In einer feuchten Umgebung rostet nicht nur Eisen, auch Glasoberflächen verändern ihre Eigenschaften und bilden ein Gel aus Siliziumoxid. Bei Fensterglas verläuft dieser Prozess zwar so langsam, dass er über Jahrzehnte nicht auffällt, doch für Glasfaserkabel oder bestimmte technische Gläser wirkt sich Korrosion auf die gewünschten Eigenschaften aus. Wissenschaftler der Pennsylvania State University präsentierten nun auf dem International Congress on Glass schottischen Edinburgh die Ursachen für diesen Zersetzungsprozess.
Wir wissen, dass die korrodierte Oberflächenschicht ein Gel ist und versuchen dessen genaue Struktur zu ermitteln, sagt Nathan P. Mellott, Materialforscher an der Penn State University. Insgesamt untersuchten die Wissenschaftler drei Glasarten mit unterschiedlichen Anteilen an Kalzium- und Natriumoxiden. Die Hauptbestandteile, Aluminium- und Siliziumoxide, hielten sie dabei konstant. Dabei fanden sie heraus, dass im Laufe der Korrosion die Natrium-, Kalzium- und Aluminium-Ionen aus den Oberflächenschichten der Gläser abwanderten und durch Wasser- oder Wasserstoff-Ionen ersetzt wurden. Zurück blieb eine gelartige Schicht mit großen Anteilen Siliziumoxid.
Wahrscheinlich zerfällt bei diesem Prozess die Kristallstruktur an der Glasoberfläche. Wenn die Forscher die Strukturänderung eindeutig ermittelt haben, wollen sie sich die Veränderungen der physikalischen Eigenschaften wie Lichtbrechung oder mechanische Haltbarkeit prüfen. Bis sie allerdings Ideen für widerstandfähigere Gläser entwickelt haben, müssen gerade Glasfaserkabel weiterhin mit einer dünnen Kunststoffschicht vor Korrosion geschützt werden.
Jan Oliver Löfken
