Published June 1990 | Version v1
Journal article

Leaching studies of soda-lime-silica glass using deuterium- and 18O-enriched solutions

  • 1. Frankfurt Univ. (Germany, F.R.). Inst. fuer Kernphysik

Description

With a glass of composition (in mol%) 74 SiO2,16 NaO, 10 CaO, various leaching experiments were conducted, in which besides solutions of normal isotopic composition deuterium- and 18O-enriched solutions were used. The concentration profiles of deuterium, hydrogen, and 18O in the sample were measured with nuclear analyzing techniques. A distinct H/D isotope effect was observed, showing that hydrogen takes part in the rate-determining step of leaching. The measured ratio of 18O uptake to hydrogen uptake during leaching gives evidence for exchange of oxygen between the glas network and water molecules contained in the leached layer. From measurements on the exchange of hydrogen and oxygen between solution and leached layer, a high mobility of water molecules in the leached layer and evidence for condensation of silanol groups was found. (orig.)

Abstract (German)

Mit einem Glas der Zusammensetzung (Stoffmengenanteil in %) 74 SiO2, 16 Na2O, 10 CaO wurden Auslaugexperimente durchgefuehrt, in denen ausser Loesungen mit normalen Isotopenverhaeltnissen auch deuterium- und 18O-angereicherte Loesungen benutzt wurden. Die Konzentrationsprofile von Deuterium, Wasserstoff und 18O wurden mit kernphysikalischen Analysenmethoden bestimmt. Die Beobachtung eines ausgepraegten H/D-Isotopie-Effekts belegt, dass Wasserstoff am geschwindigkeitsbestimmenden Schritt der Auslaugung beteiligt ist. Das gemessene Verhaeltnis von 18O- zu Wasserstoff-Einlagerung gibt Hinweise auf den Austausch von Sauerstoff zwischen Glasnetzwerk und Wassermolekuelen in der Auslaugschicht. Messungen zum Austausch von Wasserstoff und Sauerstoff zwischen Loesung und Auslaugschicht zeigen eine hohe Beweglichkeit von Wassermolekuelen in der Auslaugschicht an und lassen auf die Kondensation von Silanolgruppen schliessen. (orig.)

Additional details

Publishing Information

Journal Title
Glastechnische Berichte
Journal Volume
63
Journal Issue
6
Series
Glastech. Ber.
Journal Page Range
154-162
ISSN
0017-1085
CODEN
GLBEA