Čeření sklovin oxidem ceričitým

Autor:             Petr Fabián

Ročník:           5.

Ústav skla a keramiky, VŚCHT Praha

Školitel:          Ing. Miroslav Rada, CSc.

Čeřiva se přidávají do kmene pro podpoření odstranění rozpuštěných plynů, resp. bublin ze skloviny. Napomáhají čeření uvolňováním plynů a ovlivňováním důležitých technologických vlastností. Z technologicky nejvýznamnějších jsou to především povrchové napětí a viskozita. Na kvalitu čeření má velký vliv současně také její oxidačně-redukční stav.

Pro čeření olovnatých křišťálů se nejčastěji používají oxidy arsenu či antimonu v kombinaci s dusičnany; pro čeření užitkových sklovin síran sodný. Současný trend průmyslu mířící k ekologickým technologiím však hledá náhrady za tyto nebezpečné a škodlivé látky a snaží se snižovat jednak emise těžkých kovů, ale i oxidů dusíku a oxidů síry ze sklářských provozů. Jako jednu z možných náhrad lze použít oxid ceričitý. Při teplotách okolo 1400 °C se rozkládá a uvolňuje kyslík, který působí příznivě na čeření. Lze jej použít  jako čistý CeO2 (99,9hmot.%) i jako směs s dalšími oxidy vzácných zemin ve formě koncentrátu CeO2 (98hmot.%).

První fáze studia je zaměřena na možnost náhrady čeřicí kombinace As2O3-KNO3 (resp. Sb2O3-KNO3) pro 24%ní olovnatou sklovinu 99,9%ním oxidem ceričitým samotným nebo kombinovaným v čeřicí směsi s dusičnanem draselným.

Jedná se jednak o vyšetření možnosti použití samotného oxidu jako rovnocenné náhrady stávající čeřicí kombinace a optimalizaci jeho množství v kmeni, jednak o vyšetření jeho vlivu v kombinaci s optimalizovaným množstvím dusičnanu.

Je studován stupeň vyčeření sklovin v závislosti na přídavcích Ce02 a KNO3. Kvalita čeření je posuzována na základě zjišťování počtu bublin ve 100 gramech utavené skloviny statickou metodou. U takto čeřených vzorků je proměřováno i povrchové napětí metodou maximálního tlaku v bublině a závislost viskozitní křivky na teplotě metodou bodu vnoření.

Cílem práce je ověřit možnost použití oxidu ceričitého jako rovnocenné náhrady za stávající čeřící kombinace, optimalizovat jeho množství v kmeni a vyšetřit optimální přídavek KNO3.

 Získaná data jsou porovnána s parametry sklovin čeřených kombinacemi  As2O3-KNO3 a Sb2O3-KNO3. Kvalita čeřicího procesu při použití oxidu ceričitého je diskutována z hlediska jeho pravděpodobného vlivu na čeřicí mechanismus.