CHAPITRE 4 – PROPRIÉTÉS THERMIQUES
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de matériaux inertes, ils peuvent être sujets à des attaques chimiques
résultants de réactions du type acide-base entre, d’une part un proton,
un ion hydronium ou une molécule d’eau, et d’autre part les cations qu’ils
contiennent.
Les verres de silicates sont les sels d’un acide faible et de bases fortes.
Ils peuvent donc subir une réaction d’hydrolyse qu’on appelle parfois
lixiviation :
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—Si—O—Si—O—Na + HOH → —Si—O—Si—OH + Na
+ + OH
– . (4.39)
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Tandis que Na
+ et OH
– passent en solution, le proton du groupe silanol
SiOH échange son site de surface avec celui d’un ion alcalin de
l’intérieur : il diffuse dans le verre. La cinétique de la lixiviation est donc
contrôlée par l’interdiffusion entre l’alcalin du verre et le proton.
En réalité, il semble que, tout au moins à basse température, le cation
qui diffuse dans le verre est le proton hydraté (H
+ + H 2 O = H 3 O
+
) qu’on
appelle hydronium, plutôt que le proton seul. Lanford [178] s’est efforcé
de déterminer les profils de diffusion de l’hydrogène et du sodium dans
les couches superficielles d’un verre sodocalcique hydraté. Dans ce dessein il a exploité la réaction nucléaire
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N +
1
H →
12 C +
4 He + 4,43 MeV de rayons γ .
Fig. 4.33. Influence du pH sur la vitesse d’attaque de la poudre de silice à 80 °C ; d’après
[177].