СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЛИЗНЫ ФАРФОРА И ЦВЕТНОСТИ КЕРАМИКИ С ПОЗИЦИЙ КРИСТАЛЛОХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В НАНОСТРУКТУРАХ ХРОМОФОРСОДЕРЖАЩИХ ФАЗ

Авторы
Файлы

Зубехин А.П. Яценко Н.Д. Голованова С.П. Деева А.С. Статья в формате PDF 118 KB

В настоящее время одним из важнейших условий получения конкурентоспособной продукции в производстве силикатных материалов является наличие повышенных эстетико-потребительских свойств, которые, в первую очередь, связаны с белизной и цветностью. Особое внимание при этом уделяется белизне фарфора и фаянса.

Проблема получения беложгущейся керамики связана прежде всего с тем, что в природных сырьевых материалах, на основе которых изготавливаются эти изделия, присутствуют разнообразные примеси - оксиды и соединения железа, марганца, титана и др.

На цвет кристаллов и интенсивность их окрашивания в процессе термообработки керамических материалов оказывает влияние большое количество факторов, важнейшими из которых являются структура кристаллической решетки, ее симметрия, типы связей, соединение полиэдров и особенности кристаллохимических превращений при образовании хромофорсодержащих твердых растворов.

В связи с этим весьма актуальным является исследование окрашивающего влияния хромофорных примесей на белизну фарфора и фаянса, и установление способов его нейтрализации. Эта проблема является более сложной, чем получение керамики различных цветов, так как снижение белизны может происходить за счет образования твердых растворов замещения и внедрения в различных кристаллических фазах. Кроме того керамика - это сложная гетерогенная структура, состоящая не только из кристаллической фазы, но и стеклообразной и газовой. Поэтому усиление или нейтрализация окраски зависит и от совместного действия оптических свойств этих фаз, с учетом их количества, соотношения и кристаллохимического состояния хромофорсодержащих примесей в них.

В научной литературе по технологии керамики большое внимание уделяется влиянию восстановительной среды на скорость физико-химических процессов и цвет фарфора, при содержании главным образом оксидов железа и железистых соединений. Мнение исследователей по влиянию восстановительной среды на белизну и цветность керамики весьма противоречиво и , в основном, объясняется переходом Fe³⁺ →Fe²⁺ и образованием фаялита, который, как полагают, повышает белизну фарфора. Однако всесторонний анализ возможности образования фаялита, т.е. хаpaктеристика его цвета, и наличие его в структуре фарфора вызывает большое сомнение.

Влияние восстановительной среды на цветность силикатных материалов, содержащих окрашивающие оксиды может быть очень различным и неоднозначным в зависимости от электронного строения ионов-хромофоров, количества образующихся окрашивающих соединений. Эти выводы базируются на известных спектроскопических и кристаллохимических закономерностях современных представлений о природе окраски с учетом теории молекулярных орбиталей (МО) и кристаллического поля (КП) [1]. Основными положениями этой теории является:

- окраска, связанная со спектрами переноса заряда (электрона) за счет сильного поглощения электромагнитного излучения (света);

- окраска, связанная со спектрами кристаллического поля при переходе между уровнями d- электронов, расщепленных кристаллическим полем;

- изменениями и усилением окраски, связанными с интервалентными взаимодействиями при образовании в восстановительных условиях обжига материалов хромофорных группировок типа: Fe²⁺-O-Fe³⁺, Fe²⁺- O-Ti⁴⁺, Fe³⁺- O-Ti³⁺, Fe²⁺-O-Mn³⁺ и т.п., зависящими от особенностей структуры фаз.

При этом основным главнейшим фактором появления окраски является поглощение светового потока веществом, связанным с полосой переноса заряда [1], обусловленным переносом электрона от иона кислорода к иону-хромофору в комплексном анионе типа Ме-О. Согласно теории МО полосы переноса заряда связаны с переходами электрона с заполненных связывающих 2р- активных орбиталей на антисвязывающие незаполненные орбитали, состоящие преимущественно из 3d- атомных орбиталей (АО) металла. Уровни d- электронов представляют в схеме МО антисвязывающие (разрыхляющие) молекулярные орбитали (две МО в октаэдре t₂_g и l_g в тетраэдре l и t₂), заполняющиеся различным числом d- электронов, одна из которых является σ- орбиталью (l_gв октаэдре, t₂ - частично σ, частично π- в тетраэдрах), другая π- орбиталью (t₂_g - в октаэдре, l - в тетраэдре) [2].

Эти положения справедливы для всех видов фаз, однако в изотропных гомогенных материалах (стекло) интенсивность окрашивания хромофорными примесями ниже, чем анизотропных в кристаллических, где дополнительно происходит образование самостоятельных хромофорсодержащих фаз различного цвета имеющих размеры частиц до 80 мкм, что резко снижает белизну материала.

Фарфор, являясь поликристаллическим материалом, содержит значительное количество стеклофазы (до 60%) [3]. Интенсивность окрашивания стеклофазы фарфора будет также зависить от ее состава, температуры, вязкости расплава, количества красящих примесей. Отсутствие кристаллической решетки и наличие только ближнего порядка в наноструктурах стекла не приводит к столь сильному снижению светопоглощения как в кристаллических фазах. В связи с этим влияние ионов-хромофоров при изовалентных замещениях значительно ниже из-за отсутствия образования окрашивающих кластеров. В кристаллических же фазах изоморфное замещение в наноструктурах-полиэдрах зависит от изо- или гетеровалентности; симметричности кристаллов; структурной связи полиэдров; с возможностью образования в них окрашивающих кластеров.

Таким образом, при формировании структуры фарфора происходят сложные физико-химические процессы, в которых кристаллическая и стекловидная фазы играют очень важную, но различную роль в обеспечении функциональных и эстетико-потребительских свойств, которые прежде всего связаны с белизной.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Марфунин А.С. Введение в физику минералов. - М.: Недра, 1974. - 324с.
Голованова С.П. Физическая химия в технологии художественной обработки материалов. - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2002. - 116с.
Августиник А.И. Керамика. - Л.: Стройиздат, 1975. - 590с.

ФАКТОРЫ РАЗЖИЖЕНИЯ КОАГУЛИРОВАВШЕГО ЭЯКУЛЯТА ЧЕЛОВЕКА

Из аспирата семенных пузырьков человека сочетанием катионообменной хроматографии на S-сефарозе и диск-электрофореза выделен белок. Молекулярная масса полученного белка, по данным SDS-PAGE, составила 53,5 kDa. Исходя из электрофоретической подвижности, мы предположили, что полученный белок –семеногелин-I (SPMIP/Sg-I). После обработки полученного препарата очищенным простатоспецифическим антигеном (человеческий калликреин-3 (hK3)), электрофоретически были выявлены многочисленные полипептиды с молекулярной массой от 5 до 24 kDa. Проверка биологической активности на образцах нативной cпepмы подтвердила наличие у полипептидных фрагментов способности ингибировать двигательную активность cпepматозоидов и они были отнесены к SPMI. Электрофоретическая подвижность фpaкции SPMI с молекулярной массой 18-20 kDa, которую мы назвали «тяжелой» (SPMI-h), соответствовала электрофоретической подвижности фpaкции нативной cпepмы человека, проявляющей ингибиторную активность. Изучение в казиинолитическом тесте (с химотрипсином и папаином в качестве ферментов) возможной ингибиторной активности SPMI-h, показало наличие подобной активности в отношении папаина, влияние на ферментативную активность химотрипсина выявлено не было. ...

10 08 2026 5:25:44

К ПРОБЛЕМЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКОНОМИКИ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Статья в формате PDF 140 KB...

09 08 2026 23:26:53

ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ (методические рекомендации для преподавателей)

Статья в формате PDF 125 KB...

08 08 2026 12:53:21

ВЛИЯНИЕ ТРИДЦАТИДНЕВНЫХ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ТРЕНИРОВОК НА ПОКАЗАТЕЛИ ГЕМОСТАЗА И КЛЕТОЧНЫЙ СОСТАВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ

Статья в формате PDF 108 KB...

07 08 2026 19:13:22

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ТОЛКОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА

Статья в формате PDF 450 KB...

06 08 2026 12:53:45

БАЗИСНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ КОЖНОГО КРОВОТОКА МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ ДОППЛЕРОВСКОЙ ФЛОУМЕТРИИ У ПАЦИЕНТОВ СО СТЕНОКАРДИЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ III И IV ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КЛАССОВ

Статья в формате PDF 165 KB...

05 08 2026 13:24:25

РАЗВИТИЕ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ СВЯЗЕЙ ОРГАНИЗАЦИЙ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ

Статья в формате PDF 255 KB...

04 08 2026 5:30:31

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ И РАЗВИТИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Статья в формате PDF 131 KB...

03 08 2026 9:59:29

СОСТОЯНИЕ ПРИБРЕЖНЫХ ЭКОСИСТЕМ ДАГЕСТАНСКОГО РАЙОНА КАСПИЯ В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Статья в формате PDF 102 KB...

02 08 2026 18:54:35

Ожирение как фактор риска ишемической болезни сердца – социальная проблема современности

Статья в формате PDF 153 KB...

01 08 2026 18:10:15

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРИ СИСТЕМНОМ АНАЛИЗЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СТАДИЙ СОВМЕСТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ФЕНОЛА И АЦЕТОНА

Статья в формате PDF 105 KB...

31 07 2026 20:49:37

Разработка энергосберегающего метода защиты жилых помещений от высоких концентраций загрязняющих веществ в воздухе селитебной территории

Статья в формате PDF 306 KB...

30 07 2026 13:16:28

Новая технология рационализации химиотерапии туберкулеза легких

Статья в формате PDF 117 KB...

29 07 2026 2:25:36

МЕХАНИЗМЫ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА. ВЛИЯНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Исследовано влияние вегетативной нервной системы на нелинейную динамику сердечного ритма. С этой целью рассмотрены две модели: первая основана на изучении нелинейных показателей у лиц с различным вегетативным балансом, который является важнейшим показателем состояния вегетативной нервной регуляции сердечно-сосудистой системы. Вторая модель – это возрастные особенности нелинейной динамики сердечного ритма. Показано, что наибольшая сложность и «хаотичность» ритма сердца наблюдается у лиц с преобладающим влиянием парасимпатического отдела ВНС. Наоборот, смещение вегетативного баланса в сторону симпатического отдела приводит к упорядочению последовательности кардиоинтервалов, Однако конечный результат не является просто суммой данных воздействий, поскольку интегрированные влияния обеих отделов ВНС имеет форму нелинейных взаимосвязей. ...

28 07 2026 6:43:40

ВИКТОР СТЕПАНОВИЧ ДМИТРИЕВ

Статья в формате PDF 317 KB...

27 07 2026 14:47:27

Анализ осложнений при трaнcуретральной резекции простаты и мочевого пузыря

Статья в формате PDF 113 KB...

26 07 2026 17:41:58

Интродукционное изучение и мониторинг Живокости крупноцветковой как редкого вида Якутии

Статья в формате PDF 138 KB...

25 07 2026 17:23:52

ПРАВОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОЦИАЛЬНОГО ПАРТНЕРСТВА В СФЕРЕ ТРУДА

Статья в формате PDF 105 KB...

24 07 2026 20:14:26

НОВЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ СТУДЕНТОВ

Статья в формате PDF 128 KB...

23 07 2026 4:42:52

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ПОДХОДЫ К МОДЕЛИРОВАНИЮ ГЕТЕРОГЕННЫХ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИИ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

Статья в формате PDF 127 KB...

22 07 2026 10:47:17

ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ КАПИТАЛ В ЯДЕРНОМ ТЭК РОССИИ

Статья в формате PDF 108 KB...

21 07 2026 21:21:16

АНАЛИЗ ПРЕДПОЧТЕНИЙ МУНИЦИПАЛЬНЫХ СЛУЖАЩИХ В СФЕРЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 112 KB...

20 07 2026 1:13:31

ЧЕЛОВЕК ТЕЛЕСНЫЙ И СЛОВЕСНЫЙ

Статья в формате PDF 286 KB...

19 07 2026 8:41:35

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ В СИСТЕМЕ НАЦИОНАЛЬНО-РЕГИОНАЛЬНОГО КОМПОНЕНТА ВУЗОВСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

18 07 2026 19:32:11

МОРФОЛОГИЯ ОРГАНОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ТЕЛЯТ В ЭКОЛОГИЧЕСКИ НЕБЛАГОПОЛУЧНЫХ ЗОНАХ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 117 KB...

17 07 2026 3:20:25

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ В СИСТЕМЕ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Главным критерием оценки качества применяемых педагогических технологий, в том числе и при дистанционной форме обучения, становится не сама по себе сумма полученных знаний, а умение человека применить эти знания для решения конкретных жизненных или профессиональных задач. Однако на сегодняшний день в полной мере выявить достижение этой цели не представляется возможным. При этом одна из задач состоит в оценке качества педагогических технологий. ...