Zur Wasserabgabe von Natriumsilikatgläsern

Abstract

Aus Löslichkeitsmessungen in Abhängigkeit vom Alkaligehalt und aus Infrarot-Absorptionsmessungen ist bekannt, dass für den Einbau des Wassers in Alkalisilikatgläsern mindestens zwei Lösungsmechanismen bestehen: 1. Der Einbau des Wassers in Form von Molekülen und Si-OH-Gruppen, 2. die Bildung von Protonenbrücken zwischen OH-Gruppen und Trennstellen-Sauerstoff. An einer Reihe einfacher Natriumssilikatgläser mit Na₂O-Gehalten von 7 bis 40 Mol-% wurden durch Entgasung im Vakuum und Partialdruckmessung der entwickelten Gase die freigesetzten Wassermengen bestimmt. Bei einem Na₂O-Gehalt von 20 Mol-% ergibt sich ein Minimum der gelösten Wassermengen. Der aus den Gasabgabemessungen errechnete Diffusionskoeffizient des Wassers steigt bei einer Temperatur von 900 °C mit dem Alkaligehalt. Bei 550 °C hat er aber bei einem Na₂O-Gehalt von 20 Mol-% ein Minimum. Im Temperaturbereich zwischen 500 und 900 °C wird die Wasserabgabe durch eine einzige Aktivierungsenergie bestimmt.