Из чего состоит стекло химия: Из чего делают стекло. Виды, способы изготовления стекла ☑️ EraGlass

Химический состав стекла ― Стекольная Компания

В зависимости от типа стекла, производственной партии и площадки на которой было изготовлено данное стекло, его химический состав может варьироваться в диапазоне следующих значений (на примере прозрачного листового стекла марки М1 ГОСТ 111-2014:

SiO₂	—	69-74 %	(Диоксид кремния — Кварцевый песок)
Al₂O₃	—	0-3 %	(Оксид алюминия -Глинозём)
Na₂CO₃	—	10-16 %	(Карбонат натрия — Кальцинированная сода)
CaO	—	5-14 %	(Оксид Кальция — Негашеная известь)
MgO	—	0-6 %	(Оксид Магния — Периклаз «жжёная магнезия»)
проч.	—	0-6 %	(Другие элементы)

В стекловарении используют только самые чистые разновидности кварцевого песка, в которых общее количество загрязнений не превышает 2—3 %.

Особенно нежелательно присутствие железа, которое даже в ничтожных количествах (десятые доли %) окрашивает стекло в зеленоватый цвет. Если к песку добавить соду Na₂CO₃, то удается сварить стекло при более низкой температуре (на 200—300°С). Такой расплав будет иметь менее вязкий (пузырьки легче удаляются при варке, а изделия легче формуются). Но! Такое стекло растворимо в воде, а изделия из него подвергаются разрушению под влиянием атмосферных воздействий. Для придания стеклу нерастворимости в воде в него вводят третий компонент — известь, известняк, мел. Все они характеризуются одной и той же химической формулой — СаСО₃
Стекло, исходными компонентами шихты которого является кварцевый песок, сода и известь, называют натрий-кальциевым. Оно составляет около 90 % получаемого в мире стекла. При варке карбонат натрия и карбонат кальция разлагаются в соответствии с уравнениями:

Na₂CO₃ = Na₂O + CO₂

СаСО₃ = СаО + СО₂
В результате в состав стекла входят оксиды SiO₂, Na₂O и СаО. Они образуют сложные соединения — силикаты, которые являются натриевыми и кальциевыми солями кремниевой кислоты.
В стекло вместо Na₂O с успехом можно вводить К₂О, а СаО может быть заменен MgO, PbO, ZnO, BaO. Часть кремнезема можно заменить на оксид бора или оксид фосфора (введением соединений борной или фосфорной кислот). В каждом стекле содержится немного глинозема Аl₂О₃, попадающего из стенок стекловаренного сосуда. Иногда его добавляют специально. Каждый из перечисленных оксидов обеспечивает стеклу специфические свойства. Поэтому, варьируя этими оксидами и их количеством, получают стекла с заданными свойствами. Например, оксид борной кислоты В

2О₃ приводит к понижению коэффициента теплового расширения стекла, а значит, делает его более устойчивым к резким температурным изменениям. Свинец сильно увеличивает показатель преломления стекла. Оксиды щелочных металлов увеличивают растворимость стекла в воде, поэтому для химической посуды используют стекло с малым их содержанием.

сообщение доклад по химии 9 класс

1. Энциклопедия
2. Химия
3. Стекло

Стекло  универсально в применении и на данный момент в мире широко используется практически во всех сферах жизни. В максимально нагретом виде стеклу можно придать нужную форму. Со средневековья существовала профессия мастера, который умел выдувать сосуды, игрушки, вазы из стекла.

В изначальном агрегатном состоянии стекло жидкое. К такому состоянию его приводит температура в +2500 градусов. При остывании стекло затвердевает. Прозрачными бывают не все стекла. После остывания оно может быть матовое. Этимология слова «стекло» различное. На разных языках существует различное значение. Например, с английского – стекло означает «блестеть», «сиять», с немецкого –«светлый».

Самыми первыми мастерами стеклоизделия были Египтяне и оставались ими долгое время. В основном стекло использовали для создания плиток в оформление внутренних залов и парадных. Археологи помимо облицовочных плиток нашли украшения, предположительно созданные 2500 году до нашей эры. Вавилонские жители широко использовали стеклянную посуду в быту, которую сейчас находят археологи. Азия, предположительно, овладела мастерством остекления 6000 назад до нашей эры.

Об овладении техникой ходят целые легенды. Одна из них говорит об Античном времени. Все началось с того, что финикийские купцы странствовали по песчаному берегу и решили из песочных камней сложить костер для обогрева. Когда утром они проснулись, то обнаружили стеклянный слиток.  Но даже благодаря легендам учёные так и не установили точное место происхождения я изобретения технологии по созданию стекла. Это звание не могут разделить между собой Древний Египет, Финикия, Месопотамия. Притом всем стекло и техника Его плавки отличаются друг от друга у каждой страны. Важно отметить, что стекло каждого столетия отличается друг от друга достаточно значительно.

Структуру стекла активно изучал Ломоносов. Песок – основной материал, из которого изготавливают стекло, а в нем содержится кальций и натрий, который плавится и остужается в твердую форму. В современном мире люди изготавливают из стекла игрушки, посуду, украшение, фрески, картины, мебель для ванны и окна. Такое широкое использование стекла упростила нашу жизнь во множество раз и глубоко в ней укоренилось на тысячелетия.

Вариант 2

Это хрупкий прозрачный материал, получаемый из кварцевого песка (70%), соды и извести. Для изменения цвета, в стекло добавляют различны оксиды металлов. Для создания бронированного стела, пластины накладываются друг на друга и скрепляются между собой полимерной пленкой, после чего полученный материал прогревают в печи и прокатывают станком бод большим давлением (подобная технология используется для изготовления стекол для автомобилей, так как такая конструкция не позволяет разбитому стеклу разлетаться на осколки)

Физические свойства стекла:

• Плотность от 2400 до 2600 кг/м³
• Прочность стекла при растяжении от 30 до 60 МПа
• Хрупкое

Оптические свойства

• Теплопроводность от 0,6-0,8 Вт/(м C)
• Звукоизолирующая способность
• Химическая стойкость
• Твердость по шкале Мооса составляет 6-7 единиц
• Температура плавления 425-600

Образование:

Стекло образуется из шихты, в состав которой входит: кремнезем, глинозем, оксид натрия, кальция, магния. Для получения специальных свойств, вводят оксид бара, свинца и бария.

Стекловарение происходит в три этапа:

Силикатообразование. Образование сложных силикатов при температуре 900 C.

Стеклообразование. На этой стадии стекломасса становится однородной и весьма прозрачной, но в ней по-прежнему много пузырей, поэтому данную массу нагревают до температуры 1200 С. Благодаря этому концентрация растворов силикатов выравнивается и в конечном итоге образуется однородная масса.

Гомогенизация и студка стекла. Для гомогенизации полученную массу приводят в движение, после того, как стекломасса становится вязкой, ее растягивают на тонкие пластины. В конечном итоге получившееся стекло остужают.

Отдельным этапом происходит формование, оно может производиться с помощью вытяжки, прокатки или прессования.

Разновидности стекла:

• Листовое
• Оконное листовое стекло
• Деревянные оконные блоки
• Пластиковые окна
• Особенность: пропускание ультрафиолетовых лучей до 70%
• Витринное
• Светорассеивающее
• Увиолевое (пропускает до 80% ультрафиолетовых лучей)
• Теплоизоляционное
• Закаленное
• Армированное
• Ламинированное
• Отделочное
• Стемалит
• Марблит
• Светочувствительное
• Электротехнические
• Пеностекло
• Специальное кварцевое стекло
• Стекловолокно
• Стеклокерамика

9 класс.

Стекло

Интересные темы

стеклянных ингредиентов — из чего сделано стекло?

В ходе истории человеческая изобретательность и развитие технологий позволили нашим предкам завоевать способность создавать стекло около 3 тысяч лет назад. назад. Несмотря на то, что наши современные технологии позволяют производить стекло в гораздо больших количествах, первоначальный рецепт и ингредиенты, которые были усовершенствованы в Древний Египет, Рим и Персия остались почти такими же. По своей базовой структуре стекло состоит из чистого кремнезема, который чаще всего можно найти в песке. Однако, поскольку чистый кремнезем имеет очень высокую температуру плавления и не является самым прочным материалом, в рецепты было введено много дополнительных веществ. укрепить его и изменить многие его свойства, что помогло стеклу стать одним из самых распространенных материалов в современном обществе.

Вот основных компонентов современного стекла:

Чистый диоксид кремния (SiO2, плавленый кварц) составляет 70-74% веса современного стекла. В древности стекольщики готовили рецепты с более чем 90% чистого кремнезема, но поскольку это вещество имеет температуру плавления около 2000 градусов по Цельсию (3600 ° F), химик нашел способ понизить эту температуру с помощью введение в смесь различных добавок, в первую очередь карбоната натрия. Одной из наиболее интересных особенностей чистого кварцевого стекла является его способность блокировать УФ-излучение, чего не может современное 70-72% силикатное стекло.

• Карбонат натрия (Na2CO3) представляют собой важный компонент современного стекла, добавляющий как положительные, так и отрицательные свойства. Он успешно снижает температуру плавления кремнезема до более приемлемых 1200 °C, но это также делает стекло водорастворимым.
• Для предотвращения водорастворимости стекла и улучшения его химической структуры, известь (оксид кальция, CaO), оксид магния (MgO) и оксид алюминия (Al2O3). Стекло, обогащенное известью, составляет более 90% всего стекла. это использование сегодня.
• Добавление оксида свинца , бария и оксида лантана может увеличить показатель преломления стекла, делая его более отражающие и пригодные для оптических целей (очки и линзы). Оксид тория выполнял аналогичную роль в прошлом, но снят с производства из-за его радиоактивности.
• Сульфат натрия , хлорид натрия или оксид сурьмы могут быть добавлены для предотвращения образования пузырьков воздуха в стекломассе.
• Железо может усилить способность стекла поглощать инфракрасную энергию и тепло. Стекло, изготовленное таким образом, сегодня чаще всего можно найти в кинопроекторах.

• Оксид церия (IV) отвечает за поглощение УФ-излучения.
• Оксид бора является одним из основных ингредиентов так называемого стекла Pyrex. Его способность укреплять структуру стекла и защищать его от теплового расширения, Растрескивание и тепловой удар делают его идеальным для производства многих кухонных принадлежностей, оптических компонентов и бутылок с реагентами.

Знаете ли вы, почему стекло прозрачное?

You are here: Home / News / Знаете ли вы, почему стекло прозрачное?

28 сентября 2018 г. by Bobby Warren

Вы когда-нибудь задавались вопросом: если стекло сделано из твердых материалов, то почему оно прозрачно? Талантливые стекольщики, дизайнеры и вспомогательный персонал Wooster Glass Co. работают с этим материалом каждый божий день, и уникальные свойства стекла легко принять как должное. Вот несколько интересных фактов о материале и о том, что делает стекло прозрачным.

 

Стекло состоит в основном из этого вещества, содержащегося в песке

Если вы бывали на берегу озера Эри или любого другого пляжа, то, скорее всего, вы ходили по песку. Знаете ли вы, что основным компонентом стекла является песок? Ну, технически, основным ингредиентом является компонент песка: кварц, он же диоксид кремния или кварцевый песок.

Кварц сочетается с другими материалами, или вы можете считать их ингредиентами, как в рецепте. Хотя эти ингредиенты могут различаться, они включают такие материалы, как кальцинированная сода, доломит и известняк.

Ингредиенты нагревают, а затем охлаждают.

Компания Wooster Glass Co. не производит стекло, а использует стеклянные изделия ряда производителей. Мы используем стекло таких компаний, как Pilkington North America и PGW, в различных автомобильных, архитектурных, декоративных, безопасных и жилых целях.

Компания Pilkington Glass зародилась в Англии, где Аластер Пилкингтон изобрел процесс производства флоат-стекла. Пилкингтон разработал способ взять ингредиенты, из которых состоит стекло, нагреть их, а затем погрузить в ванну с расплавленным оловом. Кварцевый песок, кальцинированная сода, доломит и известняк нагреваются примерно до 1800 градусов по Фаренгейту (около 1000 градусов по Цельсию). При такой температуре они превращаются в расплавленную жидкость. Ведутся споры о том, является ли стекло твердым или жидким. Ученые описывают его как аморфное твердое тело.

В 1952 году Аластер Пилкингтон понял, что может вылить расплавленное стекло на слой расплавленного олова. Когда расплавленное стекло выливается в неглубокую ванну с расплавленным оловом, оно растекается. Это также создает гладкую поверхность. Его вытягивают из расплавленного олова и разрезают на листы, также называемые литами. Что делает флоат-процесс привлекательным для производителей стекла, так это снижение затрат. Причина в том, что литы не нужно шлифовать и полировать, чтобы они стали гладкими, а стекло прозрачным и прозрачным.

Перед тем как разрезать стекло, оно охлаждается (называется отжигом), что способствует повышению прочности конечного продукта.

Вот почему стекло прозрачное

Стекло прозрачное по очень техническим причинам. Короче говоря, состав стекла позволяет свету проходить сквозь него. Марк Миоданик создал урок о том, почему стекло прозрачно, и вы можете посмотреть это развлекательно-познавательное видео, чтобы узнать больше об этом увлекательном процессе.

«Трудно представить современную цивилизацию без стекла, и тем не менее, для такого важного материала мы редко задумываемся о стекле и его влиянии. Именно потому, что самое важное и полезное качество стекла — безликость и невидимость, мы часто забываем, что оно вообще есть». Марк Миодовник

Какие стекольные работы вам нужны?

Спасибо, что потратили несколько минут на то, чтобы узнать, почему стекло прозрачно. Миодовник был прав, говоря, что люди редко думают о стекле и его влиянии. Но в Wooster Glass мы думаем об этом каждый день.

Если мы когда-нибудь сможем помочь с вашим стеклянным проектом, будь то ремонт или замена лобового стекла, создание витрины или крупный коммерческий проект, сообщите нам об этом.