Libmonster ID: ID-519
Author(s) of the publication: M. Schultz, V. Konakov

By Academician Mikhail SCHULTZ, Vladimir KONAKOV, Dr. Sc. (Chem.), RAS Institute of Chemistry of Silicates named after Grebenshchikov

One key factor in the development of chemical production is continuous control of parameters which reflect the complexity and nature of the on-going reactions. As compared with a century ago when these parameters were the time, temperature and pressure, in our day and age still greater importance is being attached to parameters reflecting the composition and chemical structure of the initial, intermediate and final products.

Being constantly monitored in the course of technological processes is a range of physico-chemical properties of the substances involved. For water solutions the most common factor is the pH index as reflecting the activity of hydrogen ions. In neutral solutions pH=7, in acidous it is lower, and in alkaline ones it is greater. This parameter is being used in areas like research and technological chemistry, biology, medicine, crime detection and food industry. Thus it has become part and parcel of our daily life.

As for high-temperature chemical production technologies, of primary importance is the determination of acidic-alkaline properties of oxide alloys for the assessment of the physico-chemical processes involved, their prognostication and for obtaining materials with preset properties. This factor is important, among other areas, for glass production (sintering, caking of batch, founding and casting of glass, interaction of the glass melt with the inner lining of the furnace), metallurgy (a wide range of equilibriums between metal, slag and reactive atmosphere-decarboxilation, desulphurization, dephosphorization, etc., slag interaction with refractory materials of equipment), production of cement (monitoring gas atmosphere, laboratory control of alkalinity).

But as different from aqueous solutions, for oxide melts there is still no common concept which would make it possible to interpret the chemical interactions taking place within them from the point of view of acidic-alkaline theory. Incidentally, a similar situation with respect to aqueous solutions existed at the start of the 20th century. At that time the progress of industry set the task of elaborating methods of continuous monitoring of chemical processes within the temperature range of the existence of these materials. The solution of this problem resulted in the acceptance on an international scale of the range of pH values and the development of the appropriate control devices.

But nevertheless direct application of the results obtained for water solutions with respect to oxide melts is impossible because the latter have many basic distinctions (low dielectric permeability, high viscosity, broad bank of temperature "existence", etc.). At the same time the experience accumulated in the process of determination and norm fixing of pH values-the development of the principles of scale building, methods of standards introduction and the identification of the corresponding states, development of the acidic-alkaline concept, etc.-make it possible to look forward to a successful solution of the similar problem for oxide melts.

As the "bearer" of their acidic-alkaline properties one can use the pO parameters, the so-called oxygen factor, in as much as it is connected with

Pages. 39


Scale of base value of oxides and structural-chemical groups for 950 o C: a-borates; b-germanates; c-silicates. lgK 4 -dissociation constant with break-off of oxygen ion.

the activity of oxygen ions. In ferrous and non-ferrous metallurgy it determines the equilibrium between metal and slag, and in the physical chemistry of glass it influences the polymerization and depolymerization of the structures of glass-forming materials, the formation in the glass lattice of element-oxide groups, oxidation- reduction equilibrium, etc. What is more, the effectiveness of production processes of metals, glass and cement depends to a large extent on the resistance of refractories used in the industrial equipment to the impact of oxide melts. Of no little importance in this respect are the differences in the acidic-alkaline properties of both.

Thus, one of the central problems of high-temperature physical chemistry consists in the formulation and development of the general theoretical notions about the properties of oxide melts in terms of acids and bases. And in practical terms, it is important to achieve quantitative determinations of their acidic-alkaline characteristics.

There exist different approaches to the description of the interactions involved. Their analysis has made it possible for us to suggest a generalized theory based on the principle of dissociation. In other words, it is assumed that any substance in a liquid state can undergo processes of dissociation - the splitting-off of positive or negative ions. And that means that oxide melts are regarded as liquids which add on, or split off oxygen ions with two negative charges in the course of acid-alkaline transformations. And since oxygen is present in all oxide melts, that means that the proposed approach is applicable to the description of the acidic-base properties of them all.

For building the pO scale it was necessary to choose the standard state, or condition. With this aim in view we suggested the one corresponding to pure silicon dioxide since its structure and physico-chemical properties have been studied in the greatest details and since most of the industrial glasses, metallurgical slags, natural minerals and oxide coatings have a silicate base.

The next step was an experimental assessment of pO values of other oxide materials and the modelling of experimental results. It turned out that of the greatest practical value are binary silicate glasses and melts containing oxides of lithium, sodium and potassium, since they are basic elements for many industrial and special glasses. Also of interest are germanate and borate melts in view of their increased acidity (as compared with silicon) in such systems of oxide-vitriforms.

A special place in the studies of melts belongs to systems Na 2 O- B 2 O 3 -SiO 2 . Their distinct feature consists in the fact that added to the interacting mixture of the two typical vitriforming oxides is the base of sodium oxide. Because of that there starts in the system a "competition" between them for the priority interaction with the latter. And its nature depends on the ratio of acidic-base properties of the vitriforms (glass producers).

The result of the latest investigations has been an experimental alkalinity (basicity) scale of the structural-chemical groupings and oxides. The physico-chemical aspects of it have been elaborated to a sufficient extent which makes it possible to move on to the next stage-development of state (federal) standards of measurements of the pO factor. The introduction of this type of monitoring in areas like ferrous and non- ferrous metallurgy, glass manufacture and, to a certain extent, in the production of cement, will pave the way to a technological breakthrough, comparable with the effect of the introduction of the pH scale for water solutions.

Illustrations supplied by the authors.


© library.africa

Permanent link to this publication:

https://library.africa/m/articles/view/OXYGEN-FACTOR

Similar publications: LAfrica LWorld Y G


Publisher:

Africa OnlineContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://library.africa/Libmonster

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

M. Schultz, V. Konakov, OXYGEN FACTOR // Abuja: Nigeria (LIBRARY.AFRICA). Updated: 08.09.2018. URL: https://library.africa/m/articles/view/OXYGEN-FACTOR (date of access: 09.03.2026).

Publication author(s) - M. Schultz, V. Konakov:

M. Schultz, V. Konakov → other publications, search: Libmonster AfricaLibmonster WorldGoogleYandex

Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Africa Online
Abuja, Nigeria
465 views rating
08.09.2018 (2738 days ago)
0 subscribers
Rating
0 votes
Related Articles
تتناول هذه المقالة العمق التاريخي لحضارة إيران، وتعرض أدلة تدعم الاعتراف بها كإحدى أقدم أشكال السيادة المستمرة على سطح الأرض. استناداً إلى تحليل الاكتشافات الأثرية والسجلات التاريخية والتصنيفات الأخيرة من قبل المنظمات الدولية، تعيد المقالة بناء المسار اللافت لإيران من فترة ما قبل الإيلامية مروراً بصعود الإمبراطوريات المتعاقبة حتى يومنا هذا. يولي النص اهتماماً خاصاً بحضارة الإيلامية، وابتكارات الإمبراطورية الأخمينية، ومفهوم «السيادة المستمرة» الذي يميز إيران في التصنيفات العالمية لطول عمر الدول.
Catalog: География 
Yesterday · From Africa Online
تبحث هذه المقالة في الأثر الكبير والمتعدد الجوانب للنزاع العسكري في عام 2026 بين إيران والتحالف بقيادة الولايات المتحدة وإسرائيل على قطاع السياحة في دولة الإمارات العربية المتحدة. استناداً إلى تحليل تقارير إخبارية حديثة، ونشرات سفر رسمية، وبيانات صناعية من مطلع مارس 2026، تعيد المقالة بناء العواقب الفورية على صناعة السياحة في الإمارات، بما في ذلك تعطل حركة الطيران، وانهيار ثقة المسافرين، والتهديدات المادية للبنى التحتية، والخسائر المالية الناتجة عن ذلك. وتولي اهتماماً خاصاً للضعف الاستراتيجي للمنطقة، واستجابة السلطات الإماراتية، والتداعيات الطويلة الأجل لاستراتيجيات تنويع اقتصاد الخليج.
Catalog: Экономика 
2 days ago · From Africa Online
تبحث هذه المقالة في مضيق هرمز، وهو شريان بحري ضيق يربط الخليج الفارسي بمضيق عمان، وهو ذو أهمية حاسمة لإمدادات الطاقة العالمية. استناداً إلى تحليل الخصائص الجغرافية، والإحصاءات الاقتصادية، والأحداث الراهنة من فبراير-مارس 2026، يعيد المقال بناء الأهمية الشاملة للمضيق والتداعيات الناتجة عن حصاره. يُولى اهتمام خاص بالسياق الجيوسياسي للنزاع الجاري بين إيران والتحالف الذي تقوده الولايات المتحدة وإسرائيل، بالإضافة إلى التأثير المحتمل على أسواق النفط والغاز والمنتجات ذات الصلة على مستوى العالم.
Catalog: География 
2 days ago · From Africa Online
تتناول هذه المقالة مضيق هرمز، وهو شريان بحري ضيق يربط بين الخليج الفارسي وخليج عمان، والذي يحظى بأهمية حاسمة لإمدادات الطاقة العالمية. استناداً إلى تحليل الخصائص الجغرافية والإحصاءات الاقتصادية والأحداث الجارية من فبراير إلى مارس 2026، تعيد المقالة بناء الأهمية الشاملة للمضيق وتداعيات حصاره. يُولى اهتمام خاص بالسياق الجيوسياسي للنزاع المستمر بين إيران والتحالف الذي تقوده الولايات المتحدة وإسرائيل، فضلاً عن التأثير المحتمل على أسواق النفط والغاز والمنتجات المرتبطة على الصعيد العالمي.
Catalog: География 
3 days ago · From Africa Online
زعماء أجانب نسبت التصفيتهم إلى الولايات المتحدة
4 days ago · From Africa Online
أيّ قادة الدول قتلتهم الولايات المتحدة؟
4 days ago · From Africa Online
تتناول هذه المقالة ظاهرة تورط الولايات المتحدة في عمليات القضاء على قادة أجانب، والتي حظيت باهتمام متجدد في ضوء الأحداث الدرامية لعامي 2025–2026، من خلال اختطاف رئيس فنزويلا نيكولاس مادورو ووفاة المرشد الأعلى في إيران علي خامنئي في ضربة أميركية–إسرائيلية مشتركة. بناءً على تحليل الوثائق التاريخية وتقييمات الخبراء والمعايير القانونية الدولية، يتم إعادة بناء تطور نهج الولايات المتحدة في استخدام الأساليب القسرية لتغيير النظام. يُولى اهتمام خاص للتناقض بين الحظر الرسمي على الاغتيالات السياسية والممارسة المستمرة لتطبيقها تحت تبريرات قانونية جديدة.
5 days ago · From Africa Online
في هذه المقالة يتم استعراض ظاهرة مشاركة الولايات المتحدة في عمليات لإزاحة قادة أجانب، والتي بات لها صدى جديد بسبب الأحداث البارزة في عامي 2025–2026 — خطف رئيس فنزويلا نيكولاس مادورو ووفاة الزعيم الأعلى لإيران آية الله علي خامنئي نتيجة ضربة أميركية إسرائيلية. بناءً على تحليل الوثائق التاريخية وتقييمات الخبراء والأطر القانونية الدولية، تُعاد صياغة تطور مقاربات الولايات المتحدة في استخدام وسائل القوة لتغيير الأنظمة. ويُولى اهتمام خاص بالتناقض بين الحظر الرسمي على الاغتيالات السياسية والممارسة المستمرة لها تحت ذرائع قانونية جديدة.
6 days ago · From Africa Online
هذه المقالة تبحث في المسألة الاستراتيجية الحاسمة عما إذا كانت روسيا تمتلك القدرة على تدمير الولايات المتحدة بضربة نووية أولى مع منع ردّ انتقامي مدمّر بنجاح. بناءً على تحليل استخبارات المصادر المفتوحة ومواقف القوة الاستراتيجية والتصريحات الرسمية وتعليقات الخبراء، تقوم هذه الدراسة بتفكيك الأبعاد الفنية والتشغيلية والمنهجية لهذه المسألة. يُولى اهتمام خاص ببنية القوات الاستراتيجية الروسية، وبقدرات الثالوث النووي الأمريكي وأنظمة الإنذار المبكر، ودور أنظمة الرد التلقائي مثل «Perimeter»، والإطار الأساسي للاستقرار الاستراتيجي الذي حدد العلاقات الأمريكية-الروسية لعقود.
7 days ago · From Africa Online
هذا المقال يقدم فحصاً شاملاً لصاروخ توماهوك كروز، واحد من أكثر الأسلحة الدقيقة الموجَّهة تنوعاً واستخداماً على نطاق واسع في ترسانة الأسلحة العسكرية الحديثة. اعتماداً على تحليل مصادر الدفاع الرسمية، وسجلات القتال التاريخية، والمواصفات الفنية، يعيد المقال بناء تطور هذا النظام وتصميمه والدور الاستراتيجي له. ويُولِي المقال اهتماماً خاصاً لتقنية توجيهه، وتاريخه القتالي، والتحديث الحديث إلى طرازات من فئة Block V، والتداعيات الجيوسياسية لإمكانية نقله إلى أوكرانيا.
7 days ago · From Africa Online

New publications:

Popular with readers:

News from other countries:

LIBRARY.AFRICA - African Digital Library

Create your author's collection of articles, books, author's works, biographies, photographic documents, files. Save forever your author's legacy in digital form. Click here to register as an author.
Library Partners

OXYGEN FACTOR
 

Editorial Contacts
Chat for Authors: AFRICA LIVE: We are in social networks:

About · News · For Advertisers

Digital Library of Africa ® All rights reserved.
2023-2026, LIBRARY.AFRICA is a part of Libmonster, international library network (open map)
Preserving Africa's heritage


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of affiliates, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. Once you register, you have more than 100 tools at your disposal to build your own author collection. It's free: it was, it is, and it always will be.

Download app for Android