Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

К силикатной промышленности относят производство стекла, керамики и цемента.

Силикатная промышленность — сообщение доклад

Силикатная промышленность представляет собой сферу, занимающуюся производством природных соединений из разных материалов. В данной промышленности производится большое количество материалов, без которых человеку никак не обойтись. К продуктам силикатной индустрии относятся:

  • Стройматериалы – кирпич, плитки, черепицы.
  • Материалы для звуко и теплоизоляции.
  • Хозяйственные предметы из фарфора и стекла.
  • Химическая тара и хозяйственная утварь, хрусталь.
  • Стекловолокно и стеклопластики.

К главным отраслям данной сферы можно отнести:

Керамическая промышленность занимается изготовлением тары из глины, амфоры, кафеля и фаянса. Из стройматериалов можно выделить кирпич. Для изготовления керамической продукции в качестве основного материала используются минеральные вещества и глина. Второй компонент изготавливается из каолинита.

В индустрии керамика производится поэтапно. На первой стадии глина смешивается с водой. На следующем этапе сырье приобретает форму. Далее глина проходит процесс обжига и сушки. В конце сырье становится крепким. Керамика применяется в быту, в сфере строительства и техники.

Стеклянная промышленность. Основной материал был создан в столетии. По структуре стекло представляет собой хрупкий, твердый, и прозрачный материал. Стекло производится по особой технологии и состоит из соды, белого песка и известняка. При производстве материал имеет жидкую консистенцию. Материал постепенно приобретает твердость в процессе обжига в специальной печи. В жидком состоянии сырье выдувается, превращается в нити и листы. По составу материал делится на стекло и хрусталь. Оттенки материала могут быть разнообразными, начиная от прозрачного до лилового тона.

Цементная индустрия. При производстве стройматериала в качестве основного сырья используются глина и известняк. Сырье проходит процесс запекания, в результате чего происходит расщепление известняка. Так формируются алюминаты кальция и силикаты. Сырье проходит перемолку. В итоге получается порошок серо – зеленого оттенка. При смешивании цемента с водой формируется тестообразная консистенция. Из цемента изготавливаются бетон и железобетон. Бетон состоит из гравия, щебня и цемента. При добавлении металлических стержней получается железобетон. Данные материалы широко используются при строительстве сооружений, зданий, дорог и плотины.

Вариант 2

Только в нашей стране существует множество промышленностей: строение судов и автомобилей, металлургия, создание мебели, электроэнергия, добыча нефти и газа. Это был далеко не полный перечень того, чем промышляют россияне. Сюда же можно внести довольно важную и обширную промышленность. Она называется силикатной.

Чем представлена данная промышленность?

Все, что входит в эту группу, содержит в себе важный элемент – кремний. Если говорить кратко о данном элементе, то он – неметалл и полупроводник. Очень часто попадается под землей, по распространенности неметалл спокойно держит второе место. Честно говоря, сначала данному элементу дали название силиций, отсюда и название соединений – силикаты. Только в России кремний получил это имя. Используют его в технике, которая работает на электричестве.

Основные элементы силикатной промышленности.

В основном, данная промышленность занимается получением керамики, стекла и цемента. О каждой из областей есть что сказать.

К этому разделу можно отнести кирпичи, кафель, а также посуду из глины и фаянса. Глина, кстати, является основой всей керамики. Создание определенного предмета делится на 4 этапа: заготовка глины, формирование конкретной формы, обсушивание и обжигание. Данный раздел можно поделить на 3 направления, в которых керамика полезна. Это строительство, быт и техника. Сама же керамика делится на следующие виды: фарфор, фаянс, полуфарфор, майолика, гончарная керамика, а также каменная керамика.

Стекла окружают людей постоянно. Окна в домах и транспортах, посуда, лампочки, рамки для фотографий, лупа, экраны на телефонах и телевизорах – все это сделано из простого стекла. Создают стекло путем обжаривания песка, как правило. Еще получать стекло могут из соды или известняка.

Цемент – это смесь глины и известняка. Сначала это соединение обжаривают, а затем начинается образование силикатов. Без смешивания с водой цемент не используют. Еще подмешивать можно растворы разных солей и другие жидкости. При нанесении цемента на поверхность, он затвердеет. Самое распространенное использование цементов – это строительство. В наше время создают 5 видов цемента: портландцемент, глиноземистый, магнезиальный, кислотоупорный, а также биоцементы.

Силикатная промышленность

Интересные ответы

  • Освоение людьми планеты Земля — сообщение доклад (5 класс география)

Освоение земли человеком длилось не одно тысячелетие, но даже сейчас трудно утверждать, что этот процесс изучения нашей планеты закончен. Хотя, наверно, не существует ни одного уголка нашей земли

1892 — родилась Марина Цветаева. Ее родители были образованными и интеллигентными людьми. Отец Марины, преподавал в Московском университете. Иван Владимирович Цветаев является основателем московского Музея

1839 год — будущий композитор Модест Мусоргский родился в интеллигентной дворянской семье. Первые годы жизни он провел в Псковской губернии, в имении, принадлежащим его родителям. Кроме Модеста в семье был его старший брат Филарет

Джек Лондон – известный американский писатель, который в своих произведениях изображал мужественных, сильных духом людей, высоко ценящих дружбу, любовь, преданность.

Линдгрен Астрид Анна Эмилия (1907-2002 гг.) является известной шведской писательницей, творчество которой посвящается детской читательской аудитории.

К силикатной промышленности относят производство стекла, керамики и цемента.

Стекло – твердый аморфный прозрачный сплав, обычно получаемый при нагревании смесей силикатов или оксидов металлов с оксидом кремния. Нагревание производят в специальных плавильных печах. Свойства стекол зависят от состава шихты (смесь исходных веществ) и способа их изготовления. Смесь плавят в специальных печах, а затем формуют из нее изделия.

Обычное стекло (оконное, посуда) имеет состав Na2O∙СаО∙6SiО2. Сырье – сода, мел, кварцевый песок. Тугоплавкое стекло получают заменой соды на поташ (т.е. Na2O на К2О). А если заменить и СаО на PbO мы получим хрусталь. Химическое стекло, стойкое не только к смене температуры, но и агрессивным средам получают заменой части SiО2 на В2О3. Окраску стеклу придают оксиды металлов (Fe2O3 — коричневое, FeO – зеленое, CoO – синее) или сами металлы (Au).

Из стекла можно получать волокна (оптические волокна, стекловата, стеклоткани), а в сочетании с полимерами – т.н. стеклопластики. Опти́ческое волокно́ — нить из стекла, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Кабели на базе оптических волокон используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи.

Вводя в процессе варки стекла специальные добавки, можно получить стеклокристаллические материалы – ситаллы. Ситаллы — стеклокристаллические материалы, полученные объёмной кристаллизацией стекол, и состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределённых в стекловидной фазе. Ситаллы обладают малой плотностью, высокой механической прочностью, особенно на сжатие, твердостью, жаропрочностью, термической стойкостью, химической устойчивостью и другими ценными свойствами. Ситаллы применяются для изготовления деталей, требующих прочности и термостойкости (подложки микросхем, корпуса приборов, химически стойкая аппаратура…

Керамикой называют материалы, изготавливаемые из огнеупорных веществ: глины с добавлением различных минеральных примесей: песка, карбидов и оксидов металлов. В зависимости от применения различают строительную, огнеупорную, химически стойкую, бытовую и техническую керамику. Строительная – это производство кирпича, черепицы, труб, кафеля. Огнеупорная – это производство футеровки (кирпичи, плитка) для доменных, сталеплавильных, стеклоплавильных печей. Химически стойкую керамику используют для химических реакторов. К бытовой относятся фарфоровые и фаянсовые изделия. Техническая применяется для изготовления изоляторов, конденсаторов, зажигательных свечей, термопар и т.д. Процесс изготовления керамики включает приготовление керамической массы, формование, сушка и обжиг по строго заданному режиму. Иногда керамические изделия покрывают глазурью – тонким слоем стекловидного материала. Для этого изделие покрывают слоем порошка из кварца и специальных добавок и подвергают повторному обжигу. Глазурь делает керамику водонепроницаемой и предохраняет от загрязнения.

Производство цемента. Обычный цемент (силикатный) получают обжигом смеси глины с известняком. Т.е. цемент — это смесь алюминатов и силикатов кальция. Эти смеси обычно готовят, но иногда встречается в природе известково-глинистая горная порода – мергель. При употреблении цемента как вяжущего материала его обычно смешивают с песком или другим наполнителем и (непосредственно перед использованием) добавляют воду. Такая смесь называется цементный раствор. Если добавить щебень или гравий получится бетон. Если при строительстве использовать железную арматуру получится железобетон.

Дата добавления: 2015-02-09 ; просмотров: 12 ; Нарушение авторских прав

Силикатная промышленность — Неметаллы

Цели урока. Дать понятие о силикатной промышленности, о производстве керамики, стекла, цемента. Показать применение этих материалов в народном хозяйстве.

Оборудование и реактивы. Образцы изделий из фарфора (в том числе и известных марок: китайского, майсенского, веджвудского, ломоносовского, дулевского, гжельского и т. д.), керамики, фаянса, стекла (в том числе и хрустального) и т. д. Иллюстрации витражей, строений из бетона и железобетона и др.

Читать еще:  Пгс: строительство, сфера применения, виды. Что такое ПГС

I. Общее понятие силикатной промышленности

«Эта отрасль промышленности занимается переработкой природных соединений кремния», — дает определение учитель.

К ней относится производство фарфора, керамики, фаянса, стекла, цемента и т. д. Очевидно, истоки силикатной промышленности лежат в глубокой древности. Уже первые орудия труда около 800—900 тыс. лет до н. э. древние люди изготовляли из кремня — плотного природного образования, состоящего из халцедона, кварца и опала (рис. 47). Позднее для этого стали использовать яшмы, горный хрусталь, агаты, обсидиан (вулканическое стекло), нефрит.

Рис. 47. Древние кремниевые орудия и предметы каменного века:

а — копья; б — скребки

Природные силикаты и сам кремнезем играют важную роль в качестве сырья и конечных продуктов в промышленных процессах. Алюмосиликаты — плагиоклазы, калиевый полевой шпат и кремнезем используются как сырье в керамической, стекольной и цементной промышленности. Для изготовления несгораемых и обладающих электроизоляционными свойствами текстильных изделий (ткани, шнуры, канаты) широко используются асбесты, относящиеся к гидросиликатам — амфиболам. Некоторые виды асбестов обладают высокой кислотостойкостью и применяются в химической промышленности. Биотиты, представители группы слюд, используются как электро- и теплоизоляционные материалы в строительстве и приборостроении. Пироксены применяются в металлургии и каменно-литейном производстве, для получения металлического лития. Пироксены являются составной частью доменных шлаков и шлаков цветной металлургии, которые, в свою очередь, также используются в народном хозяйстве. Такие горные породы, как граниты, базальты, габбро, диабазы, являются прекрасными строительными материалами и даже материалами скульпторов (рис. 48).

Рис. 48. Постамент памятника «Медный всадник» — уникальный природный монолит из гранита

«Это общее название многочисленных материалов, полученных при спекании глин с различными минеральными добавками», — опять дает определение учитель и просит учащихся назвать известные им керамические материалы и соглашается, что и кирпич, и кафель, и древнегреческие амфоры, и изоляторы для ЛЭП, и черепица, и дренажные трубы, и многое, многое другое — все это керамика.

Состав химически чистой глины, или каолинита, выражается формулой Аl2O3 · 2SiO2 · 2Н2O.

Глины представляют собой главным образом смесь каолинита со многими другими веществами. Глина, которая идет для изготовления кирпичей, содержит много железа. Эти соединения и придают кирпичам их специфическую красную окраску.

Влажная глина мягка и пластична; ей легко можно придать любую форму. После высушивания глина становится твердой, но от воды снова размягчается. Если глину обжечь при высокой температуре, то получается масса, которая уже не способна размягчаться в воде. Этим и пользуются в производстве.

В древнем мире керамические изделия были распространены по всей территории Земли (рис. 49). Со второй половины XIX в. и до настоящего времени индустриальная керамическая промышленность неизмеримо расширила выпуск и ассортимент керамики.

Рис. 49. Керамические и фарфоровые изделия разных веков

Универсальную классификацию керамик создать трудно, но можно выделить следующие типы.

1. Благодаря экономичности производства, высоким физико-механическим и художественно-декоративным качествам керамические материалы широко используются как строительные и декоративные. Это кирпич; пустотелые блоки для стен, перегородок, перекрытий, облицовочные плитки; изразцы; терракотовые и майоликовые детали в архитектуре; канализационные и дренажные трубы.

2. Огнеупорная керамика используется в производстве металлов, цемента, стекла, для кладки высокотемпературных печей, футеровки их внутренней поверхности.

3. Химически стойкие керамики заменяют или защищают металлы в производствах, связанных с агрессивными средами, например в химической промышленности.

4. Тонкая керамика включает в себя изделия из фарфора и фаянса. К ним относятся бытовая и химическая посуда, художественные изделия, изоляторы разных типов.

Процессы производства многообразны и в общих чертах сводятся к: 1) обработке сырья; 2) приготовлению керамической массы; 3) формованию изделий и их сушке; 4) обжигу; 5) отделке. В современном производстве эти операции обеспечиваются специальным оборудованием, порой очень сложным, а сами процессы проводятся в оптимальных технологических режимах, разработанных на серьезной научной основе учеными различных профилей.

Глины, приближающиеся по своему составу к каолиниту, называются каолинами, или фарфоровыми глинами. Каолин обычно белоснежный, иногда с желтоватым оттенком. Из таких сортов глины изготовляют фаянсовые и фарфоровые изделия.

Черепок фаянса — порист и непрозрачен; черепок фарфора — плотен, звонок и просвечивает. Для приготовления фарфора применяются более чистые глины. Технология производства фаянсовых и фарфоровых изделий почти одинакова. Глину отмучивают от крупных частиц, затем смешивают с мелкозернистым кварцем, полевым шпатом и другими веществами; из полученной массы изготовляют изделия, которые затем подвергают обжигу.

Изделия из обожженной глины пористы и пропускают воду. Поэтому вода в глиняном кувшине всегда прохладнее, чем в стеклянном. Ее молекулы просачиваются наружу и испаряются с поверхности кувшина, охлаждая его.

Фарфор — это керамический материал, состоящий из каолина, обычной глины, кварца и полевого шпата. Этот материал характеризуют такие свойства, как белый цвет, отсутствие пористости, высокая прочность, химическая и термическая стойкость. Для посудного фарфора ценится просвечиваемость. Высокой белизной обладает фарфор, изготовленный только на основе каолина, без добавки обычной глины.

Родина фарфора — Китай, где он был известен уже в 220 г. до н. э. В Европу его везли по Великому Шелковому пути, и здесь он стал предметом роскоши. Впервые изготовил настоящий европейский фарфор майсенский алхимик И. Беттгер в 1720 г. И до сих пор эта марка фарфора считается наиболее качественной наряду с английским фарфором из Веджвуда.

В России изготовление фарфора было разработано Д. И. Виноградовым в 1746 г. и налажено его производство на императорском заводе под Санкт-Петербургом (ныне он носит имя М. В. Ломоносова).

Фаянс — керамический материал, отличающийся от фарфора гораздо большим содержанием глины (до 85%) и характеризующийся высокой пористостью и водопоглощением (до 20%). Температура обжига фаянса значительно ниже, чем температура обжига фарфора.

Название «фаянс» произошло от города Фаэнца в Северной Италии, где в XIV—XV вв. было широко развито керамическое ремесленничество.

Стекло — это твердый силикатный материал, основным свойством которого являются прозрачность и химическая стойкость.

Стекло получают варкой шихты (сырьевой смеси, состоящей из песка, соды и известняка) в специальных стекловаренных печах.

Основные реакции, происходящие при плавке этой смеси, выражаются уравнениями:

Прежде чем изготовлять из расплавленной прозрачной массы изделия, ей дают немного остыть. Дело в том, что стекло имеет ценное свойство — оно не сразу переходит из жидкого состояния в твердое, а сначала делается вязким. В этом состоянии стекло можно выдувать, вытягивать или обрабатывать прессованием.

Иногда в стекло вводят вещества, способствующие его помутнению — «глушители», например криолит, плавиковый шпат CaF2 и т. д. Их равномерно распределенные кристаллики делают стекло непрозрачным. Сильно заглушенное стекло (оно белого цвета) называют молочным и используют прежде всего для изготовления светильников.

Стекла широко используются для изготовления витражей. Слово «витраж» происходит от французского vitre — оконное стекло (отсюда и «витрина»). Витраж делают из кусков разноцветного стекла и стекол, расписанных красками.

Цемент — это вяжущие материалы, употребляемые в строительстве для скрепления между собой твердых предметов.

В зависимости от того, происходит ли отвердевание на воздухе или под водой, различают цементы воздушные (известновое тесто) и гидравлические. В технике цементами называют только гидравлические цементы.

Цемент был известен еще римлянам, которые получали его из извести, вулканического пепла и жженой извести. В настоящее время главнейшим видом цемента является портландский цемент (портландцемент), который получается сильным прокаливанием смеси известняка и глины.

Только в редких случаях в природе встречаются такие глинистые известняки, в которых глина и известняк находятся в том самом состоянии, которое требуется для изготовления портландцемента. Мощные залежи такого цементного камня находятся у нас на Черноморском побережье Кавказа — от Новороссийска до Сочи. В большинстве же случаев цемент готовят из искусственной смеси известняка и глины.

Если приготовить из портландцемента и воды тесто, то оно постепенно превращается в сухую массу, которая с течением времени все больше и больше твердеет. При затвердевании цемента происходит поглощение воды. Из портландцемента возводят постройки, особенно в сырых местах и во влажном климате, портовые и мостовые сооружения, преграды от притока воды к нефтяным скважинам и минеральным источникам.

Строительство любого масштаба не может существовать без цемента. Он используется для связывания строительных деталей при получении массивных строительных блоков, плит, труб и кирпича; является основой таких широко применяемых строительных материалов, как бетон, шлакобетон, железобетон.

Цементным клинкером называется продукт обжига смеси глины и известняка, а цементом — мелкоизмельченный клинкер с минеральными добавками, регулирующими его свойства. Его применяют в смеси с песком и водой. Вяжущие свойства цемента обусловлены способностью цементных минералов взаимодействовать с Н2O и SiO2 и при этом затвердевать, образуя прочную камневидную структуру. При схватывании цемента происходят сложные процессы: гидратация минералов с образованием гидросиликатов и гидроалюминатов, гидролиз, образование коллоидных растворов и их кристаллизация. Исследования процессов твердения цементного раствора и минералов цементного клинкера сыграли большую роль в становлении науки о силикатах и их технологии.

Читать еще:  Свойства и характеристики портландцемента

К силикатной промышленности относят производство стекла, керамики и цемента.

Стекло – твердый аморфный прозрачный сплав, обычно получаемый при нагревании смесей силикатов или оксидов металлов с оксидом кремния. Нагревание производят в специальных плавильных печах. Свойства стекол зависят от состава шихты (смесь исходных веществ) и способа их изготовления. Смесь плавят в специальных печах, а затем формуют из нее изделия.

Обычное стекло (оконное, посуда) имеет состав Na2O∙СаО∙6SiО2. Сырье – сода, мел, кварцевый песок. Тугоплавкое стекло получают заменой соды на поташ (т.е. Na2O на К2О). А если заменить и СаО на PbO мы получим хрусталь. Химическое стекло, стойкое не только к смене температуры, но и агрессивным средам получают заменой части SiО2 на В2О3. Окраску стеклу придают оксиды металлов (Fe2O3 — коричневое, FeO – зеленое, CoO – синее) или сами металлы (Au).

Из стекла можно получать волокна (оптические волокна, стекловата, стеклоткани), а в сочетании с полимерами – т.н. стеклопластики. Опти́ческое волокно́ — нить из стекла, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Кабели на базе оптических волокон используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи.

Вводя в процессе варки стекла специальные добавки, можно получить стеклокристаллические материалы – ситаллы. Ситаллы — стеклокристаллические материалы, полученные объёмной кристаллизацией стекол, и состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределённых в стекловидной фазе. Ситаллы обладают малой плотностью, высокой механической прочностью, особенно на сжатие, твердостью, жаропрочностью, термической стойкостью, химической устойчивостью и другими ценными свойствами. Ситаллы применяются для изготовления деталей, требующих прочности и термостойкости (подложки микросхем, корпуса приборов, химически стойкая аппаратура…

Керамикой называют материалы, изготавливаемые из огнеупорных веществ: глины с добавлением различных минеральных примесей: песка, карбидов и оксидов металлов. В зависимости от применения различают строительную, огнеупорную, химически стойкую, бытовую и техническую керамику. Строительная – это производство кирпича, черепицы, труб, кафеля. Огнеупорная – это производство футеровки (кирпичи, плитка) для доменных, сталеплавильных, стеклоплавильных печей. Химически стойкую керамику используют для химических реакторов. К бытовой относятся фарфоровые и фаянсовые изделия. Техническая применяется для изготовления подложек в микроэлектронике, изоляторов и конденсаторов в электротехнике, зажигательных свечей, термопар и т.д. Процесс изготовления керамики включает приготовление керамической массы, формование, сушка и обжиг по строго заданному режиму. Иногда керамические изделия покрывают глазурью – тонким слоем стекловидного материала. Для этого изделие покрывают слоем порошка из кварца и специальных добавок и подвергают повторному обжигу. Глазурь делает керамику водонепроницаемой и предохраняет от загрязнения.

Производство цемента. Обычный цемент (силикатный) получают обжигом смеси глины с известняком. Т.е. цемент — это смесь алюминатов и силикатов кальция. Эти смеси обычно готовят, но иногда встречается в природе известково-глинистая горная порода – мергель. При употреблении цемента как вяжущего материала его обычно смешивают с песком или другим наполнителем и (непосредственно перед использованием) добавляют воду. Такая смесь называется цементный раствор. Если добавить щебень или гравий получится бетон. Если при строительстве использовать железную арматуру получится железобетон.

Упражнения

№1. Записать схему строения, электронную и графическую формулу углерода (Карбона). Верно ли утверждение, что углерод – типичный неметалл? Почему? Какова возможная валентность углерода в его соединениях? Почему? Приведите примеры таких соединений. Какова минимальная и максимальная степень окисления углерода? Почему? Приведите примеры таких соединений.

№2. Что такое аллотропия? Какие наиболее важные аллотропические модификации Карбона вам известны? Сделайте вывод: от чего зависят свойства веществ?

№3. Что такое активированный уголь? Чем он отличается от обычного древесного угля и для чего его применяют?

№4. Напишите уравнения взаимодействия углекислого газа со следующими веществами: оксид лития, гидроксид калия, кальций. Какая из этих реакций относится к ОВР? Определите в ней окислитель и восстановитель.

№5. Назовите эти вещества. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения? Запишите уравнения этих реакций.

№6. Напишите уравнения возможных реакций кремниевой кислоты со следующими веществами: оксид алюминия, гидроксид натрия, магний. Поясните, почему не все реакции возможны.

№7. Назовите эти вещества. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения? Запишите уравнения этих реакций.

№8. Как определить в растворах соли угольной кислоты? Запишите соответствующие уравнения. Для чего в основном используют соли угольной кислоты?

№9Что такое стекло? От чего зависят свойства стекла? Какими уникальными свойствами обладает кварцевое стекло?

№10Дайте сравнительную характеристику состава и свойств оксидов, образованных Карбоном. Сделайте вывод: в чем причина сходства и различия между этими веществами?

№11. Запишите уравнения реакций между сажей и следующими веществами:

а) кислородом; б) железом; в) фосфором.

Что измениться в уравнениях, если вместо сажи взять графит? Обозначьте степени окисления элементов в уравнениях, определите окислитель и восстановитель. Сделайте вывод о химических свойствах углерода.

№12. Как определить в растворах соли угольной кислоты? Запишите соответствующие уравнения. Для чего в основном используют соли угольной кислоты?

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; Нарушение авторского права страницы

Силикатная промышленность Отрасль промышленности, которая занимается переработкой соединений кремния. — презентация

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемМарта Радищева

Похожие презентации

Презентация на тему: » Силикатная промышленность Отрасль промышленности, которая занимается переработкой соединений кремния.» — Транскрипт:

1 Силикатная промышленность Отрасль промышленности, которая занимается переработкой соединений кремния

2 Силикатная промышленностьОсновныепроизводства Производствофарфора и фаянса ПроизводствокерамикиПроизводствостеклаПроизводствоцемента

3 Глина Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O

4 Глина- природный силикат Основная часть большинства глин- минерал коалинит. Он образуется в результате выветривания других природных силикатов- полевых шпатов. Чистая глина (без примесей) – белого цвета, встречается крайне редко. Обычная глина содержит примеси различных веществ, которые окрашивают ее в разные цвета.

5 Главное свойство глины- пластичность. Изделия из фарфора и фаянса – это тонкая керамика.

6 Грубая керамика Кроме тонкой керамики существует грубая керамика. К ней относятся: СТРОИТЕЛЬНЫЙ КИРПИЧ, ГОНЧАРНЫЕ, КИСЛОТОУПОРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, ДРЕНАЖНЫЕ ТРУБЫ, ЧЕРЕПИЦА, ОБЛИЦОВОЧНЫЕ ПЛИТКИ. Изделия грубой керамики готовят из дешевых глин, содержащих много примесей.

7 Изделия грубой керамики Гончарные изделия Черепица Кирпич Облицовочная плитка

8 Из глины производят кирпич. Сначала глину измельчают, перемешивают и увлажняют. Получившуюся массу формуют, сушат, обжигают при 900 и получают кирпич. Из глины с давних времен изготавливают кухонную утварь. Наш Устюженский район славился своими гончарами.

10 Гончарные изделия в школьном музее

14 Известняк CaCO 3

15 Производство цемента В 1817 году русский военный техник Е.Г. Челиев разработал способ получения цемента из глины и известняка и в 1825 году описал его. В 1824 году в Англии каменщик Дж. Аспдин впервые получил патент на производство цемента. В настоящее время цемент получают сильным прокаливанием смеси известняка и глины

16 Схема производства цемента

17 Цилиндрическая печь Длина печи для получения цемента 200 метров, диаметр 5 метров. Она медленно вращается, и вещества в ней постепенно продвигаются к нижней части, где смешиваются с газообразным или твердым топливом. Температура – С. Глина теряет воду, а известняк разлагается. Затем продукты их разложения соединяются в силикаты и алюминаты.

18 Завод по производству цемента

19 Производные цемента Бетон = цемент + песок + щебень Шлакобетон = цемент + шлак + песок Железобетон = цемент + песок + железная арматура + щебень

21 Стекло Первым письменным свидетельством получения стекла является описание древнеримского историка Плиния старшего, жившего в23-79 гг до н. э. Рассказывают, что однажды пристал в Финикии корабль, торгующий поташом. Все уселись на берегу и пытались приготовить пищу на костре. Но нигде не было камней, чтобы поставить на них котел. Тогда с корабля принесли куски поташа. Камни смешались с песком растопились и получились струи прозрачной жидкости. Так получилось первое стекло.

22 Стеклоделие на Руси На Русь стеклоделие пришло из Византии в веках. Начало промышленного производства стекла в России относится к первой половине 18 века. Основоположником научного подхода к производству стекла был М. В. Ломоносов. Он со своими помощниками провел около 2 тысяч плавок стекла, получил новые виды окрашенных стекол, создал 40 мозаик. Из них сохранилась 21. Известные мозаики – «Портрет Петра 1», «Мадонна», «Полтавская баталия», Портрет Шувалова»

24 Мозаики М.В. Ломоносова

25 Оконное стекло Na 2 O CaO 6SiO 2

26 Производство стекла Сырье – сода, кварцевый песок, известняк. Состав: Оконное стекло- Na 2 O CaO 6SiO 2 Тугоплавкое стекло- К 2 O CaO 6SiO 2 Хрустальное стекло- РbO К 2 O 6SiO 2 Кварцевое стекло- SiO 2 При добавлении оксида кобальта получают синее стекло, оксида хрома- зеленое, а с золотом – рубиновое.

Читать еще:  Толщина шва кирпичной кладки: размеры, виды, технологии

29 Художественное стекло, хрусталь

30 Формовка стекла Расплавленное стекло при охлаждении твердеет не сразу, а постепенно, образуя вязкую массу. Поэтому стеклу можно придать любую форму – прессованием получают пуговицы, прокатом- листовое стекло, вытягиванием – трубочки, палочки, выдуванием – изделия самой причудливой формы.

33 Кварцевый песок в карьере

34 Пляж из кварцевого песка

35 Проверь себя! 1.Отраслями силикатной промышленности являются следующие производства: –А) аммиака –Б) цемента –В) азотной кислоты –Г) керамики –Д) стекла 2. Состав оконного стекла: -А) Na 2 O CaO 6SiO 2 -Б) К 2 O CaO 6SiO 2 -В) РbO К 2 O 6SiO 2

36 3. Тонкая керамика – это производство: — А) бетона -Б) фарфора — В) кирпича -Г) кафельной плитки 4.Бетон –это смесь: -А) цемента, песка и воды -Б) щебня, песка, цемента -В) щебня, песка, цемента и железной арматуры

В профессии

Сальников Евгений Александрович, учитель химии и биологии

Главная » Лабораторная работа «Силикатная промышленность»

Лабораторная работа «Силикатная промышленность»

Цели:

1)Сформировать представление о силикатной промышленности: производстве керамики, стекла, цемента.

2) Формировать у учащихся интерес к изучению химии при раскрытии применения продукции силикатной промышленности в народном хозяйстве.

Реактивы: тонкоизмельченные порошки диоксида кремния SiO2 и оксида свинца (II) PbO2, плоский кусочек глиняного черепка.

Ход работы:

  1. Понятие о силикатной промышленности.

Силикатная промышленность – это производство различных строительных материалов, стекла и керамики из различных природных силикатов.

С продукцией силикатной промышленности –керамикой, цементом, бетоном-все вы хорошо знакомы из жизни. В качестве сырья для изготовления такой продукции служат природные кремнезем, силикаты и глина.

Сырьем для производства керамики служит глина. Глина состоит из мельчайших пластинчатых кристалликов (рис.1), которые способны примыкать друг к другу без промежутков. Вот почему в глинистую почву очень плохо впитывается вода, тогда как через песчаную почву вода проходит беспрепятственно.

Каждый из вас может смочить глину и получить пластичное тесто, а из него слепить любой предмет и высушить его (Можно попросить ребят сделать это на местах, а уже высохшую потрескавшуюся фигурку из глины может продемонстрировать учитель, так как даже к концу урока полученная фигурка не успеет окончательно высохнуть), как правило, такие предметы при высыхании трескаются и рассыпаются.

Для повышения прочности изделий из глины их обжигают. Получают изделия – обожженную керамику. Если изделие получилось красным, значит, в глине была большая примесь оксида железа (III); из белой глины получается белая керамика. (Просим обратить внимание на слепленные фигурки, какого они цвета, также важно, чтобы образцы глины были не одного цвета, а, например, белая и красная).

У керамических изделий есть недостаток — они пористые и пропускают воду. Чтобы закрыть поры, керамические изделия покрывают при высокой температуре различными легкоплавкими составами. При этом на поверхности изделия образуется тонкий стекловидный слой, который называют глазурью. Глазурью вы можете покрыть керамику сами.

Опыт.

Ученики выполняют самостоятельно, под руководством учителя, после объяснения техники выполнения опыта.

Учитель: тщательно смешайте тонкоизмельченные порошки диоксида кремния SiO2 и оксида свинца (II) PbO2 в отношении 1:3 (по массе). Смесь насыпьте на плоский кусочек глиняного черепка и, держа его щипцами, накалите на спиртовке.

Ученики: варианты ответов различны, ребята сравнивают полученные результаты с увиденными веществами в своем жизненном опыте, поэтому стоит помочь с ответом.

Учитель: увиденный вами тонкий стекловидный слой на керамике называют глазурью.

Из глины в большом количестве изготавливают строительный кирпич, кровельную черепицу, посуду, облицовочные плитки, кухонные раковины

Производство стекла.

Стеклянные тела – это твердые тела; переохлажденная жидкость с большой вязкостью.

Важные свойства стекла:

1) не имеют определенной температуры плавления – при нагревании размягчаются, переходят в подвижную жидкость;

2) высокая прозрачность;

3) значительная механическая прочность;

4) стойкость к химическим реагентам;

5) низкая теплопроводность;

Сырье для производства стеклянных изделий – различные природные минералы, обязательно содержащие SiO2. Основное сырье: песок SiO2, известняк CaCO3, магнезит MgCO3, доломит MgCO3·CaCO3 сода Na2CO3, сульфат натрия Na2SO4, поташK2CO3, свинцовый глет PbO, борная кислота Н3ВО3, бура Na2B4O7·10H2O и др. Вспомогательное сырье: глушители (SnO2, Ca3(PO4)2, тальк – для придания матовости), осветлители и др.

Стадии производства:

  1. Подготовка сырья – промывают, сушат, (речной песок – кварц предварительно промывают для удаления глины и оксидов железа)
  2. Составление шихты — дробят, размалывают, перемешивают
  3. Варка стекла – процесс расплавления шихты до образования однородной массы. Происходят сложные химические процессы. При 250ºС начинается реакция

Образующиеся двойные соли взаимодействуют с кварцевым песком:

В составе стекла они находятся в виде силикатов.

При температуре 750-900ºС разлагаются не вступившие в реакцию MgCO3 и CaCO3 , сода взаимодействует с песком, а избыток SiO2 растворяется в расплаве силикатов. При дальнейшем нагревании (1200-1500ºС) начинается процесс гомогенизации (выравнивание состава) за счет диффузии и удаление пузырьков газа (процесс осветления). Затем стекломасса идет на изготовление различных изделий.

  1. Формование изделия- применяют вытягивание (листовое оконное стекло, стеклянные палочки и трубочки), прокат (листовое стекло, зеркальное стекло), выдувание (химическая и тарная посуда, колбы для электроламп), прессование (банки, стаканы, изоляторы, пуговицы), отливку (архитектурные, художественные изделия, линзы очков, микроскопов, телескопов).
  2. Отжиг – снимают остаточные напряжения, которое возникает при охлаждении наружных слоев. Они сжимаются, а внутренние препятствуют этому и могут вызвать разрушение стекла.
  3. Обработка – механическая, термическая и химическая.

Виды стекла: оконное (Na2O·CaO·6SiO2), химическое (тугоплавкое К2O·CaO·6SiO2), хрусталь (K2O·PbO·6SiO2). кварцевое стекло (SiO2), пеностекло (добавляют газообразователи – кокс, сажа, известняк), ситаллы – стеклокристаллические материалы (высокая механическая прочность), стекловолокно, стеклопластики (стеклянное волокно + синтетические смолы).

Цветное стекло: зеленое стекло Cr2O3, сине-зеленое-стекло CuO, синее стекло CoO, красно-лиловое стекло MnO2.

Для повышения прозрачности, термической и механической прочности в состав стекла вводят различные добавки. Так, если соду Na2CO3 заменить на поташ K2CO3, то образуется более тугоплавкое стекло. Добавки B2O3 b Al2O3 в стекло еще больше повышают его термостойкость, оно используется для изготовления специальной лабораторной посуды и приборов.

Замена оксид натрия на оксид свинца (II) повышает показатель светорассеяния стекла. Из такого стекла изготавливают хрустальную посуду, различные художественные изделия и оптические приборы.

Для создания мозаики, художественных витражей, а также светофильтров нужны окрашенные стекла.

У стекла есть один недостаток — оно бьется. В настоящее время изготавливают стекла, прочность которых приближается к прочности чугуна. Для этого стекло быстро охлаждают, и оно получается менее хрупким. Такие стекла называют ситаллатами.

Производство строительных вяжущих материалов (цемента).

Строительные вяжущие материалы – это такие вещества, которые в тонкоизмельченном состоянии при смешивании с водой образуют пластичную массу и со временем затвердевают и приобретают камневидное состояние. Сюда относятся вяжущие материалы на основе гипса, цемент.

Известно несколько видов цемента: быстротвердеющий, расширяющийся, морозостойкий (добавляют хлорид кальция), жаропрочный, портландцемент.

Основное сырье: известняк и глина, содержащие оксид кремния (IV), маргелистые породы, а также различные добавки – шлак, бокситы и др.

Эти вещества размалывают и тщательно перемешивают, смесь обжигают в наклонных цилиндрических печах (длина – более 200 м, в поперечнике – 5 м). В процессе обжига печь медленно вращается и исходные материалы постепенно движутся к нижней ее части навстречу потоку раскаленных газов- продуктов сгорания поступающего топлива.

Происходят различные химические превращения. Образовавшиеся в результате реакций вещества спекаются в виде отдельных кусков — клинкер. После охлаждения их размалывают до тонкого порошка.

Процесс затвердевания цементного теста объясняется тем, что входящие в состав алюминаты и силикаты реагируют с водой с образованием каменистой массы.

Бетон – смесь щебня и песка с цементом. Шлакобетон – смесь шлака с цементом. Железобетон – бетон и стальная арматура (заводские корпуса, плотины). Пластобетоны – цемент и органические полимеры. Шифер – цемент с асбестом.

Выводы (формулируются учителем вместе с учениками):

Силикатная промышленность – это производство различных строительных материалов, стекла и керамики из различных природных силикатов. Основным сырьем для производства являются соединения, содержащие SiO2: песок, глина (силикаты и алюмосиликаты).

Силикатные изделия применяют в строительстве, как декоративное искусство, изготавливают предметы быта, огнеупоры и др.

Вопросы в разделе вывод:

  1. Назовите сырье силикатной промышленности
  2. Назовите продукты силикатной промышленности
  3. Основной недостаток керамических изделий
  4. Каков способ увеличения прочности керамики
  5. Назовите соединения, используемые для окраски стекла
  6. Назовите температуру плавления стекла
  7. Назовите добавки повышающие прозрачность стекла
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector