158560. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üvegből, vitrokristályos anyagból készült tárgyak fizikai és/vagy kémiai tulajdonságának módosítására
9 158560 10 alkáliföldfémsó vagy vassó (hogy csak néhány példát említsünk), klór, bróm, alkáliföldfém vagy vas szabadul fel a katódnál vagy az anódnál, feltéve természetesen, hogy az uralkodó hőmérsékleten a kezelés alatt álló . tárgy 5 némi villamos vezetőképességgel rendelkezik. A felszabadult anyag azután a diffúziógátat gyengíti. A találmány megvalósításánál egynél több elem ionjait is lehet a tárgyba vezetná vagy ab- io ból elvezetni valamely megfelelő összetételű közegből, ill. közegbe. Így pl. kálium- és lítiumionokat diffundáltathatunk nátronüvegbe nátrium-ionok helyettesítése céljából, vagy pedig lítiLumüvegben lítium- és nátríumionokat helyet- 15 tesíthetünk káliumionokkai. E módszer alkalmazásakor természetesen ügyelnünk kell arra, hogy a tárgy külső rétegeiben húzófeszültségek = ne keletkezhessenek. A találmány szerinti eljárásra alább néhány 20 példát közlünk. 1. példa: Mésznátron üveglajpot, melynek kilágyítási 25 hőmérséklete 480°, olyan fürdőbe merítettünk, amely ömlesztett sókat tartalmazott; utótobiak súlyszázalékban kifejezve 90% KNOS r-ból, 5% K2 S0 4 -iból és 5% KCl-hól alltak. A kerámiai anyagú tartályban levő fürdő regenerátorként egy különleges agyagnak, az ún. ,,Hectorite': nak részecskéit is tartalmazta, melyek K+ ionokkal volt, dúsítva. A regenerátor részecskéit szuszpendált állapotban tartottuk a fürdőnek szárnyascsavarral végzett folytonos kavarása útján. A fürdő hőmérséklete 400° volt, tehát alacsonyabb az üveg kilágyítási hőmérsékleténél. A regenerátor a fürdőben levő Na+ ionjait igen alacsony mennyiségi szinten tartotta, aminek következtében a káliumionok vándorlása az üveg felé nagy sebességgel folytatódott a két óra hosszat tartó kezelés alatt, mely időszak elteltével az üveglapot a fürdőből kivettük. Egy összehasonlító kísérletben regenerátor nélküli, de egyébként a fenti példa szerintivel azonos fürdőt használtunk és azt tapasztaltuk, hogy a káliumionok diffúziója az üvegben röviddel az eljárás megkezdése után igen kicsiny értékre lassult le, még mielőtt a fürdő NaN03 tartalma 2 súlyszázalékot elért volna. 2. példa: 480° kilágyítási hőmérsékletű mésznátron üveglapot ömlesztett sofürdőbe merítettünk, mely súlyszázalékban kifejezve 1% litiumkloridot, 80% náítriumkloridot és 19% nátriumszulfátot tartalmazott 620°-on, vagyis az üveg kilágyítási hőmérséklete fölött. Nátrium és lítium szilikofoorátjából (melyben a, litium koncentrációja 30 súlyszázalék volt) álló regeneráló anyag lebegőréteg formájában volt jelen az ömlesztett litiumsón, minthogy a regenerátor a kezelés hőmérsékletén folyékony állapotban van. A regenerátor a litiumionok kezdeti tö-30 35 40 45 50 55 60 65 ménységét a fürdőben 25 percig tartotta fenn, mely idő alatt a litiumionok mennyisége az üvegben oly, nagy volt, hogy a hűtésnél az üveg erős edzését eredményezte. Megjegyzendő, h.ogy amikor litiumionokat kell az üvegibe juttatni, azok töménységének a fürdőben nem kell oly nagynak lennie, mint az 1. példa szerint használt fürdőben szükséges káliumionok töménységének, mivel a kisebb litiumionok sokkal könnyebben diffundálnak az üvegbe. 3. példa: 1 mx 1 mx 0,003 m méretű sík üveglapot, melynek súlyszázalékos összetétele 70% Si02 14% Na2 0 13% CaO 3% Al2 0 3l ömlesztett közegibe merítettünk, mely 95 súlyszázalék KNOs -lból és 5 súlyszázalék RbCl-ból állt, hőmérséklete pedig 420° volt. Bemerítés előtt az üveget etilalkohollal mostuk, majd desztillált vízzel ismét megmostuk. Az ömlesztett közeget szárnyascsavarral kavartuk. A fürdőből időnként kivett mintákat vegyileg analizáltuk és ebből következtettünk az üvegbe diffundált K+ és Rb + ionok mennyiségére. E kísérlet után azonos viszonyok között második kísérletet végeztünk, melynél azonban az ömlesztett fürdő bentonitJagyagot is tartalmazott. Utóbbit előzetesen káliummal dúsítottuk oly módon, hogy azt 24 óra hosszat, környezeti hőmérsékleten, KCl koncentrált vizes oldatába merítettük. A felhasznált íbéntonit-fmennyiség húszszor annyi káliumot tartalmazott, mint amennyi nátrium volt jelen az üveglapban. E második kísérlet után harmadik kísérletet is végeztünk azonos viszonyok között, de azzal a különbséggel, hogy az ömlesztett sófürdő a bentoniton kívül CaO^ot is tartalmazott, még pedig a kezelendő üveg teljes felületének minden négyzetméterére számított 1 gramm menynyiségben. Egy negyedik kísérletben minden órában egy gramm CaO-ot adagoltunk a teljes üvegfelület minden négyzetméterére. v Az alábbi táblázat az üveglap két oldalán belépő káliumionok grammokban kifejezett, óránkénti mennyiségét mutatja a négy kísértet mindegyikénél: Mennyiség gramm/óra Ti CA t 3 -t—• Ti H Ti 1—f CS1'. <ri •*• 0 és I óra között 3 3 3,5 3,5 1 és 2 óra között 2 2 3,5 3,5 5 és 6 óra között 0,5 0,9 2 3,5 10 és 11 óra között 0ß2 0,05 0,5 3,5 20 és 21 óra között — 0,01 0,1 3
