Виробництво скла та цементу – ПІДГРУПА КАРБОНУ



ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ

Розділ 11. ПІДГРУПА КАРБОНУ

§ 11.9. Виробництво скла та цементу

Із штучних силікатів найбільше значення мають скло, цемент і кераміка.

Скло. Склад звичайного віконного скла наближено виражається формулою Na2O СаО ∙ 6SiO2.

Скло добувають сплавлянням у спеціальних печах суміші соди Nа2СО3, вапняку СаСО3 і білого піску SiO2. Хімізм процесу можна представити так: при сплавлянні утворюються силікати натрію і кальцію:

SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + СО2↑;

SiO2

+ СаСО3 = СаSіО3 + СО2↑.

Ці силікати та кремнезем (його беруть у надлишку) сплавляють у масу, яка поступово охолоджується:

Na2SiO3 + СаSiO3 + 4SiO2 = Na2O ∙ СаО ∙ 6SiO2.

Часто у виробництві скла соду замінюють сульфатом натрію і вугіллям. У цьому разі силікат натрію утворюється за рівнянням реакції:

2SiO2 + С + Na2SO4 = 2Na2SiO4 + СО2↑ + 2SO2↑.

Для виготовлення спеціального скла змінюють склад вихідної суміші. Замінюючи соду Nа2СО3 поташем К2СО3, отримують тугоплавке скло (для хімічного посуду). Замінюючи крейду СаСО3 оксидом плюмбуму(ІІ) РbО, а соду – поташем, добувають кришталеве скло. Воно має більшу променезалом

– лювальну здатність і застосовується для виготовлення художнього посуду.

Добавки оксидів металів до вихідної суміші надають склу різного забарвлення: оксид хрому(ІІІ) Сr2О3 – зеленого, оксид кобальту(ІІ) СоО – синього, оксид мангану(ІV) МnО2 – червонувато-лілового і т. д. Скло при підвищенні температури поступово розм’якшується і переходить в рідкий стан. Зворотний процес також здійснюється поступово – скляна маса загусає в міру охолодження. На цій властивості скла грунтується формування з нього різних виробів. За допомогою машин із скляної маси витягують листове скло (рис. 11.4).

Із скла виготовляють волокна і тканини для технічних потреб. Освоєно випуск склокристалічних матеріалів – ситалів, які порівняно зі склом мають більшу міцність. З них виготовляють електричні ізолятори, посуд і т. ін. Цемент. Звичайний силікатний цемент, або портландцемент,- зеленувато-сірий порошок, який під час змішування з водою твердне на повітрі (або у воді), перетворюючись на каменеподібну масу. Звичайно його добувають прожарюванням (1 400-1 600°С) до спікання сировинної суміші, що складається з вапняку та глини.

Прожарювання здійснюється у спеціальних циліндричних обертових печах. Спечена зерниста маса, що утворюється, називається клінкером. Це – напівфабрикат. Клінкер з відповідними добавками розмелюють до тонкого порошку в кульових млинах і отримують остаточний продукт.

У природі трапляються породи, які містять вапняк і глину у співвідношеннях, необхідних для добування портландцементу. їх називають мергелями. Значні поклади мергелю є в районі Новоросійська; на їх основі працюють великі цементні заводи.

Суміш сировини готують і штучним способом. Регулюючи склад суміші, отримують різні види цементу – швидкотвердіючі, морозостійкі, корозійностійкі та ін.

Із суміші цементу, води і наповнювачів (пісок, гравій, щебінь, шлак) після їх затвердіння отримують штучний камінь – бетон. Суміш цих матеріалів до затвердіння називається бетонною сумішшю. При затвердінні цементне тісто зв’язує зерна наповнювачів. Тверднення відбувається навіть у воді. Бетон зі стальною арматурою (внутрішнім каркасом) називається залізобетоном. Бетон і залізобетони у значних кількостях йдуть на спорудження гідроелектростанцій, шляхів, несучих конструкцій будівель.

Розроблено і виготовляються також бетони, в яких як зв’язуюче використовуються органічні полімери або полімери разом із цементом. Це так звані пластобетони, що мають особливі властивості.

Виробництво скла та цементу   ПІДГРУПА КАРБОНУ

Рис. 11.4. Машина для витягування листового скла:

1 – розплавлене скло; 2 – човник; 3 – вальці; 4 – скляна стрічка

Виробництво скла, цементу і кераміки належить до силікатної промисловості, яка переробляє природні сполуки силіцію.

1 Керамікою називають матеріали і різні вироби, які виготовляють з природних глин шляхом формування, сушіння і випалювання. Це цегла, облицювальні плитки, черепиця, труби, глиняний посуд, фарфорові та фаянсові вироби тощо.


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (No Ratings Yet)
Loading...


Як змінюються дієслова минулого часу теперішнього майбутнього.
Ви зараз читаєте: Виробництво скла та цементу – ПІДГРУПА КАРБОНУ