Zastosowanie spektroskopii FTIR w badaniach struktury szkła wodnego oraz procesu jego utwardzania ciekłym estrem

• Autorzy: Holtzer, M. , Bilska, M. , Baliński, A.

Warianty tytułu

EN

Application of FTIR spectroscopy in examinations of structure of water glass and the process of its hardening with liquid ester

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Z zastosowaniem fourierowskiej metody spektroskopii w podczernieni (FTIR) w zakresie liczb falowych 650-4000 cm-1, przeprowadzono badania czystego szkła wodnego oraz szkła wodnego utwardzonego dioctanem glikolu etylenowego. Próbki szklą wodnego zastosowane w badaniach posiadały różną gęstość i stały moduł M = 2,1. Zostały wykonane ze szkliw krzemianowo-sodowych o module M = 2,1 i M = 3,3. Dla badanych próbek określono charakterystyczne pasma występujące przy pewnych wartościach liczb falowych. Stwierdzono występowanie różnic w liczbach falowych pasm charakterystycznych dla danego rodzaju szklą wodnego w zależności od jego gęstości i struktury, powstałej w wyniku procesu chemicznego utwardzania szkła wodnego. Stwierdzono, że metoda FTIR w połączeniu z innymi metodami spektroskopowymi (np. spektroskopią Romana) lub metodą rezonansu jądrowego Si29NMR może być bardzo pomocna w wyjaśnieniu skomplikowanej struktury szklą wodnego, zarówno niemodyfikowanego, jak i modyfikowanego chemicznie oraz mechanizmu jego utwardzania.

EN

Using the Fourier method of the spectroscopy in the infra-red radiation (FTIR) in the range of wave-numbers 650-4000 cmr1 the purge water-glass and the water-glass hardened by diacetate ethylene glycol were investigated. Samples of the water-glass used m research had the different density and the fixed modulus M = 2.1. They were made from silica-sodium glazes with the modulus M = 21 and M = 3.3. For investigated samples characteristic strands occurring at certain values of wave-numbers were qualified. The occurance of differences in the wave-numbers of the characteristic strands for the given kind of the water-glass dependignon its density and the resultant structure was ascertained. It was stated, that the FTIR method jointly with the other spectroscopic methods (e.g. with the Raman spectroscopy) or with the method of the nuclear magnetic resonance Si29NMR can be very helpful in explaining the complicated structure and the hardening mechanism of both not modified, and chemically modified water glass.

Słowa kluczowe

PL

szkło wodne; struktura; spektroskopia w podczerwieni

EN

water glass; structure; infrared radiation

• Czasopismo: Odlewnictwo - Nauka i Praktyka
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 6, nr 2
• Strony: 15-25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr.

Twórcy

autor

Holtzer, M.

• Wydział Odlewnictwa, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Bilska, M.

• Wydział Odlewnictwa, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Baliński, A.

• Instytut Odlewnictwa, Kraków

Bibliografia

• 1. Warren D.: Recent developments in silicate based foundry process. The British Foundryman, 1971, nr 12, s. 449.
• 2. Weldes H.H., Lange K.R.: Properties oj soluble silicates. Industrial and Engineering Chemistry, 1969, t. 61, nr 4, s. 29. ~
• 3. Bilska M., Holtzer M.: lnvestigating the hardening process oj moulding sand with furan resin Kaltharz U404U by the method oj Fourier transform infra-red spectroscopy (FTIR). Proc. Materials. Doksem, Słowacja, 71-76 (2002).
• 4. Bilska M., Holtzer M.: Application oj Fourier transform infra-red spectroscopy (FTlR) to investigation of moulding sands with furan resins hardening process. Archives of Metallurgy, 2003, t. 48, nr 2, s. 233-242.
• 5 Kirk-Othmer: Encyclopedia Chemical Technology, wyd. John Wiley, New York 1969.
• 6. Kaihara M.,Sato Y.: Spectrocimica Acta Part A, 100, t. 56, s. 897-900.
• 7. Ventura c., Papini M.: Vibrational Spectroscopy 1999, t. 21, s. 17-26.
• 8. Merwin H.E., Morey G.w.: Properties of Glass (ACS Monograph Series) 1938, nr 77, wyd. Reihold Publishing Corp., New York.
• 9. Iler R.K.: The Chemistry oj Silica 1968, wyd. John Wiley, New York - Chichester - Brisbane - Toronto.
• 10. GimbIett F.R.G.: Inorganic Polymer Chemistry 1963, Washington D.C.
• 11. Jelinek P.: Vytvrzovrini procesy smesi s alkalickymi silikaty. International Conference - Ecological production of castings in the waterglass mixtures, s. 99, Zlin, Czechy, 1998.
• 12. Ordialis E.: Patent nr 1900066, Niemcy, 1969.
• 13. Baliński A: Wybrane zagadnienia technologii mas formierskich ze spoiwami nieorganicznymi. Struktura uwodnionego krzemianu sodu i jej wpływ na wiązanie mas formierskich, wyd. Instytut Odlewnictwa, Kraków 2000 (I$BN 83-9111283-5-0).
• 14. Matveev M.A, Gushhavina Je.T.: ° struktumych i mineralnojazovycb prevrashhenjach pri tverdenii vodnycb rastvorov shhcelocnyck silikatov. Neorg. Mater. 1967, t. 3, nr 4, s. 695-699.
• 15. Lu Ch, Zhu Ch.: Structure and strengtli oj dewatered sodium silicate. Zhuzao 1998, nr 2, s. 26-27, 32; CA 1998, 129, 218643r.
• 16. Wilkosz B.: Mechanizm utwardzania mas Floster S. Przegląd Odlewnictwa 1986, t. 36, nr 1, s. 15-18.
• 17. Teplakov S.D., Safronov VA, Zadov AJ e, Olszowski T., Wilkosz B.: Otverzhdene ChTS s zhidkimi otverditelami na osnove acetatov etilenglikola. Litejnoe Proizvodstvo 1990, nr 1, s. 11-12.
• 18. Korneev VI., Teplakov S.D., Zadov AJe.: Prevrashhenja produktov tverdenja sistemy zhidkoe steklo - acetaty etilenglikola v prisustvji tripolifosfata natrja. Zb. prikl. Chim. 1989, t. 62, nr 4, s. 922-924.
• 19. Abo-Naf S.M., El Batal F.H., Azooz MA.: Characterization oj some glasses in the system SiO}; Na20RO by infrared spectroscopy. Materials Chemistry and Physics 2002, t. 77, s. 846-852.
• 20. Roggendorf H., Grond w., Hurbanic M.: Structural characterization of concentrated alkaline silicate solutions by 28 Si-NMR spectroscopy, FT-IR spectroscopy, light scattering and electron microscopy - molecules, colloids, and dissolution artefacts. Glasstech. Ber. Glass Sci. Techno!. 1996, t. 69, nr 7, s. 216-230.
• 21. Argawal A, Tomozawa M.: Correlation of silica glass properties with the infrared spectra, Journal of Non-Crystalline Solids 1997, t. 209, s. 166-174.
• 22. Handke M., Mozgawa w., Nocuń M.: Specific features of the IR spectra of silicate glasses. Journal of Molecular Structure 1994, t. 325, s. 129-136.
• 23. Sitarz M., Handke M., Mozgawa w.: Identification of silicooxygen rings in Si02 based on IR spectra, Spectrochimica Acta Part A 2000, t. 56, s. 1819-1823.