Bestimmung des Diffusionskoeffizienten von Helium in Glasschmelzen aus der Abnahme einer Blase

Abstract

Für das Schrumpfen von He-Blasen in Glasschmelzen wurde eine angenäherte, jedoch in Bezug auf das Experiment brauchbare Lösung gefunden, in der sowohl die Diffusion als auch der Einfluß der Veränderlichkeit der Blasengrenzen berücksichtigt wurden. Es wurde eine Apparatur erstellt, in der das Schrumpfen einer künstlich in eine Glasprobe gebrachten He-Blase gemessen werden konnte. Der Radius einer sich auflösenden He-Blase ist solange direkt proportional der Zeit, bis sich ein Fremdgas, das 3 bis 5% des gesamten Volumens einnimmt, störend bemerkbar macht. Der im Temperaturbereich von 936 bis 1247 °C für das Versuchsglas bestimmte He-Diffusionskoeffizient läßt sich durch die Gleichung D = 1,09 · 10^-2 exp (- 14,37 kcal/RT) cm2/s angeben. Bei einer modellmäßigen Vorstellung der He-Diffusion durch eine Glasschmelze ist sie als ein Strom aufzufassen, der verschiedene Widerstände überwinden muß. Dabei handelt es sich sowohl um Strömungswiderstände (Transport durch Poren und Hohlräume) als auch um Widerstände nach Art der Bewegung einer Kugel durch eine Flüssigkeit der Viskosität η.