Über die physikalisch-chemischen Vorgänge bei der Wasserauslaugung von Glasoberflächen

Abstract

Aus sechs Gläsern verschiedener Zusammensetzung wurden Pulver der Korngröße 0,5 bis 0,3 mm hergestellt und deren Oberfläche bestimmt. Die Pulver wurden mit destilliertem Wasser ausgelaugt, wobei das Wasser ständig erneuert wurde, so dass das Glas mit den Reaktionsprodukten nicht in Berührung blieb. Nach den Versuchen, bei denen Vorbehandlung der Oberfläche, Temperatur und Reaktionsdauer variiert wurden, wurde die ausgelaugte Substanz chemisch analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass unter solchen Versuchsbedingungen mit zwei Reaktionsmechanismen zu rechnen ist. Bei tieferen Temperaturen herrscht die reine Diffusion vor, nach welcher die Alkali- und wahrscheinlich auch die Erdalkaliionen aus dem Glas entfernt werden. Mit ansteigender Temperatur tritt die Hydrolyse des Kieselsäuregerüstes in den Vordergrund, die zu einer vollkommenen Korrosion der Glasoberfläche führt. Die Diffusionskoeffizienten für K⁺ und Na⁺ wurden ermittelt und die Aktivierungsenergien sowie Aktivierungsenthalpien der Diffusionsvorgänge berechnet.