Công nghiệp Silicat thành phần hóa học của Thủy tinh, đồ gốm sứ và Xi măng – hóa 11 bài 18

Nói một cách đơn giản, ngành công nghiệp silicat là ngành xử lý các hợp chất của silic và các chất hóa học khác có trong tự nhiên. Ngành công nghiệp silicat bao gồm sản xuất thủy tinh, gốm sứ và xi măng.

Bạn Đang Xem: Công nghiệp Silicat thành phần hóa học của Thủy tinh, đồ gốm sứ và Xi măng – hóa 11 bài 18

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét thành phần hóa học của thủy tinh, gốm sứ và xi măng. Biết cách sản xuất những vật liệu này từ các nguồn tự nhiên.

Một. Kính

Các bạn đang xem: Thành Phần Hóa Học Silicate Công Nghiệp Của Thủy Tinh, Gốm Sứ Và Xi Măng – Hóa Học 11 Bài 18

I. Thành phần hóa học và tính chất của thủy tinh

– Thủy tinh thường dùng để làm cửa kính, chai, lọ… là hỗn hợp của natri silicat, canxi silicat và silic dioxit. Thành phần hóa học gần đúng được viết dưới dạng oxit: na2o.cao.6sio2.

– Khi thủy tinh được nung nóng làm mềm và sau đó tan chảy, có thể sản xuất các đồ vật và dụng cụ có hình dạng mong muốn.

– Thủy tinh thông thường được làm bằng cách nấu chảy hỗn hợp cát trắng, đá vôi và xút ở 1400oC:

6sio2 + caco3 + na2co3 → na2o.cao.6sio2 + 2co2

– Không xác định được điểm nóng chảy vì không có cấu trúc tinh thể mà là chất vô định hình.

Hai. Một số loại kính

•Kính kali

– Khi nấu thủy tinh, nếu thay k2co3 bằng na2co3 thì được thủy tinh kali.

– Có nhiệt độ hóa mềm và nóng chảy cao.

– Dùng làm dụng cụ thí nghiệm như làm kính, lăng kính…

• Thủy tinh pha lê

– là một loại thủy tinh oxit chì dễ nóng chảy và trong suốt được sử dụng trong pha lê.

•Kính thạch anh

– Được sản xuất bằng cách nung chảy silica tinh khiết.

– Loại thủy tinh này có nhiệt độ hóa mềm cao, hệ số giãn nở nhiệt nhỏ nên không bị vỡ khi gặp lạnh hay nóng.

•Kính màu

– Khi thêm các oxit kim loại vào, thủy tinh sẽ có các màu khác nhau do sự hình thành các silicat có màu.

Xem Thêm: TẢI Bản đồ các nước Đông Nam Á khổ lớn phóng to năm 2023

– Ví dụ: Ôxít crom(iii) (cr2o3) cho thủy tinh màu xanh lá cây, ôxít coban (coo) cho thủy tinh màu xanh lam.

b. Gốm sứ

– Gốm sứ là loại vật liệu chủ yếu được làm từ đất sét và cao lanh.

– Tùy theo công dụng mà người ta phân biệt gốm kiến ​​trúc, gốm vật liệu chịu lửa, gốm kỹ thuật và gốm dân dụng.

I. Gạch và Gói

• Gạch ngói gốm sứ kiến ​​trúc.

• Hỗn hợp làm gạch ngói bao gồm đất sét thông thường với một lượng nhỏ cát, được nhào với nước thành một khối mềm, sau đó được tạo hình, sấy khô và nung ở nhiệt độ 900 – 1000oC để làm gạch ngói. Do oxit sắt chứa trong đất sét, gạch có xu hướng có màu đỏ khi nung.

Xem Thêm : Dàn ý nghị luận về tinh thần đoàn kết

*Còn có gạch chịu lửa:

• Gạch chịu lửa thường được dùng để ốp các lò cao, lò luyện thép, lò thủy tinh,…

• Có hai loại gạch chịu lửa chính: gạch dinat và gạch samốt.

– Hỗn hợp dùng để sản xuất gạch Dinat: 93% – 96% silica; 4~7% đất sét cao; nhiệt độ nung khoảng 1300 – 1400oc. gạch dinat chịu được nhiệt độ khoảng 1690 – 1720oc.

– Phối trộn làm gạch samốt: Bột samốt được trộn với đất sét và nước. Sau đó được tạo khuôn và sấy khô, nung ở nhiệt độ 1300 – 1400oc.

Hai. Gốm, sứ, men

1. Đồ gốm

– Gốm là một vật liệu cứng, có màu nâu và xám, được hình thành bằng cách nung đất sét ở nhiệt độ khoảng 1200 đến 1300oC.

– Để có độ bóng và chống thấm nước, người ta tráng một lớp men mỏng bên ngoài đồ gốm.

2. sứ

– Sứ là chất liệu cứng, xốp, màu trắng.

– Vật liệu composite dùng trong sản xuất sứ bao gồm cao lanh, fenspat, thạch anh và một số oxit kim loại.

– Đồ sứ được nung hai lần, lần đầu ở nhiệt độ 1000oc, sau đó tráng men và trang trí, lần thứ hai nung ở nhiệt độ cao hơn, khoảng 1400−1450oc.

– Có nhiều loại sứ: sứ dân dụng, sứ thủ công.

– Sứ kỹ thuật được dùng trong sản xuất vật liệu cách điện, tụ điện, bugi, nồi nấu kim loại chịu nhiệt, dụng cụ thí nghiệm…

3. Đàn ông

– Thành phần chính giống như sứ, nhưng dễ tan chảy hơn.

Xem Thêm: Soạn bài Nghị luận về tác phẩm truyện (hoặc đoạn trích) (chi tiết)

– Men được phủ lên bề mặt sản phẩm sau đó nung ở nhiệt độ thích hợp để men trở thành một lớp thủy tinh bao phủ bề mặt sản phẩm.

c. Xi măng

I. Thành phần hóa học xi măng

– Xi măng là vật liệu kết dính quan trọng trong xây dựng, có dạng bột mịn màu xanh xám.

– Thành phần chính của xi măng là canxi silicat 3cao.sio2 hay 2cao.sio2 và canxi aluminat 3cao.al2o3.

Hai. Phương pháp sản xuất xi măng

– Xi măng poóc lăng thu được bằng cách nghiền đá vôi, trộn khô hoặc ướt với đất sét giàu silic và một lượng nhỏ quặng sắt, nung ở nhiệt độ 1400 – 1600 độ C trong lò quay hoặc lò trục.

– Khi nung nóng thu được hỗn hợp màu xám gọi là clanhke.

– Để nguội, sau đó nghiền clinker với thạch cao và một số phụ gia khác thành bột mịn rồi xi măng.

Ba. Quá trình đông cứng xi măng

– Xi măng được trộn với nước để tạo thành hỗn hợp sệt, sau vài giờ sẽ bắt đầu đông cứng do các hợp chất trong xi măng kết hợp với nước tạo thành các tinh thể hydrat đan xen vào nhau thành một chất cứng. Và nó bền.

sio2.3cao + 5h2o → ca2sio4.h2o + ca(oh)2

al2o3.3cao + 6h2o → ca3(alo3)2.6h2o

sio2.2cao + 4h2o → ca2sio4.4h2o

– Hiện nay, ngành còn sản xuất các loại xi măng với nhiều tính chất khác nhau như xi măng chịu axit, xi măng chịu nước biển,…

Xem Thêm : Tập làm văn lớp 4: Tả cây vú sữa Dàn ý & 11 bài văn tả cây vú sữa lớp 4

c.Bài tập thực hành

* Bài 1 trang 83 sgk Hóa học 11: Thủy tinh dùng tính chất nào để tạo ra các vật có hình dạng khác nhau?

* Giải pháp:

– Vì thủy tinh không có nhiệt độ nóng chảy xác định nên nó sẽ mềm ra rồi nóng chảy khi đun nóng nên có thể chế tạo được các vật thể có hình dạng khác nhau.

*Bài 2 Trang 83 Sinh học lớp 11:Một loại thủy tinh có thành phần na2sio3, casio3, sio2. Viết phương trình hóa học giải thích hiện tượng khắc thủy tinh bằng axit flohiđric.

* Giải pháp:

– Thành phần hóa học gần đúng của thủy tinh có thể được viết là: na2o.cao.2sio2

– Khi dùng tần số cao để khắc chữ lên kính thì có hiện tượng phản hồi:

Xem Thêm: Cô bé bán diêm – Kho Tàng Truyện Cổ Tích Chọn Lọc

sio2 + 4hf →sif4↑ + 2h2o

– Vì vậy axit hf có thể dùng để khắc chữ, hình ảnh lên thủy tinh.

* Bài 3 trang 83 sgk Hóa học 11:Thủy tinh thường chứa 13,0% natri oxit; 11,7% canxi oxit và 75,3% silic đioxit theo khối lượng. Thành phần của loại thủy tinh này được thể hiện bằng các oxit:

A. 2na2o. Cao. 6sio2

Natri. Cao. 6sio2

2na2o. 6 cao. sio2

Natri. 6 cao. 6sio2

* Giải pháp:

– Chọn câu trả lời: b. natri. Cao. 6sio2

Gọi công thức của chiếc ly đó là: xna2o.ycao.zsio2

Khối lượng của oxit tỉ lệ với thành phần phần trăm của thành phần:

Ta rút gọn thành số nguyên đơn giản bằng cách chia cho giá trị nhỏ nhất trong các giá trị trên (0,209) ⇒ x : y : z = 1 : 1 : 6

Thành phần của thủy tinh được thể hiện bằng các oxit: na2o. Cao. 6sio2

* Bài 4 trang 83 sgk 11: Hợp chất canxi silicat là hợp chất chính trong xi măng. Thành phần của chúng như sau: Cao 73,7%, Silica 26,3% và Cao 65,1%, Silicon Dioxide 34,9%. Có bao nhiêu mol canxi silicat được kết hợp với 1 mol silicon dioxide.

* Giải pháp:

– Gọi x, y lần lượt là số mol của high và sio2

– Hợp chất có: Cao 73,7%, Silica 26,3%, Tỉ lệ của ta là:

Thành phần của hợp chất silicat là 3cao.sio2 ⇒ 3 mol 1 mol sio2 liên kết cao.

– Cho một hợp chất có thành phần như sau: 65,1% cao, 34,9% silic thì tỉ lệ của ta là:

Thành phần của hợp chất silicat là 2cao.sio2

⇒ 2 mol liên kết cao 1 mol sio2.

Qua bài viết này các em hiểu thêm về công nghiệp silicat, thành phần hóa học và tính chất của thủy tinh, gốm sứ, xi măng; biết cách sản xuất các vật liệu này từ nguồn nguyên liệu tự nhiên. Hayhochoi chúc các bạn học tập vui vẻ, nếu có góp ý hay thắc mắc gì hãy để lại lời nhắn ở phần bình luận bên dưới bài viết.

Đăng bởi: thpt sóc trăng

Danh mục: Giáo dục