химический каталог




Эмаль и эмалирование

Автор А.Петцольд, Г.Пёшманн

де е — коэффициент экстинкции (для определенных длин волн ои постоянен).

Экстинкция Е для цветных стекол с разными пигментами имеет аддитивный характер.

Взаимосвязи между строением и окраской стекла можно описать, используя теорию лигандных полей (Хартман, Шефер, 1954; БемфорД, 1962). Проблему ионной окраски стекла подробно рассмотрел Рейль (1967).

48

3.6. Зависимость сопротивляемости химическому воздействию от структуры .

Стекло и эмаль термодинамически неустойчивы к действию водных растворов. Часто за устойчивость принимают исключительно низкую скорость реакции. Воздействие кислот, щелочей и воды происходит по разным химическим механизмам. Кинетика этих процессов весьма схематично представлена на рис. 3.12.

Общее различие в химическом сопротивлении наблюдается между быстро н медленно охлажденными стеклами и эмалями.

Вследствие малой плотности, малой степени структурирования и рыхлой структуры резко охлажденное стекло (эмалевая

s I / | / фритта) проявляет меньшую

S 10Q/ ._? стойкость к химическим воздей™ T.'E /ствиям, чем хорошо охлажденное стекло. Это не относится к эмалям, глушеным осаждением. Кристаллизация глушащей фазы (например, ТЮ2) обусловливает образование менее стойкой ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ г матрицы, поскольку Ti4+ в расРис. 3.12. Кинетика химического воз- ТВ0Ре Улучшает СТОЙКОСТЬ, а действия иа эмаль при разиых уело- ОСЭЖДеННЫЙ ТИТЭН — Не улучВИЯХ" , у-\

/-щелочь. Н,РО„ плавиковая кис- "1аеТ (СМ- ТаКЖе СвеТЛОВ И Др.,

лота; 3 — кислота, жидкая фаза; 3— 1980).

кислота, вода, паровая фаза или те- v

кушая вода, постоянно обновляемая; ЛИМИЧеСКОе СОПрОТИВЛвНие

^TrV-""^,^ l?&?Ii зависит ЪТ Разделения фаз в

воды от температуры стекле, которое тоже неблагоприятно влияет на стойкость [исследования эмалеподобных стекол (Кук и Пол, 1978) н эмалей (Хельмольд и Цопф, 1983)].

3.6.1. Воздействие кислоты

Если отвлечься от растворяющего действия горячей фосфорной кислоты (образования силициловых фосфатов) и плавиковой кислоты (упрощенная реакция Si02+3H2F2 = H2SiFe+2H20), то воздействие кислот в общем представится как обмен преимущественно щелочей, содержащихся в эмали, на водородные ионы кислоты:

I I

—Si—О— Na + Н„0* =г* Na+ -\ Si—О—Н + Н20.

I I

Обмен возможен в результате диффузионной способности катионов. Она и диффузия протонов (Шольце, 1977 Ь) или ио-60 нов Н30+ (Эрнсбергер, 1980; Цонг и др., 1981) определяют процесс выщелачивания, который при нормальных условиях протекает пропорционально квадратному корню из времени. Ионы щелочноземельных металлов почти не участвуют в обмене, так как их диффузионная способность примерно в 10 раз меньше диффузионной способности щелочей.

По такому же закону протекает одновременно диффузия в стекло молекул Н20 (Шольце и др., 1975). В жидкой фазе возникает на поверхности малощелочной кремнеземный слой, содержащий воду, который в сочетании с ингибирующим действием раствора, насыщенного диоксидом кремния (Гершель-ман, 1965; Пёшман, 1969 а; Лоренц, 1982 а), препятствует дальнейшему агрессивному действию воды. Этот химизм справедлив только для обычных температур и давлений; о поведении в других условиях см. раздел 22.8 (см. также рис. 3.12).

Согласно сказанному, воздействие кислоты однозначно зависит от состава эмали и определяется прочностью связей ионов и прочностью или разрыхлением стеклянной структуры. Высокощелочные эмали, таким образом, слабо противостоят химическому воздействию; коррозия подавляется путем внедрения оксидов Si02, ТЮ2, СаО, А120з и частично В203. Неожиданное действие СаО объясняется (Дитцель, 1981) тем, что Са2+ в пустотах связан относительно

прочно и препятствует диффузии иоиов натрия и водорода. Сделанные из этого выводы соответствуют также дифференцированному выщелачиванию отдельных компонентов эмали (рис. 3.13). Прочие систематические зависимости указаны в работе Геше (1958).

3.6.2. Воздействие щелочи

Сильное воздействие щелочей объясняется химической реакцией ионов ОН- с каркасом [Si04] по схемеSi—О—Si hOH"Si—О— + НО—SiI I

Результатом является расщепление стеклянной сетки, образование растворимых силикатов и растворение стекла; этот процесс — по сути реакционное разрушение, протекающее во времени приблизительно по линейному закону.

51

При воздействии щелочей структура стекла и его химический состав играют важную роль; здесь действуют вначале те же структурные аспекты, что и при действии кислот. Щелоче-устойчивость можно улучшить путем добавок CaO, MgO, ZnO, Si02, Zr02, В203 и А120з (однако о достижении прочности в щелочной среде при этом говорить еще нельзя). Для малокремнеземистых эмалей, подобных инвертным стеклам, при слабом воздействии щелочи наблюдается образование поверхностных слоев из гидроксидов, например щелочноземельных металлов, алюминия и циркония.

3.6.3. Воздействие воды

Ниже температуры кипения вода воздействует на стекло и эмаль обычно очень медленно, но все же заметно. Воздействие проявляется по комбинированному механиз

страница 16
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221

Скачать книгу "Эмаль и эмалирование" (6.29Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы холодильщиков в чите
конфетки с надписями
разделочные доски fissler
иван дорн 8 декабря купить билеты

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)