Migration Properties and Structure of Phosphate Glasses Containing Alkali Metal Sulfates
- Authors: Bochagina E.V.1, Polyakova V.V.1, Sokolov I.A.1,2, Yaroshenko I.S.1
-
Affiliations:
- Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
- I. V. Grebenshchikov Institute of Silicate Chemistry – branch of the National Research Center “Kurchatov Institute” – PNPI
- Issue: Vol 95, No 1-2 (2025)
- Pages: 65-78
- Section: Articles
- URL: https://cardiosomatics.ru/0044-460X/article/view/679804
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044460X25010074
- EDN: https://elibrary.ru/AHGVWU
- ID: 679804
Cite item
Abstract
The paper investigates a set of physico-chemical properties of glasses of the M2O–MPO3, M2SO4–MPO3 (M = Li, Na) systems and glasses of the same systems in which one alkali metal was replaced by another. All compositions were obtained using mortar technology in the manufacture of the initial charge. It was found that almost all the properties of the studied glasses differ slightly in their characteristics from the properties of glasses of similar compositions obtained using solid starting components. It is shown that the electrical properties of pure phosphate and phosphate-sulfate glasses with a commensurate volume concentration of the main current carriers, alkaline cations, are close, i. e. the presence of sulfate ions in mixed glass increases the electrical parameters insignificantly. The equivalent substitution of lithium cations for sodium cations in phosphate and phosphate-sulfate glasses is accompanied by a polychelic effect – a nonlinear change in electrical parameters, and in the phosphate-sulfate system (with a close volume concentration of current carrier ions) this effect is more pronounced.
Full Text

About the authors
E. V. Bochagina
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
Email: irina.s.yaroshenko@gmail.com
Russian Federation, St. Petersburg, 195251
V. V. Polyakova
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
Email: irina.s.yaroshenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4381-9836
Russian Federation, St. Petersburg, 195251
I. A. Sokolov
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University; I. V. Grebenshchikov Institute of Silicate Chemistry – branch of the National Research Center “Kurchatov Institute” – PNPI
Email: irina.s.yaroshenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3904-3409
Russian Federation, St. Petersburg, 195251; St. Petersburg, 199034
I. S. Yaroshenko
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
Author for correspondence.
Email: irina.s.yaroshenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5775-6878
Russian Federation, St. Petersburg, 195251
References
- Минько Н.И., Биналиев И.М. // Стекло и керам. 2012. Т. 85. № 11. С. 3.
- Вайсман Я.И., Кетов А.А., Кетов П.А. // Физ. и хим. стекла. 2015. Т. 41. № 2. С. 214; Vaisman Y., Ketov A., Ketov P. // Glass Phys. Chem. 2015. Vol. 41. N 2. P. 157. doi: 10.1134/S1087659615020133
- Мартынов К.В., Захарова Е.В. // Радиоакт. отх. 2023. № 2(23). С. 63. doi 1025283/2587-9707-2023-2-63-81
- Sci Glass: Database and Information System. Version 9.0. Premium Edition. Newton: ITC, 2018. http//www.sciglass.info
- Зарецкая Г.Н. // Совр. наук. техн. 2007. № 6. С. 51.
- Бобкова Н.М., Трусова Е.Е. // Стекло и керамика. 2017. Т. 90. № 5. С. 7.
- Воронцов Б.С., Москвин В.В., Баитов Ю.В. // Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов. Тр. Х Росс. Сем. Курган, 2010. С. 38.
- Сандитов Д.С., Бадмаев С.С. // Неорг. матер. 2019. Т. 55. № 1. С. 94; Sanditov D.S., Badmaev S.S. // Inorg. Mater. 2019. Vol. 55. P. 1046. doi: 10.1134/S0020168519100121
- Жабрев В.А., Свиридов С.И. // Физ. и хим. стекла. 2003. Т. 29. № 2. С. 210; Zhabrev V.A., Sviridov S.I. // Glass Phys. Chem. 2003. Vol. 29. P. 140. doi: 10.1023/A:1023403024610
- Пронкин А.А., Соколов И.А., Нараев В.Н., Лосева М.Н. // Физ. и хим. стекла. 1996. Т. 22. № 6. С. 728.
- Соколов И.А., Ильин А.А., Устинов Ю.Н., Валова Н.А., Пронкин А.А. // Физ. и хим. стекла. 2003. Т. 29. № 3. С. 421; Sokolov I.A., Il’in A.A., Ustinov Yu.N., Valova N.A., Pronkin A.A. // Glass Phys. Chem. 2003. Vol. 29. P. 548. doi: 10.1023/B:GPAC.0000007930.11101
- Свиридов С.И., Тюрнина З.Г., Тюрнина Н.Г. // Физ. и хим. стекла. 2020. T. 46. № 6. С. 553; Sviridov S.I., Tyurnina Z.G., Tyurnina N.G. // Glass Phys. Chem. 2020. Vol. 46. P. 526. doi: 10.1134/S1087659620060267
- Ganduli M., Rao K.J. // J. Non-Cryst. Sol. 1999. Vol. 243. P. 251.
- Архипов В.Г., Иванова Л.В., Мамошин В.Л. // Ж. прикл. спектр. 1986. Т. 45. № 3. С. 460.
- Непомилуев А.М., Плетнев Р.Н., Лапина О.Б., Козлова С.Г., Бамбуров В.Г. // Физ. и хим. стекла. 2002. Т. 28. № 1. С. 3; Nepomiluev A.M., Pletnev R.N., Lapina O.B., Kozlova S.G., Bamburov V.G. // Glass Phys. Chem. 2002. Vol. 28. N 1. P. 1. doi: 10.1023/A:1014295827303
- Орлова В.А., Козлов П.В., Джевелло К.А., Балакина В.А., Беланова Е.А., Галузин Д.Д., Ремизов М.Б. // Неорг. матер. 2019. Т. 55. № 8. С. 890; Orlova V.A., Kozlov P.V., Dzhevello K.A., Balakina V.A., Belanova Ye.A., Galuzin D.D., Remizov M.B. // Inorg. Mater. 2019. Vol. 55. P. 838. doi: 10.1134/S0020168519080119
- Колесова В.А., Игнатьев И.С., Калинина Н.Е. // Физ. и хим. стекла. 1976. Т. 2. № 5. С. 400.
- Соколов И.А., Валова Н.А., Тарлаков Ю.П., Пронкин А.А. // Физ. и хим. стекла. 2003. Т. 29. № 6. С. 760; Sokolov I.A., Il’in A.A., Ustinov Yu.N., Valova N.A., Pronkin A.A. // Glass Phys. Chem. 2003. Vol. 29. P. 548. doi: 10.1023/B:GPAC.0000007930.11101
- Соколов И.А. Стеклообразные твердые электролиты. Структура и природа проводимости. СПб: Политехн. унив., 2010. С. 392.
- Chopinet M.H., Massol I.I., Barton I.L. // Glastechn. Ber. 1983. Vol. 53. N 1. P. 65.
- Добош А.Ю., Соколов И.А., Химич Н.Н. // Электрохимия. 2024. Т. 60. № 6. С. 415; Dobosh A., Sokolov I., Khimich N. // Electrochemistry. 2024. Vol. 60. N 6. P. 415. doi: 10.1134/S1023193524700071
Supplementary files
