Contribution to basicity of technical glass melts in relation to redox equilibria and gas solubilities

Abstract

To use the gas solubilities reported in the literature for binary or ternary silicate or borate melts to predict values for industrial glass melts, a basicity number concept was developed. Acidic values derived by cation-oxygen bond strengths multiplied by the mole fractions of the glass oxides were used to form a scale of basicity numbers for glass melts. The origin of this scale is the basicity number of boron oxide. This basicity number concept was successfully applied to gas solubility values for H₂O, CO₂, and SO₂ in binary and ternary glass melts and to the solubility of oxygen in glass melts with multivalent ions, such as iron, arsenic, antimony, cerium, chromium and manganese.

Um aus der Literatur bekannte Gaslöslichkeiten von binären oder ternären Silicat- oder Boratgläsern auf industriell gefertigte Gläser übertragen zu können, wurde eine Kenngröße für die Basizität in Glasschmelzen entwickelt. Hierzu wurden Säure/Basezahlen mit dem Molenbruch der einzelnen Oxide multipliziert und aufsummiert. Den Nullpunkt einer errechneten Basizitätsskala stellen die Werte für Boroxid dar Das Basizitätszahlen-Konzept konnte erfolgreich angewendet werden auf die Gaslöslichkeiten von Wasser, Kohlendioxid und Schwefeldioxid in binären und ternären Glasschmelzen sowie auf die Löslichkeit von Sauerstoff in Schmelzen, die polyvalente Ionen wie Eisen, Arsen, Antimon, Cer, Chrom und Mangan enthalten.