Hoa hoc vat lieu

Chuyên đề: sản xuất thuỷ tinh






Bài tiểu luận
Hóa học vật liệu
i- định nghĩa
-Thñy tinh lµ mét chÊt r¾n v« ®Þnh h×nh ®ång nhÊt,cã gèc silicat,th­êng ®­îc pha trén thªm c¸c t¹p chÊt ®Ó cã tÝnh chÊt theo ý muèn.
- Tõ thñy tinh ng­êi ta cã thÓ t¹o ra c¸c ®å vËt cã h×nh thï rÊt kh¸c nhau theo c¸ch thæi,Ðp,hoÆc c¸n.

II.Lịch sử phát triển
-Các loại thủy tinh có nguồn gốc tự nhiên,gọi là các loại đá vỏ chai,đã được sử dụng từ thời kỳ đồ đá.
-Việc sản xuất thủy tinh lần đầu tiên hiện còn lưu được chứng tích là ở Ai Cập khoảng 2000 năm trước công nguyên,phát triển hơn trong thế kỷ 1.
-Khoảng năm 1000 sau CN,thủy tinh xôđa được thay thế bằng thủy tinh làm từ các nguyên liệu có sẵn hơn.
Thổi thuỷ tinh thế kỷ 9

-Phương pháp chế tạo thủy tinh tấm đã ra đời vào thế kỷ thứ 11,kỹ thuật này được hoàn thiện vào thế kỷ thứ 13
-Công nghệ thủy tinh Crown đã được sử dụng cho đến những năm 1800.
-Khoảng những năm 1688,công nghệ đúc thủy tinh đã phát triển.
-Năm 1920 phương pháp khắc thủy tinh theo khuôn được phát triển.
III.tính chất
1.Truyền sáng
-Thủy tinh thông thường trong suốt đối với ánh sáng nhìn thấy.
-Không cho ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn 400 nm đi qua.
-Có thể sản xuất đến mức độ tinh khiết mà hàng trăm km thủy tinh vẫn trong suốt.
2.Chiết suất
-Có thể thay đổi khi thêm các thành phần khác.
3.Nhiệt độ nóng chảy
-Thủy tinh không có điểm nóng chảy nhất định.
4.Độ dẫn điện
-Độ dẫn điện và dẫn nhiệt của thủy tinh có thể thay đổi khi thêm Bo.
IV.Quy trình sản xuất thủy tinh
1.Nguyên liệu
-Cát (SiO2) là thành phần chủ yếu của các loại thủy tinh công nghiệp,chiếm từ 60-70%.
-Hàn the (NaB2O7.10H2O) cung cấp B2O3 cho thủy tinh.
-Ngoài ra còn có các thành phần khác như Al2O3 ,Na2CO3,BaO,PbO,....
2.Quá trình nấu thủy tinh
Có thể chia quá trình nấu thủy tinh thành 5 giai đoạn:
a.Giai đoạn tạo các muối silicat:
-Khoảng 6000C tạo ra các muối kép:
CaCO3 + Na2CO3 = Na2Ca(CO3)2
- 600 - 800oC muối kép tạo silicat và thoát CO2 :
Na2Ca(CO3)2 + 2SiO2 = Na2SiO3 +CaSiO3 + 2CO2
- 720 -900oC
Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2
Na2Ca(CO3)2 + Na2CO3 + 3SiO2 = 2Na2SiO3 + CaSiO3 + 3CO2
-912o :CaCO3 bị phân hủy
CaCO3 = CaO + CO2
-1010oC :
CaO + SiO2 = CaSiO3
b.Giai đoạn tạo thủy tinh:
Giai đoạn này bắt đầu từ 900-1200oC :
-Các muối silicat chảy lỏng thành một khối trong suốt.
-Có nhiều bọt khí và thành phần chưa đồng nhất.
c.Giai đoạn khử bọt:
Nhiệt độ khoảng 1400-1500oC:
-Các bọt được thoát ra hết,ở cuối giai đoạn ta không thể nhìn thấy các bọt trong thủy tinh.
d.Giai đoạn đồng nhất:
-Xảy ra đồng thời với giai đoạn khử bọt.
e.Giai đoạn làm lạnh:
-Hạ nhiệt độ của thủy tinh xuống 1100-1300oC để có độ nhớt đảm bảo cho quá trình tạo hình sản phẩm.
3.Lò nấu thủy tinh
Ngươi ta có thể dùng 2 loại lò nấu thủy tinh:
-Loại lò làm việc gián đoạn.
-Loại lò làm việc liên tục.
V.ứng dụng
Dụng cụ thí nghiệm:
Màn hình máy tính
Bàn cờ thuỷ tinh

Quả cầu làm bằng thuỷ tinh
Lọ làm bằng thuỷ tinh

-Thủy tinh có thể thay thế cho thép,sợi thủy tinh nhỏ bằng 1/20 sợi tóc mà bền hơn cả dây thép.
-ở Nga có những lâu đài bằng thủy tinh để chữa bệnh.
Nhóm sinh viên thực hiện:
1.Nguyễn Thị Lan 6.Phạm Thị Hà My
2.Vũ Mai Liên 7.Phạm Thị Mão
3.Nguyễn Thị Liên 8.Hoàng Thị Nga
4.Nguyễn Đình Lục 9.Trần Thị Ngát
5.Phạm Thị Lựu 10.Vũ Thị Nguyệt