Sauerstoff-18-Diffusion in Bleigläsern

Abstract

Die Sauerstoffselbstdiffusionskoeffizienten wurden nach einem neuen massenspektrometrischen Verfahren mittels oxidisch gebundenem 18O an zwei Bleigläsern mit der Zusammensetzung (in Gew.-%) : 62 PbO, 7 K2O, 27 SiO2 und 88 PbO, 12 B2O3 gemessen. Im Temperaturbereich von 275 bis 425 °C ließen sich folgende Difusionskoeffizienten bestimmen: D = 1 ∙ 10^-10 exp ( - 12 kcal/RT)cm2/s für das Blei-Kali-Silicatglas und D = 6 ∙ 10^-10 exp ( - 11 kcal/RT)cm2/s für das Bleiboratglas. Die Ergebnisse wurden mit 18O-Diffusionskoeffizienten in anderen Glas- und bleioxidischen Systemen verglichen und auf Grund chemischer Bindungsverhältnisse gedeutet. Mit Hilfe der thermodynamisch-statistischen Theorie konnten die Wanderungsenergien des Sauerstoffs abgeschätzt werden; es wird auf eine eingefrorene „Fehlstellenordnung" geschlossen. Unter Benutzung der Nernst-Einstein-Formel kann gefolgert werden, daß die Sauerstoffselbstdiffusion im untersuchten Temperaturbereich vorwiegend atomar erfolgt.