Дипломная работа: Химическая устойчивость натрий-кальциевых и химико-лабораторных стекол
Мерная лабораторная
стеклянная посуда –
цилиндры, колбы изготавливаются в соответствие с ГОСТ и применяются для
измерений точных объемов жидкостей и для приготовления растворов заданных
концентраций в лабораториях.
Химико-лабораторная
посуда – воронки, колбы,
спиртовки и другая лабораторная посуда изготовляется по ГОСТ. Изделия
предназначены для использования в заводских исследовательских школьных и других
лабораториях.
Приборы из стекла – вискозиметры капиллярные стеклянные
изготавливаются по ГОСТ и предназначены для измерения кинематической вязкости
прозрачных и не прозрачных жидкостей. Ванны, сосуды и другие изделия из
непрозрачного кварцевого стекла.
1.2.2
Выбор объектов для исследования свойств стеклянных изделий
Для определения
химического состава было избранно стекло ХС марки Л-80К. Для определения
водостойкости, кислотоустойчивости щелочеустойчивости стекол были избраны
химико-лабораторные изделия завода ОАО «Завод Химико-лабораторной посуды и
приборов».
- Цилиндр измерительный
трех разновидностей из стекла ХС-3.
- Воронки из стекла №23
- Чаши из стекла №29
- Пробки из стекла КС34
- Стаканы разной емкости,
высоты из стекла №846
ВН – высокие с носиком
ВБН – высокие без носика
НН – низкие с носиком
НБН – низкие без носика
- Изделия из кварцевого
стекла
- изделия класса посуды
(графины, стаканы из известково-натриевого стекла).
1.2.3
Выбор объектов для исследования коэффициента термического расширения стекол
В качестве объектов были
избранны стекла марок Л-80 и марок АМК и изделия из известково-натриевого
стекла, посуда.
- Цилиндр измерительный
трех разновидностей из стекла ХС-3.
- Воронки из стекла №23
- Чаши из стекла №29
- Пробки из стекла КС34
- Стаканы разной емкости,
высоты из стекла №846
- Изделия из кварцевого
стекла
- изделия класса посуды
(графины, стаканы из известково-натриевого стекла).
1.3 Методики
исследования свойств стеклянных товаров
1.3.1 Методика
проведения химического анализа стекол
Многообразие стекол
определяется многообразием химического состава. Состав стекол каждого типа характеризуется
содержанием некоторых компонентов, меняющихся в относительно небольших
пределах.
Для определения
химического состава стекол используются самые разнообразные методы:
·
весовой метод для
определения содержания кремния оксида, фосфора(V) оксида, соединений селена,
серы, бария оксида, тантала(V) оксида;
·
комплексонометрический
метод для определения оксидов висмута, свинца, алюминия, циркония;
·
объемный метод
для определения содержания селена, мышьяка, сурьмы, церия, бора;
·
фотоколориметрический
метод для определения содержания мышьяка, титана, неодима;
·
атомно-абсорбционный
метод для определения содержания оксидов алюминия, натрия, калия, лития,
магния, кальция, олова, цинка, бария, свинца, железа;
·
потенциометрический
метод для определения содержания фтора;
·
спектральный
метод для определения содержания церия оксида, платины.
Для определения железа в
стеклах используют фотоколориметрический метод, чувствительность которого
составляет 10-4 масс.%.
Для определения железа,
никеля, кобальта, меди, ванадия, хрома и марганца в боросиликатных стеклах
используют химико-спектральный метод и метод атомной абсорбции.
Метод
проведения химического анализа зависит от состава указанного в (таблице №1.4.)
- Допускается
содержание хлора для всех марок стекла не более 0,3 % по массе сверх
установленного состава.
- Допускается содержание
примесей по массе сверх установленного состава:
Сг2О3
—не более 0,02 % для стекла марок ЗТ-2, КТ и не более 0,01 % для
стекла марки ПТ;
МпО2 — не
более 0,5 % для стекла марок ЗТ-1, ЗТ-2, КТ;
TiO2 — не
более 0,08 % для стекла всех марок. При применении шлаков металлургического
производства содержание TiO2 допускается до 0,4 %.
Таблица №1.4. Марки и химический
состав стекла
Группа стекла |
Содержание оксидов, % по массе |
SiO2 |
Al2O3+Fe2O3 |
CaO+MgO |
Na2 |
SO3 |
Fe2O3 |
Cr2O3 |
Бесцветная |
72 |
2,5 |
11 |
14 |
0,5 |
- |
- |
Полубелая |
71,6 |
3,0 |
11 |
14 |
0,4 |
- |
- |
Зеленая |
71 |
3,5 |
11 |
14 |
0,3 |
- |
0,2 |
Коричневая |
71,4 |
3,3 |
11 |
14 |
0,3 |
- |
- |
Таблица №1.5. Марки и
химический состав стекла
Обозначение оксидов |
Допустимое отклонение, % по массе |
SiO2 AI2O3 СаО + MgO (RO) Na2O или Na2O + K2O (R2O) |
±0,5 ±0,3 ±0,4 ±0,3
±0,4
|
Примечание — Предельное содержание каждого оксида в
конкретном составе стекла не должно превышать предельных значений составов
соответствующих марок. |
1.3.2 Методика
определения водостойкости стекол
Для определения
водостойкости брались стекла мерки Л-80М, АМК. Водостойкость определялась
зерновым методом. Стекло измельчалось бралась навеска в виде 2г. После
кипячения в течение 2 часов навеску взвешивают. А раствор титруют 0,01Н
раствора HCl.
Нормы потерь в мл/г для
известково-натриевых стекол 0,2мл/г а химико-лабораторных 0,4-0,8мл/г.
1.3.3 Методика
определения кислотостойкости стекол
Кислотостойкость
определяется потерей массы испытуемой пробы стекла при воздействии кипящего
20,4% раствора соляной кислоты в течение 6ч. и выражается отношение потери
массы к единице площади пробы.
Для проведения испытания
брали пробы не менее 5мм в диаметре поверхность которых может быть легко
определена. Допускается отобрать несколько образцов меньшего размера
составляющих в сумме требуемую поверхность 400. При этом поверхность не должна отличаться друг от
друга не более 5%. Поверхность образцов должна быть ровной без острый кромки
должна быть зашлифована и отожжены.
Перед испытанием образцы
промывают в дистиллированной воде, ополаскивают спиртом и суша при температуре
150℃. Высушенные образцы охлаждают до 20℃ и взвешивают.
Стакан устанавливают на
электрическую плитку и раствор доводят до кипения. Испытуемый образец помещают
в корзинку и опускают в раствор на дно стакана чтоб он е касался стенок.
Образец выдерживают в кипящей кислоте 6ч.
После этого образец
вынимают из стакана ополаскивают в дистиллированной воде и помещают в сушильный
шкаф при температуре 150℃ и сушат в течение 45мин. Затем охлаждают до 25℃ и взвешивают.
1.3.4 Методика
определения щелочеустойчивости стекол
Щелочеустойчивость
определяется путем испытаний изделий (колбы, воронки, пробирки, графины,
стаканы), замеряют их площадь в , взвешивают образцы до и после испытаний и потери
веса сравнивались с нормами ГОСТ.
Образец измеряют с погрешностью
не более ±1 % и вычисляют общую поверхность с погрешностью не более ±2 %.
Образцы промывают 5%-ным раствором
уксусной кислоты, трижды промывают каждый раз новым количеством дистиллированной
волы, ополаскивают ацетоном и сушат в шкафу при температуре (140±5)° C в течение
30 мин. Высушенный образец охлаждают в эксикаторе до температуры (20±5)° C и
взвешивают.
Отмеряют 400 см3
свежеприготовленного 1 н. Раствора углекислого натрия и 400 см3
свежеприготовленного 1 н. Раствора гидроокиси натрия, выливают в сосуд и нагревают
до кипения. Образны стекла подвешивают на проволоке за крючки сосуда и
погружают в кипящий раствор так, чтобы образцы были полностью погружены в раствор,
не касались стенок сосуда и друг друга. Сосуд плотно закрывают крышкой и присоединяют
к ней обратный холодильник.
Образец выдерживают в
кипящем растворе в течение 3 ч, вынимают из раствора, погружают три раза в 500
см3 1 н. Раствора соляной кислоты, обмывая каждый раз новым количеством
дистиллированной воды, затем обрабатывают ацетоном и сушат в шкафу при
температуре (140±5)° С в течение 30 мин.
1.3.5 Методика
определения коэффициента термического расширения
Коэффициент термического
расширения измеряется при помощи прибора дилатометр. Образцы готовились в виде стержней
длинной 8-10см диаметром 0.5см. Из стекол марок ХС, АБ-1, НС-3, Л-80К, АМК.
Испытания проводятся при
температуре размягчения стекла в среднем до 590℃ до возможной кристаллизации стекла 800-960℃ и на стадии охлаждения 18-55℃ критерием коэффициента термического
расширения является измерение линейных размеров образца.
1.3.6 Исследования
качества стеклянной посуды из натри-кальциевых стекол по наличию дефектов
Качество посудных стекол
определяется по наличию дефектов стекломассы, выработки, обработки.
Учитывалось:
- вид дефектов, размер
дефектов, место нахождение, количество
Учитывали цвет стекла
метод выработки, вид декорирования, назначении, условия эксплотации.
Значения представлены в
(таблице №1.6.)
Таблица №1.6. Высота
изделий и допустимые отклонения.
Высота |
Допускаемые отклонения |
До 100 вкл.
Св 100 - 200
200 - 300
300 - 350
350 и более
|
±2
±3
±5
±8
±10
|
Количество инородных не
имеющих вокруг себя трещин и посечек не должны превышать значений приведенных в
(таблице №1.7.)
Таблица №1.7. Допустимое
количество инородных тел
Размер инородного включения мм. |
Группа изделий |
Количество включений шт. |
До 1.0 вкл. |
Мелкие
Средние
Крупные
Особо крупные
|
1
3
4
5
|
Св 1.0 до 2.0 вкл. |
Мелкие
Средние
Крупные
Особо крупные
|
1
2
2
3
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
|