Реферат: Силикатная промышленность - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Силикатная промышленность

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 21 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Кремний и его соединения. Кремний – ведущий современный по лупроводниковый материал, который широко применяется в электронике, в э лектротехнике для изготовления интегральных схем, диодов, транзисторо в, тиристоров, фотоэлементов и т. д. Технический кремний – легирующий ком понент 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 н азываемых 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, слю да, 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 сил икаты, содержащие алюминий и называемые а л ю м о с и л и к а т а м и. Как показы вают форумы приведенных выше минералов, к числу алюмосиликатов принадл ежит слюда, ортоклаз и др. Моноксид кремния – вещество темно-коричнево го цвета. При высокой температуре в результате самоокисления-самовосст ановления распадается на Si и SiO2 (реакция диспропорционирования). Вообще же SiO легко окисляется до SiO2. Используя эту реакцию, искусственно получают то нчайшие кварцевые прозрачные покрытия – при обработке препаратов для электронной микроскопии, для поверхностных покрытий алюминиевых зерка л. Если студень кремневой кислоты частично обезводить, то образуется т вердая белая, очень пористая масса, обладающая большой адсорбционной сп особностью. Этот продукт под названием с и л и к а г е л я имеет разнообразн ое применение в промышленности: для улавливания газов, водяных паров, дл я отчистки нефти, керосина. Наконец, крупнопористый силикагель – незаме нимый носитель для многих катализаторов. При полном высушивании и прока ливании кремневой кислоты образуется кремневый ангидрид SiO2. Кремневые кислоты с большой степенью конденсации сравнительно устойчивы. Но и выд елять их в индивидуальном состоянии химики еще не научились. В быту и про мышленности используется смесь этих кислот в виде силикатного клея. Есл и говорить точнее, силикатный клей – это калиевые или натриевые соли по ликремневых кислот. Но так как эти кислоты слабые, а соли слабых кислот си льно гидролизуются, то фактически в растворе силикатного клея имеется с месь конденсированных кремниевых кислот. Нитрид кремния используетс я в качестве компонента жаростойких и химически устойчивых композицио нных материалов. Оп нашел также применение в микроэлектронике в качеств е диэлектрика и высокотемпературного полупроводника. Карбид кремния – абразивный материал для шлифованных кругов, матрица для порошковой м еталлургии, компонент для огнеупоров. К тому же, карбид кремния является основой полупроводниковых диодов и фотодиодов. Природные силикаты и а люмосиликаты являются сырьем для силикатной промышленности, которая в основном объединяет производства керамическое, цементное и стекольное . Производство силикатов. Керамическое производство. Сырьём для к ерамического производства служат различного рода глины. Глина – тонк одисперсная горная порода, состоящая в основном из глинистых минералов. Обычно в глинах содержится примесь кластического аллотигенного матери ала зерен кварца, полевых шпатов и других материалов, и аутигенного мате риала – карбонатов, сульфатов, гидроксидов железа и др. П.А. Земятчинский определял глины как горные породы, способные образовывать с водой пласт ичное тесто, сохраняющее по высыхании приданную ему форму, после обжига приобретающее твердость камня. Глины характеризуются рядом свойств, ко торые учитываются при их промышленном использовании: пластичностью, во здушной и огневой усадкой, пористостью, огнеупорностью, спеканием, гидро скопичностью и набуханием, адсорбционными свойствами, связующей спосо бностью, вспучиванием, зыбкостью и гидрофильностью. С учетом свойств и с остава глин, обусловливающих их использование, можно выделить следующи е группы: 1) каолины, 2) огнеупорные и тугоплавкие глины, 3) высокосорбирующие глины (отбеливающие), 4) легкоплавкие глины. Каолины, точнее, первичные ка олины, применяются большинством отраслей промышленности благодаря осо бенностям своего состава и набору свойств. Как правило, промышленностью используются обогащенные каолины, реже каолин-сырец. Обогащение каолин ов проводится путем отмучивания, флотации, магнитной и электромагнитно й сепараций и другими методами. Каолиновый концентрат в ряде случаев под вергается облагораживанию (путем обработки реактивами) для придания ем у большей белизны. Попутные продукты обогащения каолина – кварц и полев ые шпаты. Главные потребители обогащенного каолина – бумажная и керами ческая промышленности, а также резиновая, мыловаренная, огнеупорная, хим ическая. В меньшей степени он используется в парфюмерно-косметической и кабельной отраслях промышленности, а также при изготовлении клеенки, пл астмасс, минеральных красок, карандашей, в производстве силумина (сплав Al 87%, Si 13%) и др. Каолин-сырец используется в цементной промышленности, при про изводстве полукислых огнеупоров. Каолин также идет на изготовление фар форовых изделий. Диоксид кремния - основа для получения кремния, произв одства обыкновенного и кварцевого стекла, а также необходимый компонен т керамики и абразивных материалов. Фарфоровые изделия широко применя ют в химической, электротехнической промышленности, в химических лабор аториях (фарфоровые тигли, чашки, ступки, стаканы и т. д.). В химической промы шленности фарфоровые изделия имеют большое значение вследствие их уст ойчивости против кислот, щелочей, и других химических реактивов, большой механической прочности, термической устойчивости и огнеупорности. В эл ектротехнической промышленности фарфор применяют в качестве надежног о изоляционного материала (фарфоровые изоляторы, «свечи» для автомобил ьных и авиационных моторов и т. д.). Наиболее распространена глина, окраш енная соединениями железа в желтый цвет. Из нее готовят строительные кир пичи, кислото- и огнеупорные изделия, дренажные трубы, кровельную черепи цу, гончарные изделия и т.д. Цементное производство. В виде песка SiO2 – давно известный строительный материал. Сырьем в цементном производс тве служит смесь глины с известняком. Применяют и природный мергель (гли нистый известняк), если он по составу удовлетворяет требованиям цементн ого производства. Такие мергели имеются у нас, например, в районе Новорос сийска При 1400-1500* масса спекается с образованием сложных силикатов. Выход ящий из печи спекшийся материал называют к л и н к е р о м. Разломный клинке р упаковывают в бочки или мешки. Готовый продукт представляет собой тонк ий серо-зеленый порошок. Основная масс цемента состоит из сложных хими ческих соединений кальция, магния, кремния, алюминия и железа. Состав эти х веществ, представленных в виде соединений оксидов, следующий : 3CaO. SiO2, 2CaO.SiO2, 3CaO.Al2O3, 2CaO.Fe2O3. Кроме того, в цементе всегда в переменных количествах соде ржатся различные примеси. Основной химический процесс при производст ве цемента - спекание при 1200 - 1300 оС смеси глины с известняком, приводящий к об разованию силикатов и алюминатов кальция: t Al2O3. 2SiO2 . 2H2O = Al2O3 . 2SiO2 + 2H2 O CaCO3 = CaO + CO2h CaO + SiO2 = CaS iO3 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 ще бень, гравий и тому подобные материалы, то получится б е т о н. Если же бетон ом прикрывают какую-либо основу (каркас) из железных прутьев, проволоки, с тержней и т.д., то подобные конструкции называют ж е л е з о б е т о н о м. Желе зо и бетон хорошо сцепляются между собой, образуя прочную массу, не разру шающуюся при обычных изменениях температуры (коэффициенты объемного р асширения железа и бетона почти одинаковы). Железобетон отличается меха нической прочностью, большим сопротивлению сжатию и разрыву (сам цемент хорошо выдерживает сжатие, но очень слаб на растяжение). Композиция из ц емента и асбеста (асбоцемент) – ценный материал для кровель. Асбоцемент ные крыши отличаются долголетием. Бетон хорошо задерживает радиоакти вные излучения и применяется для защиты от них. Цемент относится к числ у так называемых вяжущих материалов. Это материалы, способные из жидкого или тестообразного состояния переходить в твердое, камневидное при обы чной температуре. Вяжущие вещества разделяют на органические (смолы, к леи и др.) и минеральные (цемент, известь и др.). Минеральные вяжущие веществ а, 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 во здушным вяжущим материалам перечисляют те из них, которые твердеют на во здухе. Сюда относят известь, алебастр, гипс, магнезиальный цемент и др. Гид равлические вяжущие вещества могут твердеть и сохранять свою прочност ь, как и на воздухе, так и в воде. Сюда принадлежит цемент. Стекольное пр оизводство. Сырьем в стекольном производстве служат кремнезем SiO2 и си ликаты щелочных и щелочноземельных металлов. Состав стекла в общем виде может быть представлен формулой: xЭ2О.уЭО.zSiO2, где Э2О – окисел щелочного мет алла (Na2O, K2O, Li2O и др.); ЭО - окисел щелочноземельного металла (СаО, MgO, BaO) и SiO2 – кислот ный окисел (кремневый ангидрид). Окислы щелочной группы понижают вязкост ь и температуру плавления стекла, а также его твердость. Окислы щелочноз емельной группы повышают химическую стойкость стекла, а окислы кислотн ой группы (SiO2, а иногда Al2O3, B2O3, P2O5 и др.) сообщают высокую термическую, химическую и механическую стойкость. Производство стекла состоит из следующих пр оцессов: подготовка сырьевых компонентов, получения шихты, варки стекла , охлаждения стекломассы, формования изделий, их отжига и обработки (терм ической, химической, механической). Процесс стекловарения условно раз деляют на несколько стадий: силикатоообразование, стекловарение, освет ление, гомогенизацию и охлаждения («студку»). Обыкновенное белое стекл о получают сплавлением смеси соды Na2CO3 и мела CaCO3 с большим количеством кремн езема (белого песка) SiO2. Состав этого стекла может быть выражен формулой Na2O. CaO. 6SiO2. Если вместо воды взять поташ K2CO3, то силикат натрия в стекле заменит ся на силикат калия K2SiO3. При этом получаются тугоплавкие стекла, состав кот орых может быть выражен формулой: K2O. CaO.6SiO2. Таким путем получают оконное стек ло (так называемое бемское), бутылочное и вообще посудное стекло. При за мене окиси кальция окисью свинца PbO получают хрустальное стекло приблиз ительного состава K2O. PbO. 6SiO2. Свинцовые стекла сильно преломляют лучи света и отличаются блеском. Из них готовят хрустальную посуду, колбы для электро ламп и пр. Существует большое число сортов стекла, изготовляемых для ра зных целей: оптическое, термометрическое, увиолевое (проницаемое для уль трафиолетовых лучей; обычное стекло не пропускает эти лучи), различные ж аростойкие стекла. Стекло является важным строительным материалом. Гот овят ткани из стекла. Начинают широко применять стеклянные трубы (достои нство их: большая стойкость против корродирующих агентов). Жаростойкое с текло служит для изготовления кастрюль сковородок и т.д. Обыкновенное бутылочное стекло окрашено в зеленый цвет солями двухвалентного желез а. Цветные стекла получают введением в массу при плавлении различных доб авок в мелкораздробленном состоянии. Так, закись кобальта CoO придает стек лу синюю окраску, закись меди Cu2O красную, окись хрома Cr2O3 ярко-зеленую окраск у. Небольшие примеси в стекле в мелкораздробленном состоянии металличе ского серебра придают ему желтую окраску, а золота – красивую ярко-крас ную (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 - - Опти ческое … 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 - - Жаро стойкое… 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 - - Сте клянноеволокно…….. 71 - 3 3 8 - - 15 - - - Силикаты калия и натрия растворяются в вод е. 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 раст вор называется жидким стеклом. Находит применение в мыловаренном произ водстве, в крашении, в производстве бумаги, а также для пропитки дерева и т каней с целью сообщения им несгораемости и стойкости против гниения. Ж идкое стекло – одно из важнейших неорганических клеящих веществ (адгез ив). Это связано с тем, что силикат натрия находится в нем в виде макромоле кул. Жидким стеклом пропитывают ткани и дерево для придания им огнестойк ости; оно применяется для изготовления кислотоупорного цемента, силика тных красок и глазурей. Почти все виды песка, образующие иногда пластин ы огромной мощности, состоят из кварца. Чистые прозрачные кристаллы квар ца идут на изготовление линз и призм, пропускающих УФ-излучение. Для этих целей используется также кварцевое стекло. Пьезоэлектрические свойств а кварца находят применение в приборах для генерации ультразвука. Из неп розрачного технического кварцевого стекла изготавливают крупногабар итную термо- и кислотную химическую аппаратуру, муфели для электрически х печей. Особо чистое прозрачное кварцевое стекло применяется для изгот овления труб, аппаратов и емкостей для полупроводниковой техники и ради оэлектроники. Драгоценные камни. Бесцветные и различно окрашенн ые кристаллы SiO2 – драгоценные камни. Группа кварца – одна из самых расп ространенных в природе. Кварц (SiO2) встречается во множестве горных пород, г де он образуется в самых разнообразных условиях. В природе кристаллы ква рца встречаются самых разных размеров. Экземпляры в сотни килограммов н е являются редкостью. Существует много разновидностей кварца, одинаков ых с ним по кристаллической структуре, но отличаются по цвету. Из них наиб олее распространены прозрачный и бесцветный горный хрусталь, лимонно-ж елтый цитрин, ослепительно белый и мутный молочный кварц, розовый кварц нежного пастельного тона, просвечивающий дымчато-коричневый кварц, чер ный от непрозрачного до слегка просвечивающего – морион и от фиолетово го до нежно-сиреневого цвета аметист. В наше время на заводах выращивают кристаллы синтетического кварца, которые идут на нужды пьезо- и пиротехн ики, медицины и радио. Просвечивающие кристаллы дымчатого кварца и мор ион используется в ювелирных изделиях, глиптике и мужественно - декорати вных работах. Аметист выделяется среди прочих разновидностей кварца о собой красотой. Его цветовая гамма колеблется от нежно-сиреневой до темн о-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, ко льца, броши, и как декоративный материал для шкатулок, письменных прибор ов и сувениров. Халцедон представляет собой скрытокристаллический кв арц микроволокнистого строения. В зависимости от цвета, структуры и текс туры различается несколько разновидностей халцедона. Собственно Халце дон имеет цвета от серого до молочно-белого с характерным восковым или м атовым 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 Мало й Азии, откуда он расходился по странам Средиземноморья. Ценные технич еские качества халцедона (однородность структуры, отсутствие спайност и, высокая твердость, малая истираемость и т.п.) делают его незаменимым мат ериалом для изготовлении опорных камней для точных приборов, гладильны х досок для бумагоделательных машин и др. Родонит относится к триклинн ым пироксенам. По составу это метасиликат марганца (MnSiO3). Твердость родонит а 5.5-6.5, уд. вес 3.4-3.8, спайность совершенная. Живые узоры из черных ветвистых про жилок 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 пр освечивать в тонких пластинках, окрашенных в яркий малиново-красный цве т, используется при создании витражей. Перечень из родонита очень богат: различные шкатулки, брелоки, пресс-папье, печатки, пепельницы, вазочки, та релочки, чаши, разрезные ножи, броши, запонки и т.д. Уральские кустари изда вна обрабатывали родонит и добились изумительной техники, имитируя яго ды малины, плоды и фрукты, украшавшие шкатулки в виде накладок. Заключение. Нетрудно понять, что в будущем примене ние силикатов станет еще большим. Металлов в земной коре не так уж много. У глерод, который служит основой органических полимеров и пластмасс, сост авляет всего лишь 0,1% земной коры по массе. Производство древесины огранич ено скоростью прироста леса. А использование силикатов практически не о граничено ничем. По силикатному сырью, можно сказать, мы ходим. Правда име ется существенный недостаток у силикатных изделий. Они обладают большо й хрупкостью, но этот недостаток в принципе преодолим. Ведь изобрели же я понцы небьющийся фарфор. А на сковородках из мелкокристаллического сте кла – ситалла еще двадцать лет назад жарили картошку. Прочность таких с ковородок близка к чугунным, и бьются они значительно меньше, чем обычно е стекло. Впрочем, о силикатах можно говорить бесконечно. Сведений о них так много, что химия силикатов давно выделилась в большую самостоятельн ую отрасль химического знания . ЛИТЕРАТУРА: 1. «Большая Советская Энциклопедия» Издательство «Сове тская Энциклопедия». Москва 1976 г. 2. «Общая химия» А.Г. Кульман Издательство «Колос». Москва 1968 г. 3. «Неорганическая химия» Пособие для абит уриентов и старшеклассников Издательство «Московский Лицей». Москва 1996 г. 4. «Кислоты – основания» Б.В. Мартыненко Издательство «Просвещение». Москва 1988г. 5. «Химия» Справо чные материалы Издательство «Просвещение». Москва 1989 г. 6. «Поделочные камни и их обработка» Ю.В. Ник итин Издательство «Наука». Ленинград 1979 г. 7. «Полезные ископаемы» Издательство «Недра». Москва 1982
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Все, приехали, у нас авария... выходите ...трамвай дальше не пойдет... Эй, ты! Какого хрена ты разбил стекло???
- Тут же написано: "При аварии разбить молотком"...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru