Наибольшее распространение в природе имеют силикаты, содержащие алюминий и называемые а л ю м о с и л и к а т а м и. Как показывают форумы приведенных выше минералов, к числу алюмосиликатов принадлежит слюда, ортоклаз и др. Производство силикатов. Керамическое производство.
Сырьём для керамического производства служат различного рода глины. Глина – тонкодисперсная горная порода, состоящая в основном из глинистых минералов. Обычно в глинах содержится примесь кластического аллотигенного материала зерен кварца, полевых шпатов и других материалов, и аутигенного материала – карбонатов, сульфатов, гидроксидов железа и др. П.А. Земятчинский определял глины как горные породы образовывать с водой пластичное тесто, сохраняющее по высыхании приданную ему форму, после обжига приобретающее твердость камня. Глины характеризуются рядом свойств, которые учитываются при их промышленном использовании: пластичностью, воздушной и огневой усадкой, пористостью, огнеупорностью, спеканием, гидроскопичностью и набуханием, адсорбционными свойствами, связующей вспучиванием, зыбкостью и гидрофильностью. С учетом свойств и состава глин, обусловливающих их использование, можно выделить следующие группы: 1) каолины, 2) огнеупорные и тугоплавкие глины, 3) высокосорбирующие глины (отбеливающие), 4) легкоплавкие глины. Цементное производство.
В виде песка SiO2 – давно известный строительный материал. Сырьем в цементном производстве служит смесь глины с известняком. Применяют и природный мергель (глинистый известняк), если он по составу удовлетворяет требованиям цементного производства. Такие мергели имеются у нас, например, в районе Новороссийска При 1400-1500* масса спекается с образованием сложных силикатов. Выходящий из печи спекшийся материал называют к л и н к е р о м. Разломный клинкер упаковывают в бочки или мешки. Готовый продукт представляет собой тонкий серо-зеленый порошок. Основная масс цемента состоит из сложных химических соединений кальция, магния, кремния, алюминия и железа. Состав этих веществ, представленных в виде соединений оксидов, следующий: 3CaO. SiO2, 2CaO.SiO2, 3CaO.Al2O3, 2CaO.Fe2O3. Кроме того, в цементе всегда в переменных количествах содержатся различные примеси. Основной химический процесс при производстве цемента - спекание при 1200 - 1300 оС смеси глины с известняком, приводящий к образованию силикатов и алюминатов кальция: t Al2O3. 2SiO2 . 2H2O = Al2O3 . 2SiO2 + 2H2 O CaCO3 = CaO + CO2h CaO + SiO2 = CaSiO3 3CaO + Al2O3 = 3CaO.Al2O3
При смешивании с водой происходит постепенная гидратация:
2O (-2) > O2 (0) - восстановитель -4 электрона | 3
2Al2O3 = 4Al + 3 O2
б) К (+1) > K (o) - окислитель | 2 +1e
2 Br (-1) > Br2 (0) -восстановитель |1 -2e
2KBr= 2K + Br2
в) K (+1) > K (0) | 4 +1e - окислитель
2O (-2) > O2 (0) | 1 -4e -восстановитель
4KOH = 4K + 2H2O + O2
г) Na (+1) > Na (0) |2 +1e - окислитель
2I (-1) > I2 (0) |1 -2e - восстановитель
2NaI = 2Na + I2