玻璃耐水化学稳定性的测定

1、实验四玻璃耐水化学稳定性的测定（滴定法）School of Material Science and Engineering玻璃抵抗水、酸、碱、盐、大气等介质侵蚀的 能力称为玻璃的化学稳定性。玻璃的化学稳定性是玻璃的一个重要性质，也是hW,III衡量玻璃制品的一个重要指标。当玻璃的化学稳定性 差时，平板玻璃在仓库储存或运输的过程中就会受潮 而粘片，光学仪器玻璃会因发霉生斑而影响透光性和 成像质量，严重时甚至报废，特别是医用的包装瓶， 如药瓶、盐水瓶等，会因玻璃溶解而影响瓶中药液的 质量，甚至危及生命。因此，在这些产品的生产中必 须严格测定其化学稳定性，对于化学稳定性不合格的产品应禁止出厂。OK

2、 鮎林mihiSchool of Material Science and Engineering测定玻璃化学稳定性的方法很多,如重量法、滴定法、比色法等，目前工业上最常用的粉末法和表面法。粉末法 是在规定的粒度范围和条件下，测定玻 璃粉末的侵蚀量，表面法是在规定的测 试条件下测定玻璃制品单位表面的侵蚀 程度。本实验根据国际委员会推荐方法,釆用德国工业标准DIN12111测定玻璃 的耐水性、实验目的、要求School of Material Science and Engineering通过玻璃抗水化学稳定性的测定，了解水对玻IfJ璃的侵蚀过程，并掌握其测试方法。二、方法原理本方法根据酸碱中和

3、原理，采用强化试验，模拟 自然条件下的侵蚀过程，用粉末法进行玻璃耐水性的 测是。当侵蚀介质作用于玻璃时，玻璃就会受到侵蚀,其受侵蚀的程度取决于玻璃的组成和结构。一般工业 玻璃的组成为Na2OCaOSiO2系统,水对它的侵 蚀过程可用下面三个反应式来描述。School of Material Science and EngineeringSiONa+H+OH 交换一SiOH+NaOHOHSiOH+3/2 H+OH水化 HOSiOH OHSi(OH)4+NaOHlnSi(OH)3O-Na+H2O这三个反应互为因果，循环进行，而总的速度取决于离子交换反应式。侵蚀的结果是改变了溶液的酸碱度。OK 鮎林

4、mihiSchool of Material Science and Engineering此外，HqO分子也能对硅氧骨架直接反应,而导致玻璃网络骨架的破坏O由于大多数玻璃都具有较高的化学稳定性,这就使得完全按实际条件来测定玻璃的化学稳定 性变得很困难。因此，釆用强化实验条件的方法, 如增加试祥表面积、提高实验温度、加大侵蚀介 质的浓度等缩短测试时间。III1.水浴锅1台2.酸式微量滴定管1支3.带盖聚四氟四烯烧杯6个4.烘箱（公用）。5.钢制研钵。6.筛子（孔尺寸042mm及025mm）7.分析天平（公用）8.水银温度计（lO（TC）l支9.蹑子1把10.无水酒精11.中性蒸馆水12. 0.

5、01N标准盐酸13.甲基红指示剂（0.1%） 14.磁铁1块量筒50nU16. X5或X10放大镜四、测试步骤School of Material Science and Engineering1试样制备称取50g待测试样、用蒸馆水充分洗净，干燥后。 分成5份。每次取一份试样（约10g）在钢制研钵 （如图示）中破碎,用筛孔尺寸为0.42mm及 0.25mm标淮筛过筛，在0.42mm筛上面的玻IfJ璃试样重新破碎，过筛，直到全部通过 042mm筛。如此操作数次、每次破碎及过筛 时间都要一致，直至留在0.25mm筛上的玻璃 粉末约15g左右，移去042mm筛后再激烈筛 分5min,以便除去过细的细

6、粉末。IIIW1K fci!School of Material Science and Engineermg将042025 mm的玻璃粉末铺在光滑的白纸上，用磁铁吸去研钵上落下的铁屑。将玻璃粉末倒在倾斜光滑的木板上（其大小约为70X50cm）,用手轻敲木板的上部边缘，圆 粒即滚下。而扁粒停留在木板上弃去。将滚落下 来的玻璃颗粒撒在黑纸上，（借助放大镜）用蹑子选取大小相近的圆形颗粒，尖角的、较小的以及针状的颗粒弃去。选好的颗粒用无水酒精洗掉 粉尘，在1101200的温度下烘干，装在磨口 玻璃瓶中，存在干燥器内备用。MMSchool of Material Science and Enginee

7、ring2.操作方法: 用分析天平称取试样2.0000g三份，分别放入三个塑 料烧杯中，用量筒分别加入50ml蒸馆水，轻敲烧杯，使玻 璃粉末均匀地铺在瓶底上，盖好盖，将烧杯平稳地浸入沸水 浴中，浸入深度以过液面为限。在水浴恢复沸腾后，保持 60min,然后将烧杯浸入冷水中，迅速冷却至室温，在此过 程中，要确保烧杯盖上挥发冷凝水全部流入烧杯，并很好地 摇匀。用移液管吸取25ml溶液，置入lOOmie形瓶内，加 入两滴甲基红溶液，用0.01N盐酸标准溶液滴定至微红色。 记录消耗盐酸标准溶液的毫升数。IIISchool of Material Science and Engineering以溶液中析

8、出的Na?。含量的多少换算成每g玻璃析出Na?。的量，并确定玻璃的耐水等级。= (VVi)X 0.3099式中V滴定25ml试液所需0.01N标准盐酸的用量滴定25ml空白试液所需0.01N标准盐酸的用量(ml)；五、测试结果表示Na?。含量按下式计算：Na2Omg / g玻璃=001N X (VVx) X 30.9930.991毫克当量所含Na?。毫克数。将三份试样的结果取平均值，按下表确定玻璃水解等级。玻璃水解等级水解等级消耗0.01N HCI(ml)/g玻璃析出Na2Omg/g玻璃10-0.100-0.03120.10 以上 0.200.031以上-0.06230.20 以上 0.850.062以上0.26440.85 以上 2.000.264 以上 0.6252.00 以上 3.500.62 以上 1.08School of Material Science and Engineering一般不考虑玻璃密度对有效表面积的影响，如果玻璃密度小于2.30g/cm彳或大于 27g/ cm3,为了保持一定的样品表面积， 则需要对样品称量进行修正。测试所用去离子水不得含重金属离子，电导率须在lxlO-4/Qcm以下。使用前要在石 英容器中煮沸除去二氧化碳。School of Material Science and Engineering六、测