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Author: Kröger, Carl × Publisher: Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft ×

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    Über die Geschwindigkeiten der zur Glasschmelze führenden Reaktionen II. Die Umsetzung von Natriumdisilikat mit Soda und von Quarz mit Kalkstein
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1953) Kröger, Carl; Ziegler, Günther
    Die Geschwindigkeit der Umsetzung von Natriumdisilikat mit Soda ist im Bereich der Festkörperreaktion kleiner als die von Quarz mit Soda. Die Disilikatreaktion erfährt jedoch ab 840° C durch das Auftreten eutektischer Schmelzen eine erhebliche Steigerung ihrer Geschwindigkeit, so dass bereits ab 865°C Geschwindigkeiten erreicht werden, welche bei der Quarzreaktion erst ab ≈900° C auftreten. Der Einfluss der Schmelze auf den Geschwindigkeitsablauf wird an Hand der Tammann-Janderschen Beziehung und in Verbindung mit den an den reagierenden Gemengen gemessenen Leitfähigkeitswerten genauer analysiert. Als Schlussfolgerung ergibt sich, dass für den Geschwindigkeitsablauf von Reaktionen zwischen Festkörpern und Schmelzen weniger die chemischen als die physikalischen Systemgrößen bestimmend sind. - Für die Quarz-Kalkstein-Umsetzung konnte nachgewiesen werden, dass in einer Kohlendioxydatmosphäre auch im Bereich der technischen Korngrößen die Reaktionsgeschwindigkeit bei ≈800° C zwar geringe, aber zu beachtende Werte annimmt. Liegt jedoch der CO₂-Partialdruck in einem Ofen niedriger als der zugehörige Gleichgewichtsdruck der Kalksteindissoziation, so ist letztere der für die CO₂-Entwicklung allein bestimmende Vorgang.
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    Dampf- und Zersetzungsdrucke einiger an der Glasschmelze beteiligter Alkaliverbindungen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1961) Kröger, Carl; Stratmann, Jürgen
    Bei der Glasschmelze verdampft aus dem Gemenge in die Ofenatmosphäre eine Reihe - insbesondere alkalihaltiger - Verbindungen, die im Zuge des Abgases an den kälteren Teilen des Ofens bis in die Regenerativkammer hinein zu Korrosionserscheinungen führen. Es wurde daher Klärung dieser Verhältnisse die Dampf- und Zersetzungsdrucke folgender Verbindungen bestimmt: Soda, Pottasche, Kalium- und Natriumsulfat, Natriumoxyd, Boroxyd, Natrium- und Kaliumborat und ein äquimolares Gemisch der beiden Natrium-Calcium-Metasilikate. Die Messungen erfolgten nach den von A. Herlet und G. Reich angegeben und von K. G. Günther ausgebauten Verfahren, das auf der Knudsenschen Effusionsmethode basiert.
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    Über die Geschwindigkeit der zur Glasschmelze führenden Reaktionen VII. Die Abhängigkeit der Einschmelzzeit des Glasgemenges von Art und Menge der durch die Gemengereaktion gebildeten Produkte
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1957) Kröger, Carl; Marwan, Friedrich
    Zur Klärung derjenigen Faktoren, die im Anschluss an die Gemengereaktion den physikalischen Vorgang des Einschmelzens des Gemenges hauptsächlich bestimmen, werden die Einschmelzzeiten unterschiedlich abreagierter und vorbehandelter Gemenge bestimmt. Der unterschiedliche Reaktionszustand der Gemenge wird durch unterschiedlich gemischte Modellgemenge aus den möglichen Reaktionsprodukten (binären und ternäre Natron-Kalksilikate, Kalkstein bzw. gebr. Kalk) eingestellt. Als Gemengevorbehandlungsarten wurden Versinterung, Feinmahlung der Aufschlussmittel bzw. Gesamtfeinmahlung mit nachfolgender Quarzimprägnierung gewählt. Nur im letzten Falle konnten gegenüber der Einschmelzzeit des Gemenges vom technischen Normaltyp erhebliche Beschleunigungen beobachtet werden. Die Gründe hierfür werden mit Hilfe einer Analyse des Einschmelzvorganges dargelegt.
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    Kohlendioxydlöslichkeit in Gläsern
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1962) Kröger, Carl; Goldmann, Norbert
    Zur Bestimmung der CO₂-Mengen, die von einer Glasschmelze, während des Schmelz- und Läuterungsprozess aus der Ofenatmosphäre aufgenommen werden können, wurden an einer Reihe verschiedenartiger CO₂-freier Modellgläser Adsorptionsversuchedurchgeführt. Diese Gläser wurden in einer mit ¹⁴C-indizierten CO₂-Atmosphäre geschmolzen und anschließend die vom Glase absorbierten CO₂-Mengen auf Grund ihrer Strahlungsaktivität gemessen. Durch die Unterteilung des Versuchsglases in drei zur Schmelzoberfläche parallele Schichten konnte das Vordringen des Kohlendioxyds im Glas quantitativ verfolgt werden. Im binären Borsilikatgläsern, bei denen eine chemische CO₂-Bindung ausgeschlossen ist, wurden nur sehr geringe CO₂-Mengen (einige 10⁻⁶ CO₂/g Glas) gefunden. Beim Übergang zu ternären Na-Borsilikaten ändern sich diese Mengen nur unerheblichen. Auch die von einfachen Natron-Kalk-Gläsern absorbierten CO₂-Mengen liegen in der gleichen Größenordnungen. Erst bei den alkalireicheren Na-Silikaten konnte eine starke Zunahme der absorbierten CO₂-Mengen mit wachsenden Alkaligehalt beobachtet werden. Es konnte gezeigt werden, dass der CaO-Gehalt des Glases im untersuchten Konzentrationsbereich keinen oder nur geringen Einfluss auf dem CO₂-Gehalt hat. Eintscheidend ist das Molverhältnis SiO₂/Na₂O. Die Ergebnisse zeigen, dass in allen Gläsern geringe Restmenge Kohlendioxyd physikalisch gelöst sind. Der CO₂-Gehalt alkalireicherer Gläser wird eindeutig durch chemische Gleichgewichte bestimmt. Die Lage dieser Gleichgewichte sowie der Absorptionsmechanismus werden diskutiert. Aus der Abhängigkeit der gefundenen CO₂-Konzentrationen von der Absorptionsdauer und dem Diffusionsweg wurden für die CO₂-Diffusions in Gläsern einige Diffusionskonstanten näherungsweise bestimmt.
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    Theoretischer Wärmebedarf der Glasschmelzprozesse
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1953) Kröger, Carl
    Die Berechnung des theoretischen Wärmebedarfs technischer Prozesse ist grundsätzlich auf zwei Wegen möglich. Diese beiden Fälle werden kurz erläutert und aufgezeigt, welche thermochemischen Daten zu ihrer Auswertung zur Verfügung stehen müssen. Es wird ferner gezeigt, dass im Fall der Glasschmelze das vorliegende thermochemische Tatsachenmaterial heute noch nicht voll ausreicht, um der an alle solche Rechnung zu stellenden Grundforderung, dass die anzusetzenden Folgereaktionen die lückenlose Überführung des Anfangs- in den Endzustand gewährleisten, gerecht zu werden. - Dabei wird auch darauf hingewiesen, dass der übliche Nutzwärmebegriff dem Zeitbedarf der Vorgänge nicht gerecht wird. - Im Anschluss daran werden die in Frage kommenden Reaktionen sowohl für karbonatische als auch für sulfatische Gemenge besprochen und hierbei, abweichend von der bisherigen Übung, auch die Bildung der ternären Verbindungen des Systems Na₂O-CaO-SiO₂ berücksichtigt. Auch werden einige Gemengesätze durchgerechnet, 1) um den Einfluss zweier verschiedener Berechnungsweisen auf das Resultat darzulegen und 2) um zu zeigen, inwieweit unterschiedliche Gemengesätze auch einen unterschiedlichen Wärmebedarf aufweisen.
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    Über die Geschwindigkeit der zur Glasschmelze führenden Reaktionen VIII. Die Tonerdeumsetzung
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1961) Kröger, Carl; Campaña-Ros, Jorge
    Die Reaktionsgeschwindigkeit von verschiedenen Tonerdesorten (auch in Form von Bauxit) wie von Eisenoxyd mit Soda und mit Soda-Kalkstein-Gemengen wurde im Temperaturbereich zwischen ≈750 und 900 °C bestimmt und mit der Reaktionsgeschwindigkeit von Quarz verglichen. Für die einzelnen Temperaturen wurden die Reaktionsgeschwindigkeiten von Quarz verglichen. Für die einzelnen Temperaturen wurden die Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten ermittelt und aus ihrer Temperaturabhängigkeit die Aktivierungswärmen errechnet. Das Auftreten von Erstschmelzen ruft bei der Tonerde in Analogie zum Quarz eine starke Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit hervor, während dieser Effekt beim Eisenoxyd fast verschwindet.
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    Das elektrische Leitvermögen von Natron-Kalk-Silicat-Gemengen beim Fertigschmelzen Ein Beitrag zum Läuterungsvorgang
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1967) Kröger, Carl; Heckmann, Hubert
    An einem Grundgemenge aus 1 Mol Soda, 1 Mol Kalkstein und 4,8 Mol Quarz ohne und mit Zuschlägen wird im Temperaturbereich 1200 bis 1400 °C die Entbindung der letzten Gasreste durch Messung der zeitlichen Änderung des elektrischen Leitvermögens der Schmelzen verfolgt. Bei einem Sulfat-, Borax- oder Antimonoxidgehalt des Gemenges tritt auf diesen Kurven ein Maximum auf, das so gedeutet wird, daß beim „Läutern" zwei Vorgänge „Gasentbindung" und „Homogenisierung" parallel verlaufen.
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    Radiologische Bestimmung des Kohlendioxydgehaltes von Natronkalkgläsern unterschiedlichen Schmelzzustandes
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1965) Kröger, Carl; Lummerzheim, Diethard
    Zur Bestimmung der Restkohlendioxydmengen in Natronkalksilicatgläsern wurde eine radiologische Methode ausgearbeitet, die gestattete, noch Aktivitäten von 10^-8 C quantitativ nachzuweisen. Die Gläser wurden in Flußsäure gelöst und das entwickelte Kohlendioxyd in einem Füllzählrohr gemessen. Bei einer Schmelztemperatur von 900 °C wurde ein Kohlendioxydrestgehalt von 1 bis 2 · 10^-4 g/g-Glas gefunden, der mit steigender Temperatur je nach SiO2- und CaO-Gehalt in unterschiedlicher Weise bis auf Restgehalte von 1 bis 3 · 10^-6 g/g-Glas abnimmt. Diese unterschiedliche Abnahme wird durch einen Ausgleichsvorgang zweier Silicatkomplexe von unterschiedlichem Natrium- und Kalkgehalt gedeutet.
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    Über die Geschwindigkeiten der zur Glasschmelze führenden Reaktionen IV. Die Druckabhängigkeit der Umsetzungsgeschwindigkeiten im quaternären System Na₂O-CaO-SiO₂-CO₂
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1955) Kröger, Carl; Marwan, Friedrich
    Die für die Umsetzung von Soda-Quarzmischungen festgestellte Druckabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeitskonstante k = B-a*lg p_(CO₂) ist auch für die Umsetzungen im quaternären System Na₂O-CaO-SiO₂-CO₂ gültig. Die durch die Druckminderung von 1 auf 1/5 Atm. hervorgerufene Umsatzsteigerung liegt bei den untersuchten Mischungen um Bereich von 5 - 20 Mol %. Bei äquimolaren Soda-Kalksteingehalt der Mischungen zeigen die beim Kohlendioxyddruck p_(CO₂) = 1/2 Atm. vorliegt, wenn die Umsetzung weiter fortgeschritten ist. - Die für die Doppelkarbonat-Dissoziation bei einer Kohlendioxyddruck von 1/5 Atm. gemessenen Geschwindigkeitswerte entsprechen denen, die sich aus der Temperaturabhängigkeit der bei p_(CO₂) = 1 atm. gemessenen Werte extrapolieren lassen. Der früher ermittelte Wert für die Aktivierungswärme der Kalksteindissoziation von ≈ 178 kcal/Mol dürfte somit zutreffen.