Для чего в стекломассу вводят глушители

Вспомогательные сырьевые материалы

Глушители. Глушители вводят в стекломассу для придания стеклу светорассеивающих свойств. Глушеные стекла используют в светотехнике (стеклянные лампы, колпаки, абажуры). В качестве глушителей используют соединения фтора и фосфора.

Соединения фтора: криолит Na₃AlF₆ — двойная фтористая соль натрия и алюминия; кремнефтористый натрий Na₂SiF₆ — продукт производства суперфосфата; фтористый кальций CaF₂, встречаемый в природе в виде плавикового шпата.

Соединения фосфора: фосфорнокислая соль кальция Са₃(РO₄)₂; кислый фосфорнокислый кальций СаНРO₄·2H₂O; кислая фосфорнонатриевая соль NaHPO₄·12H₂O.

Глушители стекла придают стеклам свойства рассеивать свет и казаться непрозрачными (тушеными). При введении в стекломассу они образуют соединения, которые выделяются при охлаждении расплава в виде капель и частиц величиной около 1 мкм. Глушение стекла происходит при выработке изделий или при их термической обработке (наводке).

В качестве глушителей используют также соединения олова и оксид алюминия, механически замешиваемый в подготовленную стекломассу. На степень глушения стекла оказывают влияние размер и количество частиц в единице объема стекла, разница показателя преломления стекла и заглушающих частиц, вид применяемых глушителей и химический состав стекла. Нередко на практике применяют комбинированное глушение фтористыми и фосфатными соединениями, что усиливает и утончает глушение опаловых стекол.

Окислители и восстановители. Большинство промышленных стекол варят в окислительных условиях. Это делают в основном для перевода закисной формы железа в окисную. Вместе с тем существует группа стекол (цветные), для варки которых требуется восстановительная среда.

Для регулирования этих условий варки в стекломассу вводят окислители и восстановители.

В качестве восстановителей в стеклоделии применяют углерод (вводят в стекломассу в виде кокса, антрацита или древесного угля); винный камень КНС₄Н₄O₅ или виннокаменную кислоту Н₂С₄Н₄О₆, соединения олова в виде закиси олова SnO, двух-хлористого олова CnCl₂·2H₂O и оловянных опилок.

Источник

Стекло и его свойства. Сырьевые материалы для стекловарения. Приготовление шихты (7 стр.)

Глушители. Для придания стеклу светорассеивающих свойств в стекломассу вводят глушители. Так называемые глушеные стекла широко применяются в светотехнике: стеклянные абажуры, колпаки и т.д. В качестве глушителей обычно применяются фтористые или фосфорнокислые соединения.

Соединения фтора вводятся через фторид кальция, камнефторид натрия, криолит и хиолит. Соединения фосфора применяются в виде костной муки, фосфата кальция, кислой фосфорнонатриевой соли, апатита.

Заглушенность в стеклах достигается также за счет кристаллизации определенных соединений, а также введением в сваренную стекломассу тугоплавких соединений или пузырьков воздуха.

Приготовление шихты

Подготовка сырья

Сырьевые материалы, используемые для производства стекла, нуждаются в дальнейшей обработке. К примеру, пески подвергают обогащению – из них извлекаются и удаляются железистые примеси, затем их сушат и просевают; доломит и известняк предварительно дробят и смалывают и т.д.

Подготовка песков. Используемые в стекловарении пески обычно подвергают обработке: обогащению, сушке и просеву.

Процесс обогащения состоит в обезжелезивании песка, т.е. удалении из него железистых примесей или уменьшения их содержания до необходимых параметров. Включения железа в песке могут быть разнообразных видов: это глинистые примеси, примеси легких и тяжелых железистых минералов, поверхностных пленок, а также скоплений внутри кварцевого зерна песка. Гравитационный метод обогащения песка основан на разделении частиц минералов в водной или воздушной среде по их удельному весу. Флотационный метод обогащения песков состоит в разделении минералов, смачиваемых и не смачиваемых водой; при засасывании в пульпу пузырьков воздуха минералы, поверхность которых не смачивается, прилипают к пузырькам и вместе с ними всплывают вверх, т.е. флотируются (рис. 10).

Минерализованные воздушные пузырьки всплывают и увлекают вредные примеси в пену, которая в дальнейшем легко отделяется от песка. Для образования устойчивых пузырьков в пульпу вводят реагенты;в качестве реагентов может использоваться, например, сульфатное мыло. Флотооттирочный метод обогащения песков включает в себя три процесса: флотацию, оттирку пленки и промывку. Оттирка основана на взаимном трении зерен песка в водной среде; при трении друг о друга пленка гидроокислов железа, имеющая меньшую твердость по сравнению с кварцем, оттирается. Метод электромагнитной сепарации основан на способности различных минералов по-разному притягиваться магнитом. Для обогащения песков методом электромагнитной сепарации в стекольной промышленности применяют магнитные сепараторы; для удаления из сырьевых материалов аппаратурного железа применяют дисковые, индукционно-роликовые и барабанные сепараторы. Магнитную сепарацию проходят пески, предназначенные для производства высококачественного бесцветного стекла, особенно свинцового хрусталя.

Сушка песка необходима для доведения сырья до нужной кондиции. Влажный песок, поступающий с места добычи или прошедший процесс обогащения, трудно поддается перемешиванию с другими компонентами шихты, он плохо пересыпается, комкуется и т.д.;сушат песок в сушильных барабанах. Температура сушки песка 700-800 градусов С.

Просеиванию подвергаются все без исключения материалы, применяемые при подготовке шихты. При просеивании удаляются крупные зерна и включения.

Подготовка известняка, доломита и мела заключается в дроблении, сушке, помоле и просеве.

Дробление состоит в измельчении материалов до кусков размером 2-3 см. Это делается для облегчения их дальнейшей обработки – помола и сушки.

Сушка известняка, доломита и мела производится в сушильных барабанах при температуре 400-450 градусов С (при более высоких температурах они будут разлагаться).

Помол является следующим этапом подготовки материалов к стекловарению.

Просеивание известняка, доломита и мела производится на том же оборудование, что и просеивание песка.

Подготовка сульфата натрия сводится к сушке, помолу и просеву. Сушат сульфат натрия в сушильных барабанах при температуре 650-700 градусов С. Помол производят в молотковых мельницах. Просев производят аналогично с другими материалами. Ввиду того, что поступающий на производство сульфат натрия имеет непостоянный химический состав, его подвергают усреднению.

Прочие сырьевые материалы подвергаются аналогичной обработке.

Приготовление шихты

Шихта – это однородная смесь предварительно подготовленных и отвешенных по заданному рецепту; шихта должна быть однородной, соотношение сырьевых материалов в ней должно быть одинаковым и соответствовать заданному составу. Основными условиями получения правильно подготовленной шихты являются применение обогащенных и подготовленных материалов, точная дозировка, тщательное перемешивание до полной однородности, подача и загрузка, исключающая возможность ее расслаивания. Рекомендуемая влажность шихты – 2-7%.

Сырьевые материалы перемешивают в специальных смесителях. Наибольшее распространение в производстве сортовой посуды получили контейнерные и тарельчатые смесители. Контейнерные смесители исключают операцию выгрузки шихты. Их применяют при небольшом объеме производства, к примеру, при варке окрашенных стекол в горшковой печи или варке свинцового хрусталя. Но наибольшее распространение в производстве сортовой посуды имеют тарельчатые смесители.

Гранулирование шихты производят с целью сохранения ее однородности при транспортировке, загрузке в печь и ускорении процесса стекловарения. В результате гранулирования устраняется пыление шихты, а также расслаивание, ускоряется провар, улучшается качество стекломассы. Технология гранулирования сводится к получению гранул достаточной прочности и необходимого размера. В качестве связующего используется жидкое стекло или вода. Для получения гранул используют барабанные, тарельчатые или другие грануляторы.

Контроль качества заключается в своевременной проверке качества шихты и обнаружении нарушений при ее приготовлении. Готовая шихта контролируется на соответствие заданному химическому составу, влажности, однородности, гранулометрическому составу, а также на комкование. В смену проводят один полный анализ и четыре на определение щелочности и нерастворимого остатка.

Источник

Вспомогательные сырьевые материалы

Ускорители. Для ускорения варки стекла применяют соединения фтора и хлора, а также нитраты натрия, калия, бария и аммонийные соли, способствующие появлению жидкой фазы при более низких температурах и тем самым увеличению скорости процесса силикатообразования. Шихта с добавкой 1 % фтора при 1450°С проваривается в два раза быстрее, чем шихта без фтора.

Кремнефтористый натрий Na₂SiF₆ — отход химических производств, сильно летуч, токсичен. Вводят в состав шихты из расчета 03 — 0,5 % фтора сверх основного состава стекла. Наряду с положительными факторами применение фторидов вызывает ряд отрицательных явлений. Фториды усиливают разрушение огнеупорных материалов стекловаренных печей и вследствие большой летучести вместе с дымовыми газами выделяются в окружающую среду. В связи с этим при использовании фторидов необходимо учитывать не только экономические предпосылки, но и охрану окружающей среды.

Хлористый натрий NaCl (поваренную соль) вводят в состав шихты от 1,5 до 3 % ее массы. Как и фториды, NaCl сильно летуч. В процессе стекловарения теряется по массе от 30 до 35 % хлорида.

Осветлители. Осветлители вводят в шихту для того, чтобы способствовать освобождению стекломассы от видимых пузырей, т. е. ее осветлению. Этим ускоряют процесс стекловарения.

Действие осветлителей заключается в том, что при нагревании они разлагаются с выделением большого количества газообразных продуктов. Улетучиваясь из стекломассы, они способствуют удалению из нее и других газов (пузырей).

Количество осветлителя, вводимого в стекломассу, % от массы шихты:
NH₄NO₃. 2,5
NH₄Cl. 2,5
(NH₄)₂SO₄. 0,5-3,0
NaCl. 0,5—1
Na₂SO₄. 0,5—1
NaNO₃. 1—1,5
Обесцвечиватели. Обесцвечиватели вводят в стекломассу, чтобы устранить нежелательные сине-зеленые или желто-зеленые оттенки, которые стекломасса приобретает из-за примесей железа в сырьевых материалах.

Стекло обесцвечивают химическим и физическим способами.

Обесцвечиватели для химического обесцвечивания. Закисное железо FеО сильнее закрашивает стекло, чем окисное Fe₂O₃. Интенсивность окраски зависит от общего содержания в стекле оксидов железа. При производстве многих видов изделий из стекла такая окраска не допускается, поэтому для ее устранения и применяют обесцвечивающие материалы.

Сущность химического обесцвечивания стекла состоит в том, чтобы перевести при образовании стекла закисную форму железа в окисную. С этой целью и используют такие сырьевые материалы, которые при нагревании разлагаются с выделением свободного кислорода. Наличие кислорода является непременным условием для успешного протекания основной реакции обесцвечивания:
2FeO + 1/2O₂=Fe₂O₃

Для химического обесцвечивания используют следующие материалы.

Трехокись мышьяка As₂O₃ при нагревании (при сравнительно низкой температуре) поглощает кислород, превращаясь в пятиокись As₂O₅. Затем уже при высоких температурах (близких к температурам осветления стекломассы) пятиокись разлагается на трехокись As₂O₃ с выделением свободного кислорода O₂, который и обеспечивает химическое обесцвечивание.

Для обесцвечивания стекла As₂O₃ рекомендуется вводить 0,3 — 0,5%.

Селитра NaNO₃ разлагается с выделением кислорода уже при температурах 400° С. Ее рекомендуется вводить совместно с As₂O₃: 0,3% трехокиси мышьяка, 1—1,5% селитры.

Сульфат натрия Na₂SO₄ разлагается при высоких температурах с частичным выделением кислорода.

Двуокись церия CeO₂ при высокой температуре разлагается с выделением кислорода: 2 CeO₂ = Ce₂O₃+ 1/2 O₂.

Обесцвечиватели для физического обесцвечивания. Сущность физического обесцвечивания состоит в том, что в стекломассу вводят вещества (обесцвечиватели), которые окрашивают стекло, в цвет, дополнительный к существующему, как бы накладывают один цвет на другой. Цвета подбирают таким образом, чтобы уменьшить интенсивность окраски стекла. Однако хотя интенсивность окраски при этом уменьшается, в то же время понижается общая светопрозрачность. В качестве обесцвечивателей используют соединения марганца, селена, кобальта, никеля и редкоземельных элементов.

Окись марганца Mn₂O₃ придает стеклу фиолетовый цвет, который дополняет желтую окраску стекла от действия окиси железа.

Селен Se применяют в виде металлического селена или селенистонатриевой соли Na₂SeO₃. В качестве обесцвечивателя он сообщает стеклу большую прозрачность, чем другие окислители. Особенно эффективно его применение совместно с окисью кобальта.

Закись никеля NiO придает стеклу дополнительный бледно-фиолетовый цвет, используют ее в основном при производстве калиевых и свинцовых стекол.

Окись кобальта CoO придает стеклу дополнительный синий цвет. Ее чаще используют совместно, с закисью никеля и селеном.

Двуокись церия CeO₂, окись неодима Nd₂O₃, окись празеодима Pr₂O₃ — резкоземельные материалы, которые наиболее часто используют для обесцвечивания.

Источник

Красители, обесцвечиватели и глушители

Красители, обесцвечиватели и глушители

Красители. Красители входят в группу вспомогательных материалов. Обычно в качестве красителей используют различные соединения металлов; эти соединения распределяются в стекле на ионном, молекулярном и коллоидном уровнях.

К молекулярным относятся те красители, которые при введении в стекломассу растворяются в ней. Окраска таких стекол не изменяется при повторной тепловой обработке. К этой группе красителей относятся главным образом окислы тяжелых металлов: марганца, кобальта, никеля, урана, хрома и др.

К коллоидным красителям относятся те, которые при введении в стекломассу равномерно распределяются в виде мельчайших коллоидных частиц; к ним относятся соединения серебра, золота, меди, селена и др.

Соединения марганца в виде окиси марганца или перекиси марганца придают стеклу различные оттенки фиолетового цвета; в качестве исходного сырья используют пиролюзит и марганцовокалиевую соль.

Соединения кобальта придают стеклу синий цвет; чаще всего для этого используется закись кобальта, являющуюся сильным красителем, поэтому ее вводят в стекломассу в весьма небольших количествах. Закись кобальта является стойким красителем, на нее не влияют условия варки стекла.

Соединения хрома придают стеклу зеленый цвет; в качестве красителей используется окись хрома, хромокалиевая соль и хромонатриевая соль.

Соединения железа в зависимости от его вида придают различную окраску стеклу. Закись железа окрашивает стекло в сине-зеленый цвет; окись железа дает желтый или коричневый, а в смеси с углем и серой – в оранжевый свет; смесь окиси и закиси железа придают стеклу зеленый цвет.

Соединения никеля окрашивают стекло в красно-фиолетовый цвет; для этого используется закись никеля, окись никеля и гидрат закиси никеля.

Соединения урана придают стеклу желто-зеленый цвет; для придания желто-зеленого цвета используется закись урана, треокись урана и натриевая соль урановой кислоты.

Окись меди окрашивает стекло в зеленовато-голубой цвет.

В качестве красителей при производстве сортовых стекол применяются окислы редкоземельных элементов. Чаще других используется двуокись церия, дающая золотисто-желтый цвет; окись празеодима окрашивает стекло в зелено-золотистый цвет; окись неодима окрашивает стекло в пурпурно-красный цвет.

Соединения серебра придают стеклу золотисто-желтый цвет; в качестве красителей обычно используют азотнокислое серебро.

Соединения золота окрашивают стекло от нежно-розового до темно-красного цвета (так называемый золотой рубин); в качестве красителя чаще всего применяют хлорное золото, содержащее 4,96% чистого золота; розовую окраску стекла получают уже при введении 0,01% металлического золота, а для получения темно-красного цвета (золотого рубина) вводят 0,02% золота.

Закись меди в восстановительных условиях варки придает стеклу ярко-красный цвет (медный рубин), а в окислительных условиях варки окрашивает стекло в синий цвет.

Обесцвечиватели. Обесцвечиватели вводят в стекломассу для устранения нежелательного сине-зеленого или желто-зеленого цвета стекла, который придают ему соединения железа, присутствующие в сырьевых материалах.

Закисная форма железа окрашивает стекло в десятки раз сильнее, чем окисная. Для обесцвечивания стекла при его образовании необходимо перевести закисную форму железа в окисную. Для этого применяют такие сырьевые материалы, которые при нагревании разлагаются с выделением свободного кислорода. Наличие кислорода является непременным условием успешного протекания основной реакции обесцвечивания.

В качестве обесцвечивателей применяют перекись мышьяка, селитру, сульфат натрия, двуокись церия и др. Наиболее часто для химического обесцвечивания стекла применяются комбинации оксида мышьяка: трехокись мышьяка при нагревании при сравнительно низкой температуре поглощает кислород, превращаясь в пятиокись азота; затем – уже при высоких температурах, близких к температурам осветления стекломассы – пятиокись разлагается на трехокись с выделением свободного кислорода, который и обеспечивает протекание реакции обесцвечивания. Для обесцвечивания стекла таким способом достаточно ввести в стекломассу 0,3-0,5% трехокиси мышьяка.

Селитра разлагается с выделением кислорода уже при температуре 400 градусов С; ее вводят совместно с трехокисью мышьяка.

Соединения мышьяка ввиду их большой ядовитости часто заменяют оксидом сурьмы.

В качестве химического обесцвечивателя применяю также оксид церия. Двуокись церия разлагается при высокой температуре с выделением кислорода. Оксид церия является весьма эффективным обесцвечивателем, к тому же его применение исключает использование ядовитых соединений мышьяка и сурьмы.

Физическое обесцвечивание состоит в том, что в стекломассу вводят вещества, которые окрашивают стекло в цвет, дополнительный к существующему, т.е. как бы накладывают один цвет на другой. Подбор цветов ведется таким образом, чтобы уменьшить интенсивность окраски стекла, при этом с уменьшением интенсивности окраски стекла снижается общая светопрозрачность стекла. В качестве физических обесцвечивателей используют оксиды марганца, кобальта, никеля, неодима и эрбия, элементарный селен.

Глушители. Для придания стеклу светорассеивающих свойств в стекломассу вводят глушители. Так называемые глушеные стекла широко применяются в светотехнике: стеклянные абажуры, колпаки и т.д. В качестве глушителей обычно применяются фтористые или фосфорнокислые соединения.

Соединения фтора вводятся через фторид кальция, камнефторид натрия, криолит и хиолит. Соединения фосфора применяются в виде костной муки, фосфата кальция, кислой фосфорнонатриевой соли, апатита.

Заглушенность в стеклах достигается также за счет кристаллизации определенных соединений, а также введением в сваренную стекломассу тугоплавких соединений или пузырьков воздуха.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Источник

Стекло и его свойства. Сырьевые материалы для стекловарения. Приготовление шихты (5 стр.)

Малосвинцовый хрусталь – хрустальное стекло, содержащее от 18 до 24% оксида свинца, с показателем преломления не менее 1,530 и плотностью не менее 2400 кг/м куб.

Свинцовый хрусталь – хрустальное стекло, содержащее от 24 до 30% оксида свинца, с показателем преломления не менее 1,545 и плотностью не менее 2900 кг/м куб.

Высокосвинцовый хрусталь – хрустальное стекло, содержащее 30% и более оксида свинца, с показателем преломления более 1,545 и плотностью более 2900 кг/м куб.

Бариевый хрусталь – хрустальное стекло, содержащее не менее 20% оксида бария и оксиды щелочноземельных металлов, с показателем преломления не менее 1,530 и плотностью не менее 2700 кг/м куб.

Цветное стекло – прозрачное или непрозрачное, способное пропускать волны определенной длины или диффузно рассеивать свет и содержащее красители, глушители или их смеси.

Сортовые изделия классифицируют по назначению, способам выработки, сложности конфигурации, размерам и вместимости, способам декорирования.

По назначению изделия подразделяются на посуду и декоративные изделия. В ассортиментной структуре сортовой посуды наибольшая доля приходится на стаканы, затем идут изделия на ножке, остальное представлено вазами для цветов, наборами для сервировки стола, салатниками, конфетницами и т.п.

По способам выработки изделия бывают ручного, механизированного выдувания, прессованные, прессовыдувные, сочлененные (многостадийной выработки), центрифугированной выработки, моллированные, из накладного стекла.

По сложности конфигурации выделяют изделия с сосудом простой и сложной конфигурации; на воронкообразной, прямой, фигурной ножке; с утолщенным дном, с заливом; изделия на поддоне, рюмочные на массивной ножке.

По размерам и вместимости изделия классифицируются на мелкие, средние, крупные и особо крупные.

Мелкие изделия имеют высоту и диаметр (или длину) до 140 см включительно и вместимость до 100 см куб. Соответствующие показатели для средних изделий – свыше 150 до 240 см и свыше 105 до 500 см куб, для крупных – свыше 250 до 340 см и свыше 510 до 1500 см куб и для самых крупных изделий – свыше 350 см и свыше 1500 см куб.

По способам декорирования изделия классифицируют на декорированные в горячем и холодном состояниях. К декорированным в горячем состоянии относятся изделия свободного выдувания (гутные), изделия с орнаментом, оптическим эффектом, наводкой, рельефами, газовыми и инородными включениями, «кракле». К декорированным в холодном состоянии относятся изделия с плоской и с алмазной гранью, с матовой шлифовкой, гравированные, с пескоструйной обработкой, декорированные травлением, поверхностными покрытиями : роспись, трафаретная печать, распыление, переводные картинки.

Сырьевые материалы, применяемые в стекловарении

Сырьевые материалы

Сырьевые материалы, используемые для производства стеклоизделий, условно подразделяются на две группы: главные и вспомогательные.

К главным сырьевым материалам относятся вещества, с которыми в стекломассу вводятся кислотные, щелочные и щелочноземельные окислы; они образуют основу стекла и определяют его основные физико-химические свойства.

К вспомогательным сырьевым материалам относятся вещества, способствующие ускорению варки стекла, улучшению качества стекломассы, изменению характеристик стекла – это ускорители варки, окислители и восстановители, глушители, красители и обесцвечиватели.

В стеклоделии используются как природные (кварцевый песок, доломиты, нефелины, полевые шпаты, известняки), так и синтетические материалы – сода, поташ, свинцовый сурик и глет, красители и т.п.

К сырьевым материалам предъявляется ряд требований, касающихся постоянства химического и зернового состава, однородности, влажности и содержания в них нежелательных примесей. Колебания химического состава сырья негативно сказываются на однородности стекла, поэтому в таких случаях необходимо корректировать состав шихты.

Высокие требования предъявляются к сырьевым материалам по допустимому содержанию вредных примесей, главным образом окрашиваемых окислов. Окислы железа, содержащиеся в песке и других сырьевых материалах, значительно ухудшают прозрачность стекла и придают ему неприятный желто-зеленый цвет. В зависимости от видов стекла устанавливаются различные допустимые пределы содержания окислов железа в сырьевых материалах.

Значительную роль играет также постоянство зернового состава шихты, например, шихта, состоящая из окатанных зерен песка, более склонна к расслаиванию, чем шихта, состоящая из пластинчатых остроугольных зерен.

Качество сырьевых материалов (химический и гранулометрический составы, примеси и т.п.) регламентируются соответствующими стандартами и техническими условиями, которые периодически пересматриваются и уточняются.

Сырье для введения в стекломассу кислотных окислов

Двуокись кремния (кремнезем). Основным материалом для введения двуокиси кремния является кварцевый песок (однако используются также кварциты и горный хрусталь, как правило в производстве оптического и кварцевого стекла). Качество песков оценивают по их химическому и зерновому составам. Главное требование: максимально высокое содержание кремнезема и минимальное содержание окрашивающих примесей. В производстве свинцового хрусталя применяются обогащенные кварцевые пески высшего сорта с содержанием 0,01-0,02% оксидов железа.

Борный ангидрит. Окись бора широко применяется при производстве химико-лабораторной посуды, термостойких и ряда специальных стекол и стекловолокна. Исходные материалы для введения борного ангидрита – борная кислота и бура, исходя из состава в стекло вместе с бурой вводится окись натрия.

Введение в состав стекла незначительно количества оксида бора (до 2%) содействует облегчению варки и осветлению стекла, позволяет снизить температуру варки, улучшить физико-химические данные стекла. Для введения оксида бора применяется борная кислота, бура и борат кальция.

Сырье для введения в стекломассу щелочных окислов

Окись натрия. Наряду с кремнеземом окись натрия – одна из важнейших составных частей стекла. Окись натрия ускоряет стеклообразование и снижает температуру варки стекла, облегчает процесс осветления. В состав стекла окись натрия вводится посредством кальцинированной соды и сульфата натрия. Кальцинированная сода – это углекислый натрий; различают безводную, или кальцинированную, соду и кристаллическую соду. В стекловарении кристаллическую соду не применяют, так как она содержит слишком много воды; в производстве стекла используют главным образом кальцинированную соду. Сульфат натрия – это натриевая соль серной кислоты; различают два вида сульфата – природный и искусственный. В стеклоделии используют преимущественно природный сульфат натрия.

Основными материалами для ввода в стекло оксида натрия являются карбонат натрия (сода), сульфат и нитрат натрия (селитра). Сульфат натрия используется в производстве сортовых стекол в небольших количествах в качестве ускорителя варки и осветлителя. Введение окиси натрия через сульфат при варке хрустальных и цветных стекол нежелательно из-за образования интенсивно красящих сульфидов металлов.

Окись калия. Окись калия воздействует на многие свойства стекла аналогично окиси натрия, но при этом у нее имеются свои особенности, к примеру, окись калия больше повышает вязкость стекла, особенно в области формования, Окись калия способствует улучшению колера стекла, придает изделию лучший товарный вид, поэтому ее чаще используют вместо окиси натрия при производстве сортовых, особенно хрустальных стекол. Небольшие добавки иногда используют и в производстве листового стекла.

В качестве сырьевых материалов для введения окиси калия используют в основном поташ. Поташ различают кристаллический и кальцинированный. В производстве стекла применяют главным образом кальцинированный поташ; для введения оксида калия применяется также нитрат калия (селитра) как окислитель для введения окиси калия.

Сырье для введения в стекломассу щелочноземельных окислов

Окись кальция. Для введения окиси кальция в стекло чаще всего используют известняк, мел, реже мрамор.

Оксид кальция, ускоряя реакции силикатообразования, способствует облегчению варки и осветлению, улучшает выработочные свойства стекла, повышает его химическую устойчивость. Оксид кальция вводится обычно через карбонат кальция; для введения оксида кальция в составы высококачественных стекол рекомендуется использование бората кальция.

Окись магния. Окись магния вводят в состав стекломассы преимущественно через доломит, иногда через доломитизированный известняк или магнезит. Доломит представляет собой двойную соль карбоната кальция и магния, таким образом при его применении в состав стекломассы одновременно вводятся окислы кальция и магния, что очень ценно при производстве оконного и полированного стекол. Природные доломиты всегда содержат примеси кремнезема, глинозема и железа. Постоянство состава и минимальное содержание вредных примесей – соединений железа – имеет большое значение для производства высококачественных стеклоизделий.

Щелочноземельные окислы входят в состав большинства промышленных стекол. Они придают стеклам ценные физико-химические свойства – повышают термическую и химическую устойчивость, увеличивают механическую прочность.

5. Сырье для введения в стекломассу окиси алюминия.

Источник