Redox reactions during cooling of glass melts

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Christian Rüssel
• Subject Area: Glass, Ceramics and Derived Composites
• Term: from 2000 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5239970

Die optische Transmission von Gläsern sowie der Wärmetransport in Schmelzen hängen ganz wesentlich von polyvalenten Elementen und ihrem Redox-Zustand ab. Bei Anwesenheit von mehr als einem Redoxpaar verschieben sich Redoxgleichgewichte beim Abkühlen einer Schmelze. Dies bedeutet, daß die Redoxverhältnisse im abgekühlten Gals nicht mehr mit denen der Schmelze identisch sein müssen.Die Thermodynamik, aber auch die Kinetik dieser Redoxreaktionen, sollen bei hohen Temperaturen (bis etwa 200 K oberhalb der Transformationstemperatur, Tg) mit Hilfe der UV-vis-NIR-Spekroskopie ermittelt werden. Hierbei sollen Gläser mit unterschiedlichen polyvalenten Elementen (Fe, Mn, Cr, Cu, Ce, As und Sb) untersucht werden. Zunächst soll das spektrale Verhalten dieser Elemente als Funktion der Temperatur ermittelt werden. Der Hauptgegenstand der Untersuchungen sind aber Gläser, die nebeneinander zwei Redoxpaare enthalten. Hier sollen temperaturabhängige Verschiebungen des Gleichgewichts sowie Einfriertemperaturen bestimmt werden. Unterhalb dieser Einfriertemperatur ist eine Neueinstellung des Gleichgewichts aufgrund der niedrigen Reaktionsgeschwindigkeiten bzw. Diffusionskoeffizienten nicht mehr möglich. Die erhaltenen Ergebnisse sollen mit Hilfe theoretischer Modelle beschrieben werden. Die Ergebnisse des Projektes sollen einen Beitrag zum Verständnis von Redoxprozessen in Gläsern liefern und u.a. auch zur besseren Kontrolle der Farbgebung dienen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr. Matthias Müller