☰ Содержание · Химия

Силикатная промышленность

Уроки 15 · 1 урок · И.Р. Аскаров, К. Гопиров, Н.Х. Тухтабоев. Химия, 9 класс, переработанное 4-е издание. НМИУ «O‘zbekiston», Ташкент, 2019
15

Силикатная промышленность

Учебник: с. 66–70
ЦельЗнать основные отрасли силикатной промышленности — стекло, цемент, бетон и керамику, — их сырьё и процессы; записывать соответствующие уравнения.
Новые слова
стекло · shishaцемент · sementжелезобетон · temir-betonкерамика · keramika
Объяснение

Силикатная промышленность изготавливает такие материалы, как стекло, цемент, керамика и бетон, из природных силикатов и кремнезёма. Обычное стекло получают плавлением смеси песка (SiO₂), соды (Na₂CO₃) и известняка (CaCO₃): Na₂CO₃ + SiO₂ → Na₂SiO₃ + CO₂↑, CaCO₃ + SiO₂ → CaSiO₃ + CO₂↑; продукт — смесь силикатов натрия и кальция с SiO₂, примерно Na₂O·CaO·6SiO₂. При охлаждении стекло медленно густеет, поэтому ему можно придавать самые разные формы. Замена соды поташом (K₂CO₃) даёт тугоплавкое химическое стекло, а добавление PbO — хрустальное стекло; оксид Co(II) окрашивает стекло в синий цвет, оксид Cr(III) — в зелёный, оксид Cu(I) — в красный. Для получения цемента известняк и глину измельчают и обжигают во вращающейся печи при температуре около 1450 °C; полученный клинкер размалывают в цемент, который при смешивании с водой схватывается, даже под водой. Песок и щебень, смешанные с цементом, дают бетон, а стальная арматура, помещённая внутрь, — железобетон. Керамику (гончарные изделия, фарфор, фаянс, кирпич) формуют из глины, каолина и песка и обжигают; поверхность покрывают глазурью, чтобы сделать её водонепроницаемой. Гончарное дело издавна процветает в узбекских городах — Самарканде, Бухаре, Хиве и Риштане, а каолин добывают в Ангрене.

Примеры
CaCO₃ + SiO₂ → CaSiO₃ + CO₂↑: 100 г (1 моль) CaCO₃ реагирует с 60 г (1 моль) SiO₂ и даёт 116 г CaSiO₃.
Обычное стекло — примерно Na₂O·CaO·6SiO₂: M = 62 + 56 + 6 · 60 = 478 г/моль. Доля SiO₂ равна 360 : 478 ≈ 0,75, то есть около 75 % стекла составляет кремнезём.
Работа в классе

Классная «карта силикатных предметов»: перечислите или зарисуйте предметы из дома и школы (оконное стекло, кирпич, чашка, тарелка, плитка) и разделите их на стекло, керамику и цементно-бетонные изделия. Возможно посещение гончарной мастерской; с печами и расплавленным стеклом работают только мастера. Цементная пыль раздражает глаза и кожу, поэтому дети с ней не работают.

Упражнения
1
Перечислите сырьё для обычного стекла.
2
Какая масса SiO₂ реагирует со 100 г CaCO₃? (CaCO₃ + SiO₂ → CaSiO₃ + CO₂)
3
Чем отличается бетон от железобетона?
4
Почему керамические изделия покрывают глазурью?