộ ệ ướ ạ ế ế ả ế ế ố
đ t o m m và t c đ phát tri n tinh th c a nó ta s th y có 5 tr ng h p có th x y ra nhộ ạ ầ ố ộ ể ể ủ ẽ ấ ườ ợ ể ả ư
sau:
16
Trong ngành th y tinh, quá trình ng c l i – quá trình đ t nóng th y tinh và s k t tinh – cũngủ ượ ạ ố ủ ự ế
r t quan tr ng. Xét tr ng h p 2: Khi đ t nóng ( chi u ng c l i v i làm l nh) n u gi h lâu ấ ọ ườ ợ ố ề ượ ạ ớ ạ ế ữ ệ ở
nhi t đ t o m m c c đ i s xu t hi n m t l ng m m đáng k mà khi đ t nóng ti p lên nhi tệ ộ ạ ầ ự ạ ẽ ấ ệ ộ ượ ầ ể ố ế ệ
đ có v n t c phát tri n c c đ i s cho nhi u tinh th nh m n. Ng c l i n u đ t nóng quaộ ậ ố ể ự ạ ẽ ề ể ỏ ị ượ ạ ế ố
vùng nhi t đ t o m m nhanh s xu t hi n các tinh th thô.ệ ộ ạ ầ ẽ ấ ệ ể
Thông th ng v trí và giá tr c a các c c đ i này ph thu c vào thành ph n hóa c a th yườ ị ị ủ ự ạ ụ ộ ầ ủ ủ
tinh . Vùng nhi t đ nguy hi m trong quá trình s n xu t và gia công các s n ph m th y tinh làệ ộ ể ả ấ ả ẩ ủ
vùng ng v i đ nh t ~ 10ứ ớ ộ ớ
8
p .
3.2.3 Các y u t nh h ng đ n quá trình k t tinh c a th y tinh ế ố ả ưở ế ế ủ ủ
3.2.3.1 Thành ph n hóa ầ
N u kh o sát các h n h p nóng ch y có 2,3 hay nhi u c u t , trong đó có ch a c u t t oế ả ỗ ợ ả ề ấ ử ứ ấ ử ạ
th y tinh ta có th rút ra m t qui lu t chung: Hàm l ng c u t t o th y tinh trong h n h p càngủ ể ộ ậ ượ ấ ử ạ ủ ỗ ợ
cao, kh năng t o th y tinh c a h càng m nh. Tuy nhiên qui lu t này ch th hi n rõ ràng trongả ạ ủ ủ ệ ạ ậ ỉ ể ệ
ph m vi thay đ i hàm l ng c u t t o th y tinh t ng đ i r ng.ạ ổ ượ ấ ử ạ ủ ươ ố ộ
Ng i ta nh n th y r ng các lo i th y tinh có kh năng k t tinh nh nh t th ng cóườ ậ ấ ằ ạ ủ ả ế ỏ ấ ườ
thành ph n sao cho khi b k t tinh không ph i ch có 1 mà 2,3 hay nhi u h n n a lo i tinh thầ ị ế ả ỉ ề ơ ữ ạ ể
đ c hình thành.ượ
Trong h u h t các tr ng h p, kh năng k t tinh c a th y tinh gi m đi khi s c u tầ ế ườ ợ ả ế ủ ủ ả ố ấ ử
trong thành ph n th y tinh tăng lên. Tuy th khi thêm vào th y tinh cùng m t lo i c u t , khầ ủ ế ủ ộ ạ ấ ử ả
năng k t tinh c a th y tinh có th tăng ho c gi m đi tùy theo thành ph n c a th y tinh c s . Víế ủ ủ ể ặ ả ầ ủ ủ ơ ở
d : Naụ
2
O khi thay SiO

ch u Vị
ft
bé, không đ th i gian và v t ch t đ ủ ờ ậ ấ ể
phát tri n nên cho các tinh th nh m n .ể ể ỏ ị
17
V
ft
V
tm
V
tm
V
ft
V
tm
V
ft
V
tm
V
ft
V
ft
V
tm
t[
0
C
ch t c a 2 hay nhi u ôxyt thì nên gi m hàmấ ủ ề ả l ng c a t t c các ôxyt đó theo t l t ngượ ủ ấ ả ỉ ệ ươ
ng v i h p ch t k trên.ứ ớ ợ ấ ể

’’
, p
’
áp su t h i trong pha m i t o thành và trongấ ơ ớ ạ
pha c s .ơ ở
Nh v y, s c căng b m t càng nh , công t o m m tinh th càng nh và s k t tinh càngư ậ ứ ề ặ ỏ ạ ầ ể ỏ ự ế
d x y ra. Cũng vì th m m k t tinh th ng xu t hi n trên b m t phân chia pha. Ví d : N iễ ả ế ầ ế ườ ấ ệ ở ề ặ ụ ơ
th y tinh ti p xúc v i VLCL, n i có các khuy t t t ( b t, vân, sa th ch) ho c n i ti p xúc v iủ ế ớ ơ ế ậ ọ ạ ặ ơ ế ớ
môi tr ng khí. T đó ta th y r ng, kh năng k t tinh c a th y tinh ph thu c nhi u vào ch tườ ừ ấ ằ ả ế ủ ủ ụ ộ ề ấ
l ng n u th y tinh .ượ ấ ủ
_Th i gianờ : Kh năng k t tinh ph thu c vào th i gian l u vùng nhi t đ k t tinh nguyả ế ụ ộ ờ ư ở ệ ộ ế
hi m. Càng l u lâu t i các nhi t đ đó th y tinh càng d b k t tinh. M c khác cũng có th th yể ư ạ ệ ộ ủ ễ ị ế ặ ể ấ
rõ ràng r ng mu n chuy n m t h n h p nóng ch y có kh năng k t tinh m nh thành tr ng tháiằ ố ể ộ ỗ ợ ả ả ế ạ ạ
th y tinh c n đ t m t t c đ làm l nh đ l n. Đây là đi u h n ch có tính ch t k thu t và vìủ ầ ạ ộ ố ộ ạ ủ ớ ề ạ ế ấ ỹ ậ
v y v n còn nhi u lo i th y tinh ch a t ng h p đ c m c dù theo quan đi m c a Tamman m iậ ẫ ề ạ ủ ư ổ ợ ượ ặ ể ủ ọ
ch t l ng đ u có th chuy n v tr ng thái th y tinh .ấ ỏ ề ể ể ề ạ ủ
-D ng nguyên li u: ạ ệ d ng nguyên li u dùng đ n u th y tinh cũng có nh h ng đ nạ ệ ể ấ ủ ả ưở ế
kh năng k t tinh c a th y tinh. Ôxyt nhôm đ c đ a vào b ng tr ng th ch ho c b ng cao lanhả ế ủ ủ ượ ư ằ ườ ạ ặ ằ
có nh h ng khác nhau rõ ràng. Do d ch y và d đ ng nh t h n nên dùng tràng th ch n u th yả ưở ễ ả ễ ồ ấ ơ ạ ấ ủ
tinh kh năng k t tinh c a th y tinh y s bé h n khi dùng cao lanh.ả ế ủ ủ ấ ẽ ơ
3.3 S c căng b m tứ ề ặ
S c căng b m t là công c n thi t đ tăng b m t ch t l ng lên m t đ n v . S c căng bứ ề ặ ầ ế ể ề ặ ấ ỏ ộ ơ ị ứ ề
m t đ c đo b ng dyn/cm ; erg/cmặ ượ ằ
2
; j/m
2
.
S c căng b m t c a th y tinh công nghi p thông th ng vào kho ng 250-300dyn/cm. Nóứ ề ặ ủ ủ ệ ườ ả
ph thu c vào thành ph n hóa m nh h n so v i nhi t đ . Các ôxyt ZrOụ ộ ầ ạ ơ ớ ệ ộ
2

th y tinh b n hóa nh t là th y tinh th ch anh và kém b n nh t là th y tinh n c.ủ ề ấ ủ ạ ề ấ ủ ướ
Quá trình phá h y th y tinh là m t quá trình ph c t p. Có th chia làm 2 lo i: Hòa tan vàủ ủ ộ ứ ạ ể ạ
xâm th cự
-Quá trình hòa tan: Khi toàn b thành ph n th y tinh b phá h y ( b hòa tan hoàn toàn). Víộ ầ ủ ị ủ ị
d : Tác d ng c a HF hay ki m đ m đ c lên th y tinh .ụ ụ ủ ề ậ ặ ủ
18
-Quá trình xâm th c: Ch m t b ph nự ỉ ộ ộ ậ th y tinh b hòa tan còn l i trên b m t là l pủ ị ạ ề ặ ớ
gel ôxyt silic. Quá trình này x y ra khi th y tinh ti p xúc v i n c, axit và ki m loãng.ả ủ ế ớ ướ ề
a/ Tác d ng c a n c lên th y tinh : ụ ủ ướ ủ Theo Grebensikop quá trình xâm th c c a n c đ i v iự ủ ướ ố ớ
th y tinh x y ra 5 b c:ủ ả ướ
1)-N c tác d ng v i m t ph n ôxyt ki m:ướ ụ ớ ộ ầ ề
R
2
O.x SiO
2
+ (1+y) H
2
O = 2 ROH + x SiO
2
.yH
2
O
2)-Dung d ch ki m v a t o ra hòa tan m t ph n SiOị ề ừ ạ ộ ầ
2
3)-Hình thành trên b m t th y tinh m t l p màng gel SiOề ặ ủ ộ ớ
2
và các hydrat khó tan c a cácủ
ôxyt khác làm h n ch quá trình xâm nh p c a n c vào b m t th y tinh .ạ ế ậ ủ ướ ề ặ ủ
4)-N c làm tr ng n l p gel ôxyt silic.ướ ươ ở ớ
5)-N c xâm nh p và tác d ng vào l p th y tinh sâu h n kèm theo s khu ch tán c a ôxytướ ậ ụ ớ ủ ơ ự ế ủ

nhi t đ l n h n 100ở ệ ộ ớ ơ
0
C có tác d ng nh HF.ụ ư
c/ Tác d ng c a ki m lên th y tinh ụ ủ ề ủ
S ự ăn mòn c a ki m khác h n v i n c và axit. Ki m phá h y liên k t Si-O-Si, không t oủ ề ẳ ớ ướ ề ủ ế ạ
màng gel SiO
2
, do đó ki m ăn mòn m nh h n nhi u so v i n c và axit. Vì v y không th dùngề ạ ơ ề ớ ướ ậ ể
các bình th y tinh khi xác đ nh đ b n ki m c a th y tinh và không ch a ki m trong các chai lủ ị ộ ề ề ủ ủ ứ ề ọ
th y tinh lâu ngày.ủ
Khi th y tinh b n c hay axit ăn mòn, các s n ph m t o thành s không b hòa tan màủ ị ướ ả ẩ ạ ẽ ị
bám vào b m t th y tinh , h n ch s ăn mòn ti p, đi u này không x y ra v i ki m. T c đ ănề ặ ủ ạ ế ự ế ề ả ớ ề ố ộ
mòn th y tinh c a ki m ( hàm l ng th y tinh hao h t) t l thu n v i th i gian tác d ng t củ ủ ề ượ ủ ụ ỉ ệ ậ ớ ờ ụ ứ
theo qui lu t đ ng th ng. Riêng ki m r t loãng 0,001N tác d ng gi ng nh n c.ậ ườ ẳ ề ấ ụ ố ư ướ
d/Tác d ng c a dung d ch mu i lên th y tinh ụ ủ ị ố ủ
Tác d ng này ph thu c vào ph n ng c a chúng, t c ph thu c vào n ng đ Hụ ụ ộ ả ứ ủ ứ ụ ộ ồ ộ
+
. N uế
dung d ch mu i có đ PH càng xa đi m trung hòa thì chúng càng gi ng tác d ng c a axit ho cị ố ộ ể ố ụ ủ ặ
ki m.ề
3.4.2 Các y u t nh h ng đ n đ b n hóa c a th y tinh ế ố ả ưở ế ộ ề ủ ủ
Đ b n hóa c a th y tinh ph thu c vào nhi u y u t khác nhau nh : B n ch t c a th yộ ề ủ ủ ụ ộ ề ế ố ư ả ấ ủ ủ
tinh , b n ch t c a tác nhân ăn mòn, đi u ki n ăn mòn…ả ấ ủ ề ệ
nh h ng c a m i c u t đ n đ b n hóa c a th y tinh không ch do b n ch t và l ngẢ ưở ủ ỗ ấ ử ế ộ ề ủ ủ ỉ ả ấ ượ
nó quy t đ nh mà còn tùy thu c vào thành c b n c a th y tinh. Đ b n hóa không th tính theoế ị ộ ơ ả ủ ủ ộ ề ể
qui t c c ng. ắ ộ
Nhìn chung các ôxyt ki m luôn làm gi m đ b n hóa do các silicat ki m d b th y phân vàề ả ộ ề ề ễ ị ủ
hydroxit ki m sau khi th y phân h p th m nh COề ủ ấ ụ ạ
2
và SO

2
, ZrO
2
, Al
2
O
3
đ c bi t b n axit.ặ ệ ề
Đ b n ki m c a th y tinh r t khó nâng cao, nh t là khi môi tr ng ki m có n ng đ l n.ộ ề ề ủ ủ ấ ấ ườ ề ồ ộ ớ
Các ôxyt BaO, MgO, TiO
2
,PbO làm gi m đ b n ki m. Ôxyt Alả ộ ề ề
2
O
3
, đ c bi t là ZrOặ ệ
2
làm tăng độ
b n ki m .ề ề
Nh v y silicat zircon t ra b n v ng v i nhi u tác nhân hóa h c khác nhau( n c, axit ,ư ậ ỏ ề ữ ớ ề ọ ướ
ki m).ề
S phá h y th y tinh m nh n u nhi t đ và áp su t môi tr ng tăng lên. N c có tácự ủ ủ ạ ế ệ ộ ấ ườ ướ
d ng đ c bi t m nh nhi t đ l n h n 100ụ ặ ệ ạ ở ệ ộ ớ ơ
0
C. Tăng áp su t c a n i h p đ n 30-100at nhi uấ ủ ồ ấ ế ề
lo i th y tinh b n hóa cũng b phá h y.ạ ủ ề ị ủ
Đ b n hóa c a th y tinh b gi m đi nhi u khi b m t b nhi u v t x c, l i lõm. Th yộ ề ủ ủ ị ả ề ề ặ ị ề ế ướ ồ ủ
tinh đ c đánh nh n b ng l a có đ b n hóa cao h n th y tinh đánh nh n b ng c h c.ượ ẵ ằ ử ộ ề ơ ủ ẵ ằ ơ ọ
Ngoài ra, đ đ ng nh t c a th y tinh cũng nh h ng đ n đ b n hóa c a nó. Th y tinh đ cộ ồ ấ ủ ủ ả ưở ế ộ ề ủ ủ ượ
n u nhi t đ cao, đ đ ng nh t t t có kh năng ch ng xâm th c l n h n các th y tinh có cùngấ ở ệ ộ ộ ồ ấ ố ả ố ự ớ ơ ủ

2
O
3
, MgO, Al
2
O
3
làm tăng
đ ch u va đ p c a th y tinh còn các ôxyt khác ít nh h ng .ộ ị ậ ủ ủ ả ưở
Đ c ng c a th y tinh dao đ ng t 5-7 theo thang Mohs và th y tinh th ch anh là th yộ ứ ủ ủ ộ ừ ủ ạ ủ
tinh có đ c ng l n nh t, m m nh t là th y tinh giàu PbO.ộ ứ ớ ấ ề ấ ủ
Các tính ch t c h c này c a th y tinh ph thu c m nh vào tr ng thái b m t c a m uấ ơ ọ ủ ủ ụ ộ ạ ạ ề ặ ủ ẫ
th , hình d ng m u, kích th c m u, nhi t đ thí nghi m và t c đ tăng t i tr ng khi th . Nóiử ạ ẫ ướ ẫ ệ ộ ệ ố ộ ả ọ ử
chung đ b n c h c c a th y tinh theo các nhà nghiên c u khác nhau th ng không gi ng nhau.ộ ề ơ ọ ủ ủ ứ ườ ố
3.6 Tính ch t nhi t c a th y tinh ấ ệ ủ ủ
Th y tinh là lo i v t li u d n nhi t r t kém, đây là m t trong nh ng nguyên nhân gây raủ ạ ậ ệ ẫ ệ ấ ộ ữ
ng su t phá h y th y tinh khi đ t nóng hay làm l nh đ t ng t. Thành ph n hóa nh h ng r t ítứ ấ ủ ủ ố ạ ộ ộ ầ ả ưở ấ
đ n đ d n nhi t.Ph n l n th y tinh có đ d n nhi t trong kho ng 0,0017-0,0032Cal/cm.s.ế ộ ẫ ệ ầ ớ ủ ộ ẫ ệ ả
0
C ở
nhi t đ th ng. Th y tinh th ch anh có đ d n nhi t t t nh t, khi thêm các ôxyt khác vào đệ ộ ườ ủ ạ ộ ẫ ệ ố ấ ộ
d n nhi t s gi m. Ng c v i đ d n nhi t, t nhi t c a th y tinh ph thu c vào thành ph nẫ ệ ẽ ả ượ ớ ộ ẫ ệ ỉ ệ ủ ủ ụ ộ ầ
hóa và vào nhi t đ . Trong ph m vi nhi t đ th ng th y tinh có t nhi t vào kho ng 0,08-ệ ộ ạ ệ ộ ườ ủ ỉ ệ ả
0,25Cal/g.
0
C.
20
H s giãn n nhi t ph thu c m nhệ ố ở ệ ụ ộ ạ vào thành ph n hóa và bi n đ i trong m tầ ế ổ ộ
ph m vi khá r ng. Th y tinh th ch anh có h s giãn n nhi t th p nh t ạ ộ ủ ạ ệ ố ở ệ ấ ấ α = 5,8.10
-7

nh t nên b n nhi t nh t, sau đó là th y tinh borosilicate ít ki m và kém b n nh t là th y tinhấ ề ệ ấ ủ ề ề ấ ủ
giàu ki m.ề
3.7 Tính ch t đi n c a th y tinh ấ ệ ủ ủ
nhi t đ th p th y tinh không d n đi n và đ c s d ng làm v t li u cách đi n. Ở ệ ộ ấ ủ ẫ ệ ượ ử ụ ậ ệ ệ Ở
nhi t đ cao h n nhi t đ m m th y tinh tr thành d n đi n. Vì th có th n u th y tinh b ngệ ộ ơ ệ ộ ề ủ ở ẫ ệ ế ể ấ ủ ằ
dòng đi n.ệ
3.7.1 Đ d n đi n ộ ẫ ệ
Th y tinh d n đi n b ng các ion. Vì th đi n tr riêng (ủ ẫ ệ ằ ế ệ ở ρ) c a th y tinh ngay tr ng tháiủ ủ ở ạ
nóng ch y cũng l n h n v t li u d n đi n b ng đi n t . nhi t đ phòng đi n tr riêng c aả ớ ơ ậ ệ ẫ ệ ằ ệ ử Ở ệ ộ ệ ở ủ
th y tinh vào kho ng 10ủ ả
15
Ωcm. Khi ch y l ng nó gi m xu ng còn 10-10ả ỏ ả ố
2
Ωcm, l n g p kho ngớ ấ ả
m t tri u l n đi n tr kim lo i.Do d n đi n b ng ion nên đ d n đi n c a th y tinh ph thu cộ ệ ầ ệ ở ạ ẫ ệ ằ ộ ẫ ệ ủ ủ ụ ộ
vào s đi n ly c a các h p ch t trong th y tinh và đ linh đ ng c a các ion trong đó. T c phự ệ ủ ợ ấ ủ ộ ộ ủ ứ ụ
thu c vào thành ph n hóa c a th y tinh và vào nhi t đ . Các ion ki m có vai trò quan tr ng trongộ ầ ủ ủ ệ ộ ề ọ
vi c t i đi n. Hàm l ng ki m càng nhi u đ d n đi n càng l n. Các ion kim lo i hóa tr 2,3 khóệ ả ệ ượ ề ề ộ ẫ ệ ớ ạ ị
d n đi n h n vì chúng liên k t trong th y tinh b n v ng h n. Nh ng nhi t đ cao th y tinhẫ ệ ơ ế ủ ề ữ ơ ư ở ệ ộ ủ
nóng ch y thì đ n anion [SiOả ế
4
]
4-
cũng d n đi n.ẫ ệ
Gehlhoft và Thomas đã xác đ nh nh h ng c a các ôxyt lên đ d n đi n c a th y tinh cóị ả ưở ủ ộ ẫ ệ ủ ủ
th x p theo th t tăng d n:ể ế ứ ự ầ
CaO-[ B
2
O
3

C có đi n tr riêng là 10ệ ở
8,1
Ωcm còn th yủ
tinh K
2
O.2SiO
2
có đi n tr riêng là 10ệ ở
9,1
Ωcm nh ng h n h p ư ỗ ợ [Na,K]
2
O.2SiO
2
có đi n tr riêng làệ ở
10
12,6
Ωcm. Hi n t ng này g i là hi u ng 2 ki m hay hi u ng trung hòa. Hi u ng này phệ ượ ọ ệ ứ ề ệ ứ ệ ứ ụ
thu c vào nhi t đ : Khi nhi t đ gi m hi u ng tăng.Nó còn ph thu c vào hàm l ng Rộ ệ ộ ệ ộ ả ệ ứ ụ ộ ượ
2
O: Hàm
l ng Rượ
2
O càng cao hi u ng càng l n và ph thu c vào b n ch t c a ôxyt ki m: Hi u ng c aệ ứ ớ ụ ộ ả ấ ủ ề ệ ứ ủ
liti-kali cao h n c a natri-kali.( ơ ủ ρ đi n tr riêng hay đi n tr su t liên h v i đi n tr qua bi uệ ở ệ ở ấ ệ ớ ệ ở ể
th c ứ
l
SR
lI
SU .
.

b ng các ôxyt hóa tr 2 nh MgO, CaO, BaO đ n 10-15% đ d n đi n bằ ị ư ế ộ ẫ ệ ề
m t gi m đi nh ng n u thay th v i hàm l ng l n h n đ d n đi n l i tăng lên.ặ ả ư ế ế ớ ượ ớ ơ ộ ẫ ệ ạ
Đ tránh s d n đi n b m t, trên b m t th y tinh có th tráng m t l p màng k n cể ự ẫ ệ ề ặ ề ặ ủ ể ộ ớ ị ướ
nh paraffin ho c h p ch t silic h u c .ư ặ ợ ấ ữ ơ
3.7.2 H ng s đi n môi ằ ố ệ
Th y tinh có h ng s đi n môi l n nên có th dùng làm ch t đi n môi trong các t đi n.ủ ằ ố ệ ớ ể ấ ệ ụ ệ
H ng s đi n môi là đ i l ng liên quan đ n s phân c c ion, nguyên t c a ch t đi n môi d iằ ố ệ ạ ượ ế ự ự ử ủ ấ ệ ướ
nh h ng c a đi n tr ng bên ngoài. Đ c đ nh nghĩa là t s gi a đi n dung c a t đi n ch aả ưở ủ ệ ườ ượ ị ỉ ố ữ ệ ủ ụ ệ ứ
đ y ch t đi n môi (th y tinh )và đi n dung c a t đi n chân không cùng kích th c : ầ ấ ệ ủ ệ ủ ụ ệ ướ
0
C
C
χ
ε
=
.
tr ng thái bình th ng th y tinh trung hòa v đi n nh ng khi đ t trong đi n tr ng sỞ ạ ườ ủ ề ệ ư ặ ệ ườ ẽ
có hi n t ng phân c c đi n môi. Các ion, nguyên t s s p x p l i đ t o ra tr ng thái cân b ngệ ượ ự ệ ử ẽ ắ ế ạ ể ạ ạ ằ
m i. N u h ng s đi n môi càng l n, dung l ng c a t đi n càng cao. H ng s đi n môi phớ ế ằ ố ệ ớ ượ ủ ụ ệ ằ ố ệ ụ
thu c vào nhi t đ , t n s c a đi n tr ng ngoài và thành ph n th y tinh. H ng s đi n môi g nộ ệ ộ ầ ố ủ ệ ườ ầ ủ ằ ố ệ ầ
nh t l thu n v i m t đ c a th y tinh. Th y tinh nh nh t là th y tinh th ch anh có ư ỉ ệ ậ ớ ậ ộ ủ ủ ủ ẹ ấ ủ ạ Ɛ = 3,8;
th y tinh chì có ủ Ɛ=10-16 tùy theo hàm l ng chì ch a trong đó. Th y tinh thông th ng cóượ ứ ủ ườ
Ɛ=6,5-8. các ôxyt ki m, ki m th , ôxyt kim lo i n ng làm tăng h ng s đi n môi. Còn ôxyt SiOề ề ổ ạ ặ ằ ố ệ
2
làm gi m ả Ɛ. B i vì trong th y tinh các ion Oở ủ
2-
d phân c c nh t, khi đ a các ôxyt bi n hình vàoễ ự ấ ư ế
thì các anion ôxy không c u n i xu t hi n nhi u và làm tăng h ng s đi n môi. Có th s p x pầ ố ấ ệ ề ằ ố ệ ể ắ ế
s tăng ự Ɛ c a ki m theo th t Li, Na, K; v i ki m th : Be, Mg, Ca, Sr, Ba ; ôxyt chì có tác d ngủ ề ứ ự ớ ề ổ ụ
tăng Ɛ m nh nh t.ạ ấ

Đ t n th t đi n môi đ c đ c tr ng b ng giá tr tang c a góc ch m pha gi a dòng đi nộ ổ ấ ệ ượ ặ ư ằ ị ủ ậ ữ ệ
và đi n áp t đi n tgệ ụ ệ δ = Q/EI . Trong đó Q công su t đ c h p th b i t đi n, E đi n áp đ tấ ượ ấ ụ ở ụ ệ ệ ặ
trên b n t đi n, I c ng d dòng xoay chi u ả ụ ệ ườ ộ ề
3.7.4 Đ b n đi n môi ộ ề ệ
Là kh năng ch u đ ng c a th y tinh không b phá h y d i tác d ng c a đi n áp cao. Nóả ị ự ủ ủ ị ủ ướ ụ ủ ệ
đ c đo b ng t s gi a đi n áp xuyên th ng m u th v i chi u dày c a m u n i b đánh th ng.ượ ằ ỉ ố ữ ệ ủ ẫ ử ớ ề ủ ẫ ơ ị ủ
Đ b n đi n môi hay c ng đ đi n môi đ c bi u di n b ng kv/cm ho c kv/mm. Nó ph thu cộ ề ệ ườ ộ ệ ượ ể ễ ằ ặ ụ ộ
vào thành ph n th y tinh và đi u ki n đo( nhi t đ , chi u dày m u th , t n s đi n tr ng, th iầ ủ ề ệ ệ ộ ề ẫ ử ầ ố ệ ườ ờ
gian ch u đi n áp).ị ệ
3.8 Tính ch t quang h c c a th y tinh ấ ọ ủ ủ
Là v t li u trong su t nên th y tinh dùng trong chi u sáng và làm các linh ki n quang h c.ậ ệ ố ủ ế ệ ọ
Tính ch t quang h c c a th y tinh đ c xác đ nh b i nhi u lo i tia sáng khác nhau: Tia D là v chấ ọ ủ ủ ượ ị ở ề ạ ạ
vàng trong quang ph natri có b c sóng ổ ướ λ
D
=5893A
0
, tia C màu đ và tia F màu xanh c a quangỏ ủ
ph hydro có b c sóng ổ ướ λ
C
=6563A
0
, λ
F
=4861A
0

3.8.1 Chi t su t và đ tán s c ế ấ ộ ắ
23
Ɛ
t[

) ; (n
D
– n
C
)
-S Abeovo ố γ= (n
D
-1)/ ( n
F
– n
C
)
Chi t su t và đ tán s c ph thu c vào thành ph n hóa. nế ấ ộ ắ ụ ộ ầ
D
dao đ ng trong kho ng 1,35 –ộ ả
2,25. S ố γ = 25-100.Các kim lo i n ng nh Pb, Ba, Sb làm tăng chi t su t và đ tán s c. nạ ặ ư ế ấ ộ ắ
D
và γ
còn ph thu c vào ch đ và gia công nhi t. Th y tinh tôi có chi t su t nh h n th y tinh ụ ộ ế ộ ủ ệ ủ ế ấ ỏ ơ ủ ủ
có cùng thành ph n hóa. S sai khác này ch kho ng 0,004-0,005. Ng i ta có th dùng ph ngầ ự ỉ ả ườ ể ươ
pháp gia công nhi t đ đi u ch nh chi t su t và s Abbeovo c a th y tinh quang h c đ n tiêuệ ể ề ỉ ế ấ ố ủ ủ ọ ế
chu n yêu c u.( ẩ ầ Tán s c là s phân tích - b ng lăng kính trong thí nghi m c a Niuton – m t chùmắ ự ằ ệ ủ ộ
ánh sáng ph c t p thành các chùm ánh sáng đ n s c )ứ ạ ơ ắ
3.8.2 S ph n x ánh sángự ả ạ
Khi ánh sáng đi t môi tr ng này sang môi tr ng khác, m t ph n ánh sáng b ph n x ừ ườ ườ ộ ầ ị ả ạ ở
trên b m t phân cách gi a 2 môi tr ng ngay c khi 2 môi tr ng đ u trong su t. S ph n xề ặ ữ ườ ả ườ ề ố ự ả ạ
ánh sáng c a th y tinh đ c đ c tr ng b ng h s ph n x R. Đó là t s gi a c ng đ ánhủ ủ ượ ặ ư ằ ệ ố ả ạ ỉ ố ữ ườ ộ
sáng ph n x I trên b m t th y tinh v i c ng đ ánh sáng t i Iả ạ ề ặ ủ ớ ườ ộ ớ
0
.

, …R
m
là h s ph n x c a các b m t t ngệ ố ả ạ ủ ề ặ ươ
ng.ứ
Trong các h th ng quang h c ph c t p ( kính hi n vi, kính thiên văn…) có ch a nhi uệ ố ọ ứ ạ ể ứ ề
th u kính, lăng kính, s t n th t do ph n x có th đ n 75-80% l ng ánh sáng t i. Khi đó thấ ự ổ ấ ả ạ ể ế ượ ớ ị
tr ng th ng b t i.Đ kh c ph c hi n t ng này ng i ta tìm cách gi m h s ph n x b ngườ ườ ị ố ể ắ ụ ệ ượ ườ ả ệ ố ả ạ ằ
cách ph lên các chi ti t quang h c b ng th y tinh m t màng m ng có chi u dày b ng ủ ế ọ ằ ủ ộ ỏ ề ằ ¼λ c a tiaủ
t i và có chi t su t b ng căn b c 2 chi t su t c a th y tinh . Ng c l i, mu n tăng h s ph nớ ế ấ ằ ậ ế ấ ủ ủ ượ ạ ố ệ ố ả
x ch vi c ph lên b m t th y tinh l p màng có chi t su t l n h n chi t su t c a th y tinh.ạ ỉ ệ ủ ề ặ ủ ớ ế ấ ớ ơ ế ấ ủ ủ
3.8.3 S h p th áng sáng c a th y tinh ự ấ ụ ủ ủ
Th y tinh h p th ánh sáng có ch n l c nên nó có nh ng màu s c khác nhau. S h p thủ ấ ụ ọ ọ ữ ắ ự ấ ụ
này do m t s ch t t o màu trong th y tinh gây nên. Nh v y thành ph n c a tia t i truy n quaộ ố ấ ạ ủ ư ậ ầ ủ ớ ề
v t li u trong su t s thay đ i ph thu c vào nh ng t n hao do h p th và ph n x .ậ ệ ố ẽ ổ ụ ộ ữ ổ ấ ụ ả ạ
24
I
0
I
R
T=I
q
/I
0
d
I
q
Đ c tr ng cho s h p th ánh sáng là hặ ư ự ấ ụ ệ s th u quang T và h s h p th Kố ấ ệ ố ấ ụ
λ
[%]100
0

=
; do đó
D
dK
q
ee
I
I
T ===
−
λ
0
;
CdKD
'
λ
−=
; D= -lnT =ln(1/T)
D là m t đ quang h c c a th y tinh. Đ th u quang hay m t đ quang h c c a th y tinh có liênậ ộ ọ ủ ủ ộ ấ ậ ộ ọ ủ ủ
quan đ n b c sóng ánh sáng hay lo i tia sáng.ế ướ ạ
Th c t ng i ta th y r ng: ự ế ườ ấ ằ
-V i tia t ngo i: Th y tinh th ch anh cho qua m nh nh t. Th y tinh th ng cho quaớ ử ạ ủ ạ ạ ấ ủ ườ
nhi u hay ít ph thu c vào l ng Feề ụ ộ ượ
2
O
3
. Ôxyt Fe
2
O
3

sáng m t đi thì l p t c s huỳnh quang cũng ch m d t. ( N u ngu n sáng m t đi nh ng hi nấ ậ ứ ự ấ ứ ế ồ ấ ư ệ
t ng phát sáng còn m t lúc lâu sau thì g i là hi n t ng lân quang).Th c ch t c a hi n t ngượ ộ ọ ệ ượ ự ấ ủ ệ ượ
huỳnh quang là ánh sáng đ p vào th y tinh và t ng tác v i electron c a phân t ch t gây huỳnhậ ủ ươ ớ ủ ử ấ
quang và làm chúng tr ng thái kích thích ( chúng nh y lên m c năng l ng cao h n ). Khi cácở ạ ả ứ ượ ơ
electron này nh y v quĩ đ o cũ s phát ra năng l ng d i d ng huỳnh quang.ả ề ạ ẽ ượ ướ ạ
S phát huỳnh quang c a th y tinh ph thu c vào b c sóng ánh sáng chi u vào nó vàự ủ ủ ụ ộ ướ ế
thành ph n hóa c a th y tinh . Trong th y tinh có m t s nguyên t có ho t tính huỳnh quangầ ủ ủ ủ ộ ố ố ạ
nh : U, Se, Mn, Cu, Pb…Hi n t ng huỳnh quang có í nghĩa trong vi c ch t o các thi t b như ệ ượ ệ ế ạ ế ị ư
tivi, ra đa , các d ng c đo l ng…ụ ụ ườ
Ch ng 4: Nguyên v t li u và ph i li uươ ậ ệ ố ệ
4.1 S phân nhóm các nguyên li u ự ệ
Nguyên li u dùng s n xu t th y tinh chia làm 2 nhóm: Nhóm nguyên li u chính và nhómệ ả ấ ủ ệ
nguyên li u ph . Nhóm nguyên li u chính g m các h p ch t thiên nhiên ệ ụ ệ ồ ợ ấ ho c nhân t o cóặ ạ
kh năng cung c p cho th y tinh các ôxyt ki m, ki m th , ôxyt axit. Đó là nh ng thành ph n cả ấ ủ ề ề ổ ữ ầ ơ
b n đ t o ra các lo i th y tinh đang đ c s d ng r ng rãi trong th c t .ả ể ạ ạ ủ ượ ử ụ ộ ự ế
Nhóm nguyên li u li u ph g m các h p ch t hóa h c cho vào th y tinh v i m c đíchệ ệ ụ ồ ợ ấ ọ ủ ớ ụ
t o cho th y tinh nh ng tính ch t đ c tr ng hay t o nh ng đi u ki n c n thi t cho công nghạ ủ ữ ấ ặ ư ạ ữ ề ệ ầ ế ệ
nh ch t nhu m màu, ch t gây đ c, ch t kh b t …ư ấ ộ ấ ụ ấ ử ọ
Thông th ng l ng nguyên li u ph trong ph i li u nh h n so v i l ng nguyên li uườ ượ ệ ụ ố ệ ỏ ơ ớ ượ ệ
chính r t nhi u. Nh ng nh ng năm g n đây nhi u lo i th y tinh đ c bi t ra đ i làm vi c phânấ ề ư ữ ầ ề ạ ủ ặ ệ ờ ệ
25