塩化物含有ガラスの作製法

質問

SiO2-CaO-Al2O3系ガラスの原料に、CaCl2等の塩化物を添加し、Cl含有ガラスの作製を試みています。

文献には「炭素還元雰囲気で1400℃で溶融した」とあり、炉内に活性炭素粉末を設置したようです。

当方では設備上の問題から、窒素またはアルゴンガスにより不活性雰囲気で作製できないかと考えております。

雰囲気とClの残存等の関係について、ご存知の方、宜しくお願い致します。

回答No.1

noname#230359

活性炭素粉末と言うのがヒントだと思います。
SiO2+2C→SiC+CO2（炭酸ガス発生）の反応で、SiO2が外され、そこにClが置換されるのではないでしょうか？
石英ガラスをつくるときには、この反応を利用して、黒鉛の入れ物に、水晶の粉を入れて、加熱圧縮させます。ガラスができると、発生した炭酸ガスが離形材の役目をして、ガラスがポンと飛び出してきます。できたガラスの表面には、銀色のSiC（金属シリコンと呼ばれます）が形成されており、これはこれで、エキシマレーザー用のレンズとして利用されます。従って、不活性雰囲気では以上の反応を起こすことは無理ではないでしょうか？

お礼

早々にお答え頂き、ありがとうございます。

SiO2とCとの間で還元反応があることには気付きませんでした。
参考にさせて頂きます。

一方で、私の説明不足でしたが、論文によると活性炭素は、溶融する試料とは別に、独立して炉内に設置されていたと解釈されます。

この場合、アドバイスにあったSiO2とCの反応は起こりにくいと考えられます。（互いに接触しないため）

窒素等の不活性雰囲気と、活性炭素での還元雰囲気とで、Cl含有ガラス作製への影響の違いの原理について、考えられる点がありましたら、アドバイスを頂けると幸いです。