Abstrakt

Herstellung von transparentem Kalk-Natron-Glas mit Kieselsäure aus Reishülsenasche

 Chiara Valsecchi

Reishülsen sind ein landwirtschaftlicher Rückstand mit geringer Wertschöpfung und gelten bei unsachgemäßer Entsorgung als hochriskante Umweltverschmutzung: Sie führen zur Wüstenbildung im Boden, erhöhen bei Verbrennung den CO2-Gehalt der Luft und verursachen bei Inhalation langfristige Gesundheitsschäden wie Silikose. Schätzungsweise werden bei der Reisernte jährlich weltweit 140 Millionen Tonnen RH gewonnen, wovon 2,5 % im Süden Brasiliens produziert werden. Außerdem hat RH einen sehr hohen Siliciumdioxidgehalt, fast 20 % des Nettogewichts der Hülsen. Aus diesen Gründen zielt das Projekt darauf ab, Siliciumdioxid aus RH zu extrahieren und zu reinigen, um daraus transparentes Kalknatronglas herzustellen und so aus einem landwirtschaftlichen Abfall ein Produkt mit Mehrwert zu schaffen. Da Siliciumdioxid aus RH Spuren von Eisenoxid und Manganoxid enthält, ist Glas, das mit unbehandeltem Siliciumdioxid aus RH hergestellt wird, im Allgemeinen rotbräunlich gefärbt. Um die beste Transparenz im sichtbaren Bereich zu erreichen, wurden daher mehrere Faktoren untersucht: chemische Vorbehandlung der Reishülsen (Säurelaugung) mit Salzsäure (4 % und 10 %, Proben A2-A3) und Schwefelsäure (4 % und 10 %, Proben A4-A5); Kalzinierungsbedingungen der Reishülsen (Temperatur und Zeit); und die Zugabe von Übergangsmetalloxiden zur Glasmatrix, um transparente Metallkomplexe zu bilden. Die Ergebnisse waren sehr vielversprechend: Durch die Säurelaugung werden die Übergangsmetallverunreinigungen fast vollständig entfernt, wodurch ein zu etwa 80 % transparentes Glas im sichtbaren Bereich entsteht. Darüber hinaus war es durch die Zugabe von Antimon (1 %) möglich, eine Glastransparenz zu erzeugen, die der von Glas aus Kieselsand entspricht.