Welchen Einfluss hat die Glasart auf die Herstellung von Silberspiegeln?
Ich betrachte die Reaktion, bei der ionisches Silber (aus dem gelösten Nitrat) durch Glucose in Gegenwart von NaOH reduziert wird und eine metallische Silberschicht auf Glas bildet.
Beim Durchlesen mehrerer Themen hier auf Stackexchange scheint es, dass immer noch nicht klar geklärt ist, was genau auf der Glasoberfläche passiert, damit sich reduziertes Silber darauf ablagert / daran bindet (anstatt nur als Pulver in Lösung auszufallen).
Ich würde gerne wissen, ob/wie der Glastyp den Prozess beeinflussen könnte:
Kann ich auf einer Borosilikatoberfläche einen ebenso perfekten Spiegel bekommen wie auf reinem SiO2-Glas?
Ist die Silberschicht in jedem Fall gleichmäßig oder auf molekularer Ebene porös?
Ich habe gelesen, dass eine langsame Reduktion der Schlüssel ist. Ist es so, dass bei niedrigeren Temperaturen (oder mit stark verdünnten Reagenzien) über längere Zeit ein Silberspiegel qualitativ besser entsteht als durch leichtes Erhitzen der Lösung?
Könnte ein großer Temperaturgradient zwischen Lösung und Glasoberfläche vorteilhaft sein, damit die Reaktion an der Oberfläche viel schneller abläuft als in Lösung (z. B. Einmischen einer Lösung bei 10°C in einen Glasbehälter, dessen Oberfläche auf 80°C gebracht wird)?
Wie kann der Prozess optimiert werden, um auf molekularer Ebene eine perfekt isolierende Silberschicht herzustellen?
Antworten
Es ist nicht so sehr das Glas, sondern der Kontakt zwischen dem Substrat und der reflektierenden Schicht.
Einige der Probleme mit dem Silber/Glucose-Ansatz, wie etwa ihre optischen Unvollkommenheiten, hängen mit der schlechten Haftung von elementarem Silber an Glas zusammen. Der «normale Glasspiegel» im Badezimmer verwendet also eine Zinnschicht zwischen dem gereinigten Glas und dem nachträglich hinzugefügten Silber, das (meistens) für die Reflexion verantwortlich ist. Discovery Channel strahlte einmal eine kurze Dokumentation darüber aus; der interessantere teil ist hier noch auf youtube zu sehen .
Moderne Spiegel für Teleskope und optische Instrumente im Allgemeinen verwenden kein Silber, sondern Aluminium; die spiegelnde Fläche liegt jetzt nicht hinter dem Glas, sondern oben ( First Surface Mirrors ). Einer der Gründe für die Verwendung von Aluminium anstelle von Silber ist, dass Silber mit der Zeit dunkler wird (denken Sie an die Bildung von Silbersulfid , bereits auf Besteck), während Aluminiumoxid, das sich auf Aluminium bildet, immer noch transparent genug ist (für sichtbares Licht), dass diese Spiegel sind nur etwa alle zwei Jahre aluminiert. Willi Koorts zeigt den Vorgang in einem ca. 20 min Video hier im kleinen Maßstab: Waschen des Spiegels, Entfernen von Al durch KOH, Waschen, Abscheiden von Al im Hochvakuum (echtes Hochvakuum). ( Dies zeigt die Operationen bei einem größeren,$\pu{8 m}$Skala.)