9172401562

Jeżeli istnieje możliwość utworzenia podczas odwodnienia dwu-, trój- i czteroczłonowych pierścieni, prawdopodobnie możliwe jest powstanie także pięcio- i wyżej członowych pierścieni na powierzchni krzemianów. Jednakże nie można ich zidentyfikować za pomocą spektroskopii wibracyjnej, co więcej zginanie się wiązań Si-O-Si pozwala, by kąt między tymi atomami zbliżył się do wartości kąta równowagowego (150°) dla pierścieni zawierających więcej niż cztery krzemy, więc pięcioczłonowe i większe pierścienie nie mogą być także zidentyfikowane na podstawie przesunięcia chemicznego ²⁹Si [26].

Ciepło tworzenia dwu- i trójczłonowych pierścieni, oparte na obliczeniach orbitali molekularnych (MO) cząstek cyklicznych oszacowano na 55.4 i 24.4 Kcal/(mol pierścieni) [32]. Te dodatnie wartości ukazują nakład energii potrzebny by zmniejszyć kąty Si-O-Si i O-Si-0 oraz zwiększyć długość wiązania Si-O. Naprężenie pierścienia powoduje, że optymalną konfiguracją jest konfiguracja płaska. Większe pierścienie mogą ulegać odkształceniom, które powodują, że kąty cp (fi) i 0 (teta) oraz długość wiązania Si-0 zbliżają się do wartości w stanie równowagi. Zatem czteroczłonowe i większe pierścienie w zasadzie nie ulegają naprężeniom [26].

Rysunek 12. Struktura amorficznego dwutlenku krzemu z rozkładem pierścieni Bell-Dean’a [33]

21