Силикатная промышленность

Силикатная промышленность — это производство керамики, стекла, цемента из природных соединений кремния.

Кремний – ведущий современный полупроводниковый материал, который широко применяется в электронике, в электротехнике для изготовления интегральных схем, диодов, транзисторов, тиристоров, фотоэлементов и т. д. Технический кремний – лидирующий компонент в производстве стали (например, трансформаторная сталь), а также в цветной металлургии (кремнёвые бронзы). 

Керамика

Кирпич, кафель, глиняная, фаянсовая посуда — всё это керамика. Сырьём для производства керамических изделий являются глина и минеральные добавки. Глина состоит из минерала каолинита (Al₂O₃ • 2SiO₂ • 2H₂O). Процесс происходит так:

• Подготовка сырья
• Формовка
• Сушка
• Обжиг

Подготавливая сырьё, глину смешивают с водой (она получается тестообразной), затем придаётся форма, и в конце изделие сушится и обжигается (после этого изделие становится твёрдым).

Керамическое производство развивается в трёх направлениях: строительная керамика, керамика для быта, техническая керамика.

Стекло

Основная статья: Стеклоделие

Состав обычного оконного стекла обычно выражается формулой Na₂O*CaO*6SiO₂. Стекло получается спеканием чистого кварцевого песка, соды, известняка в специальных печах(при t 1500`c):

• SiO₂ + Na₂CO₃ = Na₂SiO₃ + CO₂↑
• SiO₂ + CaCO₃ = CaSiO₃ + CO₂↑ Оконное стекло
• Na₂SiO₃ + CaSiO₃ + 4SiO₂ = Na₂O • CaO • 6SiO₂

Цемент

Основная статья: Цемент

Сырьём для производства цемента являются глина и известняк. При их спекании происходит разложение известняка и образование силикатов и алюминатов кальция. Основной химический процесс при производстве цемента - спекание при t = 1200 - 1300 ^оС смеси глины с известняком, приводящий к образованию силикатов и алюминатов кальция: 

• Al₂O₃ • 2SiO₂ • 2H₂O = Al₂O₃ • 2SiO₂ + 2H₂O
• CaCO₃ = CaO + CO₂
• CaO + SiO₂ = CaSiO₃
• 3CaO + Al₂O₃ = 3CaO • Al₂O₃

При смешивании с водой происходит постепенная гидратация: 

3CaO • Al₂O₃ + 6H₂O = 3CaO • Al₂O₃ • 6H₂O 

Литература

• Химия 9. — М.: Вентана-Граф, 2010. — С. 287.

Примечания

Источники:

https://stud-baza.ru/silikatnaya-promyishlennost-referat-himiya

http://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2013/02/26/prezentatsiya-silikatnaya-promyshlennost