Шыны өндірісі үшін қажетті шикізаттарды жіктеу



жүктеу 115.76 Kb.
Дата23.11.2017
өлшемі115.76 Kb.


ШЫНЫ ӨНДІРІСІ ҮШІН ҚАЖЕТТІ ШИКІЗАТТАРДЫ ЖІКТЕУ
Сөкен Ж.

І.Жансүгіров атындағы Жетісу мемлекеттік университеті, Талдықорған қ-сы

aselbutenova@mail.ru

Ғылыми жетекші: жаратылыстану пәндері кафедрасының аға оқытушысы

Бутенова А.К.
Білім беру жүйесі - әр елдің даму болашағын айқындайтын, әлемдік өркениетке жетуде негізгі бағыттарын көрсететін біртұтас құрылым. Қазіргі уақытта жоғары оқу орындарындағы білім берудің бір ерекшелігі – студенттің тұлғалық дамуына бағытталған жаңа оқыту технологияларын негізге ала отырып, олардың бойында құзіреттілікті қалыптастыру. Еліміздің келешек ұрпақтарын құзіреттілікке бағыттай отырып оқытуда көптеген іс-шаралар жасалып әдіс-тәсілдер қолданылуда.

Қазіргі заманда шынылардың химиясы мен олады алу технологиясын оқытудың мәні зор, яғни шыны өндірісі мен шыныны өндірудің технологиясының маңызы артып, шыныларға деген сұраныс та күннен күнге артып келеді. Шыныдан жасалған ыдыстарсыз химияны оқыту, тәжірибелер жасау мүмкін емес: бұлай дейтін себебіміз химиялық тәжірибелерді жүзеге асырып, әр түрлі эксперименттер жасау үшін қолданылатын химиялық ыдыстардың көпшілігі шынылардан жасалатыны айдан анық. Сол себептен студенттер алғаш химиялық зертханаға келіп, техника қауіпсіздігімен танысқаннан кейін зертханадағы ыдыстармен танысқан кезде шынының пайда болу тарихын, оның өндірілу жолдарын, шынының түрлерін, шыныдан жасалатын бұйымдардың маңыздылығын түсіндіре кету дұрыс болады. Айталық күнделікті қолданыста жүрген химиялық, медициналық ыдыстар, теледидар экрандары, компьютерлер мониторы, көзілдіріктер, фотоаппараттар, сағаттар, микроскоптар, қалталы телефондар, ғимараттардың терезелері, әйнектер, әшекей бұйымдарын т.с.с. заттарды шынысыз елестетудің өзі мүмкін емес екені баршамызға мәлім. Шынылардың химиясы мен технологиясын оқытудың дидактикалық моделіне шынылардың өндірісі; шынылардың өндірісіне қажетті шикізаттар; шыныларды қайнату жолдары; шынылардың түрлері; шынылардың физикалық және химиялық қасиеттері; шыныларды қолдану әдістері; шыныларға арналған бояғыштар; шикізаттарды алу және шихтаны есептеу; шынылардың химиялық тұрақтылығын анықтау жұмыстары бойынша эксперименттік жұмыстар мен есептер кіреді.

Шынылар дегеніміз - құрамында шыны түзетін компоненттер мен металл тотықтары бар балқыманы суыту нәтижесінде алынатын материал.

Шынылардың компоненттеріне кіретін қосылыстар-кремний тотығы, бор, аллюминий, фосфор және т.б. заттар. Шынылардың түрлері: органикалық шыны, сақтандырушы шыны, сұйық шыны деп бөлінеді.



  • Органикалық шынылар-құрамында полиметилметакрилат, полистирол, поликарбонаттар негізіндегі оптикалық материалдар жасалатын шыны түрлері жатады.

  • Сақтандырушы құрамына байланысты түсірілген сәулелелерді немесе белгілі толқын ұзындықтары бар сәулелерді өткізу өткізбеуіне байланысты бөлінеді.

  • Сұйық шынылардың құрамын-натрий және калий силикаттарының судағы ерітіндісінен құралған. Сұйық шынылар-қышқылға, отқа төзімді болып келеді.

Жалпы шынылардың түрлері өте көп, солардың ішінде біздің қарастыратынымыз химиялық зертханалық, термотұрақты, термометрлі, электровакуумдық, оптикалық, кварцтық, медициналық ампула үшін, терезелік, ыдыстық, айналық, парфюмерлік, хрусталь, бөтелкелік, жартылай хрусталь шынылардың түрлері мен олардың ұқсастықтары мен айырмашылықтары жайыда қарастырамыз. Сонымен қатар шынылардың физика-химиялық қасиеттеріне маңызды оксидтердің әсерін қарастырамыз: оған кіретін оксидтер; SiO2, Al2O3, B2O3, Na2O3, K2O3, Li2O3, BaO, ZnO,PbO.

Шынылар-тұтқырлығы жоғары оттексіз қосылыстар мен оксидтердің қоспаларының балқымасын салқындату нәтижесінде алынған қатты зат. Бірақ, бұл жағдайда қатты күйге ауысу сұйықтың қатуы туралы түсінікке бағынбайтын ерекше күйде жүреді. Көптеген заттардың балқымалары қатқанда олардың молекулалары белгілі орынға орналасып, кристалдық тор түзеді. Оның барлық ұяшықтары бірдей пішінге ие болады-куб, призма, және т.б. Кристалдық заттарға тән торлар шыныда жоқ, бірақ бұл құрылымдық элементтердің реті қайталануы да байқалмайды. Шынылардың белгілі бір балқу температурасы жоқ. Қыздырғанда ол белгілі бір температурада балқымайды, 450 0С-тан бастап біртіндеп жұмсарады да , 1000-1400 0С-та сұйыққа айналады.

Ел экономикасы мен құрылыс саласының артуына байланысты силикатты материалдардың өндірудің маңызы зор. Осыған орай республикамыздың табиғи шикізатынан силикаттық материалдар өңдірудің технологиясын игерудің маңыздылығы артып отыр. Силикат материалдарынан алынатын бұйымдардың алатын орны ерекше және бағалы болып отырғаны барша әлемге мәлім. Силикатты материалдардан керамика, фарфор, шыны, цемент, бетон сияқты құнды материалдарды өңдеп алуға болады. Мұның бәрі табиғаттың баға жетпес байлығы. Мәселен құм мен тас осы силикатты заттардың негізгі құрамы болып отыр. Олардың сапасы мен кездесетін өңіріне байланысты бөліп қарайды. Ірі тау тастарын арнайы атқылау нәтижесінде тас диаметрлерін кішірейтіп барып қолданысқа әкеледі. Ірі құмдар мен ұнтақ құмдарды көбінесе шыны өндірісінде көп қолданады. Ұсақ судың астынан алынған тастарды әшекей бұйымдар жасауда силикаттық материал негізінде қоланады.

Біздің жеріміз халықшаруашылығында кеңінен қолданылатын көптеген заттарды өндіруге қажет қазба байлықтарға бай жер. Оған сәйкес өндіріс орындары да жеткілікті және күн санап артып келеді. Заманауи құрал-жабдықтармен жабдықталған өндіріс орындарында заман талабына сай жұмыс жасай алатын әлемдік еңбек нарығында бәсекеге қабілетті мамандарды дайындау жоғары оқу орындарының міндеті. «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы» мамандығы бойынша мамандар дайындаудың оқу үдерісінде осы «Силикаттар химиясы» курсын меңгерудің пайдасы зор деп есептейміз.




Ірі тау тастары Ірі құм



Ұнтақ құм Ұсақ су тастары

Суретте көріп отырғандай бұл тастардың мөлшері 1 мм-ден 1 см-ге дейін жетеді. Әр түрлі тастарды арнайы диірмендерде үгітіп, ұнтақтап, елеп неше түрлі құрылысқа қажетті материалдарды алуға болады.

Табиғатта жиі кездесетін әр түрлі мөлшердегі тастардан тас жолдарын жасауға қажетті материалдар алынатын болса, құмнан және саз балшықтардан керамика, фарфор, фаянс, кірпіш сияқты құнды құрылыс материалдарын алуғаболады. Ал бұл заттардың алатын орны ерекше.

Экономикамыздың дамуына байланысты құрылыс материалдарына деген сұраныс та арту үстінде. Сол себептен саз балшық, сары балшық, құм, тас сияқты табиғат байлықтарын өңдеудің маңызы зор. Атап айтатын болсақ; саз балшықтан-керамика, фарфор, фаянс, құмнан-шыны, әр түрлі әйнектер мен кірпіштер, тастан-бетон, шлак (күл), әр түрлі тастан жасалатын материалдардың бәрін өңдеп шығаруға болады. Мәселен, әр түрлі құрылыс материалдарына қажетті тастады өндіру үшін тау жоталарында жарылыс жасап, қопарылып, уатылған тастарды өндіріс орындарына әкеліп өңдеуден өткізеді. Әрина мұндай жұмыстарың пайдасы мен зияны да айтарлықтай, дегенмен қазіргі таңда мұндай материалдарға деген сұраныс күннен –күнге арту үстінде.

Қазақстанда құрылыстық бағдарламаның қабылдануына байланысты шыны, қыш (керамика), цемент, бетон, әсіресе темірбетон өндіруге көп назар аударып отыр. Ал силикаттық материалдардың негізі кремний, табиғатта таралуы жағынан салмақ пайызы бойынша оттектен кейін екінші орын алады және жер қыртысын түзетін минералдық заттардың құрамындағы негізгі элемент болып табылады.

Тұтқырлығы өте жоғары оттексіз және оксидтер қоспасының суытылған балқымасын шынылар деп атайды, олар суытқаннан кейін қатты денелердің механикалық қасиеттеріне ие болады.

Шынылардың құрылысында тұрақсыз тепе-теңдік күйде болатын аморфты және кристалдық фазалар болады. Шыны балқымасының тұтқырлығының өте жоғары болуына байланысты оның кристалдануы өте аз, тепе-теңдік толығымен аморфты жағына қарай ығысады,яғни шыны аморфты құрылысты болады. Сондықтан аморфты денелерге тән спецификалық қасиет беретін-нақты балқу температурасының болмауы және бірнеше температуралар аралығында қатты күйге ауысуы, сондай ақ изотопты оптикалық қаситенің болмауымен сипатталады.

Силикатты шынылардың құрамы nR2O · mRO · pR2O3· qRO2 жалпы формуламен өрнектеледі.

Мұндағы n,m,p,q – айнымалы шамалар, ал R2O – сілтілік металдардың оксидтері Na2O, K2O,Li2O, RO-сілтілік жер және басқа екі валентті элементтердің оксидтері CaO, BaO, MgO, PbO, ZnO, FeO, SrO, R2O3-қышқылдық оксидтер Al2O3, B2O3, Fe2O3, R2O – кремний оксиді SiO2 массасының 75% құрайды.

Барлық шыныларға тән қасиеттер: мөлдірлік, жылу өткізгіштігінің төмен болуы, диэлектрлік қасеит көрсетуі қышқылдық реагенттерге жоғары химиялық төзімді болуы. Шынылардың қасиеттері олардың құрамына, негіздік және қышқылдық оксидтердің қатынасында тәуелді болады.

Мөлдір, жеңіл және қиын балқитын, түсті және түссіз, химиялық термиялық тұрақты шыныларды алудың мынандай жолдары бар: Кварц құмына балқу температурасын төмендететені балқыма деп аталатын оксидтер (N2O, K2O,CaO) қосылады. Шыныдан жасалған бұйымдарға сұранысқа байланысты әртүрлі қосындылар енгізіледі. Мысалы, шыны жылтыр болуы үшін қорғасын оксиді, механикалық беріктігі мен химиялық тұрақтылығын арттыру үшін алюминий оксиді және т.б. қосылады. Мамандардың зерттеуі бойынша осы оксидтердің барлығы шынының құрамына әртүрлі шикізат материалдарымен бірге енгізіледі. Сода (Na2CO3) шыныға натрий оксидін, бор СаСО3 –кальций оксидін енгізеді. Шыны зауытына әкелінген кварц құмы, сода, бор, арнайы цехтардан өтіп әңделеді: олар кептіріледі, елеуіштен өткізіледі, содан кейін ғана белгілі қатынаста, сөйтіп біртекті қоспа-шихтаға айналады.

Сонымен қатар қайнатқанда шыныға қажетті түс беретін бояғыштыр, мөлдірлігін азайту үшін бәсеңдеткіштер, шынының сарғыш және жасыл түстерін кетіретін түссіздендіргіштер және шыны массасының газды бөліп шығаратын жарықтандырғыштар қосылады.

Шынылардың өздерінің қолданылу аймақтары бойынша; құрылыста, тұрмыста қолданылатын, әсемдік бұйымдар жасау үшін, химиялық, оптикалық ыдыстар жасайтын және арнайы шынылар деп бөлінеді. Қарапайым шынылардың формуласы: Na2CO3 · СаО · 6 SiO2


  1. кесте

Шыныларды құрамына қарай жіктеу.

Шыны-лардың

түрлері


SiO2

Al2O3+

Fe2O3



B2O3

СаО

MgO

BaO

PbO

NaO

P2O5

As

Терезе

шынысы


70-

72


1-2

-

7-8

3-4

-

-

14-

15


1-2

-

Ыдыстық

Шыны


70-

74


0-2

-

5-10

0-4

-

-

15-

17


-

-

Айна

Шынысы


72-

73


1-2

-

10-11

3-4

-

-

12-

13


-

-

Хрусталь шынысы

55-

57


-

-

-

-

-

30-

35


-

10-

13


-

Бөтелке

Шынысы


74-

75


1-2

-

5-6

3-4

-

-

15-

16


-

-

Химиялық

Шынылар


68-

69


3-4

-

7-8

3-4

3-4

-

10-

11


2-3

-

Оптикалық

Шынылар


47

-

-

-

-

-

46,4

-

6,35

0,25

Кварц

98,8

0.1

-

0,1

-

-

-

-

-

-

Шыны өнеркәсібі үшін негізгі шикізат әртүрлі табиғи және синтетикалық материалдар болып табылады. Шыныларды түзуде атқаратын рөлі бойынша олар бес топқа бөлінеді:



  1. Шынылардың негіздерін құраушы шынытүзушілер: қорғасын (II) және кремний оксидтері, кальций, натрий, калий карбонаттары, натрий және барий сульфаттары, бура, алюминий оксиді.

  2. Қажетті түс беретін бояғыштар: шыныларды коллоидтық етірінділер түзетін материалдардың тұздары мен оксидтері; мыс (I), темір (II), кобальт (II). хром(III), алтын хлориді, мыс (II) сульфаты және т.б.

  3. Шыныларды бұдырлы және тегіс жасайтын сөндіргіштер: күшән (III) оксидтері, қалайы (IV), қалайы (II) сульфаты және т.б.

  4. Шыныларға жасыл және сары түстерді беруге арналған түстендірушілер: марганец (IV) оксидтері және т.б.

  5. Жарықтандырғыштар-шыны массасынан газды бөліп алу үшін қолданылатын заттар: натрий нитраты, аммоний хлориді, күшән (III) оксиді және т.б.

Қазіргі кезде адам өмірінде сликатты өнеркәсіпті ешнәрсемен алмастыруға болмайтындығы және мәнінің зор екендігі туралы қортынды жасауға болады. Жалпы қай мемілекетті алсақта құрлыс материалдары ғасырлар бойы өңделіп, биік ғимараттар бой көтеріп жатқанмен толастамай қажеттілікті қамтамасыз ететін сликатты материалдар өңдеп,санын арттырып, жаңа технологияларды пайдалана отырып қалдықсыз өндіру жолын іздестіру негізгі мақсаттың бірі болып отыр.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ


  1. Химическая технология неорганических веществ./Под ред. Ахметова Т.Г. –М.: Химия, 2002. В 2 кн.

  2. Жантасов Қ.Т., Бишімбаев У.Қ., Молдабеков Ш.М., Жантасов М.К. Жобалау негіздері және зауыттарды жабдықтау. – Алматы: Кітап, 2007, 292б.

  3. Мектептегі педагогикалық практика. Қ.Қ. Кунапина, Алматы, Қазақ университеті 2011 ж.

  4. Жоғары мектептің оқу үдерісінде жаңа педагогикалық технологияларды қолдану. Н. Әлқожаева., Ұ. Төлешова. Алматы, 2009.



Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет