Untersuchungen über die physikalisch-chemischen Vorgänge bei der Wasserauslaugung von Kalk-Natron-Gläsern

Abstract

Im System SiO2-Na2O-CaO wurden 23 Gläser erschmolzen und ihre Auslaugbarkeit durch Wasser nach der bekannten „Soxhlet"-Methode untersucht. Bei der Untersuchung wurden Glaspulver in der Größe 0,3 bis 0,2 mm verwendet. Die Auslaugungsprodukte wurden quantitativ ermittelt. Der Einfluß der Temperatur und der Einwirkungsdauer des Wassers wurde überprüft. Gleichzeitig wurde die elektrische Leitfähigkeit dieser Gläser im Temperaturbereich von 80 bis 150 °C gemessen. Die Ergebnisse zeigen, daß im Anfangsstadium der Auslaugung Na+ -Ionen und wahrscheinlich Ca++ -Ionen auf Grund eines Diffusionsprozesses aus dem Glas herauswandern. Bei längerer Einwirkung des Wassers und bei höheren Temperaturen tritt eine Korrosion der Oberfläche ein. Die Diffusionsgeschwindigkeit der Na+ -Ionen nimmt mit steigender Konzentration der Gläser an Na2O zu und sinkt mit zunehmender SiO2 -Menge ab. Aus der ermittelten elektrischen Leitfähigkeit der Gläser wurden die entsprechenden Diffusionskoeffizienten für Na+ -Ionen berechnet. Diese Koeffizienten sind wesentlich kleiner als jene, die aus der Auslaugbarkeit berechnet werden können. Wenn jedoch in die Beziehung von Nernst-Einstein anstelle der analytischen Na-Konzentration die elektrolytische eingeführt wird, so ergibt sich eine wesentlich bessere Übereinstimmung der Werte.