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堿對玻璃的侵蝕機理
 發布時間:2013年04月30日 瀏覽:6319
硅酸鹽玻璃一般不耐堿,堿對玻璃的侵蝕是通過OH-破壞硅氧骨架(即≡Si-O-Si≡)而產生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間成直線關系。但玻璃受侵蝕不僅僅與OH-的溶度有關,而且由于陽離子的種類不同,侵蝕程度也不相同。

在相同PH的堿溶液中,不同陽離子的堿侵蝕強度順序:

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

在堿的侵蝕中,陽離子對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階段:

第一階段:堿溶液中的陽離子首先吸附在玻璃表面上。

第二階段:由于陽離子有束縛其周圍OH-的作用,因此,當陽離子吸附在玻璃表面的同時,玻璃表面附件的OH-溶度相應增高,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,產生-Si-O-群,最后變成了硅酸離子。有時它和吸附在玻璃表面的陽離子形成硅酸鹽,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鍵的強度有關。隨著R+R2+半徑的增大,玻璃的耐堿能力降低。高場強、高配位的陽離子能提高玻璃的耐堿性。


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