稀土氧化铈复合玻璃澄清剂的研究

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1、山东轻T业学院硕士学位论文摘要一我国是一个玻璃生产大国，玻璃产量位居世界第一。目前，在玻璃生产中，白砒仍然是广泛采用的有效澄清剂之一。然而，白砒有剧毒，0．06克就能致人死命。另一方面，用白砒作澄清剂时，有一部分进入玻璃体内，以As203和As205的形式残存下来，在灯工加热时，易被还原焰还原成为游离砷，使玻璃变成黑色，严重影响玻璃的白度和外观质量。同时，白砒在高温下约1／3挥发排放到大气中，污染环境，未挥发的白砒残留在玻璃制品中，当玻璃盛放液体药物，酒类，饮料等会造成砷的溶出，对使用者的身体安全造成威胁。目前，一些发达国家己限制含砷玻璃产品进入本国市场。为了我国玻璃工业的生

2、存与健康发展，从保护环境，保证人类身体健康以及出口创汇角度出发，采用无毒复合玻璃澄清剂代替自砒澄清剂生产玻璃产品，不仅有较大的经济效益更有重大的社会效益和环境效益。因此研究无毒的玻璃澄清剂具有重要的现实意义。本文以Na20．CaO．Si02系统的玻璃为基础玻璃成分，采用高温熔融法对玻璃进行熔制，制得玻璃材料。本论文主要针对稀土复合氧化铈澄清剂进行研究，选择在基础玻璃成分中加入少量的氧化铈、硝酸钠、硫酸盐和氟化物作澄清剂。借助于放大镜和偏光显微镜比较澄清剂的澄清效果，找出了较佳的澄清剂的种类及含量。研究表明，单一的稀土氧化铈不能达到最佳的澄清效果；在稀土氧化铈作澄清剂的基础上加

3、入适量的硝酸钠可以促进玻璃的澄清；在氧化铈和硝酸钠的基础上加入适量的硫酸盐和萤石，可以得到澄清效果非常好的玻璃。通过与传统的澄清剂自砒的澄清效果比较，确定稀土氧化铈复合玻璃澄清剂的最佳含量为Ce02为0．04％，NaN03为2．05％，NaES04为0．1％，CaF2为1．67％。，实验通过对玻璃澄清剂的澄清机理的探讨发现，稀土氧化铈复合玻璃澄清剂采用的是“逐级”澄清理论，在玻璃熔化时逐级分解，分解温度为1220～1450℃，接力澄清，其澄清能力一直处于旺盛状态，效果比传统的澄清剂白砒好。通过对样品的紫外可见光谱的测试发现，稀土氧化铈的引入，降低了紫外线的透过率，玻璃具有吸收

4、紫外线的作用。实验进一步发现，在加入稀土氧化铈基础上加入适量的氧化钛可以使玻璃着成金黄色。关键词：玻璃；澄清；Ce02；复合澄清剂；紫外吸收；着色；机理分析山东轻-丁业学院硕}j学位论文ABSTRACTTheoutputoftheglassinchinaranksfirstintheworld．Atpresent．arsenictrioxideisstillvastlyusedasoneofthemosteffectiveagentbychina’Sglassindustry．However,arsenictrioxideishi曲lytoxic，0．06gramscanbe

5、deadly．Whileusedasfiningagent，somearsenictrioxidepermeateintoglassandresidueontheformofAs203andAs205．Intheglassmeltingsystem，atahightemperatureabout1／3arsenictrioxidevolatileemitstotheatmosphereandpollutestheenvironment．Therestarsenictrioxideresidueinglassproducts．Arsenicmaybedissolvedfromg

6、lass，whenglassisfullwithliquiddrugs，alcohol，beveragesandSOon，whichwouldbeagreatthreattotheuser’Sphysicalsecurity．Nowadays，somedevelopedcountrieshaverestrictionsonarsenicglassproductstoenterthenationalmarket．InordertomaketheglassindustryofChinadevelophealthilyandintheviewofprotectingenvironm

7、entandhumanhealth，thereplaceofnon-toxiccompoundfiningagenttoarsenictrioxidefiningagentduringglassproducingprocess，willnotonlybringgreateconomicbenefits．butalsogreatersocialandenvironmentalbenefits．Thestudyofdrug·freefiningagentisimportantforrealisticmean