מנקודת המבט של כימיה ופיזיקה, הקשר בין לבנים עקשן AZS ויצירת בועות זכוכית

המנגנון הפיזי של לבנים עקשן AZS ויצירת בועות
המותךלבני AZSמכיל הרבה נקבוביות בפנים, והחלק הפנימי של הנקבוביות האלה מלא בגז. הרכב הגז זהה בערך לזה של האוויר, כלומר הוא בעיקר חנקן, חמצן וכמות קטנה של גז פחמן דו חמצני. ככל שזמן המגע בין לבני AZS לנוזל זכוכית גדל, עקב שחיקת משטח הלבנים, החללים הפנימיים ייחשפו, והגז שהתמלא בפנים ישתחרר במקביל ליצירת בועות.

המנגנון הכימי של חסין AZS ויצירת בועות
חומר עקשן AZS המותך מכיל יסודות טומאה שניתן לחמצן ליצירת גז, כגון פחמן, גופרית, זירקוניום קרביד, ניטריד, תחמוצת חנקן וכו'. כאשר הלבנה העקשן AZS מחוממת למעל 1400 מעלות, יסודות הטומאה הללו יעברו תגובת חמצון ליצור חנקן מקביל, פחמן חד חמצני, פחמן דו חמצני, גופרית דו חמצני וגזים אחרים.
כאשר הלבנת AZS המותכת מקוררת ומחוממת שוב, נוצרות בדרך כלל בועות חמצן ובועות משניות בנקודת המגע בין נוזל הזכוכית ללבן AZS המותכת. הסיבה לכך היא שבאופן כללי, לבני AZS יצוקות מכילות כמות קטנה (<0.3% (mass fraction)) of variable valence elements, such as iron (Fe, Fe) or titanium (Ti, Ti). These variable valence elements can change their valence state with the change of temperature, thereby completing the role of absorbing or releasing oxygen.
כאשר הטמפרטורה יורדת, משוואת התגובה ממשיכה בכיוון החיובי, מה שמסייע להיווצרות Fe3+. כאשר הטמפרטורה עולה, משוואת התגובה ממשיכה בכיוון ההפוך (תגובה הפוכה), מה שמסייע להיווצרות O2.
סיבה נוספת ליצירת חמצן היא התגובה האלקטרוכימית בין נמס הזכוכית לבין הלבנה העקשנית AZS, או התגובה האלקטרוכימית ה"מרוחקת" כאשר נמסת הזכוכית והחומרים העמידים AZS אינם במגע. מתכת אלקלית או יוני מתכת אדמה אלקליין אחראים להעברת אלקטרונים. בתגובת הסוללה הזו, יוני חמצן (O2-) בהמסת הזכוכית מתחמצנים לחמצן (O2).
נמס הזכוכית נמצא במגע עם הלבנת AZS היצוקה. הריכוז של יוני מתכת אלקלי או מתכת אדמה אלקליין בהמסת הזכוכית גדול בהרבה מזה שבחומר עקשן. בנוסף, עקב חדירת שלב הזכוכית, יוני מתכת אלו Mn+ יתפזרו לתוך החשיש. התוצאה היא שהוא מנטרל את האלקטרונים שהתפזרו לחומר עקשן AZS, תוך שמירה על ניטרליות חשמלית.