Anomalien bei der Ablösung von KieselsÄure von der OberflÄche feinkörniger Siliziumdioxydpulver

Zusammenfassung

Die bei wÄsserigen Suspensionen von feinkörnigen Siliziumdioxydpulvern auftretende erhöhte Anfangslöslichkeit des Siliziumdioxyds wurde an amorphen und kristallinen Pulverproben untersucht. Es zeigte sich, da\ KieselsÄure mit anfÄnglich erhöhter Geschwindigkeit in einer Menge in Lösung geht, die grö\er ist, als man unter der Annahme einer leicht löslichen monomolekularen Schicht adsorbierter KieselsÄure auf der SiO₂-OberflÄche erwarten kann. Es konnte gezeigt werden, da\ die erhöhte Anfangslöslichkeit mit demThomson-Gibbs-Effekt im Zusammenhang steht, durch den eine erhöhte Löslichkeit bei Partikeln unter 0,1Μ Durchmesser und an Bruchkanten und Ecken mit entsprechend scharfem Krümmungsradius bewirkt wird. Die bei der Vermahlung von Quarz teilweise entstehenden Deformationen der Kristallstruktur spielen dabei nur eine untergeordnete Rolle. Sie haben, absolut gesehen, lediglich geringfügige und offenbar nur langsam abklingende Erhöhungen der Auflösungsgeschwindigkeit zur Folge, die vomThomson-Gibbs-Effekt bei weitem überdeckt werden.

Summary

Using samples of amorphous and crystalline materials suspensions of finely ground silica powders in water have been investigated- with respect to an initially enhanced solubility of silicic acid. The amount of silicic acid released at an increased rate from the silica surface into solution was found to be much bigger than it is expectable from just a highly soluble monomolecular layer of adsorbed silicic acid existing on the surface of the powder. Evidence has been brought out, that the initially enhanced solubility is related to theThomson-Gibbs-effect, which causes an increase of solubility for particles less than 0,1Μ in diameter and for protruding edges with corresponding radius of curvature. Lattice defects originated during grinding of quartz are less important with respect to the observed initially enhanced solubility. They just cause experimentally a small but only slowly diminishing increase of solubility which is by far superposed by theThomson-Gibbs-effect.

Résumé

A l'aide d'échantillons de matériaux amorphes et cristallins ont été examinés des suspensions des poudres de silice finement moulues en eau. La quantité de l'acide silicique dissous initialement est plus large qu'on ne pourrait supposer par un film monomoléculaire d'acide silicique adsorbé. La solubilité initialement augmentée est en relation avec l'effetThompson-Gibbs, par lequel est causé une solubilité augmentée des particules en dessous de 0,1Μ et aux bords et coins fort prononcé. Les défauts de la structure cristalline produits par le moulage de quartz sont moins importants. Ils ne causent qu'une augmentation insignifiante, qui se reduit très lentement. Evidemment l'effetThompson-Gibbs est prédominant.