Cтраница 2
Кеппелер 136 специально подчеркнул, что поверхностное натяжение в полиэвтектических расплавах приводит к типичному явлению спекания. [16]
Рабочий интервал для стекла определяется временем 15, в течение которого стекло остается пригодным к формовке. Это время не может определяться одной лишь вязкостью. Кеппелер и Кернер16 подчеркивали, что недостаточно определить температуру, отвечающую вязкостям т ] 103 и 106 пуаз. [17]
Вышеуказанные исследователи считают причиной ухудшения химической устойчивости поверхности стеклянного изделия миграцию щелочей к поверхности при отжиге. Согласно теории Гиббса, вещества, понижающие поверхностное натяжение, концентрируются на поверхности. По мнению Кеппелера и Рексера, большая вязкость при низких температурах мешает перемещению щелочей к поверхности. Лишь при температуре отжига, благодаря большой подвижности щелочей, эта возможность осуществляется. [18]
По вопросу о причинах изменения химической устойчивости в результате термической обработки существуют различные мнения. Рексер находит, что различная выщелачиваемость порошков закаленных и отожженных стекол вызвана наличием натяжений в первых. Таких же взглядов придерживается Кеппелер, который рассматривает процессы отжига и закалки как сопровождающиеся образованием и разложением солей и динамическими аллотропическими превращениями. Бергер связывает изменение химической устойчивости стекла при закалке со структурой стекла: ослаблением силы связи между атомами металла и кремнекислородными тетраэдрами, увеличением расстояния металл-кислород. Подтверждение своих взглядов автор находит в замеченном им уменьшении плотности закаленных стекол. [19]
Этот вопрос должен решаться различно в зависимости от того, рассматриваются ли реакции внутри стекла или только на его поверхности. Значительная выщелачиваемость слабо отожженного стекла по сравнению со стеклом хорошо отожженным объясняется повышенной диссоциацией и пониженной ассоциацией в более труднорастворимые комплексы в закаленном стекле ( см. А. Говоря о реакциях на поверхности стекла, Кеппелер, однако, указывал на то, что в процессе отжига происходит миграция щелочей из массы стекла к его поверхности, что уменьшает его стойкость после отжига, если последний проводился в полностью закрытой печи. Рек-сер 70 наблюдал подобное увеличение щелочности стекла, влияющее на выщелачивание; он сошлифовывал поверхностный слой и анализировал его. [20]
Вследствие того что вязкость стекол, содержащих глинозем, повышается, имеет значение свойство расплавов интенсивно вспениваться9, когда к ним для осветления прибавляют сульфат. Конечно, это явление причиняет много хлопот в практике стекловарения. Кеп - пелер10 считал, что поверхностное натяжение стекла имеет существенное значение в процессе реакций осветления. Однако позднее Кеппелер и Альбрехт11 показали, что поверхностное натяжение стекла из-за присутствия двуокиси углерода или серы изменяется не резко, следних в вакууме ( см. С. [21]
Мерой химической устойчивости может служить количество вещества, перешедшего из стекла в раствор, определяемое путем выпаривания аликвотной части раствора, высушивания и взвешивания сухого остатка. Результаты выражаются в миллиграммах сухого остатка, отнесенного ко всему объему раствора. Известны разновидности этого метода, предусматривающие размер зерна и испытуемого порошка, величину навески и некоторые детали условий проведения опытов. Так, например, по методу Кеппелера применяется 20 г стеклянного порошка, просеянного между ситами с 900 и 2500 отв. Метод германского стекло-технического общества предусматривает использование для опытов 4 см3 порошка, просеянного между ситами с 144 - 400 отв. [22]
Взаимодействие с газами поверхности стекла имеет место при отжиге в пламенных печах. В литературе высказывается единодушное мнение о положительном эффекте в отношении химической устойчивости при отжиге в присутствии печных газов. Признаком имеющей место реакции является наличие налета на поверхности стеклянных изделий при отжиге. Хороший отжиг многими заводскими работниками оценивался по присутствию этого налета, который при ближайшем рассмотрении оказывается в основном состоящим из сульфата натрия. Кеппелер приписывает улучшение свойств поверхности стекла при отжиге исключительно действию печных газов. [23]
Оказалось, что содержание полевого шпата и температура конечного отжига имеют решающее значение для величины линейного расширения. Добавление углекислого кальция к шихте противодействует расширениюлТак - же благоприятно на коррозионную стойкость влияет уменьшение пористости и поверхности, которые доступны коррозии под действием водяного пара. II, § 59) настолько плотна, что ее набухание протекает медленно. Состав изделий, выражаемый молекулярным отношением R2O3: RO, во многом определяет размер набухания: максимальное набухание происходило при отношении 1: 1, а экстрагирование производилось соляной кислотой. Кеппелер и Пангелс считали, что набухание представляет собой поверхностную адсорбцию и что оно относится к типу пермутоидного всасывания, так как у пермутитов при добавлении извести также уменьшается обмен основаниями. [24]
Стекло имело следующий состав, выраженный в вес. CaO - 8.44, MgO - 0.18, Na2O - 15.47, K20 - 3.47. Значение выщелачиваемости, выраженное в мг Na20 в 100 мл раствора, для неотожженного стекла составляло 82.5, в то время как для отожженного оно равнялось 72.2. Таким образом, наблюдалось некоторое снижение выщелачиваемости стекломассы отожженных колб. Лебер ( Lober, 1928), изучавший поведение стекломассы отожженных и неотожженных колб методом Фишера-Теполя, нашел, что химическая устойчивость порошка из отожженных открытых колб значительно выше неотожженных. Стекломасса отожженных закрытых колб в этом отношении занимает промежуточное положение. Кеппелер не наблюдал разницы в химической устойчивости стекломассы колб отожженных в открытом и закрытом виде и не может дать объяснение этому явлению, наблюдавшемуся Лебером. Рексер ( Rexer, 1930) считает, что закаленное стекло выщелачивается в большей мере, чем отожженное, в силу того что порошок, приготовленный из закаленного стекла, обладает большей суммарной поверхностью. О величине поверхности автор судил по адсорбции света, однако разница этой величины для порошков закаленных и отожженных незначительна. [25]
Если рассмотреть влияние на поверхность стекла собственно термической обработки в условиях нейтральной атмосферы, то по этому вопросу существуют две точки зрения. Ряд исследователей, базирующихся на экспериментальных данных Кеппелера, Лебера и Рексера, считает, что при отжиге в нейтральной атмосфере поверхность стекла обогащается щелочами, что приводит к ухудшению химической устойчивости ее. Выщелачиваемость, выраженная в мг Na20 на 1 м2, для отожженных запаянных колб в среднем составляла 42.5 вместо 29.9 для неотожженных. Автор изучал влияние многократного отжига на химическую устойчивость стеклянных изделий с целью выяснения возможности перевода плохих стекол низких классов в высшие. Лебер, как и Кеппелер, приводит данные, характеризующие ухудшение химической устойчивости поверхности колб и пробирок, если отжиг производился без доступа газов. Однако, как видно из табл. 7, разница в выщелачиваемости отожженных в закрытом виде колб и неотожженных невелика, а для 1 - й экстракции вообще никакой разницы не наблюдалось. [26]