Ngành Công nghiệp chế biến Silicat

đăng 18:08, 15 thg 3, 2016 bởi Chai Thủy Tinh

Ngành sản xuất Silicat được biết đến rất nhiều qua các sản phẩm như xi măng, đồ gốm, và hàng loạt các hóa chất khác, tuy nhiên để đóng góp vào sự lớn mạnh của ngành thủy tinh thì không thể không nói đến Silicat, vậy Silicat là gì, công thức hóa học cũng như ngành công nghiệp chế biến chúng ra sao, cơ sở bán chai thủy tinh Hà Nội sẽ trình bầy sau đây

     Silicate là một hợp chất gồm có silicon mang anion. Silicat là thành phần chủ yếu của vỏ Trái Đất, cũng như phần lớn các hành tinh và các Mặt Trăng. Cát, xi măng Portland, và hàng ngàn khoáng vật khác đều là silicat. Khoáng vật silicat là lớp khoáng vật lớn nhất và quan trọng nhất trong các lớp khoáng vật tạo đá, chiếm khoảng 90% vỏ Trái Đất

   Các hợp chất silicat bao gồm các anion silicat được cân bằng điện tích bởi nhiều cation khác nhau. Có vô số các ion silicat có thể tồn tại và tạo thành hợp chất với nhiều cation khác nhau. Do đó nhóm hợp chất silicat rất lớn, trong đó kể cả các khoáng vật tự nhiên và nhân tạo.

Các silicat này cấu trúc phân tử tồn tại ở dạng  tứ diện đôi khi tồn tại ở dạng các tâm riêng biệt SiO44-, nhưng hầu hết chúng liên kết với nhau theo nhiều cách khác nhau, như tạo cặp (Si2O76-) và vòng (Si6O1812-). Thông thường các anion silicat tao thành chuỗi, chuỗi kép, dãi, và các khung 3 chiều. Tất cả các nhóm này đều không hoà tan trong nước trong điều kiện yếm khí.

Tuy nhiên khi nói đến Silicat thì có lẽ người ta nói nhiều đến một số những nguyên liệu mà chúng đã tạo lên

1)      XI MĂNG

Là chất bột mịn, màu lục xám, thành phần chính gồm canxi silicat  3CaO.SiO2 2CaO.SiO2 và canxi aluminat canxialuminat:  3CaO.AlO33CaO.AlO3.

Thành phần hóa học và phương pháp sản xuất

     Trong xây dựng, xi măng được trộn với nước thành khối nhão, sau vài giờ sẽ bắt đầu đông cứng lại. Quá trình đông cứng của xi măng chủ yếu là sự kết hợp của các hợp chất có trong xi măng với nước, tạo nên những tinh thể hiđrat đan xen vào nhau thành khối cứng và bền:

    Hiện nay, người ta còn sản xuất các loại xi măng có những tính năng khác nhau; xi măng chịu axit, xi măng chịu nước biển,...

Ở nước ta có nhiều nhà máy xi măng lớn như nhà máy xi măng: Hải Phòng, Hoàng Thạch, Bỉm Sơn...

     Xi măng thuộc loại vật liệu kết dính, được dùng trong xây dựng. Quan trọng và thông dụng nhất là xi măng Pooclăng. Đó là chất bột mịn, màu lục xám, thành phần chính gồm canxi silicat và canxi aluminat: Ca3SiO5 (hoặc 3CaO.SiO2), Ca2SiO4 (hoặc 2CaO.SiO2), Ca3(AlO3)2 (hoặc 3CaO.Al2O3)

    Sản xuất clanhke, để nguội, rồi nghiền clanhke với một số chất phụ gia thành bột mịn, sẽ được xi măng.

   - Nghiền nhỏ đá vôi, trộn với đất sét có nhiều SiO2 và một ít quặng bằng phương pháp khô hoặc phương pháp ướt, rồi nung hỗn hợp trong lò quay hoặc lò đứng ở 1400−16000C. Sau khi nung, thu được hỗn hợp màu xám gọi là clanhke.

   - Để nguội, rồi nghiền clanhke với một số chất phụ gia thành bột mịn, sẽ được xi măng.

Sự kết hợp của các hợp chất có trong xi măng với nước, tạo nên những tinh thể hiđrat đan xen vào nhau thành khối cứng và bền

- Ngoài ra, còn có các loại xi măng chịu axit, xi măng chịu nước biển,...

Thành phần hóa học và tính chất của thủy tinh

Thủy tinh loại thông thường được dùng làm cửa kính, chai, lọ,... được sản xuất bằng cách nấu chảy một hỗn hợp gồm cát trắng, đá vôi và sođa ở 1400 độ C:

- Thủy tinh loại thông thường là hỗn hợp của natri silicat, canxi silicat và silic đioxit, có thành phần gần đúng viết dưới dạng các oxit là  Na2O.CaO.6SiO2Na2O.CaO.6SiO2

Một số loại thủy tinh

Ngoài loại thủy tinh thông thường nêu trên, còn có một số loại thủy tinh khác, với thành phần hóa học và công dụng khác nhau.

- Thủy tinh pha lê là thủy tinh chứa nhiều chì oxit dễ nóng chảy và trong suốt.

    - Thủy tinh thạch anh được sản xuất bằng cách nấu chảy silic đioxit tinh khiết. Loại thủy tinh này có nhiệt độ hóa mềm cao, có hệ số nở nhiệt rất nhỏ, nên không bị nứt khi nóng lạnh đột ngột.

    - Thay Na2CO3Na2CO3 bằng  thì được thủy tinh kali, có nhiệt độ hóa mềm và nhiệt độ nóng chảy cao hơn. Thủy tinh kali được dùng làm dụng cụ thí nghiệm, lăng kính, thấu kính,...

- Khi cho thêm oxit của một kim loại, thủy tinh sẽ có màu khác, do tạo nên các silicat có màu. Thí dụ, crom (III) oxit (Cr2O3) cho thủy tinh màu lục, coban oxit (CoO) cho thủy tinh màu xanh nước biển.

Đất sét nung đồ Sành, sứ

a) Đất sét sau khi nung ở nhiệt độ khoảng 1200−13000C thì biến thành sành.

- Là vật liệu cứng, gõ kêu, có màu nâu và xám.

- Để có độ bóng và lớp bảo vệ không thấm nước, người ta tạo một lớp men mỏng ở mặt ngoài của đồ sành.

b) Sứ là vật liệu cứng, xốp, có màu trắng, gõ kêu.

- Được làm từ cao lanh, fenspat, thạch anh và một số oxit kim loại.

- Đồ sứ được nung hai lần, lần đầu ở 10000C, sau đó tráng men và trang trí, rồi nung lần thứ hai ở nhiệt độ cao hơn, khoảng 1400−1450C.

- Sứ có nhiều loại: sứ dân dụng, sứ kĩ thuật. Sứ kĩ thuật được dùng để chế tạo các vật liệu cách điện, tụ điện, buzi đánh lửa, các dụng cụ thí nghiệm.

Comments