Силикатная промышленность

Реферат: Силикатная промышленность

Силикатная промышленность

Кремний и его соединения. Кремний – ведущий современный полупроводниковый материал, который широко применяется в электронике, в электротехнике для изготовления интегральных схем, диодов, транзисторов, тиристоров, фотоэлементов и т. д.

Технический кремний – легирующий компонент в производстве стали (например, трансформаторная сталь), а также в цветной металлургии (кремневые бронзы). Природные соединения кремния обычно представляют собой производные не метакремниевой, а группы так называемых п о л и к р е м н е в ы х к и с л о т. Состав этих кислот в общем виде mSiO2. nH2O, где n и m целые числа.

K природным силикатам относятся полевые шпаты, слюда, глины, асбест и др. Состав этих минералов сложен. Для удобства их часто условно выражают как соединения оксидов, например: Ортоклаз (минерал из группы полевых шпатов)…………………… K2 Al2Si6O16 = K2O. Al2O3. 6SiO2 Слюда (мусковит)………………………………KH2Al3(SiO4)3 или K2O. 3Al2O3. 6SiO2. 2H2O Каолин (белая глина)…………………………..H4Al2Si2O9=Al2O3. 2SiO3.

2H2O Асбест ………………………………………….H4Mg3Si2O9=3MgO. 2SiO2. 2H2O Наибольшее распространение в природе имеют силикаты, содержащие алюминий и называемые а л ю м о с и л и к а т а м и. Как показывают форумы приведенных выше минералов, к числу алюмосиликатов принадлежит слюда, ортоклаз и др. Моноксид кремния – вещество темно-коричневого цвета.

При высокой температуре в результате самоокисления-самовосстановления распадается на Si и SiO2 (реакция диспропорционирования). Вообще же SiO легко окисляется до SiO2. Используя эту реакцию, искусственно получают тончайшие кварцевые прозрачные покрытия – при обработке препаратов для электронной микроскопии, для поверхностных покрытий алюминиевых зеркал.

Если студень кремневой кислоты частично обезводить, то образуется твердая белая, очень пористая масса, обладающая большой адсорбционной способностью. Этот продукт под названием с и л и к а г е л я имеет разнообразное применение в промышленности: для улавливания газов, водяных паров, для отчистки нефти, керосина.

Наконец, крупнопористый силикагель – незаменимый носитель для многих катализаторов. При полном высушивании и прокаливании кремневой кислоты образуется кремневый ангидрид SiO2. Кремневые кислоты с большой степенью конденсации сравнительно устойчивы. Но и выделять их в индивидуальном состоянии химики еще не научились.

В быту и промышленности используется смесь этих кислот в виде силикатного клея. Если говорить точнее, силикатный клей – это калиевые или натриевые соли поликремневых кислот. Но так как эти кислоты слабые, а соли слабых кислот сильно гидролизуются, то фактически в растворе силикатного клея имеется смесь конденсированных кремниевых кислот.

Нитрид кремния используется в качестве компонента жаростойких и химически устойчивых композиционных материалов. Оп нашел также применение в микроэлектронике в качестве диэлектрика и высокотемпературного полупроводника. Карбид кремния – абразивный материал для шлифованных кругов, матрица для порошковой металлургии, компонент для огнеупоров.

К тому же, карбид кремния является основой полупроводниковых диодов и фотодиодов. Природные силикаты и алюмосиликаты являются сырьем для силикатной промышленности, которая в основном объединяет производства керамическое, цементное и стекольное. Производство силикатов. Керамическое производство. Сырьём для керамического производства служат различного рода глины.

Глина – тонкодисперсная горная порода, состоящая в основном из глинистых минералов. Обычно в глинах содержится примесь кластического аллотигенного материала зерен кварца, полевых шпатов и других материалов, и аутигенного материала – карбонатов, сульфатов, гидроксидов железа и др. П.А.

Земятчинский определял глины как горные породы, способные образовывать с водой пластичное тесто, сохраняющее по высыхании приданную ему форму, после обжига приобретающее твердость камня.

Глины характеризуются рядом свойств, которые учитываются при их промышленном использовании: пластичностью, воздушной и огневой усадкой, пористостью, огнеупорностью, спеканием, гидроскопичностью и набуханием, адсорбционными свойствами, связующей способностью, вспучиванием, зыбкостью и гидрофильностью.

С учетом свойств и состава глин, обусловливающих их использование, можно выделить следующие группы: 1) каолины, 2) огнеупорные и тугоплавкие глины, 3) высокосорбирующие глины (отбеливающие), 4) легкоплавкие глины. Каолины, точнее, первичные каолины, применяются большинством отраслей промышленности благодаря особенностям своего состава и набору свойств.

Как правило, промышленностью используются обогащенные каолины, реже каолин-сырец. Обогащение каолинов проводится путем отмучивания, флотации, магнитной и электромагнитной сепараций и другими методами. Каолиновый концентрат в ряде случаев подвергается облагораживанию (путем обработки реактивами) для придания ему большей белизны. Попутные продукты обогащения каолина – кварц и полевые шпаты.

Главные потребители обогащенного каолина – бумажная и керамическая промышленности, а также резиновая, мыловаренная, огнеупорная, химическая. В меньшей степени он используется в парфюмерно-косметической и кабельной отраслях промышленности, а также при изготовлении клеенки, пластмасс, минеральных красок, карандашей, в производстве силумина (сплав Al 87%, Si 13%) и др.

Каолин-сырец используется в цементной промышленности, при производстве полукислых огнеупоров. Каолин также идет на изготовление фарфоровых изделий. Диоксид кремния – основа для получения кремния, производства обыкновенного и кварцевого стекла, а также необходимый компонент керамики и абразивных материалов.

Фарфоровые изделия широко применяют в химической, электротехнической промышленности, в химических лабораториях (фарфоровые тигли, чашки, ступки, стаканы и т. д.). В химической промышленности фарфоровые изделия имеют большое значение вследствие их устойчивости против кислот, щелочей, и других химических реактивов, большой механической прочности, термической устойчивости и огнеупорности.

В электротехнической промышленности фарфор применяют в качестве надежного изоляционного материала (фарфоровые изоляторы, «свечи» для автомобильных и авиационных моторов и т. д.). Наиболее распространена глина, окрашенная соединениями железа в желтый цвет. Из нее готовят строительные кирпичи, кислото- и огнеупорные изделия, дренажные трубы, кровельную черепицу, гончарные изделия и т.д.

Цементное производство. В виде песка SiO2 – давно известный строительный материал. Сырьем в цементном производстве служит смесь глины с известняком. Применяют и природный мергель (глинистый известняк), если он по составу удовлетворяет требованиям цементного производства.

Такие мергели имеются у нас, например, в районе Новороссийска При 1400-1500* масса спекается с образованием сложных силикатов. Выходящий из печи спекшийся материал называют к л и н к е р о м. Разломный клинкер упаковывают в бочки или мешки. Готовый продукт представляет собой тонкий серо-зеленый порошок.

Основная масс цемента состоит из сложных химических соединений кальция, магния, кремния, алюминия и железа. Состав этих веществ, представленных в виде соединений оксидов, следующий: 3CaO. SiO2, 2CaO.SiO2, 3CaO.Al2O3, 2CaO.Fe2O3. Кроме того, в цементе всегда в переменных количествах содержатся различные примеси.

Основной химический процесс при производстве цемента – спекание при 1200 – 1300 оС смеси глины с известняком, приводящий к образованию силикатов и алюминатов кальция: t Al2O3. 2SiO2 . 2H2O = Al2O3 . 2SiO2 + 2H2 O CaCO3 = CaO + CO2h CaO + SiO2 = CaSiO3 3CaO + Al2O3 = 3CaO.Al2O3 При смешивании с водой происходит постепенная гидратация: 3CaO . Al2O3 . 6H2 O = 3CaO .

Al2O3 + 6H2 O Если при замешивании цементной массы ввести в нее щебень, гравий и тому подобные материалы, то получится б е т о н. Если же бетоном прикрывают какую-либо основу (каркас) из железных прутьев, проволоки, стержней и т.д., то подобные конструкции называют ж е л е з о б е т о н о м.

Железо и бетон хорошо сцепляются между собой, образуя прочную массу, не разрушающуюся при обычных изменениях температуры (коэффициенты объемного расширения железа и бетона почти одинаковы). Железобетон отличается механической прочностью, большим сопротивлению сжатию и разрыву (сам цемент хорошо выдерживает сжатие, но очень слаб на растяжение).

Композиция из цемента и асбеста (асбоцемент) – ценный материал для кровель. Асбоцементные крыши отличаются долголетием. Бетон хорошо задерживает радиоактивные излучения и применяется для защиты от них. Цемент относится к числу так называемых вяжущих материалов. Это материалы, способные из жидкого или тестообразного состояния переходить в твердое, камневидное при обычной температуре.

Вяжущие вещества разделяют на органические (смолы, клеи и др.) и минеральные (цемент, известь и др.). Минеральные вяжущие вещества, в свою очередь, подразделяют на в о з д у ш н ы е г и д р а в л и т и ч е с к и е. К воздушным вяжущим материалам перечисляют те из них, которые твердеют на воздухе. Сюда относят известь, алебастр, гипс, магнезиальный цемент и др.

Гидравлические вяжущие вещества могут твердеть и сохранять свою прочность, как и на воздухе, так и в воде. Сюда принадлежит цемент. Стекольное производство. Сырьем в стекольном производстве служат кремнезем SiO2 и силикаты щелочных и щелочноземельных металлов. Состав стекла в общем виде может быть представлен формулой: xЭ2О.уЭО.

zSiO2, где Э2О – окисел щелочного металла (Na2O, K2O, Li2O и др.); ЭО – окисел щелочноземельного металла (СаО, MgO, BaO) и SiO2 – кислотный окисел (кремневый ангидрид). Окислы щелочной группы понижают вязкость и температуру плавления стекла, а также его твердость.

Окислы щелочноземельной группы повышают химическую стойкость стекла, а окислы кислотной группы (SiO2, а иногда Al2O3, B2O3, P2O5 и др.) сообщают высокую термическую, химическую и механическую стойкость.

Производство стекла состоит из следующих процессов: подготовка сырьевых компонентов, получения шихты, варки стекла, охлаждения стекломассы, формования изделий, их отжига и обработки (термической, химической, механической). Процесс стекловарения условно разделяют на несколько стадий: силикатоообразование, стекловарение, осветление, гомогенизацию и охлаждения («студку»).

Обыкновенное белое стекло получают сплавлением смеси соды Na2CO3 и мела CaCO3 с большим количеством кремнезема (белого песка) SiO2. Состав этого стекла может быть выражен формулой Na2O. CaO. 6SiO2. Если вместо воды взять поташ K2CO3, то силикат натрия в стекле заменится на силикат калия K2SiO3. При этом получаются тугоплавкие стекла, состав которых может быть выражен формулой: K2O. CaO.

6SiO2. Таким путем получают оконное стекло (так называемое бемское), бутылочное и вообще посудное стекло. При замене окиси кальция окисью свинца PbO получают хрустальное стекло приблизительного состава K2O. PbO. 6SiO2. Свинцовые стекла сильно преломляют лучи света и отличаются блеском. Из них готовят хрустальную посуду, колбы для электроламп и пр.

Существует большое число сортов стекла, изготовляемых для разных целей: оптическое, термометрическое, увиолевое (проницаемое для ультрафиолетовых лучей; обычное стекло не пропускает эти лучи), различные жаростойкие стекла. Стекло является важным строительным материалом. Готовят ткани из стекла.

Начинают широко применять стеклянные трубы (достоинство их: большая стойкость против корродирующих агентов). Жаростойкое стекло служит для изготовления кастрюль сковородок и т.д. Обыкновенное бутылочное стекло окрашено в зеленый цвет солями двухвалентного железа. Цветные стекла получают введением в массу при плавлении различных добавок в мелкораздробленном состоянии.

Так, закись кобальта CoO придает стеклу синюю окраску, закись меди Cu2O красную, окись хрома Cr2O3 ярко-зеленую окраску. Небольшие примеси в стекле в мелкораздробленном состоянии металлического серебра придают ему желтую окраску, а золота – красивую ярко-красную (рубиновое стекло) и т.д.

Состав некоторых промышленных стекол Стекло Химический состав, % SiO2 B2O3 Al2O3 MgO CaO BaO PbO Na2O K2O Fe2O3 SO3 Оконное …….

71,8 – 2 4,1 6,7 – – 14,8 – 0,1 0,5 Тарное ……… 71,5 – 3,3 3,2 5,2 – – 16 – 0,6 0,2 Посудное …… 74 – 0,5 – 7,45 – – 16 2 0,05 – Хрусталь …… 65,5 – 0,48 – 1 – 27 6 10 0,02 – Химико-лабораторное… 68,2 2,7 3,9 – 8,5 – – 9,4 7,1 – – Оптическое … 41,4 – – – – – 53,2 – 5,4 – – Кварцоидное… 96 3,5 – – – – – 0,5 – – – Электроколбочное……….

71,9 – – 3,5 5,5 2 – 16,1 1 – – Электровакуумное……… 66,9 20,3 3,5 – – – – 3,9 5,4 – – Медицинское… 73 4 4,5 1 7 – – 8,5 2 – – Жаростойкое… 57,6 – 25 8 7,4 – – – 2 – – Термостойкое… 80,5 12 2 – 0,5 – – 4 1 – – Термометрическое………. 57,1 10,1 20,6 4,6 7,6 – – – – – – Защитное……. 12 – – – – – 86 – 2 – – Радиационно-стойкое……… 48,2 4 0,65 – 0,15 29,5 – 1 7,5 – – Стеклянноеволокно……..

71 – 3 3 8 – – 15 – – – Силикаты калия и натрия растворяются в воде. В технике эти вещества называют р а с т в о р и м ы м и с т е к л а м и. Их раствор называется жидким стеклом. Находит применение в мыловаренном производстве, в крашении, в производстве бумаги, а также для пропитки дерева и тканей с целью сообщения им несгораемости и стойкости против гниения.

Жидкое стекло – одно из важнейших неорганических клеящих веществ (адгезив). Это связано с тем, что силикат натрия находится в нем в виде макромолекул. Жидким стеклом пропитывают ткани и дерево для придания им огнестойкости; оно применяется для изготовления кислотоупорного цемента, силикатных красок и глазурей.

Почти все виды песка, образующие иногда пластины огромной мощности, состоят из кварца. Чистые прозрачные кристаллы кварца идут на изготовление линз и призм, пропускающих УФ-излучение. Для этих целей используется также кварцевое стекло. Пьезоэлектрические свойства кварца находят применение в приборах для генерации ультразвука.

Из непрозрачного технического кварцевого стекла изготавливают крупногабаритную термо- и кислотную химическую аппаратуру, муфели для электрических печей. Особо чистое прозрачное кварцевое стекло применяется для изготовления труб, аппаратов и емкостей для полупроводниковой техники и радиоэлектроники. Драгоценные камни. Бесцветные и различно окрашенные кристаллы SiO2 – драгоценные камни.

Группа кварца – одна из самых распространенных в природе. Кварц (SiO2) встречается во множестве горных пород, где он образуется в самых разнообразных условиях. В природе кристаллы кварца встречаются самых разных размеров. Экземпляры в сотни килограммов не являются редкостью. Существует много разновидностей кварца, одинаковых с ним по кристаллической структуре, но отличаются по цвету.

Из них наиболее распространены прозрачный и бесцветный горный хрусталь, лимонно-желтый цитрин, ослепительно белый и мутный молочный кварц, розовый кварц нежного пастельного тона, просвечивающий дымчато-коричневый кварц, черный от непрозрачного до слегка просвечивающего – морион и от фиолетового до нежно-сиреневого цвета аметист. В наше время на заводах выращивают кристаллы синтетического кварца, которые идут на нужды пьезо- и пиротехники, медицины и радио. Просвечивающие кристаллы дымчатого кварца и морион используется в ювелирных изделиях, глиптике и мужественно – декоративных работах. Аметист выделяется среди прочих разновидностей кварца особой красотой. Его цветовая гамма колеблется от нежно-сиреневой до темно-фиолетовой. Встречаются отдельные разновидности, сияющие пурпурным «огоньком». Особенно хорош аметист на солнечном свету. При искусственном освещении он проигрывает в яркости и красоте окраски. Аметистовые щетки используются в ювелирной промышленности для вставок в купоны, серьги, кольца, броши, и как декоративный материал для шкатулок, письменных приборов и сувениров. Халцедон представляет собой скрытокристаллический кварц микроволокнистого строения. В зависимости от цвета, структуры и текстуры различается несколько разновидностей халцедона. Собственно Халцедон имеет цвета от серого до молочно-белого с характерным восковым или матовым блеском. Встречается халцедон в природе чаще всего в желваках или шарообразных натечных телах, особенно часто в эффузивных породах в виде миндалин. Свое название халцедон получил от древнего г. Халкедона в Малой Азии, откуда он расходился по странам Средиземноморья. Ценные технические качества халцедона (однородность структуры, отсутствие спайности, высокая твердость, малая истираемость и т.п.) делают его незаменимым материалом для изготовлении опорных камней для точных приборов, гладильных досок для бумагоделательных машин и др.

Родонит относится к триклинным пироксенам. По составу это метасиликат марганца (MnSiO3). Твердость родонита 5.5-6.5, уд. вес 3.4-3.8, спайность совершенная. Живые узоры из черных ветвистых прожилок окислов и гидроокислов марганца оживляют этот камень, создавая на нем фантастические рисунки и даже пейзажи. Родонит прекрасно поддается обработке. Будучи очень плотным, он легко режется алмазной пилой, хорошо шлифуется и отлично принимает зеркальную полировку. Его способность просвечивать в тонких пластинках, окрашенных в яркий малиново-красный цвет, используется при создании витражей. Перечень из родонита очень богат: различные шкатулки, брелоки, пресс-папье, печатки, пепельницы, вазочки, тарелочки, чаши, разрезные ножи, броши, запонки и т.д. Уральские кустари издавна обрабатывали родонит и добились изумительной техники, имитируя ягоды малины, плоды и фрукты, украшавшие шкатулки в виде накладок.

Заключение. Нетрудно понять, что в будущем применение силикатов станет еще большим. Металлов в земной коре не так уж много. Углерод, который служит основой органических полимеров и пластмасс, составляет всего лишь 0,1% земной коры по массе. Производство древесины ограничено скоростью прироста леса.

А использование силикатов практически не ограничено ничем. По силикатному сырью, можно сказать, мы ходим. Правда имеется существенный недостаток у силикатных изделий. Они обладают большой хрупкостью, но этот недостаток в принципе преодолим. Ведь изобрели же японцы небьющийся фарфор.

А на сковородках из мелкокристаллического стекла – ситалла еще двадцать лет назад жарили картошку. Прочность таких сковородок близка к чугунным, и бьются они значительно меньше, чем обычное стекло.

Впрочем, о силикатах можно говорить бесконечно.

Сведений о них так много, что химия силикатов давно выделилась в большую самостоятельную отрасль химического знания.

ЛИТЕРАТУРА: 1. «Большая Советская Энциклопедия» Издательство «Советская Энциклопедия». Москва 1976 г. 2. «Общая химия» А.Г. Кульман Издательство «Колос». Москва 1968 г. 3. «Неорганическая химия» Пособие для абитуриентов и старшеклассников Издательство «Московский Лицей». Москва 1996 г. 4.

«Кислоты – основания» Б.В. Мартыненко Издательство «Просвещение». Москва 1988г. 5. «Химия» Справочные материалы Издательство «Просвещение». Москва 1989 г. 6. «Поделочные камни и их обработка» Ю.В. Никитин Издательство «Наука». Ленинград 1979 г. 7. «Полезные ископаемы»

Издательство «Недра».

Москва 1982

Источник: https://www.bestreferat.ru/referat-185030.html

Интересные факты о силикатной промышленности

Силикатная промышленность

На сегодняшний день одними из главных природных веществ, которые используются в силикатной промышленности, являются глина и песок.

Это природные компоненты, которые считаются самыми доступными материалами не только в нашей стране, но и за ее пределами.

Ещё в древности человек оценил возможности использования и делал это при изготовлении строительных материалов, а также любых предметов быта.

Сейчас мы не представляем свою жизнь без посуды, плитки, кирпича, цемента, а также стекла. Силикатная промышленность занимается тем, что производит все эти компоненты и включает в себя 3 главных направления.

Какие-то из предприятий специализируются на изготовлении стекла, какие-то на цементе, а какие-то на керамике. Но всё же не каждый знает о некоторых интересных фактах, которые касаются силикатной промышленности.

Именно поэтому их лучше рассмотреть и понять, что включает в себя силикатная промышленность.

Когда речь заходит о силикатной промышленности, то она известна уже долгое время. Именно поэтому сейчас она применяется повсеместно, а такие заводы существуют практически в каждом городе. Ведь без таких материалов ни один человек не представляет свою жизнь.

Несколько интересных фактов о силикатной промышленности

Силикатная промышленность – это та отрасль, которая для многих остается загадкой. Когда речь заходит об интересных фактах, то здесь нужно выделить следующее:

  • С гончарным ремеслом люди были знакомы давно. Основное сырье — это глина. Изготовление производилось таким образом, что глина смешивалась с водой и образовывала некоторые пластичную массу. Ей можно было придать любую форму, а после обжига она сохраняла её.
  • Благородная керамика — это все изделия из фарфора. Родиной стал Китай, который еще до нашей эры освоил производство этого материала. Все природные факторы служили для изобретения и производства именно на территории Китая. Дело состоит в том, что в одной из деревень есть запасы, которые состоят из кварца, шпата, а также глины. Многим европейские представители пытались разгадать тайну этого материала. Но в России фарфор был разработан только в XVII веке. После этого было налажено производство изделий под Петербургом. Благородство своё фарфор приобрел благодаря некоторым характеристикам в виде тонкости выполняемых изделий, белому оттенку, отсутствию пористости, а также прочности с химической и термической стороны.
  • Сейчас силикатная промышленность — это одна из важнейших категорий народного хозяйства. Она позволяет обеспечивать строительными материалами всю страну. Из всего разнообразия чаще всего встречается кирпич и цемент, которые позволили строить города уже 8000 лет назад.
  • Если посмотреть на посуду из фарфора, то она лидирует по прочности, не считая металла.
  • Первые изделия из фарфора сделали женщины.
  • Если вдруг на изделиях из фарфора есть какой-то брак, то они уже не выходят в производство. Знак этого материала ставится только на идеальных формах. Фарфор — это тот материал, который делает посуду абсолютно безопасной и чистой.
  • С давних времен кирпич изготавливался только вручную. Он считался качественным и стоил дороже.
  • Впервые кирпич начал использоваться в Древнем Египте. Об этом свидетельствуют записи в старинных книгах.
  • Кирпич хорошо поглощает влагу. Тем не менее, он обладает хорошей морозостойкостью и может прослужить несколько сотен лет. Об этом свидетельствуют многие памятники архитектуры, которые сохранились по сегодняшний день в прекрасном состоянии.
  • Существует несколько разновидностей кирпича, каждая из которых отличается по всем характеристикам, а также по своему внешнему виду. Настоящие профессионалы знают, как правильно можно выбрать кирпича и делают это без особых проблем.

Это далеко не все факты. Стоит отметить еще несколько, чтобы лучше понять основную суть процессов в силикатной промышленности.

Еще немного фактов о силикатной промышленности

Сейчас силикатная промышленность постоянно развивается и реализует большее число товаров. Ассортимент с каждым годом растет, что порождает и спрос. Но в любом случае можно рассмотреть и еще несколько интересных и познавательных фактов:

  1. Цемент — это ещё один компонент, который входит в силикатную промышленность. Самым распространённым считается портландцемент, который был изобретён и запатентован в Англии.
  2. Силикатная промышленность — это то направление, которое полностью отвечает за стекло. Сейчас существует множество интересных фактов, которые связаны со стеклом. Одним из них является то, что стекло используется абсолютно везде. Секрет его производства был открыт еще в древние времена в Египте.
  3. Стекло всегда ценилось и стоило дорого. Но с течением времени оно стало доступным и появилось огромное число разновидностей.
  4. Стекло имеет простой состав. Сюда обычно входит песок, известь, а также сода. Но в современном мире начали добавляться различные вещества, присадки, а также любые добавки для придания тех или иных характеристик.
  5. Стекло обычно плавится при температуре от 300 до 2000 градусов. Всё будет зависеть от состава.
  6. Существует несколько разновидностей, в число которых входит химическое, хрустальное, кварцевое стекло.
  7. Для того, чтобы сделать цветные стёкла, обычно добавляются оксиды металлов. Также сюда нужно отнести жидкое стекло, которое часто находит применение в строительной сфере. При добавлении такого компонента на ткани, а также любые деревянные изделия, они плохо загораются. Обычно жидким стеклом обрабатывают все компоненты, которые используются при изготовлении театральных декораций.
  8. В компоненты, которые изготавливаются на силикатной промышленности, можно отнести ещё и бисер.

Как видно, такая промышленность на сегодняшний день очень разнообразна и развивается в постоянном режиме.

Именно поэтому, производство силикатных изделий занимает отдельное место в жизни каждой страны. Такая информация обычно изучается ещё в школе, и обычно забывается.

Сейчас вы сможете восполнить пробелы, которые связаны с силикатной промышленностью и узнать ещё много интересного.

Источник: https://vivareit.ru/interesnye-fakty-o-silikatnoj-promyshlennosti/

Презентация по химии на тему

Силикатная промышленность

Инфоурок › Химия ›Презентации›Презентация по химии на тему “Силикатная промышленность” (9 класс)

Важно! Узнайте, чем закончилась проверка учебного центра “Инфоурок”? ✖

.

Запустите файл

1. Сохраните файл

2. Кликните на скачанный файл

3. Нажмите Запустить

1. Кликните на значок ↓

2. Появится файл, дважды кликните на него

1. Нажмите Сохранить

2. Кликните на значок ↓

3. Появится файл, кликните на него

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайдОписание слайда:

Силикатная промышленность Цель урока: Дать понятие о силикатной промышленности, о производстве керамики, стекла, цемента. Показать применение этих материалов в народном хозяйстве. Учитель химии МОУ «Приволжская СОШ» Александрова А.М.

2 слайдОписание слайда:

Что считается силикатной промышленностью? Силикатная промышленность – это отрасль которая занимается переработкой природных соединений кремния. Производство фарфора, керамики, фаянса, стекла, цемента и т.д.

3 слайдОписание слайда:

Истоки силикатной промышленности лежат в глубокой древности. Уже первые орудия труда около 800-900 тыс.лет до н.э. древние люди изготовляли из кремния – плотного природного образования, состоящего из халцедона, кварца и опала. Позднее стали использовать яшму, горный хрусталь, агат, обсидиан(вулканическое стекло), нефрит

4 слайдОписание слайда:

Керамика( греч. Kepamike – гончарное искусство, kepamos –глина). Общее название многочисленных материалов, полученных при спекании глин с различными минеральными добавками

5 слайдОписание слайда:

Виды керамики Строительная Декоративная Огнеупорная Химически стойкая Тонкая

6 слайд 7 слайдОписание слайда:

Производство керамики Сырье: глина, каолин Al2O3 · 2SiO2 ·2H2O Технологический процесс: замачивание формование обжиг глазурование вторичный обжиг

8 слайдОписание слайда:

Из меня посуду тонкую Нежно- белую и звонкую Обжигают с древних пор. Называюсь я …..

9 слайдОписание слайда:

Фарфор Фарфор – самая благородная керамика. Это материал, состоящий из каолина, глины, кварца и полевого шпата. Характерные признаки: белый цвет, отсутствие пористости, высокая прочность, термическая и химическая стойкость. Впервые фарфор был привезен в Европу из Китая – родины фарфора – в XVI веке.

10 слайдОписание слайда:

Гжель Знаменитая Гжель – родина русского народного фарфора – расположена на обочине Касимовского тракта в 60 км от Москвы. Первая половина XIX века – время расцвета фарфорового производства Гжели. О высоком качестве гжельских глин писал М. В. Ломоносов. Исследовал эти глины и создатель русского фарфора Д. И. Виноградов.

11 слайдОписание слайда:

Фаянс Слово «фаянс» произошло от названия города Фаэнца (в Северной Италии), в окрестностях которого в XIV–XV веках было широко развито керамическое ремесло. В третьей четверти XVI века, вследствие всеобщего восхищения китайским фарфором, в Фаэнца начинает интенсивно развиваться производство белой майолики (в это время в Европе изделия из майолики называли фаянсом).

12 слайдОписание слайда:

Майолика Майолика близка по свойствам и качеству к терракоте, только в отличие от последней покрыта глазурью. Глазурь придает изделию влагонепроницаемость, предохраняет от загрязнений, улучшает внешний вид, повышает прочность. Слово «майолика» происходит от названия острова Майорка в Средиземном море – главного центра по экспорту испано-мавританской керамики в Италию.

13 слайдОписание слайда:

Терракота Терракота – разновидность грубой керамики. Она известна с эпохи неолита, то есть более 5 тыс. лет. Слово «терракота» – итальянское. Его дословный перевод означает «обожженная земля». Терракота выпускается промышленностью в виде неглазурованных однотонных керамических изделий с пористым черепком красного, коричневого, кремового цветов. Цветной оттенок зависит от условий обжига.

14 слайдОписание слайда:

Такова моя природа: Известняк, песок и сода Много требуют огня, Чтобы выплавить меня. Я прозрачно и светло, И зовут меня …….

15 слайдОписание слайда:

Стекло Твердый силикатный материал, основным свойством которого является прозрачность и химическая стойкость. Стекло получают варкой шихты

16 слайдОписание слайда:

Производство стекла Сырье: сода Na2CO3, песок SiO2, известняк CaCO3 Технологический процесс: варка формование вторичное нагревание

17 слайдОписание слайда:

Химические процессы Na2CO3 + SiO2 = CaCO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CaSiO3 + 4SiO2 =

18 слайдОписание слайда:

Виды стекол

19 слайдОписание слайда:

Родина цветной обшивки окон и живописи на стекле – Франция. Самое раннее известие о них касается ВИТРАЖЕЙ в монастыре Сен-Реми. Родиной СТЕКЛЯННОЙ БИЖУТЕРИИ считают Древний Египет.

Из Византии и римских колоний производство бус пришло в остальную Европу, в частности в Венецию, которая в XVIII веке становится важнейшим центром этой продукции.

Затем в Богемии расцветает производство галантерейных изделий из стекла, включая бисер и стеклярус.

20 слайдОписание слайда:

Сырая пыль в воду нырь, Потом на мастерок – готов домок

21 слайдОписание слайда:

Цемент собирательное название порошкообразных вяжущих веществ (преимущественно гидравлических), способных при смешивании с водой (иногда с водными растворами солей) образовывать пластичную массу, приобретающую затем камневидное состояние. Цемент был известен ещё римлянам, которые получали его из извести, вулканического пепла и жженой извести.

22 слайдОписание слайда:

Производство цемента Сырье: мел (известняк) СаСО3, глина Аl2O3 · 2SiO2 · 2H2O, металлургические шлаки Технологический процесс прокаливание (сплавление) перемешивание с гипсом перемалывание

23 слайдОписание слайда:

Химические процессы Аl2O3 · 2SiO2 · 2H2O = Аl2O3 · 2SiO2 + 2H2O СаСО3 = СаО + СО2 СаО + SiO2 = CaSiO3

24 слайдОписание слайда:

Виды цемента портландцемент шлаковые и пуццолановые цементы глиноземистый цемент специальные виды цемента (напр., кислотоупорный).

  • Если Вы считаете, что материал должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал Пожаловаться на материал

.

Запустите файл

1. Сохраните файл

2. Кликните на скачанный файл

3. Нажмите Запустить

1. Кликните на значок ↓

2. Появится файл, дважды кликните на него

1. Нажмите Сохранить

2. Кликните на значок ↓

3. Появится файл, кликните на него

Общая информация

.

Запустите файл

1. Сохраните файл

2. Кликните на скачанный файл

3. Нажмите Запустить

1. Кликните на значок ↓

2. Появится файл, дважды кликните на него

1. Нажмите Сохранить

2. Кликните на значок ↓

3. Появится файл, кликните на него

Источник: https://infourok.ru/prezentaciya-po-himii-na-temu-silikatnaya-promishlennost-klass-470483.html

Силикатная промышленность – сообщение доклад

Силикатная промышленность

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.

Керамика.

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.

Стекло.

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.

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.

Источник: http://sochinite.ru/otvety/drugie/silikatnaya-promyshlennost-soobshchenie-doklad

Силикатная промышленность

Силикатная промышленность

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели урока:

  • Сформировать представление у учащихся о ведущих отраслях силикатной промышленности
  • Рассмотреть химизм получения керамики, стекла, цемента, а также технологию и продукцию
  • Показать роль М.В. Ломоносова в создании цветных стекол, мозаичном искусстве.
  • Научить учащихся анализировать свойства изделий силикатной промышленности и предсказывать на основе этого анализа отрасли их применения.

Задачи:

  • Развивать творческие способности, речь учащихся, умение работать с дополнительной литературой;
  • развивать интерес к декоративно-прикладному искусству (керамика, фарфор, художественное стекло).

Оборудование: различные изделия из стекла, керамики, цемент, коллекция “Стекло”, мультимедиапроектор.

Методы работы: индивидуальный опрос, фронтальная работа с классом

Ход урока

Фронтальный опрос:

(Слайд 2)

Все сказанное вами подводит нас к более детальному ознакомлению применения соединений кремния в промышленности.

Изучение нового материала

Понятие о силикатной промышленности.

Учитель: прежде, чем говорить о силикатной промышленности, давайте вспомним слова М.В. Ломоносова:

“Пою перед Тобой в восторге похвалу
Не камням дорогим, ни злату, но стеклу”.

Профессиональный праздник работников стекольной промышленности не случайно совпадает с днем рождения выдающегося русского ученого М. В. Ломоносова.

Михаил Васильевич Ломоносов был создателем химического производства глазури, стекла, фарфора. Разработал технологию и рецептуру цветных стекол, которые он употреблял для создания мозаичных картин. Изобрел фарфоровую массу.

Сообщения учащихся:

Работы Ломоносова в науке о стекле.

Первый ученый стекловар – Михайло Васильевич Ломоносов

Картины из стекла

Учитель: И так, что же такое силикатная промышленность? Какие химические реакции лежат в основе ее производства? Какова ее продукция и где она применяется?

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

Силикатные изделия – это такие изделия, которые состоят из смесей или сплавов силикатов, полисиликатов, алюмосиликатов.

Силикатная промышленность состоит из трех производств. (Слайд 3)

Производство керамики (Слайд 4)

(Слайд 5)

Основным сырьем для производства керамики (от греч. “керамон” – глина) является глина.

Изготовление этих изделий основано на свойстве глины при смешивании ее с небольшим количеством воды образовывать пластичную массу. Этой массе можно придать любую форму, которая сохраняется после высыхания и закрепляется посредством обжига при высокой температуре.

Образующая спекшаяся масса называется черепок. В зависимости от степени спекания могут образоваться изделия со спекшимся черепком и с пористым черепком.

В зависимости от состояния поверхности керамические изделия делятся на глазурованные (покрыты тонким слоем стеклообразной массы) и неглазурованные. При повторном обжиге глазурь расплавляется и после охлаждения образуется стеклообразная масса, которая прочно соединяется с черепком.

3(Al2O3 * 2SiO2* 2H2O) = 3Al2O3 * 2SiO2 + 4SiO2 + 6H2O

К изделиям с пористым черепком относится строительный кирпич, фаянс, кафель, черепица, гончарные изделия, различные огнеупоры (шамотный кирпич, динас).

К изделиям со спекшимся черепком относятся фарфор, тротуарные и облицовочные плиты.

Механизм производства (Слайд 6)

(Слайд 7)

Керамические изделия находят применение в строительных материалах (канализационные трубы, дренажные трубы, облицовочные плиты, кирпичи). Предметах быта.

– Глиняная посуда, горшки были у разных народов: алебастровая посуда – у древних египтян; “краснофигурные и чернофигурные” амфоры – у древних греков и гжельская посуда – у русских.

(Слайд 8)

Фарфор впервые был изготовлен в Китае. Способ его производства держали в секрете. Фарфоровая посуда – тонкая, при постукивании издает нежный звук. Ею украшались залы дворцов и замков богатых вельмож.

(Слайд 9)

Около 1747 Д. И. Виноградов открыл состав твёрдого фарфора и положил начало производству фарфора в России.

Из керамики люди изготовляли и статуэтки. В одной из стоянок древних людей на Енисее при выходе реки из Саянских гор, обнаружена древнейшая статуэтка человека, выполненная из обожженной глины. Она изготовлена около 13 тысяч лет назад. Это самая древняя статуэтка, найденная на территории бывшего Советского Союза.

Производство стеклянных изделий (Слайд 10)

Важные свойства стекла: (Слайд 11)

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;

6) хрупкость.

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, поташ K2CO3, 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:

Подготовка сырья – промывают, сушат (речной песок – кварц предварительно промывают для удаления глины и оксидов железа)

Составление шихты – дробят, размалывают, перемешивают

Варка стекла – процесс расплавления шихты до образования однородной массы. Происходят сложные химические процессы. При 250?С начинается реакция

MgCO3 + Na2CO3 —> MgNa2(CO3)2

CaCO3 + Na2CO3 —> CaNa2(CO3)2

Образующиеся двойные соли взаимодействуют с кварцевым песком:

MgNa2(CO3)2 + 2SiO2 —> MgSiO3 + Na2SiO3 + 2CO2

CaNa2(CO3)2 + 2SiO2 —> CaSiO3 + Na2SiO3 + 2CO2

Параллельно происходит:

MgCO3 + SiO2 —> MgSiO3 + CO2

CaCO3 + SiO2 —> CaSiO3 + CO2

В составе стекла, они находятся в виде силикатов.(Слайд 12-13)

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.

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 – самый простой способ выработки изделий (банки, стаканы, изоляторы, пуговицы), отливку (архитектурные, художественные изделия, линзы очков, микроскопов, телескопов).

Отжиг – снимают остаточные напряжения, которое возникает при охлаждении наружных слоев. Они сжимаются, а внутренние препятствуют этому и могут вызвать разрушение стекла.

Обработка – механическая, термическая и химическая. (Слайд 14-18)

  • Виды стекла. (Слайд 19)
  • Цветное стекло.

    (Слайд 20)

ОКРАСКАДОБАВКИ
КРАСНО-РУБИНОВАЯAu, Cu (в коллоидном состоянии), микрокристаллы CdS * CdSe
ЖЕЛТАЯAg (в коллоидном состоянии)
РОЗОВАЯSe (в коллоидном состоянии)
ЖЕЛТАЯСrO3, NiO, Fe2O3, Ce2O3
ЗЕЛЕНАЯCr2O3, CuO, Fe2O3
СИНЯЯCuO, CoO
ФИОЛЕТОВАЯNiO, Mn2O3, Nd2O3
РОЗОВАЯСoO, MnO, Er2O3
КОРИЧНЕВАЯFe2O3, FeS, Ti2O3, Bi2S3

В России секрет рубинового стекла возродил М.В.Ломоносов.

Стекло – вязкая масса, густеет постепенно.

Поэтому:

а) оконное стекло получают – выплавлением

б) зеркало – прокатом;

в) бутылки, банки, елочные игрушки, фужеры – выдуванием (пример: упоминание о Новокузнецком стекольном заводе);

г) пуговицы – прессованием.

Из стекла также получают бусы, бисер.

Производство строительных вяжущих материалов (цемента). (Слайд 21)

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.

Цемент (хлеб строительства).

Слово “цемент” происходит от латинского “цементум”, что означает битый камень. Цемент – собирательное название различных порошкообразных вяжущих веществ, способных при смешении с водой образовывать пластическую массу, приобретающую со временем камневидное состояние.

Первый цемент был открыт во времена Римской империи. Примерно в это же время жители Древней Руси заметили, что устойчивость к воде придает извести измельченная обожженная глина.

Одним из наиболее распространенных промышленных цементов является портландцемент.

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

(Слайд 22)

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

(Слайд 23)

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.

3СаО * SiO2 + nH2O —> 3СаО * SiO2 * 2H2O + Cа(ОН)2 —> + (n-3)H2O.

Бетон – смесь щебня и песка с цементом. При смешивании цемента со шлаком получают шлакобетон. Бетонные сооружения получают ещё более прочные, если в бетон закладывают каркас из железных стержней.

Такой строительный материал называется железобетоном. Из него воздвигают капитальные строительные объекты: заводские корпуса, плотины и другие сооружения. Пластобетоны – цемент и органические полимеры.

Шифер – цемент с асбестом.

(Слайд 24)

Народные художественные промыслы занимают видное место в отечественном декоративно-прикладном искусстве. Искусство народных художественных промыслов предстает перед нами как сложное, богатое по декоративным возможностям, глубокое по идейно-образному содержанию явление современной культуры.

(Слайд 25-31)

Виды народных художественных промыслов: гусевский хрусталь, гжельская керамика, кисловодский фарфор, дымковская игрушка, абашевская игрушка, скопинская керамика.

(Слайд 32)

Домашнее задание: подготовить презентации по группам – 1 группа производство керамики, 2 группа – производство стекла, 3 группа – производство цемента.

В конце урока учитель выставляет оценки.

9.02.2013

Источник: https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/629693/

Vse-referaty
Добавить комментарий