Interaction between glass and ethanol

Abstract

The structural relationship between H₂O and C₂H₅OH molecules suggests certain similarity in their behavior. An evaluation of pertinent publications shows that this is really the case. The chemical interaction with absolute alcohol is minimal at room temperature but esterification can take place with increasing temperature accompanied by the formation of new Si-O-C bonds. Even small amounts of water lead to a predominance of reactions associated with H2O. On the other hand, ethanol causes a dilution of the water, decreasing the reaction rate. Other phenomena are determined by the OH groups which are responsible for the formation of hydrogen bonds, e.g. by adsorption. Relationships also exist for gel layers, glass electrodes, silica gels, and the sol-gel process. Physical interactions, e.g. strength, fracture velocity, abrasion, are also influenced by the molecular properties of C₂H₅OH.

Die strukturelle Verwandtschaft zwischen dem H₂O- und dem C₂H₅OH-Molekül läßt ein gewisses ähnliches Verhalten vermuten. Das ist wirklich der Fall, wie eine Auswertung einschlägiger Veröffentlichungen zeigt. Die chemischen Wechselwirkungen mit absolutem Ethanol sind bei Raumtemperatur gering, aber mit steigender Temperatur kann Veresterung eintreten unter Bildung neuer Si-O-C-Bindungen. Schon kleine Gehalte an Wasser ergeben eine Vorherrschaft der Reaktionen des H₂O. Andererseits bewirkt Ethanol eine Verdünnung des Wassers, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeiten verringert werden. Andere Erscheinungen werden durch die OH-Gruppe bestimmt, die für die Bildung von Wasserstoffbindungen verantwortlich ist, z. B. bei der Adsorption. Zusammenhänge bestehen auch mit den Gelschichten, Glaselektroden, Kieselgelen und dem Sol-Gel-Prozeß. Physikalische Wechselwirkungen, z. B. Festigkeit, Bruchgeschwindigkeit, Abrieb, werden auch durch die molekularen Eigenschaften von C₂H₅OH beeinflußt.