«Шыны. Оның қасиеттері және қолданылуы»

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Шынының қасиеттері мен алынуы.

Шыны мен шыны бұйымдары белгілі нақты химиялық құрамымен ұсақталған нәрселерді балқыту нәтижесінде, кейін балқыған шыны мөлшерзатын бұйымдарға өңдеумен алынады.

Өнеркәсіптік шыныларды пісіру үшін шыны түзетін, түрлендіретін және аралық тотықтарды пайдаланады.

Шыны түзетін тотықтарға кремнийдің, бордың, фосфордың, германийдің, мышьяктың тотықтары жатады. Бұл тотықтар шыны құрылымын түзуде қатысады.

Түрлендіргіштерге натрийдің, калийдің, литийдің, кальцийлің, мырыштың, магнийдің және т. б. тотықтары жатады. Осы тотықтар тобынан шыны алуға болмайды, бірақ кез келген шыны түзетіндермен оларды үйлесімді біріктіріп, көптеген мөлшерде шыны алуға болады.

Алюминийдің, қорғасынның, титанның, бериллийдің, темірдің, тотықтары аралық топтың қосылыстарына жатады. Олардан тұрақты шыны тәрізді құрылым алу мүмкін емес, бірақ олар шынының құрылым қаңқасындағы шыны түзетін тотықтар бөлігін жартылай ауыстыруы мүмкін.

Шыны сұйық күйжайында қышқыл және негізді тотықтардың белгісіз химиялық қосылысының жоғары тұтқырлығымен күрделі балқымасы болады. Суығанда шыны сұйық күйжайдан аморфты күйжайына өтеді, тұтқырлығының өте тез өтуінің нәтижесінде «тоңазытылады».

Шынылардың шыны түзетін қаңқасы ретсіз кеңістіктік үш өлшемді тор болып келеді, оның түйіндерінде иондар, атомдар немесе атомдар тобы орналасады . Шынылардың құрылымдық торы бірдей тетраэдрид топтарынан (SiO ₂ ) ^-4 , (PO ₄ ) ^-3 тұрады, олардың аралығында көрсетілгендей шыны құрамына кіретін басқа металдың иондары орналасқан .

Шыныны қыздырғандай белгілі балқу жылысалқындығы бар қатденелік заттар сияқты балқымайды. Шынының құрамына байланысты оның жылысалқындық жұмсару аралығы бар.

Шынының жарықтылық және физикалық қасиеттері химиялық құрамы мен жылумен өңдеуге тәуелді .

Алу тәсіліне байланысты шынылардың жарықтылық қасиеттері өзгереді. Июдегі шынының уақытша кедергісі құйылған, өңделмегенге қарағанда созудағы үшін одан да көбірек .

Шынылардың жылулық қасиеттері оның химиялық құрамы мен өңдеу әдістеріне тәуелді. Темір мен алюминийдің тотықтарынан тұратын шынылар жылуды жақсы өткізеді, ал қорғасын мен барийдің тотықтарынан тұратындары - нашар. Шынылардың жылулық кеңею шегі кең. SiO ₂ , B ₂ O ₃ , TiO _2, BeO, ZnO тотықтары шынылардың жылулық кеңеюін төмендетеді, ал BaO, CaO, PbO, Na ₂ O, K ₂ O, Li ₂ O тотықтары үлкейтеді .

Шынылардың химиялық төзімділігі оның химиялық құрамына байланысты . Шыныда SiO ₂ , TiO ₂ , Al ₂ O ₃ көп болған сайын, LiO ₂ , Na ₂ O аз болған сайын шынының химиялық төзімділігі соншама жоғары болады .

Шынылардың электр өткізгіштігі жылысалқындықтың өсуімен және Li, Na, K, Pb иондары мөлшерінің өсуімен ұлғаяды, өйткені олар электр тогының ең жылжымалы тасымалдаушысы болып табылады .

Шыны арқылы өткенде жарықтың жоғалуы сіңіру еселеуіші, ал жарық мөлдірлігі - жарық өткізу еселеуіші болып табылады . Мысалы, терезе табақ шынысы (жылтыратылған), оптикалық шынылардың жарық өткізу және сіңіру еселеуіштері сәйкес 85-83 пен 6-8. 5% ; 90-91 мен 0. 4 - 15 % болады. Шынылардың оптикалық қасиеттері, сонымен қатар, сыну көрсеткішімен, шашыранды еселеуіштерімен және орташа шашырауымен сипатталады .

Құмтас шыны

99, 5% - тен кем емес тұратын құмтас құмын немесе тау мөлдір тасын 1700 С жоғары балқытумен құмтас шыны алынады, кейін шыны мөлшерзаты өндеумен бұйымдарға айналады.

Басқа шынылармен салыстырғанда құмтас шынының жылуға төзімділігі ең үлкен (800 ⁰ C), жылымен кеңею еселеуіші төмен (d=5, 8*10 ^-7 град ^-1 ), жұмсару жылысалқындығы (1470 ⁰ С), барлық сәуле таратушылар үшін мөлдірлігі, электр өткізгіштігі аз және электр айырғыш қасиеттері жоғары. 1000 ⁰ С дейін қыздырылған құмтас шыны суда кенеттен суынуға шыдамды, онан жасалған бұйымдарда 1100 ⁰ С-ға дейін ұзақ уақыт бойы, 1400 ⁰ С-ға дейін қысқа мерзімде әр түрлі заттарды қыздыру үшін қолдануға болады.

Құмтас шыны химиялық әсерлегіштердің, кейбір тұздардың, металдардың және тотықтардың сулы ерітінділері мен балқымаларының әрекетіне қарсы тұрақты, бірақ сілтілер мен негізді тұздардың әрекетіне қарсы тұрақтылығы аз, балқытылған металдар (Sn, Zn, Pb) шынымен әрекеттеспейді.

HF мен H ₃ PO ₄ -тен басқа қышқылдар шыны бұйымдарын бүлдірмейді.

Құмтас шыныдан химиялық төзімді аспаптар жиынтығы мұнара шоғырландырғыштардың, әсерлеткіштердің тетікбөлшектері, жылан түтікті тоңазтқыштар, сораптар және басқа бұйымдар жасаланады. Металлургия өнеркәсібінде көзелер, құбырлар, жоғары жиелікті тоқпен (ж. ж. т. ) қыздырылатын пештердің тұрқы, жылу өлшеуіштер құндағы, катод пен өндіргіш шамдары төменгі қысымда істейтін электрбоссиреу бұйымдары жасалады.

Суарылған шыны

Қалындығы 4, 5 - 5 мм кәдімгі шыны табағын суарумен шыныны алады. Суарғанда шыныны 320 - 650 ⁰ С жылысалқындыққа дейін қыздырады, осы жылысалқындықта ұстайды, содан - соң тез біркелкі оны суытады. Жылымен өндеудің нәтижесінде шыныда жайылған кернеулер пайда болады, олар сыртқы қабатында кернеулер қысымды түзеді, бұл шыныға жоғары жарықтылық және жылу беріктігін береді.

Суарылған шынының июдегі уақытша кедергісі суарылмағанға қарағанда төрт есе көп. Әдеттегі шыны жылысалқындықтар айырмасы 70 ⁰ С бүлінгенде, мұндай шыны жылысалқындықтар айырмасы 120 - 275 ⁰ С-да шыдайды.

Суарылған шыны табағын, жоғары жиілі аспалы айырғыштарды, жоғары қысымды қазандары үшін су өлшеу шыныларын алғанда, шынының жылымен нығайту тәсілін пайдалынады.

Шыныны нығайту үшін жылу тәсілімен бірге басқада әдістер қолданылады: химиялық - шыны бетін химиялық қосылыстармен (HF, H ₃ PO ₄ ) өңдеу, жылумен химиялық - кальций, литий тұздарының балқымасымен шыны бетін шынылану жылысалқындығынан жоғары қыздырып өңдеу.

Сынықсыз шыны

Сынықсыз шыны әдеттегі екі табақты немесе қалыңдығы 2-3 мм жылтыратылған шыныны, мөлдір және иілімді органикалық көпөлшеммен желімдеумен алынады. Желімдеу 100 ⁰ С жылысалқындықта жүргізіледі.

Шыны табағымен салыстырғанда сынықсыз шынының июдегі және соққыдағы жарықтылық беріктігі жоғары, бұл оны автомобилдерге, ұшақтарға әйнек қойғанда, жоғары жылысалқындықтар мен қысымда жұмыс істейтін аспаптарды жасағанда пайдалануға мүмкіндік береді. Шыны табағымен салыстырғанда сынықсыз шынының жарық өткізуі төмен.

Сынықсыз шыны қалыңдығы 5 - 6мм, ені 125 - 530мм және ұзындығы 250 - 1200мм табақ түрінде шығарылады. Сынықсыз шыны “сынбайтын ” шыныларға жатады. Соққанда пайда болатын сынықтар көпөлшемнің иілімді қабаты мен берік ұсталынады.

Қатденелі шыны жадығаттары

Шыныдан толық немесе жартылай қатденеленумен қатденелі шыны алынады. Шыныдан қатденелі шыны минералдық құрамымен және шағын қатденелік құрылысымен өзгешеленеді. Қатденелі шыны алуда тау жыныстары, металлургия қождары, шыны өндірісінің қалдықтары шикізат болып табылады.

Қатденелі шынының алынуында шынының қатденелену іс амалы былайша жүзеге асады. Белгілі химиялық құрамымен әсерлеуіштің қатысуымен балқытылған шыныдан суынғанда, шыны тәрізді күй жайында болатын бұйымдар алынады. Шынылану жылысалқындығына (400 - 600 ⁰ С) дейін қайталап қыздырғанда шыныда қатденеленудің ұрықтары пайда болады, олар белгілі өлшемдерге дейін өсіп одан әрі қыздырғанда бөлініп шығатын басқа күйтүрлердің қатденеленуі үшін ұрықтарға айналады. Қатденелендіргіш ретінде шашыранды желімдеме күй-жайындағы металдар (күміс, мыс, алтын, платина) пайдаланылады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.