redox et couleur des verres sodocalciques réduits hubert-redox et... · redox et couleur des...
TRANSCRIPT
Redox et couleur des
verres sodocalciques
réduits
Mathieu Hubert
CelSian Glass & Solar, Eindhoven, The Netherlands [email protected]
Le Verre – Baccarat 15-17 Octobre 2014
Journées plénières USTV – GDR Verres 3338
In 1983:
TNO started a glass melting group with 4 people, on CFD modeling of glass
melts & Chemistry of flue gases of glass furnaces
In 2012:
CelSian has a laboratory with several own developed test procedures and
equipment and extended modeling capacity with 25 employees
Missions of CelSian
• Support our customers to optimize their production
• Find fast and effective solutions for problems in manufacturing processes
• Supply technologies and know-how to enable evolutionary and
revolutionary innovation in glass production and solar industries guided by
their industry roadmap 1
Our approach in 4 pillars
Process
Measurements
at Industry sites
Simulation models for
(glass) melting furnaces
& coating processes
Modeling tools
Simulation of essential
process steps by
dedicated laboratory
set-ups
Dissemination
& education
Validation
Properties &
Mechanisms
Energy balances
Emissions
Trouble shooting
Furnace designs
Furnace Operation
Process Control
Fining & Melt Observation
Glass melt properties
Mechanism of process
steps
GlassTrend
Training Courses
Workshops
2
20120101 / v.1 / CelSian 3 Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
Plan
Fours, redox dans le verre… Brève introduction
Fer et chrome et couleur des verres industriels
Le chromophore ambre
Effet du redox - cas des verres très réduits
Au delà de la couleur du verre
Conclusions
5 Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
Fours verriers industriels
Source: CelSian Glass & Solar
20120101 / v.1 / CelSian 6 Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
Le Redox – brève introduction
L’état redox d’un verre correspond a l’équilibre entre les
espèces oxydantes et réductrices qu’il contient
Un bain fondu peut dissoudre une certaine quantité
d’oxygène
Physiquement dissous / chimiquement dissous
Molécules O2 non liées Ions O2- liés a des éléments
polyvalents sous forme
oxydée (ex: Fe3+)
20120101 / v.1 / CelSian 7 Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
Le Redox – brève introduction
La quantité d’ oxygène dissous dépend fortement de la
présence d’agent oxydants (source d’oxygène) ou
réducteurs (réagissant avec l’oxygène)
Agents oxydants courants dans les verres:
Fe3+ (Fe2O3), Sb5+ (Sb2O5), As5+ (As2O5), Sn4+ (SnO2), Ce4+ (CeO2),
nitrates (NO3-), sulfates (SO4
2-)…
Agents réducteurs courants dans les verres: Matières organiques (pouvant former CO ou CO2), Fe2+ (FeO),
Sb3+ (Sb2O3), As3+ (As2O3), Sn2+ (SnO), S2-, ….
L’atmosphère dans le four au dessus du bain fondu peut
aussi influencer le redox du verre
20120101 / v.1 / CelSian 8 Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
Le Redox – brève introduction
L’état redox du verre est souvent exprimé en utilisant les
facteurs:
pO2
pression partielle d’oxygène
dans le bain fondu
Ratio [Fe2+]/[Fetotal]
dans le verre a température
ambiante
Plus pO2 est élevée, plus le bain
fondu est oxydé
Plus [Fe2+]/[Fetotal] est élevé, plus
le verre est réduit
9
- 9 - 8 - 7 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1
Fe2+/Fetotal
(cold glass) 80 75 70 45 30 25 5
Log pO2
(1300°C)
emerald green
UVA green
reduced flint oxidised flint
olive green
amber antique green
Fe 3+-S 2-
Cr3+/Fe 3+-S2-
Cr3+
Cr3+/Cr6+
Fe2+ /Fe3+ Fe2+ /Fe3+
Redox vs. couleur des verres
Verres industriels contenant Fe et Cr
Courtesy of P. Laimböck ReadOX Consultancy Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
0
0.1
0.2
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0.4
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1
200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Tra
ns
mit
tan
ce
Longueur d’onde (nm)
Spectre théorique pour un verre contenant 0.05 wt% Fe2O3 sous forme réduite Fe2+
Absorption Fe2+
UV Visible IR
Redox vs. couleur des verres
Epaisseur = 10 mm
10
0
0.1
0.2
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Tra
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mit
tan
ce
Longueur d’onde (nm)
Spectre théorique pour un verre contenant 0.05 wt% Fe2O3 sous forme oxydée Fe3+
Absorption Fe2+
UV Visible IR
Redox vs. couleur des verres
Epaisseur = 10 mm
11
0
0.1
0.2
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200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Longueur d’onde (nm)
Absorption Fe3+
Saint Gobain Recherche
Epaisseur = 10 mm
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
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200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Tra
nsm
itta
nce
Longueur d’onde (nm)
Absorption Cr3+
UV Visible IR
Spectre théorique pour un verre contenant 0.05 wt% Cr2O3 sous forme Cr3+
12
Redox vs. couleur des verres
13
- 9 - 8 - 7 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1
Fe2+/Fetotal
(cold glass) 80 75 70 45 30 25 5
Log pO2
(1300°C)
emerald green
UVA green
reduced flint oxidised flint
olive green
amber antique green
Fe 3+-S 2-
Cr3+/Fe 3+-S2-
Cr3+
Cr3+/Cr6+
Fe2+ /Fe3+ Fe2+ /Fe3+
Redox vs. couleur des verres
Verres industriels contenant Fe et Cr
Courtesy of P. Laimböck ReadOX Consultancy
Verres contenant le
chromophore ambre saverglass
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian 14
• L’intensité de la couleur ambre est environ proportionnelle au produit: [Fe3+]*[S2-]
O2-
O2-
O2-
Fe3+ S2- • Chromophore ambre formé pendant le refroidissement
du bain fondu, lorsque la température passe en
dessous de ~750°C
Le chromophore ambre
R.W. Douglas and M.S. Zaman, Physics and Chemistry of Glasses vol.10 (4), 1969
R.C.G. Beerkens, Glass Science and Technology, vol. 76(4), 2003
• Complexe entre un ion fer ferrique Fe3+ associé
a trois oxygènes O2- et un ion sulfure S2-
• Les couleurs olive green / antique green résultent de présence combinée du
chromophore ambre et de chrome dans le verre
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
• Très forte absorption vers 420 nm
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300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200
% T
ran
sm
issio
n
Wavelength (nm)
Sample thickness: 3.00 mm
Courtesy of H. Sesigur and F. Akmaz, Sisecam
From: Parameters Affecting the Color Formation of Olive Green Glass. 2012: 11th ESG conference, Maastricht , The Netherlands. 15
Absorption
chromophore ambre
Le chromophore ambre
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300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200
% T
ran
sm
issio
n
Wavelength (nm)
Sample thickness: 3.00 mm
Courtesy of H. Sesigur and F. Akmaz, Sisecam
From: Parameters Affecting the Color Formation of Olive Green Glass. 2012: 11th ESG conference, Maastricht , The Netherlands. 16
Le chromophore ambre
0
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300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200
% T
ran
sm
issio
n
Wavelength (nm)
Sample thickness: 3.00 mm
Courtesy of H. Sesigur and F. Akmaz, Sisecam
From: Parameters Affecting the Color Formation of Olive Green Glass. 2012: 11th ESG conference, Maastricht , The Netherlands. 17
Absorption
chromophore ambre
Absorption Cr3+
Le chromophore ambre
20120101 / v.1 / CelSian 18
• Concentrations en fer et soufre (sulfure)
dans le verre
• Conditions redox durant la fonte
(pO2 du bain fondu)
• Température maximum de fonte
(stabilité du soufre dans le bain fondu)
• Concentration en alcalins
(stabilisation du chromophore ambre)
• Présence (et concentration) en chrome dans le bain fondu
Facteurs influencant la couleur ambre
Courtesy of P. Laimböck ReadOX Consultancy
R.W. Douglas and M.S. Zaman, Physics and Chemistry of Glasses vol.10 (4), 1969
R.C.G. Beerkens, Glass Science and Technology, vol. 76(4), 2003
0
0.1
0.2
0.3
-14-12-10-8-6-4-20
log (pO2(bar))
[Fe
3+]·
[S2
- ]
Fe
2O
3 a
nd S
O3 (
wt%
)
Fe3+
SO42-
S2-
amberintensity
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian 19
0
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0.25
0.3
14
11 7 3 -1 -5 -9
-13
-17
-21
-25
-61
-87
% SO3 (amber)
%SO3(olive green)
Sans chrome
Avec chrome
Formation de S2-
Influence du chrome
Courtesy of H. Sesigur and F. Akmaz
Sisecam
Batch redox
SO
3
En allant vers des
conditions plus reduites
La couleur ambre devient
de plus en plus intense
avec l’augmentation du
produit [Fe3+]*[S2-]
Le verre devient ambre,
puis vert olive/antique, puis
vert émeraude
Effet du chrome?
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian
Fe2+/Fe3+: Fe3+ + ½ O2- → Fe2+ + ¼ O2 𝐾 𝐹𝑒 =[𝐹𝑒2+]𝑝𝑂2
1/4
[𝐹𝑒3+]𝑎𝑂2−
1/2
Cr2+/Cr3+: Cr3+ + ½ O2- → Cr2+ + ¼ O2 𝐾 𝐶𝑟 =[𝐶𝑟2+]𝑝𝑂2
1/4
[𝐶𝑟3+]𝑎𝑂2−
1/2
Avec −𝑅𝑇 ln𝐾 𝑇 = ∆𝐺0 𝑇 = ∆𝐻0 − 𝑇∆𝑆0
Dans un verre contenant Fe et Cr, ces deux elements peuvent interagir:
Fe2+ + Cr3+ ↔ Fe3+ + Cr2+
20
Thermodynamique
ΔH0
KJ/mol
ΔS0
J/(mol.K)
Fe2+/Fe3+ 105.1 38.6
Cr2+/Cr3+ 185.8 74.0
C. Russel and E. Freude, Phys. Chem. Glasses, 1989. 30: p. 62-68.
=> Evolution des rapports Fe2+/Fe3+ et
Cr2+/Cr3+ peut être extrapolée
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian 21
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750 850 950 1050 1150 1250 1350 1450 1550
Fe
2+
/ Fe
tota
l in
th
e g
las
s (
%)
Temperature (°C)
1E-6
1E-12
1E-15
1E-21
pO2 at 1500°C
(bar)
Calcul évolution Fe2+/Fetotal
En réduisant pO2
M. Hubert, A.J. Faber, F. Akmaz, H. Sesigur, E. Alejandro, T. Maheara, and S.R. Kahl, Stabilization of divalent chromium Cr(II) in soda-
lime-silicate glasses. Journal of Non-Crystalline Solids, 2014. 403: p. 23-29.
* Glass without sulfur
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian 22
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750 850 950 1050 1150 1250 1350 1450 1550
Cr2
+ /
Cr
tota
l in
th
e g
las
s (
%)
Temperature (°C)
1E-61E-81E-101E-121E-151E-181E-21
pO2 at 1500°C
(bar)
En réduisant pO2
Calcul évolution Cr2+/Crtotal
M. Hubert, A.J. Faber, F. Akmaz, H. Sesigur, E. Alejandro, T. Maheara, and S.R. Kahl, Stabilization of divalent chromium Cr(II) in soda-
lime-silicate glasses. Journal of Non-Crystalline Solids, 2014. 403: p. 23-29.
* Glass without sulfur
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian 23
Au refroidissement
• Réduction du fer
Fe3+ + e- → Fe2+
• Oxydation du chrome
Cr2+ → Cr3+ + e-
Fe3+ + Cr2+ → Fe2+ + Cr3+
Réduction du fer par le
chrome durant la trempe
Cas spécifique pO2 ≈ 10-6 bar a 1500°C
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% i
on
in
gla
ss
Temperature (°C)
Fe2+
Fe3+
Cr2+
Cr3+
soda-lime-silica glass containing 0.3wt% Fe2O3 and 0.2wt% Cr2O3
* Glass without sulfur Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian 24
Influence du chrome
• L’ajout de chrome est nuisible a la coloration ambre (réduction de Fe3+ en Fe2+)
• La présence combinée de Cr3+ et du chromophore ambre est nécessaire a la
production des couleurs antique / olive green
• La gamme de redox permettant l’obtention de ces couleurs est étroite
• Les calculs thermodynamiques montrent que Cr2+ est présent dans le bain
fondu a haute température mais est oxyde durant le refroidissement par le fer
(Fe3+ + Cr2+ → Fe2+ + Cr3+)
=> Peut-on avoir Cr2+ dans le verre « froid »? Quel est l’effet?
Conditions plus réduites
?
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
O2-
O2-
O2-
Fe3+ S2-
20120101 / v.1 / CelSian 25
glass 1 (wt %) glass 2 (wt %) glass 3 (wt %)
SiO2 71 71 71
Al2O3 1.5 1.5 1.5
Na2O 14 14 14
CaO 12 12 12
MgO 1 1 1
Fe2O3 0.00 0.42 0.42
SO3 0.08* 0.08* 0.08*
Cr2O3 0.10 0.00 0.10
NB: éléments utilises de
très grande pureté afin
d’éviter au maximum une
contamination par le fer
Cr(II) dans le verre
• Synthèse de verres sodocalciques
1. Sans Fe pour éviter une réaction redox Fe/Cr
2. Avec Fe, sans Cr
3. Avec Fe et Cr
• Conditions de fonte très réduites
* Estime, avec 40% de rétention,
soufre introduit en tant que Na2S
N2 inlet
N2 outlet
Tube
de
silice
Creuset
en
carbone
vitreux
Four
Bullage N2
Experimental setup
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
Creuset en carbone vitreux
Atmosphère: azote pur
Ajout d’une grande qté de cokes (0.49 wt%)
20120101 / v.1 / CelSian 26
Cr(II) – Verre sans Fe
• Pas d’absorption par Fe2+ (1050 nm)
observée dans les deux cas
• Coloration noire probablement due a
une contamination par du carbone
venant de la dégradation du creuset
• L’absorption observée ne correspond
pas a Cr3+ dans le verre (450 & 650 nm)
0
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Wavelength (nm)
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Tra
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itta
nce
Wavelength (nm)
Absorption théorique pour
un verre avec 100% Cr3+
Thickness = 3 mm
Profil typique de diffusion
par des particules de
petite taille
C.R. Bamford, Colour generation and control in glass. 1977
0
0.1
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Tra
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nce
Wavelength (nm)
Cr2+ dans le verre
Large absorption centrée a
590 nm
Coloration bleue
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian 27
C.R. Bamford, Colour generation and control in glass. 1977
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Tra
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Wavelength (nm)
Glass with Chromium
Glass without Chromium
0
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Tra
nsm
itta
nce
Wavelength (nm)
Simulated 100% Fe2+ / nochromium
Glass with Chromium
Glass without Chromium
0
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300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
Tra
nsm
itta
nce
Wavelength (nm)
Simulated 100% Fe2+ / nochromiumSimulated 100% Cr3+ / no iron
Glass with Chromium
Glass without Chromium
Cr(II) – Verre avec Fe
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0.1
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0.4
0.5
0.6
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Tra
nsm
itta
nce
Wavelength (nm)
Simulated 100% Fe2+ / nochromiumSimulated 100% Cr3+ / no iron
simulated 100% (Fe2+ & Cr3+)
Glass with Chromium
Absorption Cr2+
0.10 wt% Cr2O3 No Cr2O3
• Même absorption centrée a
1050nm due a Fe2+ dans le verre
• Seule différence entre les deux
verres: addition de chrome
• Différence d’absorption due a
l’absorption par le chrome
• L’absorption ne correspond pas a
Cr3+ => Cr2+ dans le verre
Thickness = 3 mm
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian 28
0
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Lin
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rpti
on
co
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nt
(cm
-1 p
er
wt%
Cr 2
O3)
Wavelength (nm)
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Lin
ear
Ab
so
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on
co
eff
icie
nt
(cm
-1 p
er
wt%
Cr 2
O3)
Wavelength (nm)
Absorption de Cr(II) dans le verre
• Absorption calculée pour Cr2+
dans le verre sans Fe
• Absorption calculée pour Cr2+
dans le verre avec Fe
Très bon accord
Chrome (II) peut être stabilise
dans les verres sodocalciques,
même en présence de fer
Absorption dans
le verre sans Fe
(glass 1)
Absorption dans le
verre aved Fe
(difference glasses
2 & 3)
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian 29
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Lin
ear
Ab
so
rpti
on
co
eff
icie
nt
(cm
-1 p
er
wt%
Cr 2
O3)
Wavelength (nm)
Li2O-CaO-SiO2
Al2O3-CaO-SiO2
Comparison avec la literature
A. Paul, Optical Absorption of chromium (II) in
glass, Phys. Chem. Glasses vol.15, 1974)
Très bon accord
• Variations dues aux différentes
matrices vitreuses
• Cr2+ stabilisé dans un verre
sodocalcique a température
ambiante
M. Hubert, A.J. Faber, F. Akmaz, H. Sesigur, E. Alejandro,
T. Maheara, and S.R. Kahl, Stabilization of divalent
chromium Cr(II) in soda-lime-silicate glasses. Journal of
Non-Crystalline Solids, 2014. 403: p. 23-29.
Plus de details:
Absorption de Cr(II) dans le verre
20120101 / v.1 / CelSian 30
Re-fonte
avec bullage
O2
• Ré-oxydation de Fe2+ en Fe3+ et de
Cr2+ en Cr3+ sous bullage O2
• Si seulement Fe2+ & Cr2+ dans le
verre => couleur bleue
• Si seulement Fe2+ & Cr2+ dans le
verre => couleur verte
Ré-oxydation du verre
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
300 500 700 900 1100 1300 1500
Tra
msm
itta
nce
Wavelength (nm)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
300 500 700 900 1100 1300 1500
Tra
msm
itta
nce
Wavelength (nm)
Fe2+ => Fe3+
Cr2+ => Cr3+
Ré-oxydation d’un verre très réduit contenant Fe et Cr
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
31
Calculs thermodynamiques
Log pO2 (bar)
At 1500°C -21 -18 -15 - 12 - 9 - 6 - 3 -24
Fe2+ only
Cr2+ only Cr3+ only Cr2+ + Cr3+
Fe2+ + Fe3+ In the glass at
room temperature
Cr2+ + Cr3+ Cr2+ only
Fe2+ only Fe2+ + Fe3+ In the melt
At 1500°C
Amber / olive green /
feuille morte glasses
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
Une quantité importante de Cr2+ peut être présente dans le bain fondu
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
Lin
ear
ab
so
rpti
on
co
eff
icie
nt
(cm
-1 p
er
wt%
oxid
e
Wavelength (nm)
Fe3+
Fe2+
Cr3+
Cr2+
32
* * * **
Absorptions du fer et du chrome
* Data from Bamford
** Data from the present work
• Cr2+ absorbe dans le proche
IR entre 800 et 1400 nm
(pas Cr3+) dans le verre a
température ambiante
• Cr2+ est présent dans les
bains fondus des verres
industriels
• Influence sur l’absorption du
flux de chaleur par le bain
fondu dans les fours
industriels (comme pour
Fe2+ vs Fe3+?)
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Rela
tive
in
ten
sit
y
Longueur d’onde (nm)
1500°C
2000°C
Black bodies
UV Visible IR
Au-delà de la couleur du verre
33
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Rela
tive
in
ten
sit
y
Longueur d’onde (nm)
1500°C
2000°C
Fe3+
Black bodies
UV Visible IR
Transfert de chaleur
34 Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
0
0.2
0.4
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0.8
1
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Rela
tive
in
ten
sit
y
Longueur d’onde (nm)
1500°C
2000°C
Fe2+
Fe3+
Black bodies
UV Visible IR
Transfert de chaleur
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Rela
tive
in
ten
sit
y
Longueur d’onde (nm)
1500°C
2000°C
Fe2+
Cr3+
Fe3+
Black bodies
UV Visible IR
Transfert de chaleur
36 Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Rela
tive
in
ten
sit
y
Longueur d’onde (nm)
1500°C
2000°C
Fe2+ Cr3+
Black bodies
UV Visible IR
Transfert de chaleur
37
Cr2+
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian
• D’après la littérature,
l’absorption de Cr3+ est
décalée vers les plus
grandes longueurs d’ondes a
hautes températures
• L’ absorptivité varie aussi
avec la température
Et pour Cr2+?
Besoin de plus de recherches pour
connaitre l’effet exact de Cr2+ dans
les bains de verre fondus réduits a
haute température
Increased Temp.
D. Godeke, M. Muller, C. Russel, Thermal radiation of
chromium-doped glass melts, Glastechnische Berichte
vol. 74 (10), 2001, p. 277-282
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
Absorptions du fer et du chrome
38
Simulation results Iron species: Fe2O3, FeO
NB: Dans le cas illustré ici, le ratio redox Fe2+/Fetotal évolue de 0 (tout le fer sous forme oxydée Fe3+ ) a environ 0.09
Fe2O3 (Fe3+) est réduit sous forme de FeO (Fe2+)
𝐹𝑒2𝑂3 → 2𝐹𝑒𝑂 + 1 2 𝑂2 ↑
4.5·10-5 0.0
0.0 0.095
4.8·10-4 5.25·10-4
Redox dans un four industriel
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014 39
Effet du redox sur l’affinage
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014 40
CelSian’s EGA-HTMOS setup
Addition de cokes dans le batch
Batch plus réduit
Base case Base case + cokes
SO2 CO2
Temperature
Effet du redox sur l’affinage
20120101 / v.1 / CelSian 42
Conclusions
L’état redox du verre a une très forte influence sur sa couleur
La présence de chrome dans le verre peut être nuisible a la
stabilité de la couleur ambre
En conditions très réduites, le chrome divalent Cr2+ peut être
stabilise dans le verre, même en présence d’un excès de fer
Le redox est aussi un paramètre essentiel pour de nombreux
autres aspects de la fonte du verre (transferts de chaleur,
affinage…)
Le contrôle du redox durant la fonte est primordial pour assurer la
stabilité des process a l’échelle industrielle
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
20120101 / v.1 / CelSian 43
Remerciements
• A-J Faber, A. Habraken and A. Lankhorst, CelSian Glass & Solar
• OMT Solutions (Eindhoven, The Netherlands)
• P. Laimbock (ReadOX Consultancy, The Netherlands)
Journées Verre de l’USTV - Baccarat – 15-17 Octobre 2014
Terutaka Maehara AGC, Japan
Estela Alejandro Vidrala, Spain
Sven-Roger Kahl Ardagh, The Netherlands
Fehiman Akmaz, Hande Sesigur Sisecam, Turkey
• Résultats provenant en partie du projet GlassTrend “GT-18”
en collaboration avec, et avec l’accord de:
44
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