CS231858B1 - Základní boritokřemičitó sklo pro výrobu mikroporózního skla - Google Patents
Základní boritokřemičitó sklo pro výrobu mikroporózního skla Download PDFInfo
- Publication number
- CS231858B1 CS231858B1 CS832163A CS216383A CS231858B1 CS 231858 B1 CS231858 B1 CS 231858B1 CS 832163 A CS832163 A CS 832163A CS 216383 A CS216383 A CS 216383A CS 231858 B1 CS231858 B1 CS 231858B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- glass
- microporous
- production
- basic
- pore size
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 title claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 15
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 239000006121 base glass Substances 0.000 description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDJWZONZDVNKDU-UHFFFAOYSA-N 1314-24-5 Chemical compound O=POP=O XDJWZONZDVNKDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000005391 art glass Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N phosphorus trioxide Inorganic materials O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 229940113046 sorine Drugs 0.000 description 1
- ZBMZVLHSJCTVON-UHFFFAOYSA-N sotalol Chemical compound CC(C)NCC(O)C1=CC=C(NS(C)(=O)=O)C=C1 ZBMZVLHSJCTVON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Description
Předmětem vynálezu je základní boritokřemičité sklo pro výrobu mikroporézního skla o velikosti pórů 5 až 350 nm.
Mikroporéznl skla mají řadu použití, zvláště jako nosiče katalyzátorů, molekulární síta, speciální membrány, chromatografioké materiály a jako podložky pro imobilizaci enzymů. Použitelnost mikroporézních skel pro konkrétní účely závisí do značné míry na velikosti pórů. Například pro použití v biochemii je vzhledem k velké molekulové hmotnosti používaných substancí nutná velikost pórů nad 5 nm.
Princip výroby mikroporézních skel spočívá v tepelném zpracování základního skla v oblasti teplot 400 až 900 °C po dobu potřebnou k dosažení požadovaného stupně odmísení skla, načež následuje vyluhování skla roztokem kyseliny, nebo případně ještě roztokem alkalického hydroxidu.
Doba tepelného zpracování základního skla se prodlužuje s růstem velikosti pórů výsledného mikroporézního skla a v případě požadavku velkých pórů může činit až stovky hodin.
Je známo, že aplikací vyšších teplot tepelného zpracování lze nutnou dobu tepelného zpracování zkrátit.
Například podle patentu USA č. 3 758 284 je u skla z jednoduché soustavy Na2O-B2O3-SiO2 při tepelném zpracování 610 °C po dobu 24 hodin dosaženo výsledné velikosti pórů oca 50 nm. Pro výslednou velikost pórů 170 nm je podle téhož patentu nutná doba cca 42 hodin při 700 °C nebo 90 hodin při 660 °C.
Při ještě větší požadované velikosti pórů se nutná doba tepelného zpracování při těchto poměrně vysokých teplotách ještě výrazně prodlužuje.
Technologický proces výroby mikroporézních skel lze rovněž ovlivnit použitím základního skla vhodného složení. Většina dosud známých základních skel nebo kmenů vychází ze soustavy Na2O-B2O3-SiO2·
Z dalších složek bývají uváděny oxidy alkalických kovů, kovů vzácných zemin apod.
Např. čs. patent, spis č. 133 302 uvádí oxid draselný K20, pro ultraporézní sklo s povahou molekulového síta 0,5 nm.
Podle čs. patent, spisu č. 132 895 jako další složky sodnoboritokřemičitého skla jsou uváděny oxid hlinitý AljO^, fluor F2 a oxid manganatý MnO. Měrný povrch skla je asi 730 m^/g, což odpovídá velikosti pórů cca 1 až 3 nm, a sklo má dobrou tepelnou stálost a a kyselinovzdornost.
Avšak u dosud známých skel, zvláště při snaze dosáhnout u mikroporézních skel oo největší velikosti pórů, dochází při poměrně vysokých teplotách k dlouhým časům tepelného zpracování. Je zde potom také riziko nežádoucí krystalizace základního skla, případně i deformace výrobku.
Uvedené nevýhody se odstraní, nebo podstatně omezí u základního skla složení podle vynálezu, které obsahuje v hmotnostní koncentraci 55 až 75 % oxidu křemičitého SiO2, 18 až 35 % oxidu boritého B2O3, 3 až 17 % jednotlivě nebo v kombinaci oxidu sodného Na20, draselného K20, lithného Li20, a dále 0,2 až 5 % oxidu fosforečného P2°5 a 0,2 až 5 % fluoru F2·
S výhodou může základní sklo obsahovat též oxid hlinitý A12O3 v hmotnostní koncentraci do 3 %.
Současný výskyt oxidu fosforečného P20g a fluoru F2 v přítomnosti dalších uvedených složek v daném rozsahu v základním skle umožňuje zkrátcení doby tepelného zpracování při poměrně nižších nutných teplotách ve srovnání s dosud známými postupy přípravy mikroporézních skel. Tento příznivý vliv může být připsán interakci kombinace oxidu fosforečného P20g a fluoru F2 s ostatními složkami skla, jejímž důsledkem je snížení povrchového napětí sklovlny za současného snížení rozpustnosti odměšující se fáze v oblasti teplot tepelného zpracování. Vliv kombinace oxidu fosforečného P20s a fluoru F2 je podstatně výraznější, než lze očekávat jen z vlivu,samotných složek na proces odmísení.
Tím je umožněno rychlejší dosažení požadovaného stupně odmísení při nižších teplotách tepelného zpracování a ve svých důsledcích 1 popsaného příznivého efektu. Uvedený účinek vynálezu se projevuje zvláště výrazně při výrobě mikroporézníoh skel s velikostí pórů nad 100 nm.
Oxid hlinitý AljO^ v základním skle může omezit korozi žáromateriálu a také příznivě ovlivnit průběh vyluhování základního skla.
Účinek vynálezu vyplývá z dále uvedených příkladů provedení vynálezu, v nichž uvedená % představují koncentraci hmotnostní.
| Příklad | 1 | Přiklad 2 | ||
| oxid křemičitý SiO2 | 64,2 | % | 64,8 | '% |
| oxid boritý B2O2 | 25,0 | % | 25,5 | % |
| oxid sodný Na20 | 7,3 | % | 5,9 | % |
| oxid draselný K20 | 1,5 | % | ||
| oxid fosforečný P2°5 | 1,5 | % | 1,0 | % |
| fluor 1?2 | 2,0 | % | 0,5 | % |
| oxid hlinitý A1jO3 | 0,8 | % | ||
| tepelné zpracování: | ||||
| teplota /°C/ | 610 | 610 | ||
| čas /h/ | 24 | 21 | ||
| velikost pórů /nm/ | 225 | 75 |
.Příklad .3..........Příklad .4
| oxid křemičitý S102 | 63,1 % | 65,8 % | |
| oxid boritý B2O2 | 24,5 % | 24,0 % | |
| oxid sodný Na20 | 7,0 % | 6,7 % | |
| oxid draselný K2o | |||
| oxid lithný Li20 | 0,5 % | ||
| oxid fosforečný P20j | 0,2 % | 0,5 % | |
| fluor F, | 4,7 % | 3,0 % | |
| tepelné zpracování: | |||
| teplota /°C/ | 613 | 550 602 | 650 |
| čas /h/ | 24 | 24 24 | 48 |
| . velikos t pórů ./nm/..... | . . .180....... | ......42 .9.7. . | 27.0 |
Ze skla podle vynálezu je možno připravit mikroporézní skla ve formě drti, jak je to dosud nejobvyklejší, ale i ve formě tyčinek, trubiček a destiček, u kterých lze bez obtíží získat velikost pórů nad 150 nm.
Claims (2)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZU1. Základní boritokřemičité sklo pro výrobu mikroporézního skla o velikosti pórů5 až 350 nu, vyznačené tím, že obsahuje v hmotnostní koncentraci 55 až 75 % oxidu křemičitého SiOj, 18 až 35 % oxidu boritého BjOj, 3 až 17 % oxidu sodného Na20 a/nebo draselného KjO a/nebo lithného Li20, a dále 0,2 až 5 % oxidu fosforečného P20j a °»2 až 5 % fluoru Fj.
- 2. Základní sklo podle bodu 1, vyznačené tím, že obsahuje oxid hlinitý H2O3 v bmotnostní koncentraci stopy až 5 %.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS832163A CS231858B1 (cs) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | Základní boritokřemičitó sklo pro výrobu mikroporózního skla |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS832163A CS231858B1 (cs) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | Základní boritokřemičitó sklo pro výrobu mikroporózního skla |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS216383A1 CS216383A1 (en) | 1984-05-14 |
| CS231858B1 true CS231858B1 (cs) | 1984-12-14 |
Family
ID=5357958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS832163A CS231858B1 (cs) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | Základní boritokřemičitó sklo pro výrobu mikroporózního skla |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS231858B1 (cs) |
-
1983
- 1983-03-29 CS CS832163A patent/CS231858B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS216383A1 (en) | 1984-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8629072B2 (en) | Boron-free glass | |
| US5631195A (en) | Glass composition and substrate for plasma display | |
| US3415637A (en) | Strengthening glass sheets by ion exchange | |
| US20130017387A1 (en) | Chemically durable porous glass with enhanced alkaline resistance | |
| GB2199318A (en) | Dealkalised sheet glass and method of producing same | |
| US4455384A (en) | Chemically durable nitrogen containing phosphate glasses useful for sealing to metals | |
| KR100518357B1 (ko) | 전구용의 알칼리토 금속을 포함하는 알루미노보로실리케이트 유리 및 그 사용방법 | |
| US3499776A (en) | Alkali metal borosilicate glass compositions containing zirconia | |
| US4778777A (en) | Chemically durable porous glass and process for the manufacture thereof | |
| CN116514392A (zh) | 一种耐化学腐蚀的硼硅酸盐玻璃及其制备方法 | |
| US3317297A (en) | Method of chemically strengthening glass | |
| CZ302604B6 (cs) | Hlinitokremicitanové sklo s kovy alkalických zemin pro banky wolframových halogenových žárovek a jeho použití | |
| CN112390539A (zh) | 盐浴提纯添加剂材料及其使用方法 | |
| US8147970B2 (en) | Anti-scratch coating, procedure for its production and use of same | |
| CS231858B1 (cs) | Základní boritokřemičitó sklo pro výrobu mikroporózního skla | |
| JPH0446037A (ja) | ポーラスガラス用組成物 | |
| US3871890A (en) | Composition and process for glazing ceramic ware | |
| US6927185B2 (en) | Porous material and method for preparation thereof | |
| YU205583A (en) | Process for preparing pure silica from waste silica | |
| CN111138080B (zh) | 一种高硼硅玻璃及其制备方法 | |
| US20220315480A1 (en) | Porous glass member production method | |
| US4347228A (en) | Process for defluorination of phosphoric acid | |
| CN1984856A (zh) | 陶瓷多孔体的制造方法 | |
| US20080248942A1 (en) | Porous phosphorous glass compositions | |
| JP3708484B2 (ja) | アルミニウムドロスを原料として用いた人工ゼオライトの製造方法 |