что такое силикатная промышленность

Силикатная промышленность

Силикатная промышленность — это производство керамики, стекла, цемента из природных соединений кремния.

Керамика. Кирпич, кафель, глиняная, фаянсовая посуда, осколки древнегреческой амфоры — все это керамика (от греческого «керамон» — глина). Сырьем для производства керамических изделий являются глина и минеральные добавки. Глина состоит из мельчайших кристаллов минерала каолинита Аl₂О₃ • 2SiO₂ • 2НО₂. Процесс изготовления керамики сводится к следующему: подготовка сырья, формовка, сушка, обжиг. При подготовке сырья глину смешивают с водой. При этом образуется тестообразная масса, способная сохранять приданную ей форму. После сушки и обжига изделие приобретает камневидное состояние. Керамическое производство развивается в трех направлениях: строительная керамика, керамика для быта, техническая керамика (рис. 56).

Стекло. Состав обычного оконного стекла выражается формулой Na₂O • CaO • 6SiO₂. Стекло получают в специальных печах спеканием соды, известняка и белого песка. Схематично химизм процесса можно показать таким образом:

Стекло открыто очень давно. Еще в IV тысячелетии до н. э. в некоторых странах Востока умели выплавлять стекло. Это твердый аморфный хрупкий прозрачный материал. Переход из жидкого состояния в твердое происходит постепенно, это дает возможность прокатывать стеклянную массу в листы, выдувать из нее различные изделия, получать нити, листовое стекло (рис. 57).

Стекла могут быть различными по составу. Если заменить соду на поташ К₂СО₃, получают специальное тугоплавкое стекло, которое идет на изготовление химической посуды. Если же заменить известняк на оксид свинца (II) РbО, а соду на поташ, то получится хрусталь — стекло с высоким коэффициентом преломления. Добавляя в стеклообразную массу различные оксиды, можно придавать стеклу различную окраску: оксид кобальта (II) СоО — синюю, оксид хрома (III) Сr₂O₃ — ярко-зеленую, оксид марганца (IV) МnO₂ — красновато-лиловую и т. д.

Лабораторный опыт. Ознакомление с видами стекла (работа с коллекцией «Стекло и изделия из стекла»).

Рассмотрите образцы стекла и выпишите характерные физические свойства.

Цемент. Сырьем для производства цемента являются глина и известняк. При их спекании происходит разложение известняка и образование силикатов и алюминатов кальция. Полученную массу (клинкер) перемалывают в зеленовато-серый порошок — портландцемент. При смешивании цемента с водой образуется тестообразная масса, которая со временем затвердевает. Происходит «схватывание» цемента.

Цемент — важный строительный материал, из него готовят бетон, железобетон. Бетон — смесь щебня или гравия, песка с цементом. Если в бетон ввести каркас из металлических стержней (стальная арматура), то получится железобетон. Бетон и железобетон в больших количествах идут на строительство гидроэлектростанций, плотин, сооружений, дорог, зданий.

Подготовьте сообщение на одну из следующих тем:
«История открытия стекла»;
«Изделия из стекла и керамики»;
«М.В. Ломоносов о пользе стекла»;
«Керамика. Строительные материалы из керамики»
«Цемент, бетон, железобетон».

Источник

Что такое силикатная промышленность

§ 58. Силикатная промышленность

Природные кремнезем, силикаты и глина служат сырьем для силикатной промышленности. Главными продуктами ее являются керамика, стекло и цемент.

Рис. 47. Кристаллы глины при увеличении в 15 000 раз

Двуокись кремния берется в избытке. Поэтому готовое стекло представляет сплав силикатов натрия и кальция с кремнеземом. Примерный состав обычного оконного стекла можно выразить формулой Na₂CaSi₆O₁₄, или как соединение окислов, Na₂O*CaO*6SiO₂.

Главное свойство всякого стекла-заключается в том, что оно переходит из жидкого в твердое состояние не скачком, а загустевает по мере остывания постепенно вплоть до полного затвердевания. На этом свойстве стекла основано стеклодувное дело, производство листового стекла и стеклянного волокна. Отбирая из ванны нужные порции остывающего, но еще полужидкого стекла, из него выдувают или прессуют всевозможные стеклянные изделия. Из стеклянной массы вытягивают с помощью машин листовое стекло (рис. 48) и стеклянные трубки.

Рис. 48. Машина для вытягивания листового стекла

Для увеличения объема цемент смешивают непосредственно перед употреблением с песком или щебнем. Такая смесь называется бетоном, Прочность бетонных сооружений еще более возрастает, если в бетон вводится каркас из железных стержней. Железобетон широко применяется в капитальном строительстве для возведения заводских корпусов, плотин и других сооружений. В Программе Коммунистической партии Советского Союза записано: «Огромные масштабы капитального строительства требуют быстрого развития и технического совершенствования строительной индустрии и промышленности строительных материалов». Основу ее и составляют цемент, бетон и железобетон.

Источник

Силикатная промышленность

Силикатная промышленность — это производство керамики, стекла, цемента из природных соединений кремния.

Содержание

Керамика

Кирпич, кафель, глиняная, фаянсовая посуда — всё это керамика. Сырьём для производства керамических изделий являются глина и минеральные добавки. Глина состоит из минерала каолинита (Al₂O₃*2SiO₂*2H₂O). Процесс происходит так:

Керамическое производство развивается в трёх направлениях: строительная керамика, керамика для быта, техническая керамика.

Стекло

Состав обычного оконного стекла обычно выражается формулой Na₂O*CaO*6SiO₂. Стекло получается спеканием белого песка, соды, известняка в специальных печах:

Цемент

Литература

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Силикатная промышленность» в других словарях:

силикатная мука — молотый песок Тонкость помола которого такая же, как у портландцемента [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы молотый песок EN silica flour … Справочник технического переводчика

минеральная силикатная шерсть — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN rock wool … Справочник технического переводчика

Иван Пономарёв — Иван Фёдорович Пономарёв Иван Фёдорович Пономарёв (25 мая 1882, Хвалынск Саратовской губернии 11 августа 1982, Новочеркасск) русский, советский физикохимик, один из пионеров науки о силикатах, один из первых организаторов силикатной и цементной… … Википедия

Иван Пономарев — Иван Фёдорович Пономарёв Иван Фёдорович Пономарёв (25 мая 1882, Хвалынск Саратовской губернии 11 августа 1982, Новочеркасск) русский, советский физикохимик, один из пионеров науки о силикатах, один из первых организаторов силикатной и цементной… … Википедия

Иван Фёдорович Пономарев — Иван Фёдорович Пономарёв Иван Фёдорович Пономарёв (25 мая 1882, Хвалынск Саратовской губернии 11 августа 1982, Новочеркасск) русский, советский физикохимик, один из пионеров науки о силикатах, один из первых организаторов силикатной и цементной… … Википедия

Иван Фёдорович Пономарёв — (25 мая 1882, Хвалынск Саратовской губернии 11 августа 1982, Новочеркасск) русский, советский физикохимик, один из пионеров науки о силикатах, один из первых организаторов силикатной и цементной промышленности России, советского производства… … Википедия

Пономарев, Иван — Иван Фёдорович Пономарёв Иван Фёдорович Пономарёв (25 мая 1882, Хвалынск Саратовской губернии 11 августа 1982, Новочеркасск) русский, советский физикохимик, один из пионеров науки о силикатах, один из первых организаторов силикатной и цементной… … Википедия

Пономарев Иван Фёдорович — Иван Фёдорович Пономарёв Иван Фёдорович Пономарёв (25 мая 1882, Хвалынск Саратовской губернии 11 августа 1982, Новочеркасск) русский, советский физикохимик, один из пионеров науки о силикатах, один из первых организаторов силикатной и цементной… … Википедия

Пономарёв Иван Фёдорович — Иван Фёдорович Пономарёв Иван Фёдорович Пономарёв (25 мая 1882, Хвалынск Саратовской губернии 11 августа 1982, Новочеркасск) русский, советский физикохимик, один из пионеров науки о силикатах, один из первых организаторов силикатной и цементной… … Википедия

Пономарёв, Иван Фёдорович (физикохимик) — Иван Фёдорович Пономарёв Дата рождения … Википедия

Источник

Презентация к уроку

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

Методы работы: индивидуальный опрос, фронтальная работа с классом

Ход урока

Фронтальный опрос:

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.

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)

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.

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)

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

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;

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)

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

Образующиеся двойные соли взаимодействуют с кварцевым песком:

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

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

MgCO₃ + SiO₂ —> MgSiO₃ + CO₂

CaCO₃ + SiO₂ —> CaSiO₃ + CO₂

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

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

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

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

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.

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.

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. 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.

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.

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

Источник

Презентация по химии «Силикатная промышленность»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Силикатная промышленность. Отрасль силикатной прмышленности Сырьё Уравнения химических реакций Виды изделий Область применения. Производство цемента Производство керамики Производство стекла

В природе кремний встречается в виде кремнезема и силикатов. Среди них наиболее распространены SiO2 (кварц) и алюмосиликаты (гранит, слюда, разные виды глин). Состав алюмосиликатов обычно выражают через оксиды. Например каолин: Al2O3 * 2SiO2 * 2H2O – главная составная часть глин. Природные кремнеземы, силикаты и глина – сырье для силикатной промышленности.

Керамика Стекло Строительные материалы Силикатная промышленность

КЕРАМИКА ФАРФОР ФАЯНС КЕРАМИКА (от греческого слова «керамон»-глина) — гончарное искусство. Сырьем для производства керамических изделий служит глина. Изделия из глины, прошедшие обжиг называются керамическими. Из белой глины изготавливают фарфоровые и фаянсовые изделия, глиняную посуду. Изделия из глины

Фарфор – благороднейший и наиболее совершенный вид керамики. Состоит фарфор из смеси глины, кварца и полевого шпата. Фарфор был изобретен в Китае в 4-6 веках.

Фаянс – керамический материал, отличающийся от фарфора большим содержанием глины (85% Фаянсовое блюдце и кофейник Завод Гарднера 1850 г

Уникальны по красоте и изяществу изделия, производимые на фарфоровом заводе им.М.В. Ломоносова г.Санкт-Петербург

Стекло Оконное, Бутылочное Хрусталь Термостойкое, Оптическое Цветное

Известно ли вам …… что стеклоделие существует много веков. В древнем Египте оно возникло за 3000 лет до н.э. Цилиндр, изготовленный из стекла найден в Тель-Асмаре близ Багдада, изготовлен в середине III тысячелетия до н.э. В России первый стекольный завод начал производить стекло в 1635г.

Стекло Вид стекла Сырье Применение Обычное оконное Силикаты натрия и кальция, песок Na2O*CaO*6SiO2 Изготовление оконного стекла, посуды Тугоплавкое Карбонат калия, силикат кальция, песок K2O*CaO*6SiO2 Изготовление тугоплавкой, химической посуды. Хрустальное Карбонат калия, оксид свинца(II), песок Изготовление призм, линз, хрустальной посуды. Кварцевое Песок Лабораторная посуда, кварцевые лампы. Цветное +оксид кобальта (II)=синее +оксид хрома (III)=зеленое +мелкораздробленное золото=рубиновое Изготовление мозаик, витражей, посуды

Известно ли вам … что в первой в России химической лаборатории М.В. Ломоносов изготовил более 4000 опытных стекол. Эти работы легли в основу заводских методов получения цветных стекол. Из своего цветного стекла М.В. Ломоносов выложил вместе с учениками большую (42 кв.м.) мозаичную картину «Полтавская баталия», украшающую и сейчас здание Академии наук в Санкт – Петербурге.

ХРУСТАЛЬ (от греч. krystallos — кристалл), особый вид стекла, в состав которого входит в оксид свинца (иногда оксид бария). Название было дано по аналогии с горным хрусталем. Изготавливают хрусталь сплавлением оксида свинца с кремнеземом, содой или поташем. Хрустальное стекло — это свинцово-силикатное стекло, содержащее 13-30 % и более оксида свинца и до 17% оксида калия. Оно обладает высокой прозрачностью, лучепреломляемостью и блеском. Из хрустального стекла производят высококачественную посуду и декоративные изделия.

Способы формовки стеклянных изделий Прокатка (зеркало) Выдувание (бутылки, лампочки) Вытягивание (листовое стекло, трубочки, палочки) Прессование (пуговицы)

цемент Цемент (быстротвердеющий, расширяющийся, Морозостойкий, Жаропрочный и др.) Бетон Железо- бетон Шлако- бетон

Бетон – смесь щебня и песка с цементом. Шлакобетон – смесь цемента со шлаком. Железобетон – в бетон заложен каркас из металлических стержней.

Силикатная промышленность включает производство кирпича Различают силикатный кирпич (известково-песчаный), и глиняный обожжённый (обыкновенный) кирпич. Сырьём для производства кирпича являются легкоплавкие глины и суглинки в чистом виде или с добавками песка, древесных опилок, золы. Строительный кирпич.

Контрольное задание: 1.Из предложенного списка выбрать формулы оконного стекла, химического стекла, мела, соды, известняка, песка. а/ CaCO3; б/Na2O. CaO. 6SiO2; в/SiO2; г/Na2CO3; д/K2O. CaO. 6SiO2. 2.Особые свойства хрусталю придаёт: оксид свинца (PbO), оксид железа (Fe2O3), оксид алюминия(AI2O3)? 3.Благородной керамикой считается: фарфор, фаянс, изделия из красной глины? 4.Линзы делают из оконного стекла, из кварцевого стекла, из хрустального стекла? 5.Из какого кирпича кладут печи красного силикатного?

Составьте уравнения реакций согласно схеме: Кремний оксид кремния (IV) кремниевая кислота силикаты стекло Домашнее задание:& 31

Спасибо за внимание!

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-1066586

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

ОНФ проверит качество охраны в российских школах

Время чтения: 2 минуты

Петербургский Политех создал отдельное меню для вегетарианцев в своих столовых

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения подготовило проект плана по модернизации детских лагерей в России

Время чтения: 3 минуты

Создана Ассоциация руководителей школ России и Беларуси

Время чтения: 1 минута

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник