Nad võivad võtta suvalise kuju. Amorfsed polümeerid lagunevad paremini, kui kristalliinsed: tärklis, PVA (polüvinüülalkohol), PEG, tselluloosi derivaadid, polüestrid. Amorfsed plastid nagu PPSU, PEI ja PSU: Nende mehaanilised omadused säilivad erakordselt hästi kuni klaasistumistemperatuurini välja, samuti on neil väga head elektrilised omadused. Amorfne ränidioksiid E 551 on paakumisvastane aine. Sula ränidioksiidi tardumisel tekib värvitu amorfne mass kvartsklaas. See on väga väikse soojuspaisumisega ja seega ei purune nad külma vee mõjul. Kvartsklaas laseb läbi UV- kiiri, kasutatakse kvartslambi kesta materjalina, väikestes halogeenlampides. 5 Amorfsete ainete kasutamine Amorfseid aineid kasutatakse torude, tihendite jms. valmistamiseks. Lisaks sellele pakub nende toiduga kokkupuutumise sobilikkus ja vastupidavus kuumale veele või aurule häid
Kloorivesi – Cl2 + H2O, kasutatakse bakterite eemaldamiseks Joodidinktuur – I2, haavade puhastamiseks Fosfaan – PH3, soo virvatuled Superfosfaat – Ca(H2PO4)2, väetis Kips- CaSO4, meditsiinis Nitriid – HNO2, ebapüsiv hape Karbiid – Ammoniaakhüdraat – NH3 * H2O; nuuskpiiritus Tahm – C, värvainetes, rehvide täiteks Süsi – C, adsorbent (imab endasse teisi aineid), filtrites Kvartsklaas – Na2O * CaO * 6SiO2, laseb läbi UV-kiirgust Klaas – Na2O * CaO * 6SiO2 Tsement – CaCO3 + savi, ehituses Betoon – tsement + vesi + liiv/kruus, ehituses Portselan – savi, keraamika, ehted Asbest – eterniit Kvarts – SiO2, klaasi tootmine 10.Keskkonnaprobleeemid mittemetallide seisukohalt, mis põhjustab, tagajärjed Osoonikihi hõrenemine – freoonid hävitavad osooni, tagajärjeks osooniaugud – maakeral rohkem UV-kiirgust - nahavähk
10.h klass Juhendaja: Anneli Lukanson 2009 Klaas on ohutu, looduslik ja kemikaalide vaba. Klaasi saadakse kvartsliiva, lubja ja sooda sulatamisel. Esimesed klaasileiud arvatakse olevat Egiptusest pärit klaashelmed ning juba 2500 a eKr. Looduslik kvartsklaas on tekkinud vulkaanilise tegevuse tulemusel. Tavaline klaas on enamasti ränidioksiid (SiO2), mis on sama keemiline ühend, mis kvarts või polükristallilises vormis liiv. Klaasi valmistamisel lisatakse alati veel kahte ainet soodat (naatriumkarbonaat) või potas (kaaliumkarbonaat). Ent sooda muudab klaasi lahustuvaks ehk kasutuks ning seetõttu lisatakse veel kolmandaks koostisosaks lupja (kaltsiumoksiidi). Veel
SiO2 + 4NaOH = Na4SiO4 + 2H2O. Na4SiO4 + 4HCl = H4SiO4 + 4NaCl . Tsement- lubjakivi + savi. Betoon-tsement + liiv + kruus. Betoon on tugev, ei karda niiskust, on külmakindel ja tulekindel. Savi koosneb savimineraalidest. Kuivana on rabe, niiskena pehme ja vormitav Klaas- puhas liiv(kvarts) + sooda (naatriumkarbonaat) +lubjakivi kaltsiumkarbonaat)Klaas on läbipaistev,, püsiv peaaegu kõigi ainete suhtes. Mattklass-klaasipinda töödeldakse liivajoaga. Kvartsklaas- laseb läbi UV kiirgust. On väikese soojuspaisumisega.
Nüüdistehnika kasutab puhast räni, sellest tehakse transistore, termistore, dioode ja fotoelemente. Ränielementidest päikesepatareis muundatakse päikeseenergia vahetlt elektrienergiaks. Sulamikomponendina suurendab räni metallide tugevust ja korrosioonikindlust. Räniorgaanilisi ühendeid kasutatakse kuumakindlate määrdeainetena, räniorgaanikast plastid ning kautsukid on kuuma-ja kemikaalikindlad materjalid. (11) Kvartsliiva sulatamisel saadakse kvartsklaas, mis erineb tavalise klaasi omadustest. Kvartsklaasil on väga väike soojuspaisumistegur. Hõõgkuuma kvartsklaaseset võib asetada külma vette, ilma , et klaas puruneks. Kvartsklaas laseb läbi ultravioletkiirgust, sellepärast saab läbi selle päevituda ja selles tehakse kvartslampe solaariumi tarbeks. (11) Tähtsaks räniühendi tooteks on klaas, mille lähteaineteks on puhas klaasiliiv, sooda ja lubjakivi, mille kokkusulatamisel tekib sulaklaas. (11) Mikrokiipide jt
B) Ränihape: SiO2 + 4NaOH = Na4SiO4 + 2H2O Na4SiO4 + 4HCl = H4SiO4 + 4NaCl C)Tsement- lubjakivi + savi. D)Betoon-tsement + liiv + kruus. Betoon on tugev, ei karda niiskust, on külmakindel ja tulekindel. E)Savi koosneb savimineraalidest. Kuivana on rabe, niiskena pehme ja vormitav F)Klaas- puhas liiv(kvarts) + sooda (naatriumkarbonaat )+lubjakivi (kaltsiumkarbonaat) Klaas on läbipaistev,, püsiv peaaegu kõigi ainete suhtes. Mattklass-klaasipinda töödeldakse liivajoaga. Kvartsklaas- laseb läbi UV kiirgust. On väikese soojuspaisumisega. SÜSINIK 1.Leidumine looduses: Ühendite koostises CO2 (süsihappegaas), CaCO3 (lubjakivi, marmor, kriit), nafta, kivisüsi , lihtainena (grafiit, teemant) 2. Allotroopsed teisendid: a) teemant- kõige kõvem looduslik mineraal. On läbipaistev, värvuseta. Kasutatakse klaasi lõikamiseks, metallipinna lihvimiseks. Briljant on korrapärase kujuga lihvitud teemant.
Kivimid on maakoort moodustavad mineraalide kogumid. Mõned kivimid, nagu kvartsiit (puhta kvartsi massid) ja marmor (puhta kaltsiidi massid) koosnevad põhiliselt ühest mineraalist. Enamik kivimeid koosneb siiski mitmest mineraalist. Korund / Corundum Koostis / struktuur Korund on alumiiniumoksiid (Al2O3). Korundi kristall on romboeedrilise sümmeetriaga (primitiivne rakk on romboeeder). Kui kvartsi (SiO 2) amorfne modifikatsioon kvartsklaas esineb nii loodulikult kui on saadav tehislikult, siis klaasi saamine alumiiniumoksiidist õnnestus alles äsja (A Rosenflanz et al. 2004 Nature 430 761). Omadused Puhas korund on värvusetu, tihedus 3,9 4,1, kõvadus 9 (teemandi järel kõvaduselt teine looduslik mineraal), murdumisnäitaja 1,76 1,77, soojusjuhtivus (RT) 40 W/m·K. Saamine Looduslikud korundi erimid on rubiin ja safiiri, millele värvuse annavad lisandid
sügavkülmas. Sobivad kasutamiseks mikrolaineahjus tavalises-ja elektriahjus. Värviline klaas vananedes muudab klaasi tooni. Raskestipurunevad klaasid-klaasi tugevamaks muutmiseks pannakse klaasi traatarmatuur. Valmistatakse nt autoaknaid. Tripleksklaas, mille pragunemisel ei lenda klaasikillud laiali, vaid jäävad sitke keskmise kihi külge. Keemiliselt vastupidavad klaasid-laboratooriuminõud Klaaskeraamika e. Sitall(silikaat+kristall) tehakse seina-ja põrandaplaate. Kvartsklaas on väga kallis ja rabe, sellepärast valmistatakse sellest ainult väikeseid nõusid.
5 Üks klaasi põhilisemaid omadusi on see, et ta on nähtava valguse suhtes läbipaistev. See läbipaistvus tuleneb asjaolust, et klaasi moodustavas materjalis ei ole ühtki aatomijoone üleminekuolekut, millel oleks nähtava valguse energia. Äärmiselt puhta klaasi saab teha nii läbipaistvaks, et fiiberoptilistes kaablites on klaas infrapunastel lainepikkustel "läbinähtav" sadade kilomeetrite ulatuses.6 1.1 Klaasi saamine Looduslik kvartsklaas on tekkinud vulkaanilise tegevuse tagajärjel, välgulöögi või meteoriidi langemise tulemusel. Tehislikult saadakse kvartsliiva, lubja ja sooda sulatamisel modifitseerivate lisandite manulusel. Ajalooliselt sai klaasisulatamine alguse ilmselt keraamika glasuurimisest, varaseimad klaasileiud - Egiptusest pärit klaashelmed – arvatakse olevat valmistatud umbes 2500 a. e. Kr. Klaas jõudis Eestisse esimesel aastatuhandel, haruldaseimaks 2 http://et
kuju ja vormi poolest. Kuna klaas on väga mitmekülgne ja huvitav materjal, siis annab see erinevat inspiratsiooni disaineritele , kuidas klaasi kasutada. Praegusel ajal räägitakse palju klaasi taaskasutusest. Siit tulenevadki ideed ja mõtted, kuidas klaasi taas kasutada. Klaas on ohutu, looduslik ja kemikaalide vaba. Klaasi saadakse kvartsliiva, lubja ja sooda sulatamisel. Esimesed klaasileiud arvatakse olevat Egiptusest pärit klaashelmed ning juba 2500 a eKr. Looduslik kvartsklaas on tekkinud vulkaanilise tegevuse tulemusel. Tavaline klaas on enamasti ränidioksiid (SiO2), mis on sama keemiline ühend, mis kvarts või polükristallilises vormis liiv. Klaasi valmistamisel lisatakse alati veel kahte ainet – soodat (naatriumkarbonaat) või potas (kaaliumkarbonaat). Ent sooda muudab klaasi lahustuvaks ehk kasutuks ning seetõttu lisatakse veel kolmandaks koostisosaks lupja (kaltsiumoksiidi). Veel lisatakse erinevaid koostisosi nagu näiteks
Ka muudab plii klaasi pehmemaks ja seega hõlpsamini graveeritavaks. Klaasi omaduste modifitseerimiseks kasutatakse tänapäeval laialdaselt ka pinnakatteid – klaasi pinnale kantud erineva keemilise koostise ja struktuuriga ainekihte (vt nt “Isepesev klaas”). Klaaside mikrodünaamika (vedelik – klaas üleminek, klaaside madalatemperatuursed omadused) on ühed tänapäeva kondensaine füüsika aktuaalsetest probleemidest. (Materjalimaailm) 2.1.3 Klaasi saamine Looduslik kvartsklaas on tekkinud vulkaanilise tegevuse tagajärjel, välgulöögi või meteoriidi langemise tulemusel. 7 Tehislikult saadakse kvartsliiva, lubja ja sooda sulatamisel modifitseerivate lisandite manulusel. Ajalooliselt sai klaasisulatamine alguse ilmselt keraamika glasuurimisest, varaseimad klaasileiud - Egiptusest pärit klaashelmed – arvatakse olevat valmistatud umbes 2500 a. e. Kr
Teiste metalloksiidide lisamine võib muuta värvust. Sooda või potase osatähtsuse suurendamist kasutatakse mõnikord sulamispunkti täiendavaks alandamiseks. Mangaani lisamisega on võimalik vabaneda soovimatutest värvustest.Valmistades klaasi lisatakse liivale kaks komponenti juurde. Üks nendest soda või potas 4 ja teine on lubjakivi. Sooda näiteks muudab klaasi lahustuvaks. Lubjakivi muudab vastupidi lahustamatuks.[2] Looduslik kvartsklaas on tekkinud vulkaanilise tegevuse tagajärjel, välgulöögi või meteoriidi langemise (tektiidid) Tehislikult saadakse kvartsliiva, lubja ja sooda sulatamisel modifitseerivate lisandite manulusel. 5 2. KLAASI KOOSTIS JA VALMISTAMINE Tavalise akna- või pudeliklaasi tootmisel on peamisteks lähteaineteks võimalikult puhas, helevalge kvartsliiv, marmor, kriit jt ning sooda. Kõigis lähteainetes peab olema minimaalselt rauaühendeid,
vesiklaas naatrium- ja kaaliumsilikaadi kontsentreeritud vesilahus. Värvusetu, tugevalt aluseline viskoosne lahus, kasut. liimina puidu ja riide immutamiseks, muutes nad niiskus- ja tulekindlaks. kuivjää tahke valge lumetaoline mass, tekib vedela CO2 kiirel aurustumisel, kasutatakse toiduainete (nt. jäätiste) säilitamisel. aktiivsüsi väga poorne süsi mäekristall läbipaistev suur kvartsikristall. kvarts liiva koostis, põhiline ränidioksiidi vorm looduses. klaas ja kvartsklaas kvartsklaas tekib sulatatud kvartsi tahkumisel. Erinevalt tavalisest klaasist laseb see läbi UV-kiirgust ning kasut. seega kvartslampide valmistamisel. See on vastupidav järskudele temp. muutustele ega purune kuumutamisel. Tavaline klaas on aga väga hea töödeldavuse ja läbipaistvusega. Saadakse sooda, lubjakivi ja liiva kokkusulatamisel. tsement hallikas pulber, mis veega segatult kivistub. Toodetakse vee, savi ja lubjakivi segu kuumutamisel kõrgel temperatuuril
Boori võidakse lisada selleks, et muuta termilisi ja elektrilisi omadusi, näiteks Pyrex-klaasi puhul. Ka baariumi lisamine suurendab murdumisnäitajat. Kui klaasi lisada tseeriumi, siis ta hakkab neelama infrapunast energiat. Teiste metalloksiidide lisamine võib muuta värvust. Sooda või potase osatähtsuse suurendamist kasutatakse mõnikord sulamispunkti täiendavaks alandamiseks. Mangaani lisamisega on võimalik vabaneda ebasoovitavatest värvustest. [2] Looduslik kvartsklaas on tekkinud vulkaanilise tegevuse tagajärjel (vt. "Obsidiaan"), välgulöögi (vt "Fulguriidid") või meteoriidi langemise (tektiidid) tulemusel (vt. ka "Liibüa kõrbeklaas"). Tehislikult saadakse kvartsliiva, lubja ja sooda sulatamisel modifitseerivate lisandite manulusel. [1] 2. KLAASI KASUTAMINE 2.1 Klaasi funktsioonid 1.1.1 Arhitektuur Klaas on tänuväärselt atraktiivne materjal, mis annab võimaluse arhitektil luua arhitektuurseid tippteoseid
Klaasisordid, nende koostis ja kasutamine. Klaasdetailide valmistamine. Anorgaanilised klaasid peavad sisaldama vähemalt ühte klaasimoodustavat oksiidi, tavaliselt SiO2. Tavalist klaasi kasutatakse aknaklaasina, klaastaarana, optiliste läätsede valmistamiseks, klaaskiu valmistamiseks. Klaasi lähteained on räniliiv, sooda, potas, lubjakivi, booraks. Mõned klaasisordid, nende koostis ja kasutamine 1) Sulatatud kvarts: >99,5% SiO2, kasutatakse tiiglid, konteinerid. 2) Kvartsklaas: 96% SiO2, 4% B2O3, laboriklaas. 3) Boorsilikaatklaas: 81% SiO2, 3,5% Na2O, 2,5% Al2O3, 13% B2O3, laboriklaas, toidunõud. 4) Aknaklaas: 75% SiO2, 16% Na2O, 5% CaO, 1% Al2O3, 4% MgO, aknaklaas. 5) Klaaskiud: 55% SiO2, 16% CaO, 15% Al2O3, 10% B2O3, 4% MgO. 6) Optiline klaas: 54% SiO2, 1% Na2O, 37% PbO, 8% K2O, läätsed. 7) Klaaskeraamika: 70% SiO2, 18% Al2O3, 4,5% TiO2, 2,5% Li2O, toidunõud. Klaasid ei oma kindlat sulamistemperatuuri
Räni on üks kõige enamlevinud element maakoores, tema sisaldus on 25,75%. Ainult hapnikku on rohkem. Esineb peamiselt kvartsi (SiO2) ja silikaatide kujul. Räni on küll palju, aga tema saamine ülipuhtal kujul on väga keeruline ning palju energiat nõudev, mistõttu puhas räni on küllalt kallis. Räni puhastamise teeb raskeks kõrge sulamistemperatuur 1414OC. Sel temperatuuril pehmeneb konteinerite ja torude valmistamise peamine materjal räni tehnoloogias kvartsklaas SiO2. Grafiiti ei saa aga kasutada, kuna süsinik reageerib räniga. Pooljuhtpuhtusega räni saamise tehnoloogia peamised etapid: - tehnilise Si üleviimine kloriidiks Si + 4 HCl = SiCl4 + 2 H2 (300 400 OC); - SiCl4 destillatsioon, ekstraktsioon ja rektifikatsioon; - SiCl4 taandamine vesinikuga SiCl4 + 2 H2 = Si + 4 HCl (1000 OC); - Si lõplik puhastamine vertikaalse (tiiglivaba) tsoonsulatuse meetodil vaakuumis;
klaasimooduvstavat oksiidi, tavaliselt SiO2. . Tavalist klaasi kasutatakse aknaklaasina, klaastaarana, jne. Klaasi lähteained on: räniliiv, sooda, potas, lubjakivi, booraks jm. Klaasisordid: sulatatud kvarts, kvartsklaas, boosilikaatklaas, aknaklaas, klaaskiud, optiline klaas, klaaskeraamika. Klaasid ei oma kindlast sulamistemp. Kuumutamisel muutuvad järjest pehmemaks ja voolavamaks.. Suurem osa klaasi vormimise operatsioone teostatakse tööpunkti ja pehmenemispunkti
vedelike omadused tugevnevad; } Struktuurielemendid kõrge püsivusega. Näiteks: silikaat- ja orgaaniline klaas, polümeerid 76. Klaas (sh fiiberklaas ja värviline klaas)- koostis, liigitus. Klaas - optiliselt läbipaistev anorgaaniliste materjalide sulamisprodukt. Klaasid tekivad sulas olekus oleva tahke aine tahkumisel. Koostis (näited): puhas kvartsklaas – 100% SiO2 nt optika; termokindel klaas (SiO2, B2O5,Al2O3) nt laborinõud; tavaline klaas (Sio2, CaO, Na2O) nt aknaklaas. Liigitus: }Pudeli ja aknaklaas } Kuumuskindel klaas } Keemiliselt vastupidav klaas (ei Na2O, K2O) } Optiline klaas (murdumisnäitaja suur) } Kristallklaas (suur murdumisnäitaja, <30% PbO2)
Materjal kristalliseerub nii, et need fullereenid moodustavad PTK võre. Materjal on dielektrik. 14.Anorgaanilised klaasid. Klaasidetailide valmistamine. Anorgaanilised klaasid peavad sisaldama vähemalt ühte klaasimooduvstavat oksiidi, tavaliselt SiO2. Peale selle sisaldavad nad ka teisi oksiide: CaO, Na2O jne. Tavalist klaasi kasutatakse aknaklaasina, klaastaarana, laboriklaasina jne. Klaasi lähteained on: räniliiv, sooda, potas, lubjakivi, booraks jm. Klaasisordid: sulatatud kvarts, kvartsklaas, boosilikaatklaas, aknaklaas, klaaskiud, optiline klaas, klaaskeraamika. Klaasid ei oma kindlast sulamistemp. Kuumutamisel muutuvad järjest pehmemaks ja voolavamaks. Klaasidel ei toimu hüppelist mahu muutu. Suurem osa klaasi vormimise operatsioone teostatakse tööpunkti ja pehmenemispunkti vahel- töötlemispiirkond. Temp sõltub klaasi sordist. Klaasidetailide valmistamine: lähtematerjalid sulatatakse koos. Kui on vajalik läbipaistvus, siis peab klaasimass olema homogeenne ja mullivaba
Mehaaniliselt suhteliselt tugevad; Pole kindlat sulamistemperatuuri- soojenemisel viskoossus kahaneb ja vedelike omadused tugevnevad; Struktuurielemendid kõrge püsivusega. Näiteks: silikaat- ja orgaaniline klaas, polümeerid 76. Klaas (sh fiiberklaas ja värviline klaas)- koostis, liigitus. - optiliselt läbipaistev anorgaaniliste materjalide sulamisprodukt. Klaasid tekivad sulas olekus oleva tahke aine tahkumisel. Puhas kvartsklaas: 100 SiO2; termokindel klaas: 60-80% SiO2, 10-25% B2O5, Al2O3; tavaline klaas: 75% SiO2, 15% Na2O, 10 CaO Liigitus: Pudeli ja aknaklaas Kuumuskindel klaas Keemiliselt vastupidav klaas ( ei sisalda Na2O, K2O) Optiline klaas – suur murdumisnäitaja Kristallklaas – suur murdumisnäitaja Karastatud klaas – karastamise teel saadud Tripleks klaas – 3 kihiline, karastatud klaasikihtide vahel plastmassikiht
Väga kõrgel temperatuuril ühineb räni vesinikuga,moodustades silaane ehk ränivesinikke: Si+2H2=SiH4 3. Ränidioksiid--SiO2. SiO2 leidub looduses peamiselt kvartsina, mis on paljude kivimite, näiteks graniidi koostisosaks. Ka liiv koosneb peenikestest kvartsiterakestest. Puhast liiva rakendatakse koos sooda ja lubjaga klaasi tootmiseks. Kui sulatada elektriahjudes ainult raskesti sulavat ränidioksiidi, siis saadakse nn.kvartsklaas. Kvartsklaasil on väga väike soojuspaisumistegur, seepärast võib kuumi kvartsnõusid panna külma vette, ilma et nad puruneksid. Kvartsklaas laseb läbi ultraviolettkiiri. Värvuseta läbipaistvat kvartsikristalli nimetatakse mäekristalliks. Lisandid annavad mäekristallile erineva värvuse: valget mäekristalli nimetatakse piimkvartsiks, pruunikat-- suitstopaasiks, lillat--ametüstiks. Viimaseid kasutatakse poolvääriskividena. Kohati esinevad
76. Klaaside liigitus Pudeli ja aknaklaas Kuumuskindel klaas Keemiliselt vastupidav klaas (ei Na2O, K2O) Optiline klaas (murdumisnäitaja suur) Kristallklaas (suur murdumisnäitaja, <30% PbO2) Karastatud klaas (saamine karastamise teel) Tripleksklaas (3-kihiline, karastatud klaasikihtide vahel on plastmassikiht) Sitall (silikaat+kristall)-talub kõrgeid temperatuure <1000oC Kvartsklaas- kõrge temperatuur <1400oC, raske töödelda, puruneb kergesti, keemiliselt püsiv, valgust läbi laskev, väike soojus- ja elektrijuhtivus. 16 77. Kristallvõrede tüübid: aatom-, molekul- ja ioonvõre. Aatomvõre- sõlmpunktides aatomid, seotud kovalentse sidemega (teemant, SiO2);
Klaasi lähteained on: räniliiv (SiO2), sooda (Na2CO3), potas (K2CO3), lubjakivi (CaCO3), booraks (Na2B4O7) jm. Mõned klaasisordid, nende koostis, omadused ja kasutamine: Klaas SiO2 Na2O CaO Al2O3 B2O3 Omadused Kasutamine 1. Sulatatud kvarts >99,5 Väga väike Tiiglid, joonpais. tegur konteinerid 2. Kvartsklaas 96 4 Termolöökide kindel, Laboriklaas (Vycor) keemil. vastupidav 3. Boorsilikaatklaas 81 3,5 2,5 13 - ,,- Laboriklaas, (Pyrex) toidunõud 4. Aknaklaas 74 16 5 1 (4MgO)Madal sulamistemp, Aknaklaas
Klaasi lähteained on: räniliiv (SiO2), sooda (Na2CO3), potas (K2CO3), lubjakivi (CaCO3), booraks (Na2B4O7) jm. Mõned klaasisordid, nende koostis, omadused ja kasutamine: Klaas SiO2 Na2O CaO Al2O3 B2O3 Omadused Kasutamine 1. Sulatatud kvarts >99,5 Väga väike Tiiglid, joonpais. tegur konteinerid 2. Kvartsklaas 96 4 Termolöökide kindel, Laboriklaas (Vycor) keemil. vastupidav 3. Boorsilikaatklaas 81 3,5 2,5 13 -,,- Laboriklaas, (Pyrex) toidunõud 4. Aknaklaas 74 16 5 1 (4MgO)Madal sulamistemp, Aknaklaas
} Struktuurielemendid kõrge püsivusega. Näiteks: silikaat- ja orgaaniline klaas, polümeerid 73. Klaaside liigitus Pudeli ja aknaklaas } Kuumuskindel klaas } Keemiliselt vastupidav klaas (ei Na2O, K2O) } Optiline klaas (murdumisnäitaja suur) } Kristallklaas (suur murdumisnäitaja, <30% PbO2) } Karastatud klaas (saamine karastamise teel) } Tripleksklaas (3-kihiline, karastatud klaasikihtide vahel on plastmassikiht) } Sitall (silikaat+kristall)-talub kõrgeid temperatuure <1000 oC } Kvartsklaas- kõrge temperatuur <1400 oC, raske töödelda, puruneb kergesti, keemiliselt püsiv, valgust läbi laskev, väike soojus- ja elektrijuhtivus. 74. Kristallvõrede tüübid: aatom-, molekul- ja ioonvõre. Aatomvõre- sõlmpunktides aatomid, seotud kovalentse sidemega (teemant, SiO2); Molekulvõre- sõlmpunktides elektriliselt neutraalsed molekulid, seotud nõrkade van der Waalsi jõududega (jää, tahke He, CH4, O2, CO2, P4, S8);
Klaasi lähteained on: räniliiv (), sooda (), potas (), lubjakivi (), booraks () jm. Mõned klaasisordid, nende koostis, omadused ja kasutamine: Klaas SiO2 Na2O CaO Al2O3 B2O3 Omadused Kasutamine 1. Sulatatud kvarts >99,5 Väga väike Tiiglid, joonpais. tegur konteinerid 2. Kvartsklaas 96 4 Termolöökide kindel, Laboriklaas (Vycor) keemil. vastupidav 3. Boorsilikaatklaas 81 3,5 2,5 13 -,,- Laboriklaas, (Pyrex) toidunõud 4. Aknaklaas 74 16 5 1 (4MgO)Madal sulamistemp, Aknaklaas
5), antud joon 12-19 Anorgaanilised klaasid peavad sisaldama vähemalt ühte klaasimoodustavat oksiidi, tavaliselt SiO2. Peale selle sisaldavad nad ka teisi oksiide: CaO, Na2O, K2O, Al2O3 jt. Tavalist klaasi kasutatakse aknaklaasina, klaastaarana, laboriklaasina, optiliste läätsede valmistamiseks, klaaskiu valmistamiseks jne. Klaasi lähteained on: räniliiv (SiO2), sooda (Na2CO3), potas (K2CO3), lubjakivi (CaCO3), booraks (Na2B4O7) jm. Sulatatud kvarts,Kvartsklaas,Boorsilikaatklaas,Aknaklaas,Klaaskiud,Optiline klaas,Klaaskeraamika. Klaasid kui mittekristalsed materjalid ei oma kindlat sulamistemperatuuri. Kuumutamisel muutuvad nad järjest pehmemaks ja voolavamaks,kuni näivad vedelad. Üks erinevus kristalsete ainete ja klaaside vahel on veel see, et klaasidel ei toimu tahkumisel hüppelist mahu muutu (joon 12-18). Klaasistumistemperatuuril Tg (seal muutuvad rabedaks) toimub ainult väike kalde muutus
pikki ja püsivaid ahelaid. Räniorgaanilistel polümeeridel on rida eeliseid analoogsete orgaaniliste ühendite ees, mis räni ei sisalda- keemiliselt püsivamad, valguskindlamad, vastupidavamad kõrgele ja madalale temperatuurile. 29. Räni olulisemad ühendid ((SiO2)n, (H2SiO3)n, H4SiO4, silikaadid, karbiidid, SiCl4, silaanid): nende kasutamine ja kirjutage nende tasakaalustatud tekkereaktsioonid. Ränidiokasiid tardumisel tekib amorfne mass ehk kvartsklaas. Kvartsi ja kvartsklaasi kasut paljudes UV-seadmetes, ultraheliseadmetes, kvartskellades, laborinõudena, halogeenlampides jm. Saadakse reageerimisel hapnikuga. Metaränihape- on polümeer, n>2, nõrk hape. Ortoränihape on samuti nõrk, väga lahjades lahustes stabiilne, kõrgematel konts.del toimuvad kondensatsiooniprotsessid (molekulmass hakkab suurenema). Ränihapped on vees vähelahustuvad ühendid ja neid võib saada amorfse SiO2 hüdratatsioonil (segamisel veega), leelismetallide
Nt gabro. Keskmiseteraline ehk keskmisekristalne on kivim, mille kristallide pikimõõde on 2...5 mm. Nt dioriit. Peeneteraline ehk peenekristalne on kivim, mille kristallide pikimõõde on 0,1...2 mm. Nt graniit. Peitkristalne on kivim, mille kristallide pikimõõde on alla 0,1 mm, see tähendab alla inimsilma lahutusvõime. Nt basalt. Obsidiaan e vulkaaniline klaas on looduslik amorfne kvarts (kvartsklaas), mis sisaldab mitmesuguseid lisandeid (raud, magneesium). Omadustelt kõva, habras, värvus tingitud lisanditest. Obsidiaani purunemisel tekkivad väga tervavate servadega killud. Teke: looduslik, tekkinud vulkaanilise tegevuse tulemusel (tahkestunud amorfne silikaatne laava, mis kiire hangumise tõttu pole jõudnud kristalliseeruda). Levikualad Mehhiko, Jaapan, USA, Island, Siber, Kreeka. Rakendati kiviajal töö-, jahi- ja sõjariistade (noad, nooleotsad) valmistamiseks
SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O heksafluoro- ränihape Leelistega reageerimisel tekivad silikaadid: SiO2 + 4NaOH → Na4SiO4 + 2H2O 250-400oC juures reageerib gaasiliste HF ja F2-ga → SiF4 SiO2: kõva, rasksulav aine (olenevalt kristallvormist üle 1600 või üle 1700oC). Puhtaimal kujul looduses: mäekristall (kristallid kuni kümneid tonne) sula SiO2 tardumisel → amorfne värvitu mass (kvartsklaas) kvartsklaas: väikese soojuspaisumiskoefitsiendiga, inertne, “puhas pind”, väike lahustuvus laseb läbi UV-, vähem IP-kiirgust piesoelektrilised omadused (elektrivälja toimel kvartsplaat deformeerub) Kvartsi ja kvartsklaasi kasutatakse paljudes UV-seadmetes (sh. kvartslamp, spektraalaparatuur) ultraheliseadmetes kvartskellad (levinuim kellatüüp) laborinõud kütteelementide ümbrised
eraldi sisse(nt Cu, Ag,Au, fosfaadid, TiO2 jne). Tegemine vajab mitmeid tunde ning on sitall on alati vähem läbipaistev kui tavaline klaas. Omadused sõltuvad kristallilise ja amorfse osa vahekorrast. Mitu korda vastupidavam, suurem soojusjuhtivus, väiksem paisumistegur, säilitavad oma tugevuse ka kõrgel temp-il, vähem tundlikud pinnadefektide suhtes, kõvem, kulumiskindlam. Kasutatakse masinaehituses, tehakse seadmete detaile. Kuid pikk ja keeruline protsess, kallis. Kvartsklaas- (SiO2 )-läbipaistev nii nähtavas kui ka ultravioletses spektriosas, keemiliselt vastupidav, kuumuskindel. Väga puhas saadakse phta kristallilise SiO2 sulatamisel. Väike paisumistegur, suur soojusjuhtvus, saab kasutada kõrgemal temp-il, asendamatu UV allikate kestas, valmistatakse aknaid reaktoritele. Kallis ja rabe-ainult väikesed nõud, raske puhuda ja joota, sulab kõrgel temp-il, plastsuspiirkond kitsas, ei tohi olla leelismetallide kloriide kui kuumutada kõrgel temp-il
..7 10 ...10 5x10 15...30 130 10 12 -3 Mikaleks 7...9 10 ...10 10 10...20 350 6 8 -3 Leelisklaas 4...7 10 ...10 10 10...20 400...600 Klaasid 14 15 -4 Kvartsklaas 3,9 10 ...10 10 10...20 u. 1000 8 11 -4 BaO - klaas 7...11 10 ...10 10 10...20 200...300 10 12 -3 Sitallid 5...7 10 ...10 10 20...80 800...1000
annaabi.ee 
