В водных растворах силикаты подвергаются гидролизу и обладают щелочной реакцией:
Силикаты, входящие в состав минералов (их формулы выражают в виде оксидов), в природных условиях разрушаются под действием воды и оксида углерода (IV):
К2О ∙ Аl2O3 ∙ 6 SiO2 + CO2 + 2 H2O →
ортоклаз
→ Аl2O3 ∙ 2 SiO2 ∙ 2 H2O + 4SiO2 + К2CO3
каолинит кремнезем
При разрушении таких силикатов образовались залежи глины и песка, а на основе их в результате биохимического разложения растительных и животных остатков образовалась почва.
Применение. Из растворимых силикатов наибольшее применение имеет силикат натрия. Его водный раствор используют в качестве силикатного клея для пропитки древесины и тканей в целях придания им огнестойкости и водонепроницаемости. Более сложные силикаты, в состав которых входят несколько металлов, в том числе и алюминий (алюмосиликаты), широко используют в силикатной промышленности.
Силикатная промышленность
Силикатную промышленность составляют производства различных строительных материалов, стекла и керамики из природных силикатов.
Важнейшие строительные материалы, выпускаемые силикатной промышленностью, показаны на схеме 10.
С производством некоторых из них познакомимся подробнее.
Основным сырьем для производства керамических изделий (от греч. «керамон» - глина) является глина. Изготовление этих изделий основано на свойстве глины при смешении ее с небольшим количеством воды образовывать пластичную массу. Этой массе можно придать любую форму, которая сохраняется после высыхания и закрепляется посредством обжига при высокой температуре. Из белой глины изготовляют фаянсовые и фарфоровые изделия.
Производство стекла.
Сырьем для производства обычного стекла служит чистый кварцевый песок, сода и известняк. Эти вещества тщательно перемешивают и подвергают сильному нагреванию (1500 0С):
Na2СO3 + SiO2 → Na2SiO3 + CO2↑
CaСO3 + SiO2 → Ca SiO3 + CO2↑
Образовавшиеся силикаты натрия и кальция сплавляются с песком, который берут в избытке. Стекло не является индивидуальным веществом, а представляет собой сплав нескольких веществ. Примерный состав обычного оконного (натриевого) стекла можно выразить формулой Na2О ∙ CaO ∙ 6SiO2
Если соду заменяют поташом К2СO3, то получают более тугоплавкое стекло (химическое, или калиевое). Примерный состав такого стекла можно выразить формулой К2О ∙ CaO ∙ 6SiO2
Если в качестве сырья берут поташ, оксид свинца (II) и песок, то получают хрустальное стекло. Это стекло сильно преломляет свет и поэтому применяется в оптике для изготовления линз и призм. Из него изготовляют также хрустальную посуду.
Из чистого песка получают кварцевое стекло. Расплавленный песок, остывая, образует стекловидную массу. В отличие от обычного стекла кварцевое стекло мало изменяется в объеме при изменении температуры. Посуду, изготовленную из него, можно накалить добела, бросить в холодную воду, и она не трескается. Из кварцевого стекла делают лабораторную посуду. Другое его специфическое свойство – это способность пропускать ультрафиолетовые лучи, поэтому из него изготовляют так называемые кварцевые лампы, используемые в медицине.
Для получения цветных стекол к сырью добавляют оксид соответствующего металла. Так, например, при добавлении оксида кобальта (II) получают синее стекло. Оксид хрома (III) придает стеклу зеленый цвет – получают зеленое стекло. Оксид меди (II) придает сине-зеленый цвет. Добавлением небольших количеств мелкораздробленного золота получают рубиновое стекло.
Расплавленное стекло при охлаждении твердеет не сразу, а постепенно загустевает, образуя сначала вязкую массу. Благодаря этому свойству стекло подвергается формовке – в разогретом состоянии ему можно придать любую форму. Для формовки стеклянных изделий применяют выдувание (бутылки, электролампы), прессование (пуговицы), прокатку (зеркальное стекло), вытягивание (листовое стекло, стеклянные трубки, палочки).
Характеристика уровня развития представлений о форме предметов у детей
подготовительной к школе группы на констатирующем этапе эксперимента
Цель констатирующего эксперимента: выявление уровня развития представлений о форме предметов у детей контрольной и экспериментальной групп. В качестве основного метода исследования использовалась диагностика математического развития Т.С. Комаровой и О.А. Соломенниковой. Диагностика по методике сост ...
Элективный курс «Функции и графики»
Предлагаемый элективный курс по предпрофильной подготовке учащихся 9 классов посвящен одному из основных понятий современной математики - функциональной зависимости. Понятие функциональной зависимости, являясь одним из центральных в математике, пронизывает все ее приложения, оно, как ни одно другое ...
Особенности организации, модели и принципы профильного обучения школьников
Организация профильного обучения обусловлена выбором модели профилизации. Основные модели определяет Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования. Модель общеобразовательного учреждения с профильным обучением на старшей ступени предусматривает возможность разнообразных комби ...
На протяжении всей человеческой истории люди пытались придумать способы, с помощью которых они могли бы по возможности прочно усвоить какие-либо знания. С древнейших времён тема и техника запоминания занимала пытливые умы, рассматривалась и систематизировалась великими людьми прошлого.