玻璃的溶解度曲線

配合料的COD值不同對玻璃熔化質(zhì)量的影響玻璃的溶解度曲線在玻璃的組成及熔制工藝溫度不變的情況下，引入氧化還原性質(zhì)不同的原料，研究配合料的COD值對玻璃質(zhì)量的影響。COD值代表原料的化學(xué)需氧量，測定原理：在試樣中加入一定量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，并在強酸介質(zhì)下用銀鹽作催化劑，經(jīng)沸騰回流后，原材料（含碳物質(zhì)）中的碳被重鉻酸鉀氧化，而重鉻酸鉀中的一部分Cr6+被還原為Cr3+。用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定試樣中未被還原的重鉻酸鉀，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色變?yōu)榧t褐色為終點；由消耗的硫酸亞鐵銨的量算出第一步未消耗的重鉻酸鉀的量，再由已消耗的重鉻酸鉀的量計算樣品中還原物質(zhì)的量；即滴定時所用硫酸亞鐵銨越多，第二步反應(yīng)中代表未消耗的重鉻酸鉀越多，第一步消耗掉的重鉻酸鉀越少，原料中的還原性物質(zhì)越少，其COD值越小。根據(jù)表1的原料配比進行計算并配料，混合均勻后稱取20g進行COD測定。其中SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、CaO、SnO2分別由產(chǎn)線原料石英砂、氧化鋁粉、硼酸、氧化鎂、碳酸鈣及氧化錫引入，而SrO則由SrCO3和Sr（NO3）2引入，A是全部由碳酸鍶引入，從A到E，硝酸鍶含量越來越多，E則是全部由硝酸鍶引入，其測試結(jié)果如表2所示。表1原料配比COD值不同對玻璃熔化質(zhì)量的影響：（1）玻璃的熔化質(zhì)量，根據(jù)A與E的料方及原材料進行計算并配料。將混合均勻的配合料倒入鉑金坩堝中，室溫下放入高溫馬弗爐中，經(jīng)2h加熱到1350℃，保溫1h后，再以5℃/min的升溫速率至1650℃，保溫4h后，快速倒入已經(jīng)預(yù)熱的模具中，待玻璃樣品成型后，移入已加熱到700℃的退火爐中，保溫2h后，關(guān)爐，使樣品在爐內(nèi)隨爐冷卻。玻璃的氣泡情況見表2?？梢钥吹?，樣品C的玻璃熔制情況最差，較多的小氣泡聚集區(qū)且大氣泡多。表2玻璃的氣泡情況（2）不同COD值對玻璃熔解質(zhì)量的影響分析，1978年，Budd公布了玻璃中硫的溶解度與玻璃的氧化還原狀態(tài)有密切關(guān)系，并公布了一條Fe2+/全Fe的值與玻璃中總硫溶解度關(guān)系的曲線，結(jié)合實驗進行分析，橫坐標(biāo)Fe2+/總Fe代表還原劑/總量，即與COD的大小成正比例關(guān)系；Fe2+/總Fe總量越大，即COD值越大。而縱坐標(biāo)玻璃中硫的溶解度越大，則說明含硫氣體溶解在玻璃液中，并未形成氣泡，即在（Fe2+/總Fe）%為75%附近時，硫的溶解度最小，則說明此時玻璃中的氣泡是較多的。結(jié)合本實驗的玻璃體系，統(tǒng)計A到E玻璃中的氣泡數(shù)，并將其作為縱坐標(biāo)，將配合料中硝酸鹽質(zhì)量/總質(zhì)量作為橫坐標(biāo)，作圖如圖1所示；將氣泡數(shù)作為縱坐標(biāo)，COD值作為橫坐標(biāo)，作圖如圖2所示。圖1玻璃中氣泡數(shù)與硝酸鹽質(zhì)量/總質(zhì)量的關(guān)系圖1中，可以看到，隨著體系的氧化性增大，玻璃中的氣泡數(shù)增多，玻璃液中氣體的溶解度降低；當(dāng)硝酸鹽質(zhì)量/總質(zhì)量在4.3%附近時，氣泡數(shù)最大，即玻璃液中氣體的溶解度最?。惑w系的氧化性再增大時，氣泡數(shù)減小，玻璃液中的氣體溶解度增大，即大量的氣體溶解在玻璃液里，此時玻璃液受溫度以及氣氛影響較大，玻璃液極不穩(wěn)定，輕微的氣氛改變以及溫度變化，都有可能導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生。圖2玻璃中氣泡數(shù)與COD值的關(guān)系圖2中，橫坐標(biāo)COD值是遞減的（排除D的實驗誤差值），也代表了體系的氧化性是遞增的，可以明顯地看到，隨著COD值減小，玻璃中氣泡的數(shù)量先增大后減小，即玻璃液中氣體的溶解度先減小后則增大。通過實驗得出，對于基板玻璃的溶解過程而言：（1）配合料中隨著硝酸鹽含量的增加，配合料的COD值呈逐漸減小的趨勢。（2）配合料中，當(dāng)硝酸鹽質(zhì)量/總質(zhì)量值偏小或者偏大時，玻璃液中氣體的溶解度較大，但玻璃液不穩(wěn)定，易受溫度及氣氛影響而產(chǎn)生氣泡；而當(dāng)硝酸鹽質(zhì)量/總質(zhì)量值在4.3%左右時，玻璃液中的氣體溶解度最小，此時雖然玻璃中