Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
E-materiały do kształcenia zawodowego

Badania laboratoryjne w procesie produkcji szkła

CES.04. Organizacja procesów wytwarzania wyrobów ze szkła - Technik technologii szkła 311925

Surowce szklarskie ich charakterystyki i odczynniki chemiczne

GALERIA ZDJĘĆ

Obejrzyj poniższą Galerie zdjęć i zobacz jak wyglądają surowce szklarskieSurowce szklarskiesurowce szklarskie i ich charakterystyki.

Zapoznaj się z opisami zdjęć z poniższej Galerii.

7

Spis treści

1. Surowce mącące1. Surowce mącące
2. Stłuczka szklana2. Stłuczka szklana
3. Surowce szkłotwórcze3. Surowce szkłotwórcze
4. Surowce klarujące4. Surowce klarujące
5. Surowce barwiące5. Surowce barwiące
6. Stłuczka modyfikujące6. Stłuczka modyfikujące

1

1. Surowce mącące

R5wrLvhuxRd7r1
Ilustracja interaktywna przedstawia niewielką, porcelanową miseczkę wypełnioną ciemnoszarym drobnoziarnistym minerałem. Na ilustracji znajduje się nazwa minerału i jego wzór. Kriolit. Nazwa i wzór chemiczny: fluoroglinian sodu – Na3[AlF6] (AlF3·3NaF). Właściwości: ciało stałe, kolor beżowy. Poniżej zostały przedstawione trzy piktogramy zagrożeń: 1. poważne zagrożenie dla zdrowia (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się górna część sylwetki ludzkiej w kolorze czarnym, na jej piersiach widoczna jest biała, sześcioramienna gwiazda); 2. materiał stwarzający zagrożenie dla zdrowia/materiał niebezpieczny dla warstwy ozonowej (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się czarny wykrzyknik); 3. materiał niebezpieczny dla środowiska (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się czarne, bezlistne drzewo, i leżąca do góry brzuchem ryba). Rola: Kriolit jest surowcem dodawanym do zestawu szklarskiego w celu uzyskania efektu zmącenia, który jest spowodowany zjawiskiem krystalizacji fluorku sodu. Wytrącone kryształy odpowiadają za rozpraszanie światła przechodzącego, a efekt zmącenia jest obserwowany dla kryształów, których rozmiar wynosi już około 10-4 mm. Szybkość studzenia masy szklanej oraz jej skład chemiczny są kluczowymi czynnikami decydującymi o rozmiarze i ilości wytrąconych kryształów, które bezpośrednio wpływają na stopień zamącenia szkła. Szczególnie korzystna jest obecność w składzie szkła jonów takich metali jak: glin, magnez, cynk i ołów. Podczas topienia następują znaczące, sięgające 50%, straty fluoru związane z powstawaniem lotnego fluorku krzemu (cztery). Z tego względu otrzymanie szkła zamąconego wymaga zastosowania takiej ilości surowców mącących, które wprowadzą 3–7 kg fluoru na 100 kg masy szklanej. Niekorzystnym zjawiskiem związanym z obecnością kriolitu lub też innych związków fluorowych w zestawie szklarskim jest silna korozja materiałów ogniotrwałych. Efekt mącenia masy szklanej przy użyciu związków fluoru znajduje zastosowanie zarówno w technice oświetleniowej czy budownictwie, jak i w produkcji szkła opakowaniowego oraz gospodarczego. Przy ilustracji interaktywnej znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z zapisaną treścią.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

2

2. Stłuczka szklana

RDTsUOnJYRYRR1
Ilustracja interaktywna przedstawia niewielką, porcelanową miseczkę wypełnioną turkusowym drobno potłuczonym szkłem. Na ilustracji znajduje się nazwa minerału i jego wzór. Stłuczka szklana. Nazwa i wzór chemiczny: szkło sodowo‑wapniowe - Na2O - SiO2 - CaO. Właściwości: ciało stałe, kolor niebieski. Piktogram zagrożenia dla środowiska przedstawia romb o czerwonej krawędzi, w którym znajduje się czarny wykrzyknik. Rola: Stłuczka szklana stanowi podstawowy surowiec szklarski, który w zależności od jego jakości oraz przeznaczenia produkowanego wyrobu szklanego, dodawany jest do zestawu szklarskiego w ilości nawet do 90 kg na 100 kg masy szklanej. Zbyt duża ilość stłuczki utrudnia jednak klarowanie i homogenizację masy szklanej. Stłuczkę szklaną można podzielić na: własną – stanowiącą odpad przy produkcji w danej hucie szkła, obcą – nabywaną przez hutę od zewnętrznego dostawy. Obecność stłuczki szklanej w zestawie szklarskim pozwala: ograniczyć zużycie surowców naturalnych, obniżyć temperaturę topienia, zmniejszyć całkowite zapotrzebowanie energetyczne, zredukować emisję tlenku węgla (cztery) do atmosfery, wydłużyć kampanię pieca ze względu na spowolnienie zjawiska korozji materiałów ogniotrwałych. Zanieczyszczenia obecne w stłuczce szklanej można podzielić na dwie główne grupy: komponenty szkliste – np. gdy w stłuczce szkła gospodarczego zawarte jest szkło płaskie; komponenty wykonane z materiałów innych niż szkło – np. metale, substancje organiczne, odpady medyczne, inne substancje niebezpieczne, niemetaliczne substancje nieorganiczne takie jak ceramika, kamienie i porcelana (KSP), przezroczysta szkło - ceramika. Bez względu na pochodzenie zanieczyszczeń w stłuczce obniżają one jej jakość i utrudniają zastosowanie w przemyśle szklarskim. Przy ilustracji interaktywnej znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z zapisaną treścią.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

3

3. Surowce szkłotwórcze

RSGknMn7VJFc71
Ilustracja interaktywna przedstawia dwa zdjęcia. Na każdym z nich znajduje się niewielka, porcelanowa miseczka wypełniona drobnym piaskiem. Na zdjęciu po lewej stronie, jest lekko szarawy piasek szklarski i podpis dwutlenek krzemu – SiO2. Na zdjęciu po prawej stronie jest to biały boraks, minerał z gromady boranów: boran sodu – woda (1/10) – Na2B4O7·10H2O. Opis punktów znajdujących się na ilustracji: 1. Piasek szklarski. Nazwa i wzór chemiczny: tlenek krzemu (krzemionka) – SiO2. Właściwości: ciało stałe, kolor szary, temperatura topnienia 1710°C. Poniżej został przedstawiony piktogram zagrożeń: materiał stwarzający zagrożenie dla zdrowia/materiał niebezpieczny dla warstwy ozonowej (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się czarny wykrzyknik). Wprowadzany tlenek: tlenek krzemu (cztery) – SiO2. Rola: Tlenek krzemu (IV) jest tlenkiem szkłotwórczym, który stanowi podstawowy składnik niemal wszystkich szkieł przemysłowych. Jest stosowany w produkcji zarówno szkła krzemionkowego czy laboratoryjnego, jak i okiennego, gospodarczego oraz opakowaniowego. Klasyfikację piasków szklarskich ze względu na skład chemiczny oraz uziarnienie określa norma branżowa BN‑80/6811‑01. Poniższa tabelka prezentuje klasyfikację piasków szklarskich. Tabela przedstawia klasy piasku oraz minimalną i maksymalną zawartość procentową tlenków podaną w procentach wagi. Wers pierwszy. Sp: Zawartość procentowa tlenów minimalna SiO2 99,5%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Fe2O3 0,006%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna TiO2 0,02%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Al2O3 0,15%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna CaO 0,1%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna SO3 0,01%. Wers drugi. 1: Zawartość procentowa tlenów minimalna SiO2 99,5%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Fe2O3 0,010%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna TiO2 0,02%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Al2O3 0,20%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna CaO 0,1%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna SO3 0,01%. Wers trzeci. 1a: Zawartość procentowa tlenów minimalna SiO2 99,4%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Fe2O3 0,015%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna TiO2 0,03%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Al2O3 0,30%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna CaO 0,1%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna SO3 0,01%. Wers czwarty. 2: Zawartość procentowa tlenów minimalna SiO2 99,3%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Fe2O3 0,020%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna TiO2 0,05%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Al2O3 0,40%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna CaO 0,1%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna SO3 0,01%. Wers piąty. 3: Zawartość procentowa tlenów minimalna SiO2 98,5%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Fe2O3 0,030%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna TiO2 0,08%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Al2O3 0,80%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna CaO 0,2%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna SO3 0,02%. Wers szósty. 4: Zawartość procentowa tlenów minimalna SiO2 98,5%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Fe2O3 0,050%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna TiO2 0,08%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Al2O3 0,80%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna CaO 0,2%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna SO3 0,02%. Wers siódmy. 5: Zawartość procentowa tlenów minimalna SiO2 97,5%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Fe2O3 0,080%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna TiO2 0,10%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Al2O3 0,80%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna CaO 0,3%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna SO3 0,05%. Wers ósmy. 6: Zawartość procentowa tlenów minimalna SiO2 95,0%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Fe2O3 1,000%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna TiO2 0,20%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna Al2O3 3,50%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna CaO 1,5%. Zawartość procentowa tlenów maksymalna SO3 0,15%. Obecność SiO2 w składzie szkła odpowiada za: wysoką transmisję w zakresie UV‑Vis, wysoką odporność chemiczną na działanie kwasów i wody, wysoką odporność mechaniczną, wysoką odporność na szok temperaturowy, wysoką lepkość masy szklanej. Piaski szklarskie mogą zawierać zanieczyszczenia i domieszki, np. związki żelaza, co ma wpływ na jakość produkowanego szkła. 2. Boraks. Nazwa i wzór chemiczny: boran sodu – woda (1/10) – Na2B4O7·10H2O. Właściwości: ciało stałe, kolor biały, temperatura topnienia 62°C. Poniżej został przedstawiony piktogram zagrożeń: poważne zagrożenie dla zdrowia (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się czarny wykrzyknik). Wprowadzane tlenki: tlenek boru - B2O3, tlenek sodu – Na2O. Rola: Jest surowcem szkłotwórczym, który wpływa korzystnie na szereg właściwości szkieł. Wśród najważniejszych należy wymienić: spadek temperatury topienia szkieł krzemianowych, spadek napięcia powierzchniowego, spadek lepkości stopu, wzrost odporności chemicznej na działanie wody i kwasów. Bor polepsza właściwości mechaniczne szkieł, wpływając silnie moduł sprężystości szkieł, zwiększa znacznie ich twardość oraz poprawia właściwości elektroizolacyjne szkieł. Wadą jest lotność boru. Znajduje on zastosowanie w produkcji szkieł trudnotopliwych, technicznych, laboratoryjnych i elektronicznych. Dodatkowo jest wykorzystywany przy wytwarzaniu szkieł optycznych wykazujących specjalną dyspersję optyczną. Przy każdym z punktów znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z zapisaną treścią.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

4

4. Surowce klarujące

RMGTy8w1QX1PM1
Ilustracja interaktywna przedstawia dwa zdjęcia. Na każdym z nich znajduje się niewielka, porcelanowa miseczka wypełniona drobnym minerałem przypominającym mąkę. Na zdjęciu po lewej stronie jest to biały piasek sulfat, podpis siarczan sodu – Na2SO4. Na zdjęciu po prawej stronie jest to biaława saletra potasowa – azotan potasu – KNO3. Opis punktów znajdujących się na ilustracji: 1. Sulfat. Nazwa i wzór chemiczny: siarczan sodu – Na2SO4. Właściwości: ciało stałe, kolor biały, temperatura topnienia 32,4°C. Piktogram zagrożenia dla środowiska przedstawia romb o czerwonych krawędziach, w którym znajduje się czarny wykrzyknik. Rola: Sulfat jest jednym z surowców przyspieszających proces klarowania, czyli usuwania gazów ze stopionej masy szklanej. Źródeł pochodzenia pęcherzy gazowych jest wiele, a do najważniejszych można zaliczyć: rozkład termiczny surowców, np. węglanów, reakcje zachodzące pomiędzy składnikami zestawu, adhezję powietrza na ziarnach surowców, przestrzeń ogniową pieca, materiały ogniotrwałe. Sulfat dodaje się w odpowiednich ilościach do zestawów szklarskich. Istotny jest odpowiedni dobór uziarnienia tego surowca. Z technologicznego punktu widzenia najkorzystniejsze jest użycie sulfatu drobnoziarnistego. Siarczan sodu w temperaturze 1400°C ulega rozkładowi z wydzieleniem tlenku siarki i tlenu, które pełnią kluczową funkcję w procesie klarowania. 2. Saletra potasowa. Nazwa i wzór chemiczny: azotan potasu – KNO3. Właściwości: ciało stałe, kolor biały lub bezbarwny, temperatura topnienia 333–337°C. Poniżej został przedstawiony piktogram zagrożeń: materiał utleniający (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się zarys płomieni). Rola: Saletra potasowa jest jednym z surowców przyspieszających proces klarowania, czyli usuwania gazów ze stopionej masy szklanej. Saletra ułatwia i przyspieszenia procesy topienia masy szklanej, a wytworzone w czasie topienia szkła produkty gazowe są wydzielanie w formie pęcherzy. Saletra jest surowcem produkowanym sztucznie w zakładach przemysłu azotowego. Dla przemysłu szklarskiego używa się azotanów o technicznym stopniu czystości. Saletra potasowa, w porównaniu z saletrą sodową, jest bardziej skutecznym środkiem klarującym, wykazuje mniejszą higroskopijność i rozkłada się z wydzieleniem produktów gazowych w wyższej temperaturze. Przy każdym z punktów znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z zapisaną treścią.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

5

5. Surowce barwiące

R1NFdRJk0Sag51
Ilustracja interaktywna przedstawia trzy zdjęcia. Na każdym z nich znajduje się niewielka, porcelanowa miseczka wypełniona drobnym minerałem. Na zdjęciu po lewej stronie jest to czarny braunsztyn, podpis: dwutlenek manganu – MnO2. Na zdjęciu pośrodku jest to intensywnie żółty siarczek kadmu o wzorze CdS. Na zdjęciu po prawej stronie jest to intensywnie zielony tlenek chromu, podpis: tlenek chromu (trzy) - Cr2O3. Ostatnie zdjęcie przedstawia miseczkę z ciemną, drobno zmieloną substancją. To tlenek kobaltu (dwa) o wzorze CoO. Opis punktów znajdujących się na ilustracji: 1. Braunsztyn. Nazwa i wzór chemiczny: tlenek manganu (cztery) – MnO2. Właściwości: ciało stałe, kolor brunatny, temperatura topnienia 534,8°C. Poniżej został przedstawiony piktogram zagrożeń: materiał stwarzający zagrożenie dla zdrowia/materiał niebezpieczny dla warstwy ozonowej (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się czarny wykrzyknik). Rola: Braunsztyn wprowadza tlenek: MnO2. Braunsztyn jest surowcem, który barwi masę szklaną na kolor fioletowy. Jest mało intensywnym barwnikiem, trzeba użyć go w dużej ilości, aby spowodował wyraźne zabarwienie, na które wpływ ma też skład chemiczny masy szklanej. Najbardziej efektowne barwy uzyskuje się dla szkieł, które w swoim składzie zawierają znaczne ilości tlenku potasu, tlenku ołowiu lub tlenku cynku. Za fioletową barwę szkła odpowiadają jony manganu(trzy), dlatego w celu uzyskania pożądanego efektu kolorystycznego istotne jest utrzymywanie utleniającej atmosfery w piecu oraz stosowanie surowców utleniających, np. azotanu potasu. Przy każdym z punktów znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z zapisaną treścią. 2. Siarczek kadmu. Nazwa i wzór chemiczny: siarczek kadmu – CdS. Właściwości: ciało stałe, kolor jasno‑żółty, pomarańczowy lub żółto‑brązowy, temperatura topnienia 980°C. Poniżej zostały przedstawione piktogramy zagrożeń: 1. poważne zagrożenie dla zdrowia (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się górna część sylwetki ludzkiej w kolorze czarnym, na jej piersiach widoczna jest biała, sześcioramienna gwiazda); 2. materiał stwarzający zagrożenie dla zdrowia/materiał niebezpieczny dla warstwy ozonowej (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się czarny wykrzyknik); 3. materiał niebezpieczny dla środowiska (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się czarne, bezlistne drzewo, i leżąca do góry brzuchem ryba). Siarczek kadmu jest związkiem, który barwi masę szklaną na kolor jaskrawożółty. Powoduje silne pochłanianie fioletowej i niebieskiej części widma fal elektromagnetycznych, dzięki czemu znajduje zastosowanie w produkcji filtrów optycznych, szkieł sygnalizacyjnych oraz szkieł przeciwmgielnych. W procesie topienia siarczek kadmu ulega roztworzeniu w masie szklanej, jednak nie powoduje jej zabarwienia. Uzyskanie żółtej barwy następuje w wyniku powstania zawiesiny cząsteczkowej i możliwe jest dopiero podczas powtórnego ogrzewania w odpowiednio dobranych warunkach. Siarczek kadmu jest wrażliwy na atmosferę w piecu. Otrzymanie pożądanego koloru wymaga zastosowania atmosfery redukującej. Zbyt długie ogrzewanie lub utrzymywanie zbyt wysokiej temperatury w piecu może być przyczyną wystąpienia krystalizacji i w konsekwencji efektu zmącenia. Przy każdym z punktów znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z zapisaną treścią. 3. Tlenek chromu (trzy). Nazwa i wzór chemiczny: tlenek chromu (trzy) - Cr2O3. Właściwości: ciało stałe, kolor zielony, temperatura topnienia 1935°C. Piktogram zagrożenia dla środowiska przedstawia czerwony romb, wewnątrz czarna grafika uschniętego drzewa i martwej ryby. Rola: Tlenek chromu stanowi intensywny barwnik masy szklanej, barwi szkło na zielono, choć w odpowiednich warunkach można uzyskać barwę żółtą lub pomarańczową. Uzyskiwana barwa zależy od: atmosfery w piecu, temperatury topienia, jak i składu chemicznego masy szklanej. Atmosfera utleniająca pozwala na otrzymanie barwy żółtej i pomarańczowej, podczas gdy atmosfera redukująca wpływa na powstanie barwy zielonej lub nawet niebieskozielonej. Mała ilość alkaliów w zestawie szklarskim stanowi korzystny czynnik podczas produkcji szkieł zielonych, natomiast obecność tlenku ołowiu sprzyja powstawaniu żółtego zabarwienia. Tlenek chromu jest wprowadzany do zestawu szklarskiego w formie zmielonego szkliwa ze względu na słabą rozpuszczalność w masie szklanej. Znajduje zastosowanie w produkcji szkieł gospodarczych, ozdobnych, sygnalizacyjnych oraz filtrów optycznych. Przy każdym z punktów znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z zapisaną treścią. 4.Tlenek kobaltu (dwa). Nazwa i wzór chemiczny: tlenek kobaltu (dwa) – CoO. Właściwości: ciało stałe, kolor czarny, temperatura topnienia 1935°C. Piktogram zagrożenia dla zdrowia, zagrożenia dla środowiska przedstawiają czerwone romby z czarnymi grafikami w środku: człowieka, czaszki na dwóch skrzyżowanych kościach i ususzonego drzewa nad rzeką, na powierzchni której unosi się martwa ryba. Rola: Tlenek kobaltu (dwa) barwi masę szklaną na kolor niebieski. Jest bardzo intensywnym barwnikiem – dodatek kilku gramów na 100 kg zestawu szklarskiego powoduje powstanie wyraźnego zabarwienia, które zależy od składu chemicznego masy szklanej. Szkła krzemianowo‑sodowo‑wapniowe barwi na kolor niebieski lub granatowy, a w szkłach borokrzemowych powoduje powstanie zabarwienia purpurowego. Jest niewrażliwy na atmosferę topienia. Tlenek kobaltu (dwa) znajduje zastosowanie do produkcji szkieł ozdobnych oraz filtrów optycznych. Przy każdym z punktów znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z zapisaną treścią.
6

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

6. Surowce modyfikujące

R1Y6iOd0CC20r1
Ilustracja interaktywna przedstawia pięć zdjęć. Na każdym z nich znajduje się niewielka, porcelanowa miseczka wypełniona miałkim proszkiem. Na zdjęciu pierwszym jest to ciała soda, podpis: węglan sodu – Na2CO3. Na zdjęciu drugim jest to biały wapień, podpis : węglan wapnia – CaCO3. Na zdjęciu trzecim jest to lekko szarawy węglan baru, podpis: węglan baru – BaCO3. Na zdjęciu czwartym jest to biały potas, podpis: węglan potasu – K2CO3. Na piątym zdjęciu jest to jaskrawo pomarańczowa minia ołowiana, podpis: tlenek ołowiu (dwa) ołowiu (cztery) – Pb3O4. Do schematu dołączono nagrania audio tożsame z załączonym opisem spod każdego punktu interaktywnego.Opis punktów znajdujących się na ilustracji: 1. Soda. Nazwa i wzór chemiczny: węglan sodu – Na2CO3. Właściwości: ciało stałe, kolor biały lub szarawo‑biały, temperatura topnienia 851°C, silnie higroskopijny. Poniżej został przedstawiony piktogram zagrożeń: materiał stwarzający zagrożenie dla zdrowia/materiał niebezpieczny dla warstwy ozonowej (w rombie o czerwonej obwódce znajduje się czarny wykrzyknik). Soda wprowadza tlenek: Na2O. Jest produktem sztucznym otrzymywanym fabrycznie metodą Solvaja, nazywaną kalcynowaną lub amoniakalną. W handlu znajduje się dwa rodzaje sody: soda kalcynowana lekka lub ciężka. Tlenek sodu wpływa na obniżenie temperatury topienia zestawu szklarskiego. Częściowe zastąpienie tlenku krzemu(IV) przez tlenek sodu powoduje: wzrost współczynnika rozszerzalności cieplnej, spadek odporności chemicznej, spadek wytrzymałości mechanicznej, wzrost przewodności elektrycznej, wzrost długości technologicznej. Znajduje zastosowanie w produkcji szkieł przemysłowych. 2. Wapień. Nazwa i wzór chemiczny: węglan wapnia – CaCO3. Właściwości: ciało stałe, kolor jasno‑szary, temperatura rozkładu 825°C.Wapień wprowadza tlenek: CaO. Piktogram zagrożenia dla środowiska przedstawia romb o czerwonych krawędziach z czarnym wykrzyknikiem wewnątrz. Tlenek wapnia jest typowym tlenkiem modyfikującym, który powstaje w wyniku rozkładu węglanu wapnia. Nadaje szkłu wiele cennych własności. Jego obecność w zestawie szklarskim powoduje: spadek lepkości masy szklanej w zakresie wysokich temperatur, wzrost lepkości masy szklanej w zakresie niskich temperatur, spadek długości technologicznej, wzrost skłonności do krystalizacji. Znajduje zastosowanie w produkcji wszystkich szkieł przemysłowych. 3. Węglan baru. Nazwa i wzór chemiczny: węglan baru – BaCO3. Właściwości: ciało stałe, kolor biały, temperatura topnienia 787°C. Piktogram zagrożenia dla środowiska przedstawia romb o czerwonych krawędziach z czarnym wykrzyknikiem wewnątrz. Rola: Węglan baru jest podstawowym surowcem wprowadzającym tlenek baru, który zaliczany jest do tlenków modyfikujących. Podobnie jak tlenek ołowiu(II) powoduje wzrost współczynnika załamania światła, dzięki czemu stosowany jest w produkcji szkieł ozdobnych. Powoduje także wzrost długości technologicznej szkła. W stosunku do tlenku ołowiu (dwa) poprawia jednak właściwości mechaniczne, a dodatkowo nie jest wrażliwy na redukującą atmosferę w piecu. Znajduje zastosowanie do otrzymywania szkieł optycznych (krony i flinty) oraz szkieł półkryształowych. 4. Potaż. Nazwa i wzór chemiczny: węglan potasu – K2CO3. Właściwości: ciało stałe, kolor biały, temperatura topnienia 891°C, silnie higroskopijny. Piktogram zagrożenia dla środowiska przedstawia romb o czerwonych krawędziach z czarnym wykrzyknikiem wewnątrz. Rola: Potaż wprowadza tlenek: K2O. Tlenek potasowy jest stosowany do wyrobu szkła kryształowego, optycznego, barwnego, aparaturowego, gospodarczego i niektórych szkieł technicznych. Tlenek potasu, podobnie jak tlenek sodu, powoduje obniżenie temperatury topienia zestawu szklarskiego. Częściowe zastąpienie tlenku krzemu przez tlenek potasu powoduje: wzrost współczynnika rozszerzalności cieplnej, spadek odporności chemicznej, spadek wytrzymałości mechanicznej, wzrost przewodności elektrycznej, wzrost długości technologicznej. Tlenku potasu ułatwia proces odbarwiania masy szklanej oraz pozwala na otrzymywanie szkieł o czystych barwach. 5. Minia ołowiana. Nazwa i wzór chemiczny: tetratlenek ołowiu ołowiu – Pb3O4. Właściwości: ciało stałe, kolor czerwony, temperatura topnienia 830°C. Poniżej zostały przedstawione piktogramy zagrożeń: materiał utleniający; poważne zagrożenia dla zdrowia; materiał stwarzający zagrożenie dla zdrowia/materiał niebezpieczny dla warstwy ozonowej; materiał niebezpieczny dla środowiska. Grafika przedstawia cztery znaki ostrzegawcze: 1. w rombie o czerwonej obwódce znajduje się zarys płomieni; 2. w rombie o czerwonej obwódce znajduje się górna część sylwetki ludzkiej w kolorze czarnym, na jej piersiach widoczna jest biała, sześcioramienna gwiazda; 3. w rombie o czerwonej obwódce znajduje się czarny wykrzyknik; 4. w rombie o czerwonej obwódce znajduje się czarne, bezlistne drzewo i leżąca do góry brzuchem ryba. Wprowadzany tlenek: PbO. Rola: Minia ołowiana wprowadza tlenek: PbO. Jest podstawowym surowcem szklarskim wprowadzonym do szkieł optycznych i kryształowych. Tlenek ołowiu pełni funkcję modyfikatora i w porównaniu z tlenkami berylowców powoduje: wzrost gęstości, wzrost współczynnika załamania światła, wzrost dyspersji optycznej, spadek odporności na działanie kwasów, spadek lepkości szkła. Dodatek tlenku ołowiu do zestawu szklarskiego korzystnie wpływa na proces klarowania i poprawia warunki topienia, powoduje również wzrost długości technologicznej, co jest szczególnie istotne podczas ręcznego formowania wyrobów szklanych. Obecność PbO w masie szklanej pozwala na uzyskiwanie efektownych barw w procesie barwienia. Topienie szkieł ołowiowych wymaga atmosfery utleniającej ze względu na łatwość redukcji jonów ołowiu do postaci metalicznej. Minia ołowiowa jest produktem szkodliwym dla zdrowia. Wchłanianie minii ołowiowej powoduje ciężkie chroniczne zatrucie organizmu, nazywane ołowicą. Z tego względu podczas pracy z minią obowiązuje bezwzględne przestrzeganie przepisów bhp.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

Zadanie

R17Sc7kV3b2Gm
Ćwiczenie 1
Na podstawie informacji zawartych w Galerii zdjęć, pt. „Surowce szklarskie ich charakterystyki i odczynniki chemiczne” , dopasuj nazwę surowca do właściwego zdjęcia.
RRVR857ZnmHov
Ćwiczenie 1
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Najważniejsza ruda manganu zawierająca głównie tlenek manganu (cztery). Występuje razem z rudami żelaza. Minerały: piroluzyt, polionit, psylomelan. Główne jego złoża występują na Uralu, w Indiach i w południowej Afryce. Jest surowcem, który barwi masę szklaną na kolor fioletowy. To... Możliwe odpowiedzi: 1. braunsztyn., 2. minia ołowiana., 3. kriolit., 4. piryt.
RbhNwP25oWszN
Ćwiczenie 2
Zaznacz prawidłową odpowiedź. To rzadki minerał z gromady halogenków. Biały, podobny z wyglądu do lodu. Jest kruchy, przezroczysty. Występuje w skupieniach zbitych i drobnoziarnistych. Odłupki zanurzone w wodzie stają się niewidoczne. Jest surowcem dodawanym do zestawu szklarskiego w celu uzyskania efektu zamącenia, który spowodowany jest zjawiskiem krystalizacji fluorku sodu. To... Możliwe odpowiedzi: 1. kriolit., 2. diament., 3. minia ołowiana., 4. boraks.
RlMxvQOrtkM92
(Uzupełnij).

Powiązane ćwiczenia

Surowce szklarskie
Surowce szklarskie

Elementy wykorzystywane do produkcji szkła (najważniejszą cechą tych surowców jest ich skład chemiczny i stopień czystości surowca innymi związkami chemicznymi).

Materiał multimedialny: Atlas interaktywnyDEZvRD0FPAtlas interaktywny: Rozróżnianie surowców szklarskich, rodzajów szkła i wyrobów ze szkła pod względem ich właściwości fizycznych.