Szalay Zsófia - Szervetlen Kémiai Tanszék - Eötvös Loránd ...

7. Összefoglalás
A dolgozatban olyan borát, vanadát és foszfát hálóképzıt tartalmazó üvegek szerkezetét
vizsgáltuk 31 P, 11 B, 51 V és 23 Na MAS NMR spektroszkópiával, amelyekben a hálóképzık és a
hálómódosítók aránya 1, azaz átlagosan minden „hálópontra” egy negatív töltés jut.
A borofoszfát üvegek szisztematikus vizsgálata során megállapítottuk, hogy a trigonális
borát elektronszívó csoportként viselkedik. A bór kétféle koordinációs számmal, három
szerkezettel fordul elı. Alacsony bórtartalom esetén fıleg négy oxigénhidat alakít ki (ez a
forma oxidion donor), a foszfáttartalom csökkenésével megjelennek a savasabb, hármas
koordinációjú borátok is. A semleges B 3 csoport jelenléte azzal magyarázható, hogy a
boráttetraéderek kapcsolódása illetve bór - terminális oxigén kapcsolat kialakulása
kedvezıtlen folyamatok. A lokálisan semleges hármas koordinációjú, három oxigénhidat
kialakító bór (B 3 ) miatt a magasabb bórtartalmú üvegekben megjelennek a pirofoszfát
egységek is.
A vanadofoszfát üvegekben a vanádium kettıs szerepét állapítottuk meg: egyrészt
hálóképzıként, másrészt magas hımérsékleten lejátszódó redukciója miatt potenciális
hálómódosítóként is szerepelhet. Utóbbira a láncvégi csoportok megjelenésébıl, valamint az
üvegek színébıl lehetett következtetni, és ezt a feltételezést a titrálások eredményei is
megerısítették. Hálóképzıként kétféle koordinációs számmal fordulhat elı, amelyek közötti
átmenet az üvegek Na-tartalmától csak kis mértékben függ.
A kétféle rendszer keverésébıl keletkezı borovanadofoszfát üvegek négy sorozatánál
megfigyeltük, hogy a nagy mennyiségő borát csökkenti a vanádium redukcióját. Emellett
magas bórtartalomnál a vanádium inkább négyes koordinációs számmal fordul elı. Mindkét
jelenség a nátrium-metaborát (NaBO 2 ) erıs bázicitásával, oxidion-donor tulajdonságával
magyarázható, tehát a vanadát redukciója elsısorban savas közegben, ötös koordinációból
játszódik le.
A magas vanádiumtartalom hatása hasonló, az alacsonyabb koordinációs állapotú borát
(B 3 ) beépülését segíti elı. Ez a háló depolimerizációjához vezet a trigonális csoport semleges
töltése miatt. A borát erıs bázicitását mutatja az is, hogy nagyobb vanadátkoncentrációnál
egyáltalán nem szerepel lánczáró foszfátcsoporthoz kapcsolva, ezeken a helyekben többnyire
vanadát szerepel.
Mindegyik üvegsorozatra jellemzı, hogy a foszfátcsoportok viszonylag nagy számban
szerepelnek lánczáró csoportként, mivel ez a helyzet sem a borát, sem a vanadát számára nem
kedvezı, viszont mindkét adalék bevitelével az ilyen csoportok száma megnı.
38