Номер 2, страница 132 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Проверьте свои знания. §25. Силикатная промышленность. Глава III. Неметаллы и их соединения - номер 2, страница 132.

Условие.

2. Какие природные и химические материалы служат сырьём для производства цемента, стекла, керамики?

Решение.

Решение 2.

Производство цемента, стекла и керамики — это крупнотоннажные промышленные процессы, основанные на переработке доступного природного минерального сырья с использованием различных химических добавок.

цемента
Основным сырьём для производства цемента (в частности, портландцемента) служат природные карбонатные и глинистые породы.
Природные материалы:
- Известняк, мел, ракушечник ($CaCO_3$) – карбонатные породы, которые являются главным источником оксида кальция ($CaO$). Их доля в сырьевой смеси (шихте) составляет около 75–80%.
- Глины и глинистые сланцы (основной минерал - каолинит $Al_2O_3 \cdot 2SiO_2 \cdot 2H_2O$) – алюмосиликатные породы, служащие источником оксида кремния ($SiO_2$), оксида алюминия ($Al_2O_3$) и оксида железа ($Fe_2O_3$).
Химические и корректирующие добавки:
- Гипс ($CaSO_4 \cdot 2H_2O$) – добавляется в количестве 3–5% при помоле клинкера (продукт обжига сырьевой смеси) для регулирования скорости схватывания цемента.
- Промышленные отходы (доменный шлак, зола-унос, пиритные огарки) – могут использоваться в качестве активных минеральных добавок для улучшения свойств цемента и удешевления производства.
Ответ: Основным сырьем для производства цемента служат природные материалы — известняк и глина. В качестве обязательной химической добавки используется гипс.

стекла
Для производства наиболее распространенного силикатного (оконного, тарного) стекла используют следующие компоненты.
Природные и химические материалы:
- Кварцевый песок (оксид кремния $SiO_2$) – основной стеклообразующий компонент, составляющий каркас будущего стекла.
- Кальцинированная сода ($Na_2CO_3$) – химическое вещество, которое действует как флюс (плавень), значительно снижая температуру плавления кварцевого песка.
- Известняк ($CaCO_3$), доломит ($CaCO_3 \cdot MgCO_3$) – природные материалы, вводимые в шихту в качестве стабилизаторов. Они придают стеклу химическую стойкость, водостойкость и блеск.
- Вспомогательные добавки: для получения цветных стекол вводят оксиды металлов (кобальта, хрома, железа); для осветления стекломассы – сульфат натрия ($Na_2SO_4$); для удешевления и ускорения процесса варки широко используется стеклянный бой (вторичное сырье).
Ответ: Сырьем для производства стекла являются кварцевый песок, сода и известняк.

керамики
Производство керамических изделий, от грубого кирпича до тонкого фарфора, основано на использовании глин с различными добавками.
Природные материалы:
- Глина (состоящая в основном из минералов группы каолинита, например, $Al_2O_3 \cdot 2SiO_2 \cdot 2H_2O$) – основной компонент, который при затворении водой образует пластичную массу, способную принимать и сохранять любую форму.
- Кварц (в виде песка, $SiO_2$) – так называемая «отощающая» добавка. Он уменьшает пластичность массы, предотвращает деформацию и растрескивание изделий во время сушки и обжига.
- Полевые шпаты (например, ортоклаз $K[AlSi_3O_8]$) и пегматиты – эти материалы действуют как плавни (флюсы). При обжиге они плавятся, образуя вязкую стекловидную фазу, которая связывает частицы кварца и глины, обеспечивая прочность и спекание керамического черепка.
- Глазури: для придания изделиям водонепроницаемости, гигиеничности и декоративного вида их часто покрывают слоем глазури, которая по своему составу близка к стеклу и прочно спекается с керамической основой при обжиге.
Ответ: Сырьем для производства керамики служат глина, кварцевый песок и полевой шпат.