Cтраница 1
![]() |
Химическая устойчивость оптических стекол. [1] |
Скорость разрушения стекла зависит от скорости гидролиза силикатов поверхностного слоя и скорости диффузии воды и продуктов гидролиза через защитную кремнеземную пленку ( гель кремневой кислоты), образующейся на поверхности. [2]
Скорость разрушения стекол и образования поверхностной кремнеземистой пленки в растворах кислот зависит не только от состава стекла, но и от температуры взаимодействия стекла с раствором, от термической обработки стекла [126], природы аниона действующей кислоты и других условий. Одним из основных факторов, обусловливающим скорость разрушения стекла, является концентрация ионов водорода в растворе. [3]
Скорость разрушения стекла в значительной степени определяется скоростью диффузии ионов натрия и водорода через образовавшуюся кремнеземистую пленку. [4]
Если скорость разрушения стекла значительно меньше скорости процессов диффузии, то стеклянный электрод работает как обратимый водородный или металлический электрод. Если эти скорости соизмеримы, то в процессе работы электрода в растворах создаются условия, когда выщелоченный слой приобретает локальные значения концентраций ионов вследствие накопления в нем продуктов разрушения стекла. В этом случае стеклянный электрод своим потенциалом отвечает на эти локальные значения концентраций ионов водорода или металла, т.е. практически работает необратимо, так как его потенциал не имеет прямого отношения к состоянию ионов в буферной растворе. Следует отметить, что химически устойчивые специальные электродные стекла теряют способность обратимо работать в агрессивных средах ( концентрированные кислоты, фторидные среды) или при высоких температурах, т.е. в условиях, когда скорости разрушения стекол резко возрастают. Эти факты находятся в соответствии с выше сказанным. [5]
Следовательно, скорость разрушения стекла изменяется во времени, постепенно замедляясь по мере утолщения защитной пленки кремневой кислоты. [6]
![]() |
Зависимость количества кремневой кислоты, пере. [7] |
Наличие солей в кислых или щелочных растворах может оказать большое влияние на скорость разрушения стекол. [8]
Дело в той, что характер электродного поведения определяется, как мы полагаем; отношением скоростей разрушения стекла и диффузионных процессов, протекающих в выщелоченном слое стекла. [9]
Скорость разрушения стекол и образования поверхностной кремнеземистой пленки в растворах кислот зависит не только от состава стекла, но и от температуры взаимодействия стекла с раствором, от термической обработки стекла [126], природы аниона действующей кислоты и других условий. Одним из основных факторов, обусловливающим скорость разрушения стекла, является концентрация ионов водорода в растворе. [10]
Исследования химической устойчивости ряда борофосфатных стекол показали, что в кислых средах растворение стекол с высоким содержанием борного ангидрида протекает в области диффузионной кинетики. В тех случаях, когда диффузионные ограничения скорости разрушения стекол удается устранить при соответствующей постановке оныта ( интенсивность перемешивания, среда, температура), получаемые зависимости Е - рН подчиняются уравнениям ионообменной теории. [11]
Последующее смещение потенциалов вверх с течением временя обусловлено, очевидно, интенсивным процессом выщелачивания стекла и влиянием на потенциалы электродов локального значения рН выщелоченного слоя стекла, в котором происходит накопление продуктов разрушения стекла. Предполагаемый механизм установления потенциалов во времени согласуется с результатами исследования изучаемого стекла в спнртоводных растворах, где скорость разрушения стекла значительно иеные и указанные выше процессы практически не влияв на потенциалы. [12]
Если скорость разрушения стекла значительно меньше скорости процессов диффузии, то стеклянный электрод работает как обратимый водородный или металлический электрод. Если эти скорости соизмеримы, то в процессе работы электрода в растворах создаются условия, когда выщелоченный слой приобретает локальные значения концентраций ионов вследствие накопления в нем продуктов разрушения стекла. В этом случае стеклянный электрод своим потенциалом отвечает на эти локальные значения концентраций ионов водорода или металла, т.е. практически работает необратимо, так как его потенциал не имеет прямого отношения к состоянию ионов в буферной растворе. Следует отметить, что химически устойчивые специальные электродные стекла теряют способность обратимо работать в агрессивных средах ( концентрированные кислоты, фторидные среды) или при высоких температурах, т.е. в условиях, когда скорости разрушения стекол резко возрастают. Эти факты находятся в соответствии с выше сказанным. [13]
Если Кремнефтористоводородная кислота предварительно насыщена кремнекислотой, она не может растворять дополнительные количества SiO2, обладающего той же или более низкой активностью. Стекло и другие силикаты могут, однако, разрушаться ею без перехода новых количеств SiOt в раствор. Вследствие наличия некоторого количества НРв растворе, разрушение стекла крем-нефтористоводородной кислотой должно быть более быстрым чем разрушение другими кислотами. Действительно, обычное стекло разрушается [27] насыщенной SiO2 кремнефтористоводородной кислотой. Сомнительно, однако, утверждение [27 ] о том, что стекло пирекс не подвергается действию этой кислоты даже в течение года, хотя несомненно, что скорость разрушения стекла должна существенно зависеть от его свойств. Образование просветленной пленки на поверхности стекла при действии такой кислоты также объясняется поверхностным разрушением стекла. [14]