Untersuchungen über das Verhalten von Kalk-Natrongläsern in verdünnten Säuren

Abstract

Es wird eine neue Methode beschrieben, bei der unter Verwendung von Glasfolien neben dem austretenden Alkali auch UR-spektroskopisch das eintretende Wasser bestimmt wird. Die Extinktionskoeffizienten für die UR-Banden bei 3 und 6,2 µm werden ermittelt. Versuche mit einem Kalk-Natronglas ergaben, daß die Umsätze proportional √t sind. Mit dem Proton H⁺ wandern H₂O-Moleküle in das Glas. Außerdem entstehen H₂O-Moleküle durch Kondensation der Si-OH-Gruppen. Es bildet sich eine Gelschicht mit konstanter Zusammensetzung, die neben den H₂O-Molekülen noch einen restlichen Na₂O-Gehalt aufweist. Der Übergang zwischen Gelschicht und Grundglas ist steil und S-förmig; er wandert nach √t in das Glas hinein. Versuche mit DC1-Lösungen ergaben deutlich geringere Umsätze. Aus diesem Isotopeneffekt ist zu folgern, daß nicht die Alkaliionen, sondern die Protonen die Geschwindigkeit der Auslaugung bestimmen. Investigations of the behaviour of soda-lime-silica glasses in dilute acids A new method of determining the alkali extracted from glass foils and the water — by infrared spectroscopy — diffused into glass foils is described. The extinction coefficients of the bands at 3 and 6,2 µm were determined. Experiments with soda-lime-silica glass showed that the amount extracted was proportional to √t. Water molecules diffuse into the glass accompanying protons but may also be produced by condensation of Si-OH groups. A gel layer is formed which has a constant composition including a residual Na₂O content as well as H₂O molecules. The transition between the glass and the gel layer is steep and S-shaped and moves into the glass at a rate proportional to √t. Experiments with DCl solutions gave distinctly lower rates of extraction. From this isotope effect it must be concluded that the protons and not the alkali Ions determine the rate of extraction. Etudes du comportement des verres sodocalciques dans les acides dilués On décrit une nouvelle methode qui, grâce à l'utilisation de feuilles de verre, permet non seulement de doser les alcalis dégagés mais également de déterminer par spectroscopie IRnl'eau introduite. On calcule les coefficients d'extinction correspondant aux bandes IR à 3 et 6,2 µm. Des essais effectués sur un verre sodocalcique ont montré que les quantités échangées étaient proportionnelles à √t. Des molécules de H₂O migrent avec le proton H⁺ dans le verre. D'autres molécules de H₂O se constituent par condensation des groupes Si-OH. Il se forme une couche de gel de composition constante qui, en plus des molécules de H₂O, renferme encore du Na₂O résiduel. La transition entre la couche de gel et le verre de Base est brusque, et se traduit par une courbe en S. La zone de transition se déplace vers l'intérieur du verre proportionnellement à √t . Des essais effectués avec des solutions de DCl ont donné des réactions nettement plus faibles. De cet effet isotopique, an peut conclure que ce ne sont pas les ions alcalins, mais bien les protons qui contrôlent la vitesse de lixiviation.