Über die Geschwindigkeiten der zur Glasschmelze führenden Reaktionen V. Die Umsetzung von Natriumdisilikat und Disilikat-Quarz-Gemischen

Abstract

Für 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.