СКИДКА 40% НА ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ИНТЕРЕСНЫЕ И ПОЛЕЗНЫЕ ВЕБИНАРЫ И КУРСЫ ОТ УРОК.РФ – АКЦИЯ ДЕЙСТВУЕТ ДО 31 ДЕКАБРЯ 2019
12+  Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917
Лицензия на образовательную деятельность №0001058
Пользовательское соглашение     Контактная и правовая информация
 
Педагогическое сообщество
УРОК.РФУРОК
Материал опубликовал
Варнакова Ирина Владимировна1519
Россия, Саратовская обл., Вольск

Автор работы: ученик 8 класса

Бичурин Ильяз Рашидович,

Руководитель: учитель химии

Варнакова Ирина Владимировна,

Содержание

1. Литературный обзор

1.1 История изучения вопроса о получении стекол.

1.2. Работы М.В. Ломоносова по получению стёкол, смальты.

1.3. История открытия стекла

1.4 Получение стекла

1.5 Физико-химические свойства стекла

1.6 Основные виды стекла и их применение

2. Лабораторные способы получения легкоплавких стекол

3. Экспериментальная часть (получение стекла)

Выводы

Список используемой литературы


 

Цель:

Изучить методику получения цветных стёкол в школьной лаборатории.

Задачи:

1) Исследовать способы получения легкоплавких цветных стёкол.

2) Определить влияние различных добавок на цвет стеклянной массы.

 

Методы:

1. Проведение эксперимента на базе школьной лаборатории, используя доступные реактивы.

2. Наблюдения, измерения, сравнение статистических данных.

 

1.1 История изучения вопроса о получении стекол.

Стекло – твёрдый, аморфный материал, получаемый при переохлаждении расплавленной смеси компонентов – шихты. Переход из жидкого состояния в стеклообразное обратим. При нагревании, прежде чем расплавиться стекло в отличие от кристаллических твердых тел, постепенно размягчается.

Существует легенда, что первыми изобрели стекло финикийцы. Возвращаясь с дальнего плавания, они решили остановиться на близлежащем острове. Развели костёр для того, чтобы приготовить еду. А так как камней не было, они поставили под котёл глыбы соды. Через некоторое время финикийцы заметили, что ракушки, сода и песок превратились в какую-то жидкость. Это и было стекло. Но у этой легенды существует опровержение: учёные доказали, что при открытом огне нельзя добиться температуры плавления компонентов.

Древние люди могли держать в руках стекло, даже не имея представления о его приготовлении, поскольку наряду с искусственным существует и природное (вулканическое) стекло – перлит, обсидан. Из такого природного стекла делали режущий инструмент и украшения.

Потом научились делать стекло, разогревая до очень высокой температуры соду и песок - произошло это около 6 тыс. лет назад на восточном побережье Средиземного моря.

Пользуясь примитивной техникой, древние мастера уже в VI тыс. до н. э. изготавливали простейшие стеклянные вещи. Древнейшая сохранившаяся вещь такого рода – чаша Тутмоса III, изготовленная около 1450 г. до н. э. В Берлинском музее хранятся бусы бледно-зелёного цвета, найденные Флиндерсом Петри при раскопках неподалёку от Фив, причём возраст находки около 5500 лет. Цилиндр из светло - голубого стекла прекрасного качества, найденный в Телль - Асмаре, близ Багдада, сделан в середине 3-го тысячелетия до н. э.; плотностью 2,463, показатель преломления 1,515, в нём нет неоднородностей и посторонних включений. Довольно часто в раскопках встречаются бальзамарии (флаконы для благовоний).

Начало промышленного производства стекла в России относится к первой половине XVII в. В XVIII столетии наряду с обычными стекольными были заложены хрустальные заводы: Дятьковский и Гусевский.

Как и в любой другой отрасли, прогресс в развитии стекольной промышленности был тесно связан с научными изысканиями. Важную роль в развитии научного стеклоделия сыграла первая печатная работа, специально посвящённая вопросам изготовления стекла. Эта книга « Об искусстве стеклоделия » небольшого формата, объёмом в 120 страниц, подразделённая на 7 «книг», включающих 133 короткие главки, была опубликована во Флоренции в 1612г. уроженцем этого города Антонио Нери (1576-1614). Книга содержит рецепты и указания по получению стекла и огромного разнообразия окрашенных стёкол. Особая ценность её в том, что, как отмечает автор, всё было опробовано и сделано им самим. Книга многократно издавалась в разных странах (Италии, Германии, Франции и др.)

1.2. Работы М.В. Ломоносова по получению стёкол, смальты.

Основоположником научного подхода к производству стеклянных изделий в нашей стране был М. В. Ломоносов. Его исследования отличались целенаправленным поиском оптимального состава шихты, компоненты которой он отмерял точно по массе, что не делали его современники и предшественники. «Химик, видя при всяком опыте разные и часто нечаянные явления и произведения и приманиваясь тем к снисканию скорой пользы»- писал Ломоносов, обращаясь к собранию императорской академии наук 6 сентября 1751 года. Он провёл около 2000 плавок стекла, получив при этом новые виды окрашенных стёкол и восстановив многие утраченные рецепты. Ломоносов взялся возродить «мозаическое художество». Мозаика – изображение, составленное из отдельных кусочков цветного стекла. Искусство мозаики родилось в Древней Греции, позднее в Византии стали делать мозаику из смальты – специальных стеклянных кубиков. В эпоху Возрождения во Флоренции и Риме очень любили мозаику. Русские мастера в древности тоже владели этим искусством. Ломоносов заново открыл способ получения смальты любого цвета. В своей мастерской Ломоносов (с помощниками) создал 40 мозаик (сохранились 23 мозаики), из которых наиболее знамениты: «Нерукотворный Спас» (1753) и портрет Петра I (1755-1757), ныне находящиеся соответственно в Историческом музее и Эрмитаже. В портрете Елизаветы Петровны он применяет изобретённые им ярко-красную и зелёную смальту. В 1764 году журнал Болонской академии «Флорентийские ученые ведомости» высоко оценил мозаичные работы Ломоносова: «…господин Ломоносов, статский советник и известный профессор химии в знаменитой Петербургской Академии... после невероятного числа опытов, вооружившись философской выдержкой.., приготовил все необходимые цвета для ... мозаики, которая будучи сравнена с римскими, оказалась не уступающей им ни в чем».

На фабрике в Усть-Рудицах изготовлялись смальта для мозаичных картин, бисер, стеклярус, посуда и другие нужные в быту вещи.

Ломоносов возродил в России древнее искусство мозаики. В его мастерской было создано сорок мозаик, из которых до наших дней сохранилось двадцать три. В 1752 году Ломоносов писал:

«Коль пользы от Стекла приобрело велики,

Доказывают то Финифти, Мозаики,

Которы в век хранят

Геройских бодрость лиц,

Приятность нежную и красоту девиц,

Чрез множество веков себе подобны зрятся

И ветхой древности грызенья не боятся».

В «Письме о пользе стекла» (1752) Ломоносов дал широкую картину его применения в самых различных областях человеческой деятельности.

Он писал:

«Пою перед Тобой в восторге похвалу

Не камням дорогим, ни злату, но Стеклу.

Так в бисере Стекло, подобяся жемчугу,

Любимо по всему земному ходит кругу.

Им красится народ в полунощных степях,

Им красится Арап на южных берегах».

В 1758 году Ломоносов составил проект мозаичного монумента Петру I в Петропавловском соборе. По замыслу ученого стены внутри собора , где находится гробница Петра I, должны были украшать мозаичные картины, прославляющие государственную деятельность царя.

Из задуманных двенадцати была закончена только одна - «Полтавская баталия». С 1925 года она украшает парадную лестницу здания Академии наук в Санкт-Петербурге.

Производство стекла включает 6 стадий:

1) подготовка сырьевых материалов (песок, известняк, доломит, сода, сульфат, стекольный бой),

2) составление шихты (однородной смеси компонентов),

3) стекловарение,

4) формование изделия,

5) отжиг изделия,

6) обработка (механическая, термическая и химическая).

В состав шихты для современных стёкол в качестве основных компонентов входят соединения (большей частью оксиды) кремния, алюминия, кальция, магния, бора, свинца, железа, калия, натрия.

1.3. История открытия стекла

В природе существует природное стекло – перлит, обсидан.

Появление искусственного стекла обычно связано с развитием гончарства. При обжиге на изделие из глины могла попасть смесь соды и песка, в результате чего на поверхности изделия образовалась стекловидная пленка – глазурь.

Производство стекла началось в четвертом тыс. до н. э. (Древний Египет, Передняя Азия). Первоначально получались непрозрачные стекла, с помощью которых имитировали поделочные камни (малахит, бирюзу и т.д.). Постепенно

Состав стекла менялся, количество окислов щелочных металлов с 30% (по массе) уменьшилось до 20%; в состав стекла вводились окислы свинца и олова; для окрашивания стекла стали добавлять соединения марганца и кобальта. Во втором тыс. до н.э. в Египте стекла варили в глиняных горшочках – тиглях, около 0, 25 л.

Коренные изменения в технологии стеклоделия произошли на рубеже нашей эры, когда были решены две важнейшие проблемы – изготовление прозрачного бесцветного стекла и формирование изделий выдуванием. Получение прозрачного стекла стало возможным в результате усовершенствования стекловаренных печей, что позволило повысить температуру варки и надежно воспроизводить условия хорошего осветления стекломассы.

В Древней Руси стеклоделие получило значительное развитие уже в домонгольский период. Прерванное татаро – монгольским нашествием производство стекла возродилось в XVII веке, когда в 1635 году был основан первый в России стекольный завод. Огромный вклад в производство цветного стекла внес М.В. Ломоносов, создавший в 1753 году Усть – Рудицкую фабрику. Важнейшую роль в развитии русского стеклоделия сыграл Императорский хрустальный и стекольный завод в Петербурге. В XVIII веке были также основаны Гусевской хрустальный завод и Дятьковский хрустальный завод.

1.4 Получение стекла. Способы получения стеклянных изделий.

Расплавленную стекольную массу можно обрабатывать различными способами: выдуть, спрессовать, прокатать.

Выдувание в течение длительного времени было одним из главных способов обработки стекла. Стеклодувы работали вручную, проводя специальными инструментами лишь окончательную обработку. До сих пор ручным способом изготавливают специальную научную аппаратуру, лабораторную посуду, высокохудожественные изделия. Со временем люди придумали стеклодувную машину, которая с помощью вакуума выдувает стеклянный сосуд. Как правило, машинным способом изготавливают посуду: бутылки, банки, стаканы.

Посудные изделия изготавливают также методом прессования. Для прессованных изделий характерны мелкие неровности на внешней и внутренней поверхности.

Для получения оконного стекла используют метод вытягивания. В основе его лежало наблюдение американца Кларка, сделанное в первой половине XIX века. Оно состояло в том, что если на поверхность жидкого стекла положить железный стержень («приманку»), а затем поднимать его, то стеклянная масса привариться (приклеится) к стержню и потянется за ним в виде полотна. При остывании на воздухе получается стеклянный лист. Следующим шагом на пути разработки механизированного способа было изобретение бельгийца Фурко. Он предложил положить на поверхность расплавленной массы керамический брус («лодочку») с продольной щелью. Если нажать на лодочку, то расплавленная масса выдавливается из щели. На неё опускают «приманку» и тянут вверх. Получается правильное полотнище с параллельными кромками. Толщина листа зависит от скорости подъёма и скорости охлаждения листа.

Современной промышленностью стекло производится и используется чрезвычайно широко.

Промышленное получение стекла основано на переработке природных силикатов, конечной стадией которой является обжиг и сплавление, вызывающие те или иные химические процессы, приводящие к образованию новых веществ.

Стекло можно сварить из одного кварцевого песка, химическая формула которого SiO2 (кремнезем). Однако для этого нужна очень высокая температура (выше 1700 оС). Получение таких температур в печах промышленного типа связано с большими трудностями. Если к песку добавить соду – Na2 CO3 , то удастся сварить стекло при более низкой температуре ( на 200-300 оС). Такой расплав будет менее вязким, но такое стекло легче растворимо в воде, а изделия из него подвергаются разрушению под влиянием атмосферных воздействий. Для придания стеклу нерастворимости в воде в него вводят третий компонент – известняк – CaCO3. Такое стеклоназывается натрий – кальциевым. Оно составляет около 90% получаемого в мире стекла. При варке карбонаты натрия и кальция разлагаются:

Na2CO3→Na2O+CO2 ↑

CaCO3→CaO+ CO2 ↑

В результате в состав стекла входят оксиды кремния, натрия и кальция. Они образуют сложные соединения – силикаты, которые являются натриевыми и кальциевыми солями кремниевой кислоты.

Na2SO4 +CaCO3+SiO2→Na2O∙CaO∙6SiO2 +2CO2↑

Na2O∙CaO∙6SiO2 – состав обыкновенного бутылочного или оконного стекла.

При варке стекла первым плавиться оксид щелочного металла, после чего в этом расплаве начинают растворяться зерна кварца и изветняка, вступая в химическое взаимодействие. Поэтому, чем больше в стекле оксидов щелочных металлов, тем при меньшей температуре оно плавиться. Варка стекла производиться при температуре 1400-1500 оС в течение нескольких часов. Процесс варки можно разделить на три стадии: провар шихты, осветление, студка – осторожное охлаждение.

1.5 Физико–химические свойства

Вещества, образующие стекла, называются стеклообразова-телями. К ним относятся следующие окислы: В2О3, GeO2, SiO2, P2O5, As2O5, Al2O3 и некоторые др. Свойства стекла определяются его составом. Например, вместо Na2O можно с успехом вводить К2О, при этом увеличится твердость и температура плавления стекла. СаО может быть заменен на MgO, PbO, ZnO, BaO, это увеличивает плотность и показатель преломления (оптическое стекло), добавление Al2O3 увеличивает механическую стойкость стекла (тарная посуда). Добавление В2О3 приводит к понижению коэффициента теплового расширения стекла, а значит, делает его более устойчивым к резким температурным изменениям.

Окраску стекла осуществляют введением в него оксидов некоторых металлов или образованием коллоидных частиц определенных элементов. Золото и медь при коллоидном распределении окрашивают стекло в красный цвет (золотой и медный рубин). Серебро в коллоидном состоянии окрашивает стекло в желтый цвет. Хорошим красителем является селен. В коллоидном состоянии он окрашивает стекло в розовый цвет, а в виде соединения CdS∙CdSe – в красный (селеновый рубин)

При окраске оксидами металлов цвет стекла зависит от его состава и от количества оксида - красителя.

Оксид кобальта (2) в малых количествах дает голубое стекло, а в больших – фиолетово-синее с красноватым оттенком.

Оксид меди (2) в натрий-кальциевом слое дает голубой цвет, а в калиево-цинковом – зеленый.

Оксид марганца (2) в натрий-кальциевом слое дает красно-фиолетовую окраску, а в калиево-цинковом – сине-фиолетовую.

Оксид свинца (2) усиливает цвет стекла и придает цвету яркие оттенки.

Иногда стекло обесцвечивают. Существуют химические и физические способы способы обесцвечивания стекла.

В химическом способе стремятся все содержащееся железо перевести в Fe3+, для этого в шихту вводят окислители – нитраты щелочных металлов, диоксид церия СеО2, а также оксид мышьяка (3) As2O3 и оксид сурьмы Sb2O3.

Химически обесцвеченное стекло лишь слегка окрашено в желтовато-зеленый цвет, но обладает хорошим светопропусканием.

При физическом обесцвечивании стекла в состав стекла вводят «красители», т.е. ионы, которые окрашивают его в дополнительные тона к окраске, создаваемой ионами железа, - это оксиды никеля, кобальта, редкоземельных элементов, а также селен. Диоксид марганца обладает свойствами как химического, так и физического обесцвечивания. В результате двойного поглощения света стекло становиться бесцветным, но его светопропускание понижается.

Стекло химически устойчиво во многих агрессивных средах, однако при рассмотрении всего диапазона возможных стеклообразных систем, их устойчивость может различаться - от предельного устойчивого кварцевого стекла до растворимого (жидкого) стекла.

Различают два вида разрушения стекла в агрессивных средах – растворение и выщелачивание.

При растворении компоненты стекла переходят в раствор в тех же соотношениях, в каких они находятся в стекле. Многие стеклообразные системы растворяются с той или иной скоростью в плавиковой кислоте и в концентрированных горячих растворах щелочей.

Процесс выщелачивания характеризует механизм взаимодействия стекла с водой и кислотами, исключая плавиковую. При выщелачивании в раствор переходят преимущественно избранные компоненты - главным образом, оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, в результате чего на поверхности стекла образуется защитная пленка, которая по своему составу максимально приближена к стеклообразователю. Переход от выщелачивания к растворению возможен и при взаимодействии стекла с водой или с НСI, H2SO4, HNO3, если стекло чрезмерно обогащено щелочами.

1.6 Основные виды стекла и их применение

Существует множество видов стекол, которые охватывают весь спектр применения их в народном хозяйстве.

Закаленное стекло, обладающее повышенной термостойкостью, получают путем нагрева стекла до температуры закалки (540-650 оС) и последующего быстрого охлаждения. Термостойкость – до 175 оС. применяется в строительстве (двери, перегородки, ограждения), для остекления городского транспорта

Термостойкое (борсиликатное) стекло содержит окись рубидия, окись лития и др. Термостойкие стекла имеют коэффициент линейного расширения в 2-3 раза меньше, чем обычное стекло. Изделия из таких стекол выдерживают перепады температур до 200 оС. Их используют для изготовления термостойких деталей аппаратуры.

Теплозащитное стекло задерживает 70-75% инфракрасных лучей, оставаясь при этом прозрачным для видимого света.

Отражающее стекло используют для уменьшения нагрева солнечными лучами и регулирования освещенности. Эти свойства достигаются путем покрытия, наносимого на стекло в вакуумной камере и образующего с ним единое целое.

Увеолевое стекло – стекло с повышенной прозрачностью в ультрафиолетовой биологической области спектра (при длинах волн 380-240 нм). Изготавливают его на основе кварцевого, силикатных, борсиликатных, фосфатных стекол, не содержащих примеси соединений, поглощающих УФ-лучи. Увеолевое стекло пропускает 25-75% УФ-лучей.

Триплекс – безопасное безосколочное стекло с повышенной тепло- и шумоизоляцией. Оно состоит из пакета, образованного из 2-х или более листов стекла, между которыми проложена прозрачная пластичная пленка, прочно соединенная со стеклом склеивающим составом.

Жидкое стекло – водный раствор Na2SiO3. Этим стеклом пропитываются ткани и дерево для придания им огнестойкости; оно применяется для изготовления кислотоупорного цемента, силикатных красок и глазурей, а также в качестве конторского клея.

Есть еще много других видов стекол, таких как:

- Оконное

- Фотохромное

- Витражное

- Хрустальное

- Кварцевое

- Пеностекло

- Стекловолокно

- Стеклопластики

2. Лабораторные способы получения легкоплавкого стекла

Методика №1:

Для получения легкоплавкого стекла используют: 8,35 г PbO, 2,13 г H3BO3 и 0,45 г SiO2. Все компоненты тщательно перетирают в ступке. Полученную смесь небольшими порциями вносят в тигель, который помещают в печь. Через некоторое время происходит вспенивание, обусловленное разложением борной кислоты, а затем образуется легкоплавкое стекло (при 500 оС).

Следующая порция шихты вноситься после того, как прекратиться вспенивание от предыдущей. После внесения всей смеси продолжают нагревание до прекращения выделения пузырьков, после чего, взяв тигель щипцами, выливают полученное стекло на керамическую плитку и дают ему остыть.

Методика №2:

Используют оксиды – PbO, B2O3, и SiO2 в соотношениях, приведенных в таблице 1:

Таблица 1. Процентное содержание отдельных компонентов стекла

Состав, %

Т пл, оС

PbO

B2O3

SiO2

1

83,5

12,0

4,5

484

2

86,0

10,6

3,4

486

3

87,5

11,4

1,1

488

4

75,0

15,0

10,0

540

Оксиды растирают в ступке, затем смесь всыпают в тигли и помещают в нагретую печь. После того, как смесь перейдет в вязкую жидкость, стекло выливают на керамическую плитку до остывания стекла.

Для придания стеклу окраски используют различные окислы:

Таблица 2. Процентное содержание красящих пигментов в стекле

Окраска стекла

Пигмент

Содержание пигмента, %

Молочная

Синяя

Голубая

Сине-зеленая

Зеленая

Желто-зеленая

Желтая

Красная

Розово-красная

Коричневая

SnO2

CoO

CuO

FeO(NiO)

Cr2O3

Fe2O3

Ag

MnO2

Se

S

5-6

0,003-0,1

0,1-0,5

0,2-0,3

0,1-0,5

0,3-0,5

0,1-0,3

0,5-2

0,5-1

1-2

Свойства используемых соединений:

Оксид свинца PbO. Он находится в виде желтых кристаллов ромбической системы (пл. 80 г/см3) или красных кристаллов тетрагональной системы (пл. 9,53 г/см3). Его tпл=890 оС, tкип=1473 оС. Он мало растворим в воде и обладает способностью поглощать на воздухе CO2. Это соединение растворимо в горячих щелочах и кислотах.

Его можно получить следующим способом, действуя щелочью на ацетат свинца и прокаливая получившийся осадок в никелевой чашке при температуре 750-800 оС в течение 2-3часов:

Pb(CH3COO)2 + 2KOH→Pb(OH)2↓ + 2CH3COOK

Pb(OH)2→PbO + H2O

Оксид бора B2O3. Это хрупкое твердое бесцветное стеклоподобное вещество. Его плотность равна 1,844 г/см3. Кристаллический оксид бора имеет tпл=450 оС, tкип=1860 оС. Он довольно неплохо растворяется в воде и спирте. Приготовить его можно длительным прокаливанием борной кислоты:

2H3BO3→ B2O3 + 3H2O

Оксид кремния SiO2 (кремнезем). Это соединение состоит из бесцветных кристаллов гексагональной формы или находится в виде белого аморфного порошка. Плотность равна 2,20-2,67 г/см3, tпл=1500-1710 оС, tкип=2230-2600 оС. Данное соединение растворимо в воде, плавиковой кислоте и растворах щелочей. Получить его можно измельчением природного кварца или горного хрусталя, из кварцевого песка (для этого его кипятят с соляной кислотой, затем сушат при температуре 106-120 оС), а также прокаливанием кремниевой кислоты в тигле при температуре 900-1000 оС: H2SiO3→SiO2 + H2O

3. Экспериментальная часть (получение стекла)

Моей задачей является получение легкоплавкого бор-свинец-силикатного стекла. Для этого я воспользовался первой методикой (приведенной выше).

Для получения 15—20 г. легкоплавкого цветного стекла потребуется:

Оборудование и материалы:

1. Фарфоровый тигель объ­ёмом 20—30 см3 или пробирка.

2. Кварцевый песок.

3. Оксид бора или бор­ная кислота.

4. Оксид свинца (II).

5. Тигельные щипцы.

6. Спиртовка.

7. Добавки, сообщающие стеклу окраску.

Для выполнения работы я выбрал наименьшую температуру размягчения стекла – 484 оС, что соответствует следующему процентному содержанию оксидов:

PbO – 83,5% = 8,35 г

H3BO3- 2,13 г ; ( B2O3 – 12% = 1,2 г)

SiO2 – 4,5% = 0,45 г

По технологии просеяли оксид кремния (через сито так, чтобы размер частичек был не более 0,1 мм). Взвесили на электронных весах. Все оксиды я тщательно перетер в фарфоровой ступке, после этого разделил шихту на несколько частей, в каждую из которых добавил для окраски оксиды.

Разделенную шихту поместил в отдельные тигли и пробирки , которые нагревал на спиртовке. Причем серу добавлял уже после сплавления первых порций стекла, что необходимо для предотвращения ее выгорания.

После 15-20 мин. Расплавленные массы из пробирки вылил на керамическую плитку до остывания стекла.

Таблица 3. Исходные вещества

Формула

Название

М, г/моль

По методике

M, г

n, моль

SiO2

Оксид кремния

60

0,45

0,0075

В2О3

Оксид бора

69,6

1,2

0,017

PbO

Оксид свинца

223,2

8,35

0,037

M(SiO2) = 28 + 16∙2 = 60 г/моль

M(B2O3) = 10,8∙2 + 16∙2 = 69,6 г/моль

M(PbO) = 207,2 + 16 = 223,2 г/моль

n = m/M

n(SiO2) = 0,45/60 = 0,0075 моль

n(B2O3) = 1,2/69,6 = 0,017 моль

n(PbO) = 8,35/223,2 = 0,037 моль

PbO – 83,5% = 8,35 г

B2O3 – 12% = 1,2 г H3BO3- 2,13 г ;

SiO2 – 4,5% = 0,45 г

В качестве красителей можно добавлять не только те оксиды, которые указаны в таблице, но также и другие. Вместо СоО, NiO можно брать любые оксиды кобальта и никеля, а также их соли, которые в условиях варки стекла разлагаются и переходят в оксиды с элементом в более низ­кой степени окисления (лучше заранее прокалить соответствующие соли). Вместо Мn2О3 можно брать МnО2 и перманганат калия.

Мn2О3 в условиях варки легко переходит в МnО, которая окрашивает стекло в желтоватый цвет. Поэтому с целью предупреждения восстановления Мn3+ полезно добавить в шихту 1—2 кру­пинки селитры.

Серу для получения черного непрозрачного стекла нуж­но вводить после сплавления первых порций стекла прямо в жидкое стекло для предотвращения выгорания.

Выводы

В результате проведенной работы я получил легкоплавкое цветное стекло 5 различных окрасок: желто-зеленая, сине-зеленая, синяя, голубая и коричневая. (Приложение № 1)

Стекла находят применение в строительстве, химической, пищевой, парфюмерной отраслях промышленности, а также в приборостроении и электротехнике. Область применения стекол в основном определяется их составом, так как свойства стекла напрямую зависят от добавляемых в них компонентов.


 

Список используемой литературы

Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Практикум по общей и неорганической химии/М.: Высшая школа, 1969. – 288.

Ключников И.Г. Практические занятия по химической технологии/М.: гос. Учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1960.

Кукушкин Ю.А. Химия вокруг нас/ справочное пособие. – М.: Высшая школа, 1992. - 192.

Ломоносов М.В. Для пользы общества…/Состав., всттуп.ст., примеч. А.С.Елонской; Худож. А.Денисов. - М.: Сов. Россия,1990.-384с./

Некрасов Б.В. Основы общей химии. Т.1/М .: Химия, 1972. – 594.

Угай Я.А. Неорганическая химия/М.: Высшая школа, 1992. – 192.

Чуйко А.В. Химия строительных материалов/М.: гос. учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1962.

Браун Т., Лемей Г.Ю. Химия – в центре наук/М.: Мир, 1983. – 520.

Брауэр. Руководство по неорганической химии/М.: Мир, 1985. – 264.

Большая советская энциклопедия, 1975. – 471, 472, 473.

Приложение № 1

Приготовление легкоплавкого стекла в школьной лаборатории.

   

   

   

   

   

   

   

 


Опубликовано в группе «Исследовательская и проектная работа в школе»


Комментарии (0)

Чтобы написать комментарий необходимо авторизоваться.