Browsing by Author "Marwan, Friedrich"
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- ItemÜber die Geschwindigkeit der zur Glasschmelze führenden Reaktionen VII. Die Abhängigkeit der Einschmelzzeit des Glasgemenges von Art und Menge der durch die Gemengereaktion gebildeten Produkte(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1957) Kröger, Carl; Marwan, FriedrichZur Klärung derjenigen Faktoren, die im Anschluss an die Gemengereaktion den physikalischen Vorgang des Einschmelzens des Gemenges hauptsächlich bestimmen, werden die Einschmelzzeiten unterschiedlich abreagierter und vorbehandelter Gemenge bestimmt. Der unterschiedliche Reaktionszustand der Gemenge wird durch unterschiedlich gemischte Modellgemenge aus den möglichen Reaktionsprodukten (binären und ternäre Natron-Kalksilikate, Kalkstein bzw. gebr. Kalk) eingestellt. Als Gemengevorbehandlungsarten wurden Versinterung, Feinmahlung der Aufschlussmittel bzw. Gesamtfeinmahlung mit nachfolgender Quarzimprägnierung gewählt. Nur im letzten Falle konnten gegenüber der Einschmelzzeit des Gemenges vom technischen Normaltyp erhebliche Beschleunigungen beobachtet werden. Die Gründe hierfür werden mit Hilfe einer Analyse des Einschmelzvorganges dargelegt.
- ItemÜber die Geschwindigkeiten der zur Glasschmelze führenden Reaktionen IV. Die Druckabhängigkeit der Umsetzungsgeschwindigkeiten im quaternären System Na₂O-CaO-SiO₂-CO₂(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1955) Kröger, Carl; Marwan, FriedrichDie für die Umsetzung von Soda-Quarzmischungen festgestellte Druckabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeitskonstante k = B-a*lg p_(CO₂) ist auch für die Umsetzungen im quaternären System Na₂O-CaO-SiO₂-CO₂ gültig. Die durch die Druckminderung von 1 auf 1/5 Atm. hervorgerufene Umsatzsteigerung liegt bei den untersuchten Mischungen um Bereich von 5 - 20 Mol %. Bei äquimolaren Soda-Kalksteingehalt der Mischungen zeigen die beim Kohlendioxyddruck p_(CO₂) = 1/2 Atm. vorliegt, wenn die Umsetzung weiter fortgeschritten ist. - Die für die Doppelkarbonat-Dissoziation bei einer Kohlendioxyddruck von 1/5 Atm. gemessenen Geschwindigkeitswerte entsprechen denen, die sich aus der Temperaturabhängigkeit der bei p_(CO₂) = 1 atm. gemessenen Werte extrapolieren lassen. Der früher ermittelte Wert für die Aktivierungswärme der Kalksteindissoziation von ≈ 178 kcal/Mol dürfte somit zutreffen.
- ItemÜber die Geschwindigkeiten der zur Glasschmelze führenden Reaktionen V. Die Umsetzung von Natriumdisilikat und Disilikat-Quarz-Gemischen(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1955) Kröger, Carl; Marwan, FriedrichFür die Umsetzung von Natriumdisilikat wie auch Natriumdisilikat-Quarz-Gemsichen (Glas bzw. Sinter) mit Kalkstein konnte eine beträchtlich höhere Reaktionsgeschwindigkeit als für die entsprechend zusammengesetzten Gemische aus Soda-Kalkstein-Quarz nachgewiesen werden. Die höchsten Umsätze wie auch Reaktionsgeschwindigkeiten ergaben diejenigen Gemische, die pro Mol Kalkstein 2 Mole kristallines Disilikat, 1/2 Mol glasiges Trisilikat bzw. 1 Mol Hexasilikatsinter enthalten. Glasiges Disilikat ist reaktionsträger als kristallines. Der Gültigkeitsbereich der zur Beschreibung des kinetischen Ablaufs der Reaktionen geeigneten Formeln wird aufgezeigt, ferner die Vorraussetzungen, die es gestatten, eine vom Überschuss der wirksamen Komponente unabhängige Reaktionsgeschwindigkeitskonstante zu errechnen. Aus den für die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeiten aufgestellten Diagrammen folgt, dass hier von den aus der Quarz-Kalkstein-Soda-Umsetzung bekannten Unstetigkeitstellen nur die bei ≈ 765 °C auftritt und eine kleinere bei ≈ 795 °C. Entsprechendes gilt auch für die Temperaturabhängigkeit der pro Zeiteinheit errechneten Quadrate der Reaktionsschichtdicken. Bei Temperatur um 765 °C nehmen die Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten mit dem Molenbruch SiO₂/Na₂O bis zum Wert 3,5 etwa proportional zu, darüber bleiben sie konstant. Die erhaltenen Ergebnisse der Geschwindigkeitsmessungen lassen dann noch Schlussfolgerungen bezüglich der vorliegenden Reaktionsmechanismen zu.
- ItemÜber die Geschwindigkeiten der zur Glasschmelze führenden Reaktionen VI. Der Einfluss von Zusätzen auf die Reaktionsgeschwindigkeit eines Soda-Kalkstein-Quarz-Grundgemenges(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1956) Kröger, Carl; Marwan, FriedrichAn einem Grundgemenge aus 1 Mol Soda, 1 Mol Kalkstein und 6 Molen Quarz wurde der Einfluss verschiedener Zusätze auf die Reaktionsgeschwindigkeiten und deren Temperaturabhängigkeit an Hand der Kohlendioxydentwicklungs- und Leitffähigkeitskurven des Gemenges untersucht. Festgestellt wurde, dass ein Scherbenzusatz aufs Ganze gesehen die Abreaktion der Gemenge nicht wesentlich beeinflusst. Die Verhältnisse liegen jedoch anders, wenn Kalkstein oder ein Teil des Kalksteins durch Dolomit oder die Soda durch Pottasche oder Lithiumkarbonat ersetzt werden. Im letzten Fall wird die Reaktionsgeschwindigkeit stark erhöht, und zwar für Lithiumkarbonat mehr als für Pottasche. Diese Wirkungen sind durch die veränderten Bedingungen für die Bildung der Primärschmelzen gegeben. Die reine Flussmittelkatalyse wurde daher an Kalkstein-Quarz-Gemengen, denen verschiedene Mengen Natriumsulfat zugegeben wurden, studiert. In gleicher Weise beschleunigen Boroxyd, Borsäure und Borax die Reaktionsgeschwindigkeit des Grundgemenges, wenn auch nicht so stark wie ein Pottaschenzusatz. Hierbei erwies sich das als Hydroxyl eingeführte Wasser praktisch als ohne Einfluss auf den Reaktionsablauf. Versuche mit angefeuchteten Gemengen ergaben eine geringe (5 bis 10 prozentige) Steigerung, die auf eine Änderung der Gemengestruktur, hier als "Imprägniereffekt" bezeichnet, zurückgeführt werden konnte. Durch Verstärkung dieses Imprägniereffektes bei der Gemengeaufbereitung konnte der Umsatz des Grundgemenges bis um 20 % erhöht werden. Ferner ergab sich, dass die Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Korngröße ein Maximum durchläuft, da sie bei zu feinvermahlenem Gemenge durch Versinterung wieder vermindert wird.