BÀI GIẢNG VỀ CÔNG NGHỆ THỦY TINH part 5

Tạo silicat chì 700 – 900 Silicat chì nóng chảy 879 PbO nóng chảy 891 K2CO3 nóng chảy Các phản ứng kết thúc ở ~ 11000C c/ Phản ứng xảy ra trong phối liệu sulfat Na2SO4 nóng chảy ở 8840C và cho đến 15000C tự nó cũng không phân hủy. Phản ứng trực tiếp giữa SiO2 và Na2SO4 tạo Na2SiO3 + SO2 + O2 xảy ra rất chậm dù ở 12000C.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI GIẢNG VỀ CÔNG NGHỆ THỦY TINH part 5 41 Khi có thêm MgCO3 ( trong đôlômit) xảy ra thêm các phản ứng Tạo Na2Mg(CO3)2 < 300 > 300 MgCO3 = MgO + CO2 340 – 620 Na2Mg(CO3)2 + 2SiO2 = MgSiO3 + Na2SiO3 + 2CO2 450 – 700 MgCO3 + SiO2 = MgSiO3 + CO2 Phân hủy nhanh MgCO3 > 600 Phản ứng nhanh MgO + SiO2 = MgSiO3 980 - 1150 CaSiO3 + MgSiO3 = CaMg(SiO3)2 Hệ SiO2 – Pb3O4 – K2CO3 500 – 800 K2CO3 + SiO2 = K2SiO3 + CO2 500 – 600 Pb3O4 = 3 PbO + 0,5 O2 Tạo silicat chì 600 – 700 Silicat chì nóng chảy 700 – 900 PbO nóng chảy 879 K2CO3 nóng chảy 891 Các phản ứng kết thúc ở ~ 11000Cc/ Phản ứng xảy ra trong phối liệu sulfat Na2SO4 nóng chảy ở 8840C và cho đến 15000C tự nó cũng không phân hủy. Phản ứng trực tiếp giữa SiO2 và Na2SO4 tạo Na2SiO3 + SO2 + O2 xảy ra rất chậm dù ở 12000C.Na2SO4 khó hòa tan trong thủy tinh nóng chảy và có mật độ nhỏ nên nổi lên trên bề mặt tạo lớpsulfat nóng chảy rất khó loại trừ. Vì vậy phải dùng cacbon để khử Na2SO4 về dạng sulfua dễ phảnứng hơn. Những phản ứng trong phối liệu sulfat hệ SiO2 – CaCO3 – C – Na2SO4 : -Phản ứng tạo thành hợp chất trung gian kém bền vững 740- 8000C Na2SO4 + C = Na2S + 2CO2 Na2S + CaCO3 = CaS + Na2CO3 -Tạo các hợp chất ơtecti 7400C Na2S + Na2SO4 0 756 C Na2S + Na2CO3 0 780 C Na2CO3 + Na2Ca(CO3)2 7950C Na2SO4 + CaCO3 0 855 C Na2CO3 nóng chảy -Phản ứng tạo silicat 8650C Na2SO4 + CaS + 2SiO2 = Na2SiO3 + CaSiO3 + SO2 + S Na2SO4 + Na2S + SiO2 = Na2SiO3 + SO2 + S Na2SO4 nóng chảy Quá trình tạo silicat xảy ra mãnh liệt ở 11000C CaO + SiO2 * Trong phối liệu sulfat còn xảy ra phản ứng phụ 5000C Na2S + 2H2O = NaOH + H2S NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O Phản ứng giữa SiO2 và sud xảy ra mạnh hơn so với SiO2 và sô đa Một số điểm lưu í khi dùng phối liệu sulfat nấu thủy tinh-Phải khống chế môi trường khử trong khu vực nấu một cách nghiêm ngặt. Bởi vì ở nhiệt độ caosulfat natri và than dễ bị ôxy hóa bởi ôxy của không khí làm cho phản ứng sai lệch đi.- Nếu không khống chế môi trường khử tốt hoặc thiếu chất khử thì một phần Na2SO4 không phânhủy sẽ tạo thành lớp sulfat nóng chảy nổi lên mặt thủy tinh, đó là lớp sêlốc. Lớp sêlốc này sẽ làm bẩnthủy tinh và ăn mòn lò. 42-Các phản ứng trong phối liệu sulfat phức tạp, đòi hỏi nhiệt độ cao hơn, năng suất riêng phầnthấp hơn.-Việc nạp phối liệu giàu sulfat khác với nạp liệu phối liệu sô đa. Nên nạp liệu phối liệu sulfat ở nơicó nhiệt độ cao nhất để tránh hiện tượng cháy dần chất khử khi liệu di chuyển từ nơi nhập liệu cónhiệt độ thấp đến nơi có nhiệt độ cao.d/ Phản ứng xảy ra trong phối liệu có chứa chất tạo màu Trong phối liệu có chứa chất tạo màu, trong quá trình nấu có thể xảy ra các phản ứng làmthay đổi mức ôxy hóa của các ôxyt gây màu hoặc có sự tạo thành hợp chất hóa học và dung dịch rắnvới từng cấu tử hoặc có thể tham gia vào các phản ứng tạo silicat. Khi trong phối liệu có chứa nhiều ôxyt gây màu có mức ôxy hóa thay đổi thì các quá trìnhôxy hóa – khử trong khi nấu cũng xảy ra theo những trình tự xác định bởi điện thế ôxy hóa khử củacác cặp ion, bởi nồng độ của từng cặp và còn bởi thành phần thủy tinh cơ sở. RT C Điện thế ôxy hóa khử tính bằng công thức: E  E0  [eV] ln nF C C : Nồng độ chất ôxy hóa ( Fe3+) ; C’ : Nồng độ chất khử (Fe2+) ; R :Hằng số khí ; F : Số Faraday 96500 C ; n : Số điện tử cho hay nhận ; T : Nhiệt độ tuyệt đối. Trong số tất cả các phản ứng ôxy hóa khử có thể xảy ra ở điều kiện đã cho thì trước tiên sẽxảy ra phản ứng nào có thế hiệu ôxy hóa khử lớn nhất. Với thủy tinh natri canxi thông thường sự FeO → Fe2O3phân bố ôxy theo trình tự sau: Sb2O3 → Sb2O5 As2O3 → As2O5 Ce2O3 → CeO2 ...