La réactivité du verre. II — Un modèle alternatif du mécanisme de desalcalinisation du verre de silice

Pool de Physique, Faculté des Sciences, Université Libre de Bruxelles, , Belgique.

Résumé

L'étude expérimentale de la réactivité chimique du verre silicique, d'abord dans un milieu d'acide fluorhydrique et chlorhydrique et ensuite dans un milieu d'acide chlorhydrique, a montré que la cinétique de désalcalinisation est déterminée, non pas par le champ électrostatique Ex dans des couches superficielles du verre, mais par la cinétique de la réaction de la maille silicique du verre avec les molécules HF. La formation des groupes [math] et [math] accompagnée des ouvertures des ponts siloxanes permet la désagrégation partielle de la surface. La différence entre la vitesse d'ouverture de ponts siloxanes et la vitesse de désagrégation de la surface permet la formation de couches beaucoup plus ouvertes sur la surface du verre. C'est ce changement de la morphologie des couches superficielles du verre qui serait responsable du changement de la vitesse de désalcalinisation du verre.

Abstract

The experimental studies of chemical reactivity of a silica glass first in aqueous mixtures of fluorhydric and chlorhydric acids and after that in aqueous solutions of HCL have shown, that the change of alkali ion velocity in the near surfaces layers of glass can not be explained by the change of an electrostatic field Ex in a space charge region of a solid, but by the change of morphology of the near surface layers of glass.

This change of morphology comes from the reaction of a silica network of glass with HF molecules. Formation of [math] and [math] groups accompanied by the opening of siloxanes bonds permits a partial desagregation of the surface. The difference between the rate of opening of siloxane bonds and the desagregation rate of the surface produces favourable conditions for the formation of the near surface layers of glass with much more open structure. This is this new structure which would be responsable for the change of a leaching mechanism of the silicate glass.