Silion là gì? Công nghiệp silicate - Khoa học tự nhiên 9

Silicon là nguyên tố phổ biến thứ hai trong vỏ Trái Đất (chiếm 28,2% về khối lượng, chỉ sau oxygen)

Trong tự nhiên, silicon chỉ tồn tại ở dạng hợp chất, chủ yếu là oxide (SiO₂) có trong thạch anh, các loại cát,…hoặc muối silicate có trong đất sét, cao lanh, mica…

Các hợp chất và khoáng chất của silicon được sử dụng làm nguyên liệu cho công nghiệp silicate, sản xuất gốm, sứ, thuỷ tinh, xi măng,…

Silicon tinh khiết là vật liệu bán dẫn, được sử dụng rộng rãi để chế tạo các vi mạch điện tử, thiết bị quang điện, cảm biến, pin Mặt Trời.

Thạch anh (SiO₂ gần nguyên chất) được sử dụng trong máy phát siêu âm, dụng cụ quang học, sản phẩm thuỷ tinh chịu nhiệt, sợi cáp quang,…

Công nghiệp silicate bao gồm các ngành sản xuất đồ gốm, thuỷ tinh, xi măng.

- Gạch ngói:

+ Nghiền, phối trộn nguyên liệu (đất sét, nước,…) thành khối dẻo; tạo hình; phơi (sấy) khô sản phẩm thô.

+ Nung sản phẩm thô trong lò ở nhiệt độ cao trong khoảng thời gian thích hợp.

- Đồ sứ:

+ Nghiền, phối trộn nguyên liệu (đất sét trắng, cát trắng, nước,…) thành khối dẻo; tạo hình; phơi (Sấy) khô sản phẩm thô.

+ Nung sản phẩm thô lần thứ nhất trong lò ở nhiệt độ cao trong khoảng thời gian thích hợp.

+ Tráng men, trang trí lên sản phẩm rồi nung lần hai.

Thuỷ tinh loại thông thường (được dùng làm cửa kính, chai lọ,…) là hỗn hợp của sodium silicate, calcium silicate. Thuỷ tinh loại này được sản xuất từ các nguyên liệu: cát thạch anh (cát trắng), đá vôi và soda (Na₂CO₃).

Các công đoạn chính sản xuất thuỷ tinh:

- Trộn hỗn hợp cát trắng, đá vôi, soda theo một tỉ lệ thích hợp.

- Nung hỗn hợp trong lò ở nhiệt độ cao khoảng 1400^oC thành thuỷ tinh dạng nhão.

- Làm nguội từ từ được thuỷ tinh dẻo, ép thổi thuỷ tinh dẻo thành các đồ vật.

Các phương trình hoá học:

Xi măng là một loại vật liệu kết dính, được dùng trong xây dựng, đó là chất bột mịn, thường có màu lục xám.

Xi măng được sản xuất bằng cách nghiền nhỏ đá vôi, trộn với đất sét có nhiều SiO₂ và một ít quặng sắt rồi nung hỗn hợp tỏng lò quay hoặc lò đứng ở 1400 – 1600C. Sau khi nung, thu được hỗn hợp rắn, màu xám gọi là clanke (clinker). Nghiền clanke với thạch cao (CaSO₄.2H₂O) khoảng 5% và một số chất phụ gia khác thành bột mịn sẽ thu được xi măng.