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堿對(duì)玻璃的侵蝕機(jī)理
 發(fā)布時(shí)間:2013年04月30日 瀏覽:6731
硅酸鹽玻璃一般不耐堿,堿對(duì)玻璃的侵蝕是通過OH-破壞硅氧骨架(即≡Si-O-Si≡)而產(chǎn)生Si-O-群,使SiO2溶解在溶液中。所以在玻璃侵蝕過程中,不形成硅酸凝膠薄膜,而使玻璃表面層全部脫落,玻璃侵蝕的程度與侵蝕時(shí)間成直線關(guān)系。但玻璃受侵蝕不僅僅與OH-的溶度有關(guān),而且由于陽(yáng)離子的種類不同,侵蝕程度也不相同。

在相同PH的堿溶液中,不同陽(yáng)離子的堿侵蝕強(qiáng)度順序:

Ba2+Sr2+>>NH4+Rb+Na+Li+NCH34+Ca2+

在堿的侵蝕中,陽(yáng)離子對(duì)玻璃表面的吸附能力,有很大的影響。另外,侵蝕后玻璃表面形成的硅酸鹽在堿溶液中的溶解度,對(duì)玻璃的侵蝕也有較大的作用。玻璃受堿侵蝕的過程可分如下三個(gè)階段:

第一階段:堿溶液中的陽(yáng)離子首先吸附在玻璃表面上。

第二階段:由于陽(yáng)離子有束縛其周圍OH-的作用,因此,當(dāng)陽(yáng)離子吸附在玻璃表面的同時(shí),玻璃表面附件的OH-溶度相應(yīng)增高,起著“攻擊”和斷裂玻璃表面硅氧鍵的作用。

第三階段:-Si-O-Si-骨架破壞后,產(chǎn)生-Si-O-群,最后變成了硅酸離子。有時(shí)它和吸附在玻璃表面的陽(yáng)離子形成硅酸鹽,并逐漸溶解在堿溶液中。Ca(OH)2溶液的侵蝕能力之所以非常小,其原因就在于被侵蝕的玻璃表面生產(chǎn)溶解度小的硅酸鈣的緣故。

此外,玻璃的耐堿能力,還與玻璃中含有的各種R-O鍵的強(qiáng)度有關(guān)。隨著R+R2+半徑的增大,玻璃的耐堿能力降低。高場(chǎng)強(qiáng)、高配位的陽(yáng)離子能提高玻璃的耐堿性。


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