Untersuchung der Oberflächenbeschaffenheit einiger mit Wasser ausgelaugter Gläser mit der Wasserdampfadsorption und der elektrischen Oberflächenleitfähigkeit

Abstract

Two soda-lime-silica glasses with 11 and 24 wt percent Na₂O, vitreous silica and a commercial glass were prepared in the form of thin disks. Water vapour adsorption and surface electrical conductivity at different watet vapour partial pressures were measured on samples treated for various times at various temperatures in hot water. The adsorption data were evaluated by several different methods. Treatment of a glass surface with hot watet increases surface roughness, partly by ion exchange and partly by mechanical corrosion. A gel layer is formed, the thickness of which depends on the composition of the glass and conditions of treatment. This gel layer can be characterized by the water vapour adsorption and surface electrical conductivity measurements. On a préparé des lames minces d'un verre sodocalcique à teneur élevée (24 % pondéraux) en Na₂O, d'un verre sodocalcique à faible teneur (11 % pondéraux) en alcalis, d'un verre de silice et d'un verre technique. L'adsorption de vapeur d'eau et la conductibilité électrique superficielle des échantillons ont été mesures en fonction de la pression partielle de vapeur d'eau et de la durée du traitement des verres dans de l'eau chaude à différentes températures. Les résultats des mesures d'adsorption sont obtenus par diverses méthodes. Lors du traitement à l'eau chaude d'une surface de verre, la surface est altérée en partie par échange ionique et, en partie également, par un effet de corrosion mécanique. Selon la composition chimique du verre et les conditions de traitement, une „couche de gel" plus ou moins épaisse se forme à la surface du verre. Cette couche est caractérisée avec plus de précision par les resultats des mesures d'adsorption de vapeur d'eau et de conductibilité électrique superficielle. Ein Kalk-Natronglas mit höherem Na₂O-Gehalt (24 Gew.- %), ein Kalk-Natronglas mit niedrigerem Alkaligehalt (11 Gew.- %), ein Kieselglas und ein technisches Glas wurden in Form von dünnen Plättchen hergestellt. An diesen Proben wurden die Wasserdampfadsorption und die elektrische Oberflächenleitfähigkeit in Abhängigkeit vom relativen Wasserdampfdruck und von der Behandlungsdauer der Proben mit heißem Wasser unterschiedlicher Temperatur gemessen. Die Adsorptionsergebnisse wurden nach verschiedenen Verfahren ausgewertet. Bei der Behandlung einer Glasoberfläche mit heißem Wasser wird die Oberfläche teils durch Ionenaustausch, teils durch mechanische Korrosion aufgerauht. Je nach der chemischen Zusammensetzung des Glases und je nach den Behandlungsbedingungen bildet sich auf der Glasoberfläche eine mehr oder weniger dicke „Gelschicht", die durch die Ergebnisse der Wasserdampfadsorption und der elektrischen Oberflächenleitfähigkeit näher charakterisiert wird.