19. ЕЛЕМЕНТИ IVА ГРУПИ. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

19. ЕЛЕМЕНТИ IVА ГРУПИ. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

19.6. Скло. Кераміка. Цемент

З розплавленого кварцу виготовляють кварцове скло, яке пропускає ультрафіолетові промені. Його використовують для виготовлення кварцових ламп та хімічного посуду.

Скло – твердий прозорий матеріал. Найпоширеніші силікатні скла, які містять SiO2.

Звичайне віконне складається з оксидів Na2O, CaO та SiO2 з добавками Al2O3 і MgO тощо. Магній оксид забезпечує хімічну і механічну стійкість, алюміній оксид – термостійкість і однорідність.

Для одержання кольорового скла вносять спеціальні добавки – оксиди металів: Mn2O3 надає фіолетового забарвлення, Cr2O3 або Fe3O4 – зеленого, CuO – блакитного, CoO – синього, CdS – жовтого. Додаванням PbO до звичайного скла одержують кришталь та штучні дорогоцінні камені.

Для добування скла сплавляють Na2CO3, CaCO3, SiO2 та добавки у спеціальних печах при 1000 0С:

Na2CO3 + CaCO3 + 6SiO2 = Na2O×CaO×6SiO2 + 2СО2.

З однорідного розплаву при 1300 0С формують скляні вироби. Із скла виготовляють труби, тару, хімічний і побутовий посуд, деталі оптичних приладів.

Якщо суміш неорганічних сполук з SiO2 не плавлять, а лише спікають при високих температурах, утворюються керамічні матеріали. Найбільше значення з них мають фарфор і фаянс.

Фарфор – білий матеріал, складається з SiO2, Al2O3 i K2O. Він газо- і водонепроникний, використовують для виготовлення ізоляторів, художніх виробів, предметів побуту.

Фаянс – фарфор, вкритий глазур’ю. З нього виготовляють облицювальну плитку, посуд, художні вироби.

Кераміку застосовують для виготовлення будматеріалів – цегли, черепиці.

Цемент – порошок, складається із прожарених досуха CaSiO3 i MgSiO3. Добувають його з вапняку і глини, випалюючи їх у спеціальних печах при 1400 0С. При змішуванні цементу з водою, маса швидко затвердає.

Із суміші цементу, води і наповнювачів (пісок, щебінь, шлак) при затвердінні утворюється бетон.