Скачать презентацию по химии стекло. Презентация на тему "стекло"

Слайд 2

Слайд 3

Виды стекол

В зависимости от основного используемого стеклообразующего вещества, стекла бывают оксидными фторидными, сульфидными и т. д. Базовый метод получения силикатного стекла заключается в плавлении смеси кварцевого песка (SiO2), соды (Na2CO3) и извести (CaO). В результате получается химический комплекс с составом Na2O*CaO*6SiO2. Кварцевое стекло получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты (обычно кварцит, горный хрусталь), его химическая формула - SiO2. Кварцевое стекло может быть также природного происхождения, образующееся при попадании молнии в залежи кварцевого песка. Оптическое стекло - применяют для изготовления линз, призм, кювет и др. Химико-лабораторное стекло - стекло, обладающее высокой химической и термической устойчивостью. ОПТИЧЕСКОЕ СТЕКЛО Кварцевое стекло

Слайд 4

Физические свойства Плотность обычных стекол колеблется в приделах 2500-2600 кг/м3 Твердость стекла зависит от химического состава. Стекла имеют различную твердость в пределах 4 000-10 000МПа. Наиболее твердым является кварцевое стекло, с увеличением содержания щелочных оксидов твердость стекол снижается. Хрупкость. Поскольку хрупкость четче всего проявляется при ударе, её характеризуют прочностью на удар. Прочность стекла на удар зависит от удельной вязкости. Теплопроводность. Наибольшую теплопроводность имеют кварцевые стекла. Обычное оконное стекло имеет 0,97Вт/(м. К). С повышением температуры теплопроводность увеличивается, теплопроводность зависит от химического состава стекла. Высокая прозрачность оксидных стекол сделала их незаменимыми для остекления зданий, зеркал и оптических приборов.Теоретически даже идеальное, не поглощающее свет стекло не может пропускать света более 92%.

Слайд 5

Общая классификация по химическому составу. Неорганические стекла подразделяются на несколько типов: элементарные, оксидные, галогенидные, халькогенидные и смешанные. 1)Элементарные (одноатомные) стекла. Элементарными называются стекла, состоящие из атомов одного элемента. В стеклоподобном состоянии можно получить серу, селен, мышьяк, фосфор. Имеются сведения о возможности остеклования теллура и кислорода. При охлаждении -11оС дает каучукоподобный прозрачный продукт, нерастворимый в сероуглероде. 2)Оксидные стекла. При определеии класса учитывается природа стеклообразующего оксида, входящего в состав стекла оксид бора, оксид кремния, оксид фосфора. Многие оксиды переходят в состояние стекла лишь в условиях скоростного охлаждения оксид мышьяка, оксид сурьмы, оксид ванадия, либо сами по себе не стеклуются оксид алюминия, оксид вольфрама, однако в комбинациях стеклообразующие свойства резко усиливаются.

Слайд 6

3) Силикатные стекла. Главнейшее значение в практике принадлежит классу силикатных стекол. С ними не могут сравниться по распространенности в быту и в технике никакие другие классы стекол. Решающие преимущества силикатных стекол обусловлены их дешевизной, экономической доступностью, высокой химической устойчивостью в наиболее распространенных химических реагентах и газовых средах, высокой твердостью, сравнительной простотой промышленного производства. 4) Боратные стекла. Стеклообразный борный ангидрит легко получается путем простого плавления борной кислоты при 1200-1300оС. Благодаря отличным электроизоляционным качествам и сравнительной легкоплавкости боратные стекла широко применяются в электротехнике. Некоторые боратные стекла представляют интерес для оптотехники.

Слайд 7

Применение Стекло органическое- Применяется как листовое стекло в авиа- и машиностроении, для изготовления бытовых изделий, средств защиты в лабораториях, строительстве и архитектуре, приборостроении, остекления парников, куполов, окон, в медицине -протезы, линзы в оптике, труб в пищевой промышленности и др. Кварцевое стекло - Применяют для изготовления лабораторной посуды, оптических приборов, изоляционных материалов, ртутных ламп, применяемых в медицине и др.

Стекло - вещество и материал, один из самых древних и, благодаря разнообразию своих свойств, - универсальный в практике человека. Все виды стёкол при формировании преобразуются в агрегатном состоянии - от чрезвычайной вязкости жидкого до так называемого стеклообразного - в процессе остывания со скоростью, достаточной для предотвращения кристаллизации, расплавов, получаемых плавления сырья (

Ø Ø Уже на ранней стадии изготовления стекла люди использовали приемы, которые, являются зачатками сегодняшней технологии. Это установлено в результате физико-химических исследований, археологических находок. Приемы включали цикл последовательных операций: подготовка сырьевых компонентов, получение шихты, варка стекломассы, охлаждение ее и формирование изделий, завершающиеся отжигом и соответствующей их обработкой (механической, термической, химической).

Ø Природное стекло, будучи одним из первых естественных материалов, который получил очень широкое применение в быту, и как орудие труда, и как часть разных видов оружия (ножи, наконечники стрел, копий и т. д.), - для изготовления украшений и других предметов обихода

Ø Долгое время первенство в открытии стеклоделия признавалось за Египтом, чему несомненным свидетельством считались глазурованные стеклом фаянсовые плитки внутренних облицовок пирамиды Джессера (XXVII век до н. э.); к ещё более раннему периоду (первой династии фараонов) относятся находки фаянсовых украшений, то есть стекло существовало в Египте уже 5 тысяч лет назад

Ø Значительный вклад в науку о стекле и разработку технологии его производства внесли Э. Г. Лаксман, С. П. Петухов, А. К. Чугунов, Д. И. Менделеев. В. У. Тищенко. Э. Г. Лаксман. Он создал новую технологию стеклоделия, Великий химик Менделеев – автор глубоких идей о строении и физикохимической природе стекла. Наиболее ценным оказалось представление Д. И. Менделеева о полимерном строении «кремнеземного стекла»

Ø Природное стекло – перлит, обсидиан. Первоначально получались непрозрачные стекла, с помощью которых имитировали поделочные камни (малахит, бирюзу и т. д.)

Ø Ø По агрегатному состоянию стекло занимает промежуточное положение между жидким и кристаллическим веществами. Упругие свойства делают стекло сходным с твердыми кристаллическими телами.

Ø Сырьем для производства обычного стекла служат чистый кварцевый песок, сода и известняк. Эти вещества тщательно перемешивают и подвергают сильному нагреванию (1500 С). Na 2 CO 3 + Si. O 2=Na 2 Si. O 3+ CO 2 Ca. CO 3+ Si. O 2= Ca. Si. O 3+ CO 2 Ø

Ø Химический состав оконного стекла отвечает формуле: Na 2 O*Ca. O*6 Si. O 2; Na 2 O 12, 9%, Сa. O- 11, 6%, Si. O 275, 5%. Однако на практике наблюдается отклонение от этого стандарта. Современное стекло получают на основе многокомпонентных систем. Самая распространенная система Na 2 O-Ca. O-Si. O 2 Mg. O-Al 2 O 3

Ø Процесс стекловарения условно разделяют на несколько стадий: силикатообразование, стеклообразование, осветление, гомогенизацию и охлаждение («студку»). На стадии силикатообразования происходит термическое разложение компонентов, с образованием силикатов. Стадия силикатообразования завершается при 1100 -1200 С. На стадии стеклообразования растворяются остатки шихты, и удаляется пена, расплав становится прозрачным; стадия протекает, при температуре 1150 -1200 С. На стадии осветления при температуре 1500 -1600 С уменьшается степень пересыщения стекломассы газами, в результате чего пузырьки больших размеров поднимаются на поверхность стекломассы, а малые растворяются в ней. Для ускорения осветления в шихту вводят осветлители. Одновременно с осветлением идет гомогенизация – усреднение стекломассы по составу. Неоднородность стекломассы обычно образуется в результате плохого перемешивания компонентов шихты.

Ø Ø Последняя стадия стекловарения - охлаждение стекломассы («студка») до вязкости, что соответствует температуре 700 -1000 С. Главное требование при «студке» - непрерывное медленное снижение температуры без изменения состава и давления газовой среды; при нарушении образуются мелкие пузыри.

Ø Ø Формирование изделий из стекломассы осуществляется механическим способом (прокаткой, прессованием, прессовыдуванием, выдуванием и так далее) на стеклоформующих машинах. После формования изделия подвергаются термической обработке (отжигу).

Ø Ø Из химических процессов стекловарения важнейшими являются реакции силикатообразования, протекающие для различных смесей при разных температурах и условиях. Они завершаются образованием силикатов натрия и кальция, а также сложных силикатов: Ca. Na 2(CO 3)+Si. O 2=Ca. Si. O 3+ Na 2 Si. O 3+2 CO 2 Ca. CO 3+ Si. O 2 =Ca. Si. O 3 + CO 2 Na 2 CO 3 + Si. O 2 = Na 2 Si. O 3+ CO 2

Ø Новейшими видами «технических» стекол являются лазерные, фотохромные, полупроводниковые, оптические и магнитоактивные и другие. 1965 г. – дата рождения фотохромных стекол.

сосудах. В них засыпали вручную шихту, состоящую из кварцевого песка, соды, мела, доломита и других материалов. Шихта при высокой температуре превращалась в прозрачную массу. Из жидкой стекломассы стеклодувы выдували различные сосуды, бутылки, посуду или цилиндры, из которых затем получали листы стекла. Это был тяжелейший труд. В 30 гг. прошлого столетия в России появились первые ванные печи для промышленного производства стекла. Потребность в нем росла очень быстро. Стали делать стекло делательные заводы. И на каждом - одна или несколько ванных печей, выпускавших за сутки тонны стекла. Современные ванные печи - большие сооружения. Длина печи для производства оконного стекла - несколько десятков метров. Шихту в печь загружают непрерывно по 10-15т в час с помощью механических устройств. Печь вмещает более 2500 т стекломассы и дает в сутки 350т стекла и больше. Даже при высокой температуре стекломасса обладает большой вязкостью, в десятки тысяч раз большей, чем вода. Поэтому в ней надолго задерживаются пузырьки газов, выделяемых содой, мелом и другими компонентами шихты. Кроме того, сотни тонн вязкой стекломассы трудно перемешать и сделать однородной.

Презентация на тему "Стекло" по химии в формате powerpoint. Познавательная презентация для школьников рассказывает о современных видах стекла, их получении и применении.

Фрагменты из презентации

Стекло - самый перспективный строительный материал нового, ХХI века. Запасы кварцевого песка, из которого стекло делают, не иссякнут практически никогда! А возможностей - уйма. Сейчас изобрели стеклянные гвозди. Прочные, не ржавеют и не гнутся!

История

• Полтораста лет назад стекло варили только в огнеупорных сосудах. В них засыпали вручную шихту, состоящую из кварцевого песка, соды, мела, доломита и других материалов. Шихта при высокой температуре превращалась в прозрачную массу. Из жидкой стекломассы стеклодувы выдували различные сосуды, бутылки, посуду или цилиндры, из которых затем получали листы стекла. Это был тяжелейший труд. В 30 гг. прошлого столетия в России появились первые ванные печи для промышленного производства стекла. Потребность в нем росла очень быстро. Стали делать стекло делательные заводы. И на каждом - одна или несколько ванных печей, выпускавших за сутки тонны стекла.
• Современные ванные печи - большие сооружения. Длина печи для производства оконного стекла - несколько десятков метров. Шихту в печь загружают непрерывно по 10-15т в час с помощью механических устройств. Печь вмещает более 2500 т стекломассы и дает в сутки 350т стекла и больше.
• Даже при высокой температуре стекломасса обладает большой вязкостью, в десятки тысяч раз большей, чем вода. Поэтому в ней надолго задерживаются пузырьки газов, выделяемых содой, мелом и другими компонентами шихты. Кроме того, сотни тонн вязкой стекломассы трудно перемешать и сделать однородной.
• Каждый год мы выпускаем сотни миллионов квадратных метров оконного стекла. Мало того, из стекла научились делать прочные трубы, стекловолокно, стеклопластик, бронестекло, пустотельные строительные блоки, сложную, термостойкую лабораторную посуду. Стекло успешно конкурирует с металлом. Это очень перспективный материал в самых различных отраслях народного хозяйства.
• Огромно значение стекла и в нашем быту - это различная посуда, вазы, зеркала...
• Чем больше ванная печь и чем выше температура варки стекла, тем производительнее работает печь. Повысить температуру варки стекла можно, если не только обогревать печь газом или жидким топливом, но и использовать еще и электротермический эффект в самой стекломассе. Ведь расплав стекла при высокой температуре проводит электрический ток. Сейчас температуру ванных печей повышают до 16000С и широко применяют электрообогрев.

Энергосберегающее тепло

• Оно сейчас расходится на ура во всем мире. И неспроста. Зимой энергосберегающие стекла сохраняют тепло, летом - прохладу. Подсчитано: благодаря этим стеклам удается сократить расходы электроэнергии примерно на 30%.
• И вообще снижение тепловых потерь чудодейственным образом отражается на климате всей планеты - позволяет избежать глобального потепления. Так что, приобретая такие стекла, вы совершаете поступок вселенского масштаба.

Тонизированное, цветное и зеркальное стекло

Используются в строительстве, придают зданиям респектабельность и солидность. А с другой - зеркальные стекла тщательно скрывают "внутренности" дома, оберегая вашу личную жизнь. Так же используются в автомобилях. Эффект от такого стекла замечательный: вас никто не видит, зато вы видите все, что происходит на улице. Фасад зданий, цветные двери, перегородки, окна и др.

Узорчатое стекло

• Поверхность щедро украшена всевозможными орнаментами. Сейчас в Европе, например, самый "писк" - стекла с мелким-мелким геометрическим рисунком. Технология эта новая, и поэтому такие стекла стоят в четыре раза дороже обычных узорчатых.
• Например, стекло "мороз" делают так - на стекло наносят силикатный клей, а затем кладут в печь. В результате получается очень похоже на те узоры, что зимой образуются на наших стеклах. Интересен и процесс рождения узорчатого стекла "метелица". Под остывающую пластичную стеклянную массу пускают воздух, который, пробивая себе путь, оставляет на стекле рельефные волны

Безопасные и прочные стекла

• Сейчас в богатых домах и зданиях ставят стеклянные столики.
• В общественных местах, где толчется много народа, стараются ставить безопасные стекла. Видели, наверное, россыпи стеклянной крошки на месте автомобильной аварии? Так вот, именно закаленные стекла применяют для "остекления" автомобилей, автобусов и прочего транспорта, входных дверей и перегородок. Неострые осколки получаются, как говорят специалисты. Стеклопакеты имеют звукоизоляцию.

Защитное стекло

• Стекла класса А (защита от вандализма) дают трещину, только если по ним несколько раз хорошенько ударить кирпичом.
• Класс защиты В - пуленепробиваемые стекла.
• Применяются в зданиях: стеклянные входные двери, защитные окна.
• Так же такие стекла используются в автомобилях специальной значимости.
• Многослойное стекло.

Применение стекла

1. В строительной промышленности (оконные блоки с деревянными или металлическими переплетами; двери; перегородки; декоративные витражи, отделочные плитки и зеркала; теплицы; теплоизоляция многослойных ограждающих конструкций, стекловолокнистые материалы)
2. В электровакуумной промышленности (стеклянные вакуумы)
3. В производстве стеклотары (химические сосуды, бутылки, банки, посуда для быта и др.)
4. Оптическая промышленность (очки, линзы и др.)
5. Приборостроение (табло, защитные пластины)
6. В интерьере (зеркала, стеклянные перегородки, стеклоблоки, прозрачные колонны, журнальные столы и столы под аппаратуру, стеклянные полочки, этажерки и другие виды мебели и декораций.

Слайд 2

История Общие сведения о стекле Стеклообразующие вещества Виды стекол Технологии Художественное стекло Литература

Слайд 3

История

Стеклу уже четыре тысячи лет, и открыли его, всего вероятней случайно, в Египте. Египетские стеклоделы плавили стекло на открытых очагах в глиняных мисках. Спёкшиеся куски бросали раскалёнными в воду, где они растрескивались, и эти обломки, так называемые фритты, растирались в пыль жерновами и снова плавили. Необходимая температура проплавления составляет 1450 С, а рабочая температура – 1100 – 1200 С. Средневековая плавильная печь («гуть»– по чешски) представляла собой низкий, топящийся дровами свод, где в глиняных горшках плавилось стекло.

Слайд 4

Общие сведения о стекле

Стекло́ - твердотельное состояние аморфных веществ. Аморфные вещества, в том числе оптические материалы, переходят в стеклообразное состояние при температурах ниже температуры стеклования. Стекло может быть получено путём охлаждения расплавов, так чтобы избежать кристаллизации. Как правило стекло получают из переохлаждённого расплава. К стеклообразующим относят неорганические вещества, которые при охлаждении расплава не кристаллизуются, а затвердевают, сохраняя аморфное строение. Вязкость аморфных веществ - непрерывная функция температуры: чем выше температура, тем ниже вязкость аморфного вещества. Обычно расплавы стеклообразующих веществ имеют высокую вязкость по сравнению с расплавами нестеклообразующих веществ. Прозрачное стекло появилось в период Средневековья.

Слайд 5

Стеклообразующие вещества

К стеклообразующим веществам относятся:Оксиды: SiO2 B2O3 P2O5 ТeO2 GeO2 Фториды: AlF3 и др.

Слайд 6

Виды стекол

В зависимости от основного используемого стеклообразующего вещества, стекла бывают: - оксидными (силикатные, кварцевое, германатные, фосфатные, боратные), - фторидными, -сульфидными и т. д. Базовый метод получения силикатного стекла заключается в плавлении смеси кварцевого песка (SiO2), соды (Na2CO3) и извести (CaO). В результате получается химический комплекс с составом Na2O*CaO*6SiO2.

Слайд 7

стекло оконное полированное и неполированное стекло узорчатое стекло многослойное стекло армированное стекло закаленное стекло тонированное (цветное) стекло рефлективное стекло тепло сберегающее, огнестойкое, термостойкое Бронестекло пуленепробиваемое, ударопрочное стекло для витражей стеклопакеты, блоки стеклянные, трубы стеклянные, теплоизоляционные материалы из стекловолокна, конструкционные материалы на основе стекловолокна, пеностекло, плитки стеклянные, листы и плиты из шлакоситалла, стекло кристаллит, смальта...

Слайд 8

Технологии

Различаются три главных вида стекла: Содово-известковое стекло (Na2O: CaO: 6SiO2) Калийно-известковое стекло (K2O: CaO: 6SiO2) Калийно-свинцовое стекло (K2O: PbO: 6SiO2)

Слайд 9

Кварцевое стекло

получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты (обычно кварцит, горный хрусталь), его химическая формула - SiO2. Кварцевое стекло может быть также природного происхождения, образующееся при попадании молнии в залежи кварцевого песка.

Слайд 10

Применяется при изготовлении кислотоупорной термостойкой аппаратуры, трубопроводов, змеевиков, холодильников и подогревателей; производстве химико-лабораторной посуды, приборов и аппаратуры (тиглей, чаш, колб, реторт, перегонных аппаратов, холодильников); изготовлении нитей тканей и пористого кварцевого огнеупора для теплоизоляции; производстве приборов и аппаратуры, связанных с ультрафиолетовым излучением.

Слайд 11

Органическое стекло

Органическое стекло (оргстекло) - пластмасса, получившая своё название за прозрачность, на самом деле отношения к стеклу не имеет.

Слайд 12

Армированное стекло

листовое стекло с металлической сеткой, безопасное и пожаростойкое, которое при пожаре образует эффективную преграду против дыма и горячих газов. Применяется при остеклении заводских цехов, окон, фонарей, шахт и фасадов.

Слайд 13

Закаленное стекло

Имеет высокую механическую и термическую прочность: автомобильное стекло - боковые, ветровые и задние стекла; иллюминаторное стекло; стекла для зеркал и каминов; стеклянные двери, перегородки, ограждения; светофильтры; стекло для различных приборов и аппаратов; остекление детских учреждений, психиатрических больниц, парников, остекление железнодорожных вагонов, кабин подъемных кранов, тракторов, судов морского и речного флота и других видов транспорта.

Слайд 14

Ламинированное стекло (триплекс)

Архитектурное стекло, состоящее из двух стекол, между которыми находится защитная пленка. Применяется при остеклении фасадов, слуховых окон, балконов, окон, а также при изготовлении стеклянных столов, аквариумов, стеклянных полов.

Слайд 15

Листовое стекло

Листовым стеклом называются изделия из стекла, вырабатываемые в виде плоских листов, толщина которых сравнительно невелика по отношению к длине и ширине.

Слайд 16

Марблит

Плоское глушенное цветное стекло с разнообразной окраской: бывает одноцветным (молочно-белым, черным, красным, желтым, зеленым и др.) и мраморовидным. Применяется при облицовке стен внутренних помещений, а также для облицовки внутренних колонн и стен производственных помещений с повышенной влажностью, отделки мебели.

Слайд 17

Многослойное стекло

Состоит из двух и более стекол, которые склеены прочной промежуточной пленкой при высокой температуре и высоком давлении. Невидимая промежуточная пленка эффективно повышает звукоизоляцию и снижает воздействие ультрафиолетовых лучей.

Слайд 18

Стекло, поглощающее ультрафиолетовые лучи

Ультрафиолетовые лучи разрушающе действуют на бумагу, краски, материи и др. Поэтому помещения, в которых хранятся ценные книги, документы, архивные материалы, должны освещаться солнечным светом, лишенным ультрафиолетовых лучей

Слайд 19

Оптическое стекло

применяют для изготовления всевозможных оптических приборов: микроскопов, спектрографов, фотографических объективов, астрономических приборов, биноклей и др.

Слайд 20

Пеностекло

Используется для утепления стен и перекрытий жилых, общественных и промышленных зданий, акустического благоустройства зданий, фильтрации жидкостей и газов тепловой и электрической изоляции приборов и аппаратов.

Слайд 21

Рефлекторное стекло

представляет собой отражающее солнцезащитное стекло с двойным эффектом.

Слайд 22

Светотехнические стекла

Применяются при изготовлении осветительных приборов ближнего действия - светильники для внутреннего и наружного освещения; осветительных и сигнальных приборов дальнего назначения, открытых и закрытых плафонов, колпаков различного размера и формы.

Слайд 23

Смальта

Цветное стекло небольших размеров, применяемое для мозаичных работ.

Это листовое стекло, одна поверхность которого имеет декоративную обработку. Оно бывает разных цветов, размеров (4-6 мм), светопропускаемости, рисунков, различной глубины рисунка. В основном его применяют при внутреннем остеклении и при изготовлении витражей.

Слайд 28

Хрусталь(художественное стекло)

Хруста́ль - разновидность стекла, содержащая значительное количество оксида свинцаPbO, а также, возможно, окись бария BaO. Добавка оксида свинца увеличивает показатель преломления стекла и дисперсию света в нём (с ювелирной точки зрения «игру цвета», «огонь»). Хрусталь в более или менее современной форме был получен только в 1676 году английским мастером Джорджем Рейвенскрофтом (George Ravenscroft).

Слайд 29

Изделия из хрусталя

Слайд 30

Литература

Михаил Васильевич Ломоносов. Письмо о пользе стекла. - М. В. Ломоносов. Избранные произведения. Т. 2. История. Филология. Поэзия. «Наука». Москва. 1986. С.234-244 Качалов Н. Стекло. Издательство АН СССР. Москва. 1959. Шульц М. М., Мазурин О. В., Порай-Кошиц Е. А. Стекло: природа и строение. «Знание». Ленинград. 1985 Шульц М. М. О природе стекла. «Природа» № 9. 1986 Рагин В. Ч., Хиггинс М. К,. Искусство витража. От истоков к современности. «Белый город». Москва. 2003 ISBN 5-7793-0796-9 Рожанковский В. Ф. Стекло и художник. «Наука». Москва. 1971

Посмотреть все слайды