Przeróbka wapieni, gipsu i kwarcu Wapno palone Wapno gaszone Zaprawa wapienna Zaprawa gipsowa Szkło

Wapno palone i gaszone Termiczny rozkład węglanu wapnia (temp. rozkładu ok. 1200oC) : CaCO3  CO2↑ + CaO Tlenek wapnia CaO – wapno palone Substancja stała, biała, higroskopijna, gwałtownie reaguje z wodą z wydzieleniem dużej ilości energii cieplnej Stosowana w budownictwie do otrzymywania wapna gaszonego, biały pigment farb, nawóz odkwaszający gleby, środek osuszający Gaszenie wapna palonego CaO + H2O  Ca(OH)2 Wapno gaszone (wodorotlenek wapnia) – substancja stała, biała, trudno rozpuszczalna w wodzie (jednak tworzy zasadę o silnych właściwościach żrących Klarowny wodny roztwór : Ca(OH)2 ↔ Ca2+ + 2OH- to woda wapienna, które mętnieje pod wpływem CO2 Ca(OH)2 + CO2  CaCO3↓ + H2O

Zaprawa wapienna Skład zaprawy wapiennej: wapno gaszone – Ca(OH)2, kwarc - SiO2 i woda - H2O Plastyczna masa, która pod wpływem CO2 w powietrzu i reakcji chemicznych między stopniowo twardnieje: Twardnienie zaprawy murarsko-tynkarskiej Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O SiO2 + Ca(OH)2  CaSiO3 + H2O Krzemian(IV) wapnia (CaSiO3)zwiększa porowatość natomiast węglan wapnia (CaCO3) twardość tynkom i spoiwom murarskim

Gips palony Otrzymywanie-prażenie gipsu (temp. ok 130 - 200oC): 2CaSO4∙2H2O  (CaSO4)2∙H2O + 3H2O W trakcie niekontrolowanego prażenia powstaje mieszanina siarczanów(VI) wapnia w różnym stopniu uwodnienia: 4CaSO4∙2H2O  CaSO4 + CaSO4∙H2O + (CaSO4)2∙H2O + 6H2O Gips palony - (CaSO4)2∙H2O ma zdolność ponownego wiązania wody – twardnienie zaprawy gipsowej Zastosowanie: do produkcji farb, wykonywania odlewów rzeźbiarskich i formierskich, materiał rzeźbiarski, opatrunki usztywniające materiał budowlany – tynki i szpachle gipsowe

Wiązanie gipsu budowlanego i szpachlowego Gips budowalny zawiera głównie gips palony, po dodaniu wody powstaje zaprawa, która szybko twardnieje wg równania reakcji: (CaSO4)2 ∙ H2O + 3H2O 2CaSO4 ∙ 2H2O Gips szpachlowy zawiera domieszkę wapna palonego co spowalnia proces twardnienia zaprawy, w trakcie procesu zachodzą dwie reakcje chemiczne (CaSO4)2 ∙ H2O + 3H2O 2CaSO4∙ 2H2O CaO + H2O + CO2  CaCO3 + H2O Równanie sumaryczne: (CaSO4)2 ∙ H2O + 3H2O + CaO + CO2  2CaSO4 ∙ 2H2O + CaCO3

Szkło Szkło – mieszanina zwierająca głównie tlenek krzemu(IV) – SiO2 oraz domieszki soli kwasu krzemowego(IV), które powstają w wyniku stapiania kwarcu/krzemionki z dodatkami (Na2CO3, CaCO3), które obniżają temp. topnienia mieszanki (ok. 1400oC) Szkło jest substancją bezpostaciową, o nieuporządkowanej strukturze wewnętrznej, bez określonej temp. topnienia, określa się zakres temperatur, w którym szkło mięknie

Struktura kwarcu/krzemionki Struktura szkła Struktura kwarcu/krzemionki Struktura szkła

Proces otrzymywania szkła sodowego (sodowo-wapniowego) Zmielone składniki (krzemionka, węglany wapnia i sodu) ogrzewa się do temp. 1200-1400oC, w trakcie stapiania zachodzą również procesy chemiczne: CaCO3  CaO + CO2 i CaO + SiO2  CaSiO3 Na2CO3  Na2O + CO2 i Na2O +SiO2  Na2SiO3 Powyższe przemiany chemiczne można przedstawić w reakcjach sumarycznych: CaCO3 + SiO2  CaSiO3 + CO2 Na2CO3 + SiO2  Na2SiO3 + CO2 Miękkie szkło można dowolnie formować: ciągnąć, walcować, wylewać, wydmuchiwać

Barwienie szkła Określone barwy uzyskuje się przez dodanie barwnych tlenków metali, rzadziej niemetali lub pierwiastków (siarki - S, złota - Au) Dodatek Cr2O3 – tlenek chromu(III) CoO – tlenek kobaltu(II) NiO – tlenek niklu(II) SnO2 – tlenek cyny(IV) Fe2O3 – tlenek żelaza (III) Barwa szkła Zielona Niebieska Fioletowa Mleczne Rdzawo-brązowe

Rodzaje szkła Szkło kryształowe (ołowiowe, ołowiowo-potasowe ) Zawiera duże domieszki tlenku ołowiu(II) PbO, tlenku potasu K2O Duży współczynnik załamania światła, oszlifowanie duży połysk, pochłania promieniowanie rentgenowskie Produkcja soczewek, przedmiotów kryształowych, żyrandole, lustra Szkło bezpieczne Pękając rozpada się na małe i zaokrąglone kawałki Szkło bezpieczne klejone specjalnymi foliami pękając nie rozpada się na kawałki (szkło klejone) Produkcja szyb samochodowych Szkło optyczne Szkło o bardzo dużej czystości przepuszczalności światła Produkcja soczewek sprzętu optycznego (mikroskopy, aparaty fotograficzne) Szkło laboratoryjne Zawiera domieszki tlenku baru B2O3 i tlenku glinu Al2O3 Szkło odporne na działanie wysokich temperatur i odczynniki chemiczne Produkcja szkła laboratoryjnego (zlewki, kolby, probówki)

Inne materiały budowlane Ceramika budowlana – otrzymuje się z różnego rodzajów gliny z domieszką kwarcu, tlenków i krzemianów (płytki ścienne, podłogowe, dachówki, cegły, porcelana, fajanse, kamionka) w trakcie wypalania w wysokich temp. Cement – zmielony spiek wapieni i gliny z dodatkiem gipsu – w mieszance z piaskiem, żwirem, kruszywem kamiennym i wodą tworzy mieszaninę – beton Światłowody – włókna wyciągnięte ze szkła kwarcowego, stosuje się w telekomunikacji, w urządzeniach medycznych laparoskopy, endoskopy)