Electrochemical measurement of oxygen activity in lead glass by means of a stabilized ZrO2 sensor : Part 2. Determination of the equilibrium constants in the redox systems arsenic and antimony

Abstract

The influence of the redox systems Sb³⁺/Sb⁵⁺ and As³⁺/As⁵⁺ on the lead glass refining is shown. This is achieved through the determination of the equilibrium constant, K, and the thermodynamic standard quantities, ΔG⁰, ΔH⁰, ΔS⁰, by means of chemical analysis as well as electrochemical measurement. A discussion of the results yields the thermodynamic standard quantity ΔH⁰ as determined by electrochemical measurement and the transition temperature, T, as determined by chemical analysis, in turn resulting in ΔS⁰ = ΔH⁰/T. For the redox system As₂O₃/As₂O₅ the following thermodynamic standard quantities are determined: ΔH⁰ = - 193 kJ/mol, ΔS⁰ = - 112 J/(mol K) with T = 1725 K. The respective quantities for the system Sb₂O₃/Sb₂O₅ are: ΔH⁰ = - 325 kJ/mol, ΔS⁰ = - 226 J/(mol K) with T = 1435 K.

Der Einfluß der Redoxsysteme Sb³⁺/Sb⁵⁺und As³⁺/As⁵⁺ auf die Bleiglasläuterung wird untersucht, und zwar durch Bestimmung der Gleichgewichtskonstanten K und der thermodynamischen Größen ΔG⁰, ΔH⁰ und ΔS⁰, die durch chemische und elektrochemische Messung ermittelt wurden. Die Diskussion der Ergebnisse zeigt, daß der elektrochemisch bestimmte Wert für ΔH⁰ und die chemisch ermittelte Übergangstemperatur T zu folgender Beziehung führt: ΔS⁰ = ΔH⁰/T. Für das Redoxsystem As₂O₃/As₂O₅wurden die folgenden thermodynamischen Größen errechnet: ΔH⁰ = - 193 kJ/mol, ΔS⁰ = - 112 J/(mol K) mit T = 1725 K. Die entsprechenden Größen für das Redoxsystem Sb₂O₃/Sb₂O₅ lauten: ΔH⁰ = - 325 kJ/mol, ΔS⁰ = - 226 J/(mol K) mit T = 1435 K.