Получение стекла, цемента, керамических изделий, железо-бетона в

Сырьём для керамического производства служат различного рода глины. глины характеризуются рядом свойств, которые учитываются при их промышленном использовании: пластичностью, воздушной и огневой усадкой, пористостью, огнеупорностью, спеканием, гидроскопичностью и набуханием, адсорбционными свойствами, связующей способностью, вспучиванием, зыбкостью и гидрофильностью. с учетом свойств и состава глин, обусловливающих их использование, можно выделить следующие группы: 1) каолины, 2) огнеупорные и тугоплавкие глины, 3) высокосорбирующие глины (отбеливающие) , 4) легкоплавкие глины. каолин также идет на изготовление фарфоровых изделий. диоксид кремния - основа для получения кремния, производства обыкновенного и кварцевого стекла, а также необходимый компонент керамики и абразивных материалов. сырьем в цементном производстве служит смесь глины с известняком. применяют и природный мергель (глинистый известняк) , если он по составу удовлетворяет требованиям цементного производства. основной процесс при производстве цемента - спекание при 1200 - 1300 ос смеси глины с известняком, приводящий к образованию силикатов и алюминатов кальция. сырьем в стекольном производстве служат кремнезем sio2 и силикаты щелочных и щелочноземельных металлов. состав стекла в общем виде может быть представлен формулой: xэ2о. уэо. zsio2, где э2о – окисел щелочного металла (na2o, k2o, li2o и др.) ; эо - окисел щелочноземельного металла (сао, mgo, bao) и sio2 – кислотный окисел (кремневый ангидрид) . окислы щелочной группы понижают вязкость и температуру плавления стекла, а также его твердость. окислы щелочноземельной группы повышают стойкость стекла, а окислы кислотной группы (sio2, а иногда al2o3, b2o3, p2o5 и др. ) сообщают высокую термическую, и механическую стойкость. производство стекла состоит из следующих процессов: подготовка сырьевых компонентов, получения шихты, варки стекла, охлаждения стекломассы, формования изделий, их отжига и обработки (термической, , механической) . процесс стекловарения условно разделяют на несколько стадий: , стекловарение, осветление, гомогенизацию и охлаждения («студку») . нетрудно понять, что в будущем применение силикатов станет еще большим. металлов в земной коре не так уж много. углерод, который служит основой органических полимеров и пластмасс, составляет всего лишь 0,1% земной коры по массе. производство древесины ограничено скоростью прироста леса. а использование силикатов практически не ограничено ничем. по силикатному сырью, можно сказать, мы ходим. правда имеется существенный недостаток у силикатных изделий. они большой хрупкостью, но этот недостаток в принципе преодолим. ведь изобрели же японцы небьющийся фарфор. а на сковородках из мелкокристаллического стекла – ситалла еще двадцать лет назад жарили картошку. прочность таких сковородок близка к чугунным, и бьются они значительно меньше, чем обычное стекло. впрочем, о силикатах можно говорить бесконечно. сведений о них так много, что силикатов давно выделилась в большую самостоятельную отрасль знания.

Нахождение в природе: содержание калия в земной коре 2,41% по массе, калий входит в первую десятку наиболее распространенных в земной коре элементов (7-е место). основные минералы, содержащие калий: сильвин kсl (52,44% к), сильвинит (na,k)cl (этот минерал представляет собой плотно спрессованную механическую смесь кристалликов хлорида калия kcl и хлорида натрия (na) nacl), карналлит kcl·mgcl2·6h2o (35,8% к), различные алюмосиликаты, содержащие калий, каинит kcl·mgso4·3h2o, полигалит k2so4·mgso4·2caso4·2h2o, алунит kal3(so4)2(oh)6. в морской воде содержится около 0,04% калия -в основном состоянии 6 электронов углерода образуют электронную конфигурацию 1s22s22px12py12pz0. четыре электрона второго уровня являются валентными, что соответствует положению углерода в iva группе периодической системы. поскольку для отрыва электрона от атома в газовой фазе требуется большая энергия (ок. 1070 кдж/моль), углерод не образует ионные связи с другими элементами, так как для этого необходим был бы отрыв электрона с образованием положительного иона. имея электроотрицательность, равную 2,5, углерод не проявляет и сильного сродства к электрону, соответственно не являясь активным акцептором электронов. поэтому он не склонен к образованию частицы с отрицательным зарядом. но с частично ионным характером связи некоторые соединения углерода существуют, например, карбиды. в соединениях углерод проявляет степень окисления 4. чтобы четыре электрона смогли участвовать в образовании связей, необходимо распаривание 2s-электронов и перескок одного из этих электронов на 2pz-орбиталь; при этом образуются 4 тетраэдрические связи с углом между ними 109о. в соединениях валентные электроны углерода лишь частично оттянуты от него, поэтому углерод образует прочные ковалентные связи между соседними атомами типа с–с с общей электронной пары. энергия разрыва такой связи равна 335 кдж/моль, тогда как для связи si–si она составляет всего 210 кдж/моль, поэтому длинные цепочки –si–si– неустойчивы. ковалентный характер связи сохраняется даже в соединениях высокореакционноспособных галогенов с углеродом, cf4 и ccl4. углеродные атомы способны предоставлять на образование связи более одного электрона от каждого атома углерода; так образуются двойная с=с и тройная сс связи. другие элементы также образуют связи между своими атомами, но только углерод способен образовывать длинные цепи. поэтому для углерода известны тысячи соединений, называемых , в которых углерод связан с водородом и другими углеродными атомами, образуя длинные цепи или кольцевые структуры. в этих соединениях возможно замещение водорода на другие атомы, наиболее часто на кислород, азот и галогены с образованием множества органических соединений. важное значение среди них занимают фторуглеводороды – углеводороды, в которых водород замещен на фтор. такие соединения чрезвычайно инертны, и их используют как пластичные и смазочные материалы (фторуглероды, т.е. углеводороды, в которых все атомы водорода замещены на атомы фтора) и как низкотемпературные хладагенты (хладоны, или фреоны, – фторхлоруглеводороды).