Скло

Сировиною для виробництва скла є сода Na2CO3, вапняк СаСО3 і пісок SiO2. Усі складові частини скляної шихти ретельно очищають, змішують і сплавляють при температурі близько 1400 °. У процесі сплавлення протікають такі реакції:
Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2 ↑
CaCO3 + SiO2 = CaSiO 3+ CO2 ↑
Фактично до складу скла входять силікати натрію і кальцію, а також надлишок SO2, тому склад звичайного віконного скла: Na2O · CaO · 6SiO2. Скляну шихту нагрівають при температурі 1500 ° до тих пір, поки повністю не віддалиться двоокис вуглецю. Потім скло охолоджують до температури 1200 °, при якій воно стає в’язким. Як всяке аморфна речовина, скло розм’якшується і твердне поступово, тому воно є хорошим пластичним матеріалом. В’язку скляну масу пропускають через щілину, в результаті чого утворюється скляний лист. Гарячий скляний лист витягають валками, доводячи до певних розмірів і поступово охолоджуючи струмом повітря. Потім його обрізають по краях і розрізають на листи певного формату.
■ 44. Наведіть рівняння реакцій, що протікають при отриманні скла, і склад віконного скла. (Див. Відповідь)
Скло – речовина аморфне, прозоре, у воді практично нерастворимо, але якщо подрібнити його в дрібний пил і змішати з невеликою кількістю води, то в отриманій суміші за допомогою фенолфталеїну можна виявити луг. При тривалому зберіганні лугів в скляному посуді надлишок SiO2 в склі дуже повільно реагує з лугом і скло поступово втрачає прозорість.
Скло стало відомо людям більш ніж за 3000 років до нашої ери. В давнину отримували скла майже такого ж складу, як і в даний час, але стародавні майстри керувалися лише власною інтуїцією. У 1750 р М. В. Ломоносов зумів розробити наукові основи одержання скла. За 4 роки М. В. Ломоносов зібрав багато рецептів виготовлення різних стекол, особливо кольорових. На побудованій їм скляної фабриці було виготовлено велику кількість зразків скла, які збереглися до наших днів. В даний час використовуються скла різного складу, що володіють різними властивостями.
Кварцові скло складається з майже чистою двоокису кремнію і виплавляється з гірського кришталю. Його дуже важливою особливістю є те, що коефіцієнт розширення у нього незначний, майже в 15 разів менше, ніж у звичайного скла. Посуд з такого скла можна розжарити до червоного в полум’я пальника і після цього опустити в холодну воду; при цьому ніяких змін зі склом не відбудеться. Кварцові скло не затримує ультрафіолетових променів, а якщо забарвити його нікелевими солями в чорний колір, то воно буде затримувати всі видимі промені спектру, але для ультрафіолетових променів залишиться прозорим.
На кварцове скло не діють кислоти і вода, але луги його помітно роз’їдають. Кварцові скло більш крихко, ніж звичайне. Лабораторне скло містить близько 70% SiО2, 9% Na2О, 5% К2О 8% Сао, 5% Аl2O3, 3% В2O3 (склад стекол наводиться не для запам’ятовування).
У промисловості знаходять застосування скла ієн-ське і пірекс. Иенской скло містить близько 65% Si02, 15% В2O3, 12% ВаО, 4% ZnO, 4% Аl2O3. Воно міцно, стійко до механічних впливів, має малий коефіцієнт розширення, стійко до лугів.
Скло пірекс містить 81% SiO2, 12% В2O3, 4% Na2O, 2% Аl2O3, 0,5% As2O3, 0,2% К2O, 0,3% СаО. Воно має такі ж властивості, як иенской скло, але в ще більшому ступені, особливо після гарту, зате менш стійко до лугів. Зі скла пірекс виготовляють предмети домашнього вжитку, що піддаються нагріванню, а також деталі деяких промислових установок, що працюють при низьких і високих температурах.
Різні якості склу надають деякі добавки. Наприклад, домішки оксидів ванадію дають скло, повністю затримує ультрафіолетові промені.
Отримують також і скло, забарвлене в різні кольори. Ще М. В. Ломоносов виготовив декілька тисяч зразків кольорового скла різного забарвлення і відтінків для своїх мозаїчних картин. В даний час методи забарвлення скла детально розроблені. Сполуки марганцю забарвлюють скло у фіолетовий колір, кобальту – в синій. Золото, розпорошену в масі скла у вигляді колоїдних частинок, надає йому рубінову забарвлення і т. Д. Свинцеві з’єднання надають склу блиск, подібний блиску гірського кришталю, тому воно називається кришталевим. Таке скло легко піддається обробці, огранювання. Вироби з нього дуже красиво заломлюють світло. При фарбуванні цього скла різними добавками виходить кольорове кришталеве скло.
Якщо розплавлене скло змішати з речовинами, які при розкладанні утворюють велику кількість газів, то останні, виділяючись, вспенивают скло, утворюючи піноскло. Таке скло дуже легке, добре обробляється, є прекрасним електро- і тепло-ізолятором. Воно було вперше отримано проф. І. І. Китайгородським.
Витягаючи зі скла нитки, можна отримати так зване скловолокно. Якщо просочити укладене шарами скловолокно синтетичними смолами, то виходить дуже міцний, не піддається гниттю, прекрасно обробляє будівельний матеріал, так званий склотекстоліт. Цікаво, що чим тонше скловолокно, тим вище його міцність. Скловолокно також застосовується для виготовлення спецодягу.
Скляна вата є цінним матеріалом, через який можна фільтрувати сильні кислоти і луги, не фільтрується через папір. Крім того, скляна вата є хорошим теплоізоляційним речовиною.

Посилання на основну публікацію