185456. lajstromszámú szabadalom • Vízálló ortofoszfát üveg
185 456 2 A találmány tárgya vízálló ortofoszfát üveg, melynek foszfor-pctUoxid tartalma 30 — 50 tömeg %, sűrűsége: 2,459-2,588 g/cm3. A találmány szerinti üveg a környezetvédelemben alkalmazható, A vízben nem oldódó üvegből 5 fizikai műveletekkel olyan mesterséges lebegőanyag állítható elő, amelyből neutronakovációval kis felezési idejű anyag képződik, amellyel sugárzása révén felszíni vizek mozgása követhető nyomon. Mint ismeretes, az üveg olyan szervetlen anyag, 10 amely rideg alacsony és plasztikus magas hőmérsékleten, optikailag izotrőp, a különböző hullámhosszúságú fényt átbocsátja, nem kristályos — definiált röntgenvonalai nincsenek - szerkezeti elemei polimerizációra ill. aggregációra erősen hajla- i[. mosak, fizikai állapotát tekintve a folyékony és a szilárd állapot közé sorolható. (Dr. Lőcsei Béla: Vegyipari korrózióálló szerkezeti anyagként alkalmazható üvegek és vitrokerámiák. Mérnök Továbbképző Int. 4496 Bp. 1966.) 23 Az üvegek összetétele rendkívül változatos, sokszor igen bonyolult és a periódusos rendszer csaknem minden eleme részt vesz a különböző üvegtípusok kialakításában. Az egyes ionok az üveg felépítésében igen eltérő szerepet töltenek be, amelyet "’5 elsősorban az elemek vegyértéke, ionsugara és ionpotenciálja (vegyérték és ionsugár aránya) határoz meg. Az üvegképzésben résztvevő elemek: a) egyvegyértékü (alkáli) elemek: Li, Na, K, Rb, 30 Cs; sem egymagukban, sem egymással nem képesek üveget alkotni. Ionos kötést képeznek, az oxigén és az alkáli ionok közötti kötőerő kicsi. Kicsi a töltésük és nagy a koordinációs számuk b) földalkáli fémek kélvegyértékü elemei: 35 b. 1. módositók: Ca, Sr, Ba. Az oxigénhez erős kötés kapcsolja ezeknek az ionjait b. 2. háiózatképzőszerű elemek (Be, Mg). Négyes koordinációval rendelkeznek. Oxidjaik azonban önállóan üveget nem képeznek. Hálózatképző sze- 40 repük mennyiségi hatáshoz kötődik c) legalább háromvegyértékü elemek: c. 1. hálózatképőzőszerü elemek (Al). Bizonyos mennyiségig és az összetételtől függően négyes koordinációban is szerepelhetnek az üvegszerkezet- 45 ben. Nagyobb mennyiségben hálózatképző helyzetbe kerülnek 6-os koordináció számmal c.2. hálózatképzők (Si, B, P). Önállóan is képesek üveget alkotni. Ebben azoxidok kovalens kötése jelentős szerepet játszik. Erős hajlamot mutat- 50 nak polimerizációra. Kis ionrádiuszuk van, nag> töltéssel rendelkeznek, koordinációs számuk 3 vagy 4. Ezek az elemek növelik az üvegszerkezet stabilitását. A nem nemesgázszerü elemek hálózatképzőkkel 55 együtt képesek üvegszerkezetet létrehozni, pl.: TI és Pb. Egyes elemek fotoszenzitív tulajdonságokat adnak az üvegnek (Cu, Ag, Au), mások hálózatképzőszeriiek (Zn, Cd) vagy hálózat képzők (Gc). çq A változó vegyértékű elemek: TI, Pb, Ui csökkentik az üvegek felületi feszültségét és a rugalmassági modulust, növelik a törésmutatót. Az ln, Sn, So, As az előzőnél gyengébb mértékben rendelkeznek hasonló tulajdonságokkal. 65 Az átmeneti elemek változó vegyértékkel szerepelhetnek, mint a Fe, Mn, Mo. Egy részük erős mirteralizációs hatást fejt ki, mint W, Pt, Pd, Ti és Zr, és javítja a kémiai ellenállóképességet. A V, Mc és W csökkenti az üvegek felületi feszültségét. A Mn, Cr, Fe, Co, Ni szinezőhatásukról ismert. A ritkaföldfémek három vegyértékűek és az üveget általában színezik. Az anionok közül elsősorban az O, S, Se, Te tölt be fontos szerepet a2 üvegek kialakításában. A halogének közül a fluornak van szerepe az üvegösszetételekben. (Dr. Lőcsei Béla: Vegyipari Korrózióálló szerkezeti anyagként alkalmazható üvegek és vitrokerámiák. Mérnök Továbbképző Int. 4496. Bp. 1966.) A gyakorlatban rendkívül változatos a foszfortartalmú üvegek alkalmazhatósága a következő területeken: optikai-, ultraibolyafény számára átjárható-, lézerüvegek doziméter üvegek üvegszál gyártása félvezető üveg előállítása műanyag tűzállóvá tétele foszfátüveg-adalék bekeverésével hidrogén-fiuoridnak ellenálló szerkezeti anyag (Fluorex) saválló (salétromsav) üveg termokróm üvegkerámia-bevonat fémfelületre radioaktív hulladék lekötése különleges cement készítése A foszfortartalmú üvegekben a P205-tartalom néhány mól %-tól 75 mól %-ig változhat. Fokozott ellenállóképességü foszfátüvegekben 50-75 mól % P205 szerepel további hálózatképző (Bz03, Si02), módosító (alkáli-, földalkáli és egyéb) oxidokkal együtt (2328923 és 2306458 sz. NSZK; 447378 sz. szovjet szabadalmi leírások). A foszfátüvegeknél általában nem feltétel a vízállóság. Az üvegeknél felhasználástól függően változik a vízoldhatatlanság iránti igény. Az üvegek vízzel szembeni eilenállósógának egyik vizsgálati módszere (darapróba) szerint 4 ml 0,32-0,50 mm üvcgdarából vízzel 5 órás forralás során kioldott majd bepárolt szárazanyag mennyisége szolgáltat alapot a hidrolitikaí osztályba soroláshoz: Darapróba :5 óra, 100 °C 4 ml üvegből kioldódott szárazanyag (mg) * II. Hidrolitikaí osztályok I. Teljesen ellenálló üveg (leg-0- 10 jobb minőségű ampulla üveg) II. Ellenálló üveg (ampullaüveg,vízállásmutató csövek) 2
