Презентация на тему стекло. Стекло - самый

Подготовила:учитель биологии
и химии Коротаева Г.В.

История стекла (технологии)Долгое время первенство в открытии стеклоделия признавалось за Египтом, чему несомненным свидетельством считались глазурованные стеклом фаянсовые плитки внутренних облицовок пирамиды Джессера (середина III тысячелетия до н. э.); к ещё более раннему периоду (первой династии фараонов) относятся находки фаянсовых украшений, то есть стекло существовало в Египте уже 5 тысяч лет назад.

Развитие стеклодувной промышленностиС начала XIII в. стеклодувная промышленность Венеции развивалась чрезвычайно быстро. Торговцы завезли из Константинополя образцы восточного стекла, завладев тайнами ремесла, и уже вскоре венецианские стеклоделы не знали соперников ни в самой Италии, ни в Европе.
Власти города тщательно следили, чтобы секреты мастерства не проникли на пределы Венеции. Были изданы декреты, согласно которым запрещался вывоз из страны «сырых» материалов стеклоделия (материалов для приготовления стеклянной массы).
Мастерам и их семьям грозила тюрьма, и даже смерть за попытки покинуть Венецию. В отношении стекольщиков проводилась политика кнута и пряника. Им щедро раздавались награды, приписывали к привилегированным слоям общества. Мастер-стеклодел имел право выдать свою дочь замуж за самого богатого и родовитого венецианского вельможу, и такой брак считался равным. Но такие милости радовали далеко не каждого. Мастера убегали и основывали свои цеха..
Много стекольных мастерских появилось в городах Северной Италии - Падуе, Ферраре, Равенне, затем в Германии (Нюрнберге, Касселе, Кельне), во Франции (Невере). Это заставило правительство Венецианской республики еще более ужесточить политику в отношении стеклодувов. Преследования ужесточались после очередного технологического открытия, обеспечивающего венецианскому стеклу превосходство над продукцией конкурентов.

Технология производства стеклаВажнейший рабочий инструмент стеклодува, его выдувальная трубка - это полая металлическая трубка длиной 1-1,5 м, на одну треть обшитая деревом и снабжённая на конце латунным мундштуком. Пользуясь трубкой, стеклодув набирает из печи расплавленное стекло, выдувает его в форме шара и формует. Для этого ему нужны металлические ножницы для отрезания стеклянной массы и прикрепления её к трубке, длинные пинцетообразные клещи из металла для вытягивания и формования стеклянной массы, для образования тиснёных украшений и т. д., сечка для отсекания всего изделия от трубки и деревянная ложка (скалка, долок - в форме коклюшки) для разравнивания набранной стекломассы. Предварительно отформованное с помощью этих инструментов стекло («баночку») стеклодув вкладывает в форму из дерева или железа. Оставшийся от отшибания след (насадок, колпачок) приходится удалять шлифовкой.
Готовое изделие отшибают от трубки на вилы и несут в отжигательную печь. Отжиг изделия производится несколько часов при температуре около 500°С с тем, чтобы снять возникшие в нём напряжения. Неотожжённое изделие может из-за них рассыпаться при малейшем прикосновении, а иногда и самопризвольно. В демонстрационных целях это явление издавна эффектно показывается набатавских слёзках - застывших каплях из стекла.
Шлифовка и полировка стекла
Огранка стекла
Металлизация и окрашивание стекла

Стеклообразующие веществаК стеклообразующим веществам относятся:
Оксиды:SiO2;B2O3;P2O5;TeO2;GeO2
Фториды: AlF3 и др.

Виды стеколКварцевой стекло получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты (обычно кварцит, горный хрусталь), его химическая формула - SiO2. Кварцевое стекло может быть также природного происхождения (см. выше -кластофульгуриты), образующееся при попадании молниив залежи кварцевого песка (этот факт лежит в основе одной из исторических версий происхождения технологии).

Слайд №10

Основные промышленные виды стеклаРазличаются три главных вида стекла:
Содово-известковое стекло (1Na2O: 1CaO: 6SiO2)
Калийно-известковое стекло (1K2O: 1CaO: 6SiO2)
Калийно-свинцовое стекло (1K2O: 1PbO: 6SiO2)
Кальциево-натриевое стекло
«Содовое стекло» можно с лёгкостью плавить, оно мягкое и потому легко поддаётся обработке, а кроме того, чистое и светлое.
Калиево-кальциевое стекло
«Поташное стекло», в отличие от калиевого, более тугоплавкое, твёрдое и не такое пластичное и способное к формовке, но обладает сильным блеском. Оттого что раньше его получали непосредственно из золы, в которой много железа, стекло было зеленоватого цвета, и в XVI веке для его обесцвечивания начали применять перекись марганца. А так как именно лес давал сырьё для изготовления этого стекла, его называли ещё лесным стеклом. На килограмм поташа шла тонна древесины.

Слайд №11

Оптическое стекло - применяют для изготовления линз, призм, кювет и др.
Химико-лабораторное стекло- стекло, обладающее высокой химической и термической устойчивостью.

Слайд №12

Свинцовое стеклоСвинцовое стекло (или «хрусталь»), получается заменой окиси кальция окисью свинца. Оно довольно мягкое и плавкое, но весьма тяжёлое, отличается сильным блеском и высоким коэффициентом светопреломления, разлагая световые лучи на все цвета радуги и вызывая игру света.

Слайд №13

Бросиликатное стеклоВключение оксида бора вместо щелочных составляющих шихты придаёт этому стеклу свойства тугоплавкости, стойкости к резким температурным скачкам и агрессивным средам. Изменение состава и ряд технологических особенностей, в свою очередь, сказывается на себестоимости - оно дороже обычного силикатного.

Слайд №14

Пористые стеклаПолучение пористых стёкол значительных размеров и толщины возможно только из стекла некоторых определённых составов. Пористые стёкла по объёму, соответствующему исходному - сравнительно небольшие, образуются из щелочно-боросиликатных стёкол, входящих в стёкла более сложного состава, и из двухкомпонентных боросиликатных стёкол, содержащих от 60 % SiO2.

сосудах. В них засыпали вручную шихту, состоящую из кварцевого песка, соды, мела, доломита и других материалов. Шихта при высокой температуре превращалась в прозрачную массу. Из жидкой стекломассы стеклодувы выдували различные сосуды, бутылки, посуду или цилиндры, из которых затем получали листы стекла. Это был тяжелейший труд. В 30 гг. прошлого столетия в России появились первые ванные печи для промышленного производства стекла. Потребность в нем росла очень быстро. Стали делать стекло делательные заводы. И на каждом - одна или несколько ванных печей, выпускавших за сутки тонны стекла. Современные ванные печи - большие сооружения. Длина печи для производства оконного стекла - несколько десятков метров. Шихту в печь загружают непрерывно по 10-15т в час с помощью механических устройств. Печь вмещает более 2500 т стекломассы и дает в сутки 350т стекла и больше. Даже при высокой температуре стекломасса обладает большой вязкостью, в десятки тысяч раз большей, чем вода. Поэтому в ней надолго задерживаются пузырьки газов, выделяемых содой, мелом и другими компонентами шихты. Кроме того, сотни тонн вязкой стекломассы трудно перемешать и сделать однородной.

« О применении стекла в «Письме о пользе стекла» М. В. Ломоносова»

Руководитель: Федорова В. М., учитель биологии

Актуальность обращения к теме обусловлена тем, что Михаил Васильевич Ломоносов является одним из великих учёных, которого без сомнений можно поставить на одно из первых мест среди разносторонне одаренных людей в истории человечества.

Цель работы: Показать применение стекла с помощью литературного слова Ломоносова и доказать, что «Письмо о пользе стекла» не простое переложение достижений науки в стихотворную форму, а свидетельство единства научных интересов Ломоносова с практической деятельностью

Для достижения поставленной цели мы поставили такие задачи:

1. Поиск материала по заданной теме

2. Провести анализ представленной информации

Природное стекло известно с древнейших времен. Его ещё называют вулканическим стеклом. Стекло не является индивидуальным веществом, а представляет собой сплав нескольких веществ. Примерный состав можно выразить формулой Na 2 O CaO 6SiO 2 . Основой стекла служат кварцевый песок, сода и известняк.Эти вещества тщательно перемешивают и подвергают сильному нагреванию (1500 0 С): Na 2 CO 3 + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + CO 2 CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 Такая же реакция протекает при извержении вулканов. И в первой части стихотворения поэт пишет о происхождении стекла:

Вулкан Этна

Замечательные декоративные свойства стекла (способность воспринимать различные окраски, передавать игру света, разнообразие в переходах от кристальной прозрачности через все степени замутнения до полной непрозрачности) обусловили существование особой группы изделий, объединяемых общим названием "художественное стекло".

ПРИМЕНЕНИЕ СТЕКЛА В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ

В народном хозяйстве ориентировочно можно выделить следующие основные области применения стекла: строительная промышленность, производство стеклотары, стеклоаппаратов, химической посуды; электровакуумная промышленность, использование стекла в качестве декоративного материала, оптическая промышленность и приборостроение.

Больше половины всего выплавляемого стекла перерабатывается на листы для остекления зданий. Широкое применение в строительстве нашли изделия из стекловолокнистых материалов (стеклянная вата, маты, жгуты и др.), которые используются в качестве тепло- и звукоизоляторов.

Отдельный класс стекол образуют так называемые ла зе рные стекла. Это многокомпонентные стекла различной природы (силикатные, фосфатные, фторбериллатные, боратные, теллуритные и др.), активированные неодимом. Лазеры могут быть миниатюрными, как, например, используемые в медицине, и могут представлять собой мощные системы, применяемые в термоядерном синтезе. Лазеры применяются также в научных исследованиях, геодезии, при точной обработке металлов

Выводы :

1. М. В. Ломоносов в своем «Письме о пользе стекла» полностью открыл применение и значение стекла в мире

2. «Письмо о пользе стекла» - яркий образец «научной поэзии» Ломоносова

Вещество и материал, один из самых древних и, благодаря разнообразию своих свойств, - универсальный в практике человека. Температура варки стёкол, от 300 до 2500 °C, определяется компонентами этих стеклообразующих расплавов. Прозрачность не является общим свойством для всех видов существующих как в природе, так и в практике стёкол. Стекло

Изготовление стекла происходит на основе флоатпроцесса: расплавленная стекломасса непрерывно подается из ванной печи на расплав олова. Находясь на нем, стекло формируется по толщине и ширине. Затем стекло поступает в печь отжига, где оно проходит процесс охлаждения. После отжига лента стекла разрезается по размерам для дальнейшей отгрузки. Сам процесс изготовления стекла - непрерывный. Благодаря использованию в составах различных химических соединений, стекла обладают различными свойствами, что позволяет создавать оптические эффекты (игра света в едва заметных гранях, создания эффекта оплывшего от времени стекла). Стекло бывает как бесцветным, так и цветным, а также матированным. Толщина стекла обычно находится в пределах от 4 до 6 мм. Изготовление

Сырьём для производства служат чистый кварцевый песок, сода и известняк. Эти вещества тщательно перемешивают и подвергают сильному нагреванию(1500 С) Сырьё

Выделяют пять функций стекла, согласно которым и классифицируют виды стекол. Это: теплоизоляция в зимнее время защита комнаты от перегрева в летнее время звукоизоляция обеспечение безопасности эстетическая функция Функции стекла

Кварцевое стекло получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты (обычно кварцит, горный хрусталь), его химическая формула - Si. O 2. Кварцевое стекло может быть также природного происхождения, образующееся при попадании молнии в залежи кварцевого песка. Оптическое стекло - применяют для изготовления линз, призм, кювет и др. Кварцевое стекло

Стеклообразный борный ангидрит легко получается путем простого плавления борной кислоты при 1200 -1300 о. С. Благодаря отличным электроизоляционным качествам и сравнительной легкоплавкости боратные стекла широко применяются в электротехнике. Некоторые боратные стекла представляют интерес для оптотехники. Боратное стекло

Главнейшее значение в практике принадлежит классу силикатных стекол. С ними не могут сравниться по распространенности в быту и в технике никакие другие классы стекол. Решающие преимущества силикатных стекол обусловлены их дешевизной, экономической доступностью, высокой химической устойчивостью в наиболее распространенных химических реагентах и газовых средах, высокой твердостью, сравнительной простотой промышленного производства. Силикатное стекло

Применяется как листовое стекло в авиа- и машиностроении, для изготовления бытовых изделий, средств защиты в лабораториях, строительстве и архитектуре, приборостроении, остекления парников, куполов, окон, в медицине -протезы, линзы в оптике, труб в пищевой промышленности и др. Органическое стекло

Элементарными называются стекла, состоящие из атомов одного элемента. В стеклоподобном состоянии можно получить серу, селен, мышьяк, фосфор. Имеются сведения о возможности остеклования теллура и кислорода. При охлаждении 11 о. С дает каучукоподобный прозрачный продукт, нерастворимый в сероуглероде. Элементарное стело

При определении класса учитывается природа стеклообразующего оксида, входящего в состав стекла оксид бора, оксид кремния, оксид фосфора. Многие оксиды переходят в состояние стекла лишь в условиях скоростного охлаждения оксид мышьяка, оксид сурьмы, оксид ванадия, либо сами по себе не стеклуются оксид алюминия, оксид вольфрама, однако в комбинациях стеклообразующие свойства резко усиливаются. Оксидное стекло

Применяют для изготовления кислотоупорных цементов и бетонов, для пропитки тканей, изготовления огнезащитных красок, силика-геля, для укрепления слабых грунтов и др. Стекловолокно - искусственное волокно широко применяется в химической промышленности для фильтрации горячих кислых и щелочных растворов, очистки горячего воздуха и газов; матариалы из стекловолокна применяются в строительстве и при коррозионно-стойких трубопроводов, при изготовлении электроизоляции и др. Растворимое стекло

Слайд 2

История Общие сведения о стекле Стеклообразующие вещества Виды стекол Технологии Художественное стекло Литература

Слайд 3

История

Стеклу уже четыре тысячи лет, и открыли его, всего вероятней случайно, в Египте. Египетские стеклоделы плавили стекло на открытых очагах в глиняных мисках. Спёкшиеся куски бросали раскалёнными в воду, где они растрескивались, и эти обломки, так называемые фритты, растирались в пыль жерновами и снова плавили. Необходимая температура проплавления составляет 1450 С, а рабочая температура – 1100 – 1200 С. Средневековая плавильная печь («гуть»– по чешски) представляла собой низкий, топящийся дровами свод, где в глиняных горшках плавилось стекло.

Слайд 4

Общие сведения о стекле

Стекло́ - твердотельное состояние аморфных веществ. Аморфные вещества, в том числе оптические материалы, переходят в стеклообразное состояние при температурах ниже температуры стеклования. Стекло может быть получено путём охлаждения расплавов, так чтобы избежать кристаллизации. Как правило стекло получают из переохлаждённого расплава. К стеклообразующим относят неорганические вещества, которые при охлаждении расплава не кристаллизуются, а затвердевают, сохраняя аморфное строение. Вязкость аморфных веществ - непрерывная функция температуры: чем выше температура, тем ниже вязкость аморфного вещества. Обычно расплавы стеклообразующих веществ имеют высокую вязкость по сравнению с расплавами нестеклообразующих веществ. Прозрачное стекло появилось в период Средневековья.

Слайд 5

Стеклообразующие вещества

К стеклообразующим веществам относятся:Оксиды: SiO2 B2O3 P2O5 ТeO2 GeO2 Фториды: AlF3 и др.

Слайд 6

Виды стекол

В зависимости от основного используемого стеклообразующего вещества, стекла бывают: - оксидными (силикатные, кварцевое, германатные, фосфатные, боратные), - фторидными, -сульфидными и т. д. Базовый метод получения силикатного стекла заключается в плавлении смеси кварцевого песка (SiO2), соды (Na2CO3) и извести (CaO). В результате получается химический комплекс с составом Na2O*CaO*6SiO2.

Слайд 7

стекло оконное полированное и неполированное стекло узорчатое стекло многослойное стекло армированное стекло закаленное стекло тонированное (цветное) стекло рефлективное стекло тепло сберегающее, огнестойкое, термостойкое Бронестекло пуленепробиваемое, ударопрочное стекло для витражей стеклопакеты, блоки стеклянные, трубы стеклянные, теплоизоляционные материалы из стекловолокна, конструкционные материалы на основе стекловолокна, пеностекло, плитки стеклянные, листы и плиты из шлакоситалла, стекло кристаллит, смальта...

Слайд 8

Технологии

Различаются три главных вида стекла: Содово-известковое стекло (Na2O: CaO: 6SiO2) Калийно-известковое стекло (K2O: CaO: 6SiO2) Калийно-свинцовое стекло (K2O: PbO: 6SiO2)

Слайд 9

Кварцевое стекло

получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты (обычно кварцит, горный хрусталь), его химическая формула - SiO2. Кварцевое стекло может быть также природного происхождения, образующееся при попадании молнии в залежи кварцевого песка.

Слайд 10

Применяется при изготовлении кислотоупорной термостойкой аппаратуры, трубопроводов, змеевиков, холодильников и подогревателей; производстве химико-лабораторной посуды, приборов и аппаратуры (тиглей, чаш, колб, реторт, перегонных аппаратов, холодильников); изготовлении нитей тканей и пористого кварцевого огнеупора для теплоизоляции; производстве приборов и аппаратуры, связанных с ультрафиолетовым излучением.

Слайд 11

Органическое стекло

Органическое стекло (оргстекло) - пластмасса, получившая своё название за прозрачность, на самом деле отношения к стеклу не имеет.

Слайд 12

Армированное стекло

листовое стекло с металлической сеткой, безопасное и пожаростойкое, которое при пожаре образует эффективную преграду против дыма и горячих газов. Применяется при остеклении заводских цехов, окон, фонарей, шахт и фасадов.

Слайд 13

Закаленное стекло

Имеет высокую механическую и термическую прочность: автомобильное стекло - боковые, ветровые и задние стекла; иллюминаторное стекло; стекла для зеркал и каминов; стеклянные двери, перегородки, ограждения; светофильтры; стекло для различных приборов и аппаратов; остекление детских учреждений, психиатрических больниц, парников, остекление железнодорожных вагонов, кабин подъемных кранов, тракторов, судов морского и речного флота и других видов транспорта.

Слайд 14

Ламинированное стекло (триплекс)

Архитектурное стекло, состоящее из двух стекол, между которыми находится защитная пленка. Применяется при остеклении фасадов, слуховых окон, балконов, окон, а также при изготовлении стеклянных столов, аквариумов, стеклянных полов.

Слайд 15

Листовое стекло

Листовым стеклом называются изделия из стекла, вырабатываемые в виде плоских листов, толщина которых сравнительно невелика по отношению к длине и ширине.

Слайд 16

Марблит

Плоское глушенное цветное стекло с разнообразной окраской: бывает одноцветным (молочно-белым, черным, красным, желтым, зеленым и др.) и мраморовидным. Применяется при облицовке стен внутренних помещений, а также для облицовки внутренних колонн и стен производственных помещений с повышенной влажностью, отделки мебели.

Слайд 17

Многослойное стекло

Состоит из двух и более стекол, которые склеены прочной промежуточной пленкой при высокой температуре и высоком давлении. Невидимая промежуточная пленка эффективно повышает звукоизоляцию и снижает воздействие ультрафиолетовых лучей.

Слайд 18

Стекло, поглощающее ультрафиолетовые лучи

Ультрафиолетовые лучи разрушающе действуют на бумагу, краски, материи и др. Поэтому помещения, в которых хранятся ценные книги, документы, архивные материалы, должны освещаться солнечным светом, лишенным ультрафиолетовых лучей

Слайд 19

Оптическое стекло

применяют для изготовления всевозможных оптических приборов: микроскопов, спектрографов, фотографических объективов, астрономических приборов, биноклей и др.

Слайд 20

Пеностекло

Используется для утепления стен и перекрытий жилых, общественных и промышленных зданий, акустического благоустройства зданий, фильтрации жидкостей и газов тепловой и электрической изоляции приборов и аппаратов.

Слайд 21

Рефлекторное стекло

представляет собой отражающее солнцезащитное стекло с двойным эффектом.

Слайд 22

Светотехнические стекла

Применяются при изготовлении осветительных приборов ближнего действия - светильники для внутреннего и наружного освещения; осветительных и сигнальных приборов дальнего назначения, открытых и закрытых плафонов, колпаков различного размера и формы.

Слайд 23

Смальта

Цветное стекло небольших размеров, применяемое для мозаичных работ.

Это листовое стекло, одна поверхность которого имеет декоративную обработку. Оно бывает разных цветов, размеров (4-6 мм), светопропускаемости, рисунков, различной глубины рисунка. В основном его применяют при внутреннем остеклении и при изготовлении витражей.

Слайд 28

Хрусталь(художественное стекло)

Хруста́ль - разновидность стекла, содержащая значительное количество оксида свинцаPbO, а также, возможно, окись бария BaO. Добавка оксида свинца увеличивает показатель преломления стекла и дисперсию света в нём (с ювелирной точки зрения «игру цвета», «огонь»). Хрусталь в более или менее современной форме был получен только в 1676 году английским мастером Джорджем Рейвенскрофтом (George Ravenscroft).

Слайд 29

Изделия из хрусталя