Практикум по химической технологии - Тихвинская М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
1. Основные направления развития промышленности, производящей минеральные удобрения в одиннадцатой пятилетке.
2. Значение удобрений для роста производительности сельского хозяйства.
3. Классификация удобрений и влияние различных элементов, входящих в их состав, на рост растений.
4. Получение аммиачной селитры: особенности процесса, влияние выделяющейся теплоты на ход процесса и ее использование в производстве.
5. Производство простого и двойного суперфосфата, отлнчие происходящих процессов н получаемых продуктов.
6. Получение хлорида калия из сильвинита двумя методами.
Глава 5 СИЛИКАТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
Лабораторные работы, связанные с получением силикатов, отличаются простотой выполнения и не требуют применения сложной аппаратуры и установок. Постановка в лаборатории этих работ необходима. Они позволяют ознакомиться с одной из обширных отраслей народного хозяйства и строительства.
Промышленность силикатов подразделяется на три основные группы: производство керамики, вяжущих веществ и стекла. К керамике относятся строительные материалы (кирпич, кровельная черепица, плитка для пола, трубы и т. д.), облицовочные материалы, огнеупоры, тонкая и специальная керамика (фарфор, фаянс,
изделия для радио- и авиапромышленности и т. д.). К вяжущим материалам относят порошкообразные вещества, которые при смешении с водой образуют пластичную массу, со временем затвердевающую в камневидный материал. Стеклом называют аморфный изотропный материал, который образуется при переохлаждении расплава оксидов. Стекла относятся к истинным растворам и могут быть получены только в том случае, когда при их охлаждении вязкость в интервале температур кристаллизации быстро возрастает на несколько порядков.
Получение силикатных изделий как в промышленности, так и в лаборатории складывается из подготовки сырья и последующей высокотемпературной обработки смеси. Сырьем для силикатной промышленности являются доломит MgCO8 • CaCO8, каолинит Al2O8X X2SiO2 • 2H2O1 полевые шпаты [(К, Na)2O • Al2O8 • 6SiO2I, кварц SiO2, магнезит MgCO8, природный гипс CaSO4 • H2O, ангидрит CaSO4 и другие соединения, образующие при высоких температурах оксиды. Подготовка сырья заключается в его дроблении, тщательном размоле и перемешивании. При высокой температуре происходит ряд последовательных процессов, таких, как удаление влаги, распад кристаллической решетки, образование твердых растворов.-Большинство реакций в силикатной технологии протекает в твердой фазе при участии некоторого количества жидкой и газообразной фаз вследствие наличия легкоплавких компонентов и их эвтектических смесей.
РАБОТА 13 ПОЛУЧЕНИЕ СТЕКЛА
Для варки стекла используются оксиды или образующие их при высокой температуре соединения, носящие название стеклообразо-вателей. К ним относятся кварцевый песок SiO2, сода Na2CO8, поташ K2CO8, сульфат натрия Na2SO4, известняк CaCO8, борная кислота H8BO8, бура Na2B4O7, свинцовый сурик Pb3O4, оксиды свинца PbO2 и PbO. Кроме того, в состав шихты могут входить обесцве-чиватели, удаляющие слабую окраску стекол (натриевая селитра, пиролюзит), осветлители, способствующие удалению газов при варке стекла (оксид мышьяка (111), нитрат натрия), глушители, делающие Стекло матовым или молочным (оксиды и серосодержащие соединения мышьяка, олова или сурьмы), и красители, придающие стеклу любую окраску. Варку стекла ведут при температурах от 1273 до 1773 К, но, меняя состав шихты, можно получить легкоплавкие стекла при температуре 760—1000 К. Обычно к таким легкоплавким стеклам относятся свинцовые и боратные стекла, содержащие оксиды калия или натрия.
Цель работы. Получение стекла заданного состава и определение его химической стойкости.
Реактивы: кварцевый песок, борная кислота, сода или поташ, оксиды свинца, оксиды железа, кобальта, никеля, меди или марганца для окраски стекла.
раствор Соляной кислоты Концентрации 0,01 моль/л, раствор метилового красного.
Оборудование: муфельная печь, фарфоровая чашка или ступка, фарфоровый тигель, сито № 09 и 06, конические колбы на 100 и 250 мл, деревянная дощечка.
Порядок проведения работы. По заданию преподавателя рассчитывают химический состав шихты, определяют массу шихты для получения 8—12 г стекла. При этом допускают, что стекло образуется только из оксидов и летучесть оксидов незначительна. В соответствии с расчетами взвешивают компоненты шихты с точностью OfI г и тщательно их перемешивают. Шихту слегка увлажняют (3—5% воды) и перемешивают сначала на листе бумаги, а затем в фарфоровой ступке. Затем ее переносят в предварительно прокаленный и взвешенный тигель. Если в состав шихты входит борная кислота, то лучше брать высокие фарфоровые тигли, так как при разложении кислоты происходит сильное вспенивание и возможен выброс стекломассы. Тигель, заполненный шихтой, с помощью щипцов ставят в муфельную печь и включают ее, постепенно поднимая температуру до необходимых пределов. При достижении нужной температуры замечают время и ведут варку стекла в течение 20—30 мин, после чего быстро, но аккуратно вынимают щипцами тигель из печи и выливают расплавленное стекло в специальную форму или на чистый железный лист. Все операции варки стекла проводить в рукавицах и защитных очках! После полного охлаждения тигля и стекла их взвешивают и определяют выход стекла в процентах от теоретически возможного.
