Question

Применения солей кремния

Answer 1

Применение солей кремниевой кислотыОписание:Жидкое стекло используют как огнеупорное средство для пропитки древесины и тканей. Природный силикат асбест применяют для изготовления несгораемых и электроизоляционных текстильных изделий. Другие природные силикаты используются для получения стекла, цемента, керамики. Стекло представляет собой аморфный прозрачный сплав кремний(IV)-оксида с оксидами некоторых металлов. По структуре стекло представляет собой переохлажденную жидкость, в которой ее структурные единицы (катионы и анионы) соблюдают лишь ближний порядок, но участвуют только в колебательном движении как в твердом веществе.В связи с этим стекло не имеет четких температур плавления и затвердевания. При нагревании оно размягчается, постепенно переходя в жидкое состояние.Обычное оконное стекло, а также стекло, из которого изготавливается большая часть стеклянной посуды (бутылки, стаканы, банки и т.п.), получают сплавлением соды Na2СO3, известняка СaСO3 и кварцевого песка SiO2 (часто вместо соды используют натрий-сульфат и уголь):Na2СO3 + СaСO3 + 6SiO2 -- Na2O ∙ CaO ∙ 6SiO2 + 2CO2 ↑Заменяя соду поташом K2СO3, получают тугоплавкое стекло; при одновременной замене Na2СO3 поташом, а СaСO3 оксидом свинца получают хрустальное стекло. При введении в исходную смесь добавок оксидов других металлов можно придать стеклу другие свойства, например, различную окраску (добавление Cr2O3 окрашивает стекло в зеленый цвет, СоО – в синий).Стекло, полученное непосредственно из расплавленного кварца, называют кварцевым. Оно, в отличие от оконного, пропускает ультрафиолетовые лучи, имеет низкий коэффициент расширения, поэтому не лопается при резких перепадах температур.Вытягиванием расплавленного стекла через мелкие отверстия (фильеры) можно получать так называемое стеклянное волокно. Оно хрупкое и имеет очень большую прочность на разрыв. Ткани из этого волокна негорючи, обладают тепло-, электро- и звукоизоляционными свойствами и являются химически стойкими.Путем сочетания стеклянного волокна с различными синтетическими смолами получают стеклопластики.Они в 3-4 раза легче стали, но не уступают ей по прочности, что позволяет с успехом заменять ими как металл, так и дерево. Стеклопластики находят все большее применение в автомобильной, авиационной, судостроительной промышленности, при производстве труб.Важнейшим материалом, изготавливаемым силикатной промышленностью, является цемент, который расходуется в огромных количествах при строительных работах. Обычный цемент (силикатцемент) получают путем обжига смеси глины с известняком. При обжиге цементной смеси карбонат кальция разлагается на СO2 и СаО, последний вступает во взаимодействие с глиной, причем получаются силикаты и алюминаты кальция.Химический состав цемента выражают обычно в процентах содержащихся в нем оксидов, главными из которых являются СаО, Al2O3, SiO2 и Fe2O3.При замешивании цемента с водой получается тестообразная масса, которая через некоторое время затвердевает. Этот процесс называется «схватыванием» цемента.При употреблении цемента в качестве вяжущего материала его обычно смешивают с песком и водой. Эта смесь называется цементным раствором.Смешивая цементный раствор с гравием или щебнем, получают бетон – важнейший строительный материал. Смесь бетона с основой из железных балок или стержней называется железобетоном.В промышленности выпускают много видов цемента, которые отличаются друг от друга содержанием основных компонентов: SiO2, оксидов металлов. Керамикой называются материалы и изделия, изготавливаемые из глины. Процесс изготовления керамических изделий состоит из получения керамической массы, формования, сушки и обжига.При получении керамической массы глина с добавками других минералов измельчается, перемешивается и увлажняется. Получившейся пластичной массе придают необходимую форму, затем ее подвергают обжигу (обычно при 900оС). При обжиге происходит спекание, обусловленное химическими реакциями, протекающими в твердой фазе. Основную реакцию, идущую при обжиге глины, можно схематически представить уравнением:Al2O3  ∙2SiO2  ∙ 2H2O -- Al2O3 ∙ 2SiO2 + 2 H2O↑В зависимости от применения различают строительную, огнеупорную, бытовую, техническую керамику. К строительной керамике относятся кирпич, черепица, трубы, облицовочные плитки.К бытовой керамике относятся фаянсовые и фарфоровые изделия, глиняная посуда.Некоторые керамические изделия покрывают глазурью – тонким слоем стекловидного материала. Для этого изделие с нанесенным на него слоем порошка, состоящего из кварца, полевого шпата и некоторых добавок, подвергают повторному обжигу.Глазурь делает керамику водонепроницаемой, предохраняет ее от загрязнений, защищает от действия кислот и щелочей, придает ей блеск.