Химия и опазване на околната среда · 10 клас · урок 2 от 3

Стъкло, керамика, оптични влакна

Стъклото, керамиката и циментът са силикатни материали, които се получават от природни суровини при висока температура. Обикновеното стъкло се прави чрез стопяване на кварцов пясък (SiO2), сода и варовик; то няма определена температура на топене и при нагряване постепенно омеква. Керамиката (тухли, керемиди, фаянс, порцелан) се получава чрез изпичане на глина. Оптичните влакна са тънки нишки от много чисто кварцово стъкло, по които светлината пренася информация благодарение на пълното вътрешно отражение.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Суровини за обикновено стъкло: SiO2, Na2CO3 и CaCO3.
  • Кристалното стъкло съдържа оловен оксид и силно пречупва светлината.
  • Порцеланът се прави от каолин (чиста бяла глина).
  • Циментът се получава чрез изпичане на варовик и глина.
  • Оптичните влакна пренасят светлина чрез пълно вътрешно отражение.

Пример

Синьото стъкло се получава, като към стопилката се добави малко кобалтов оксид.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Как се наричат материалите и изделията от изпечена глина?
    • стъкло
    • пластмаса
    • бетон
    • керамика

    Отговор: керамика

    Тухлите, фаянсът и порцеланът са керамични материали.

  2. Какво се добавя към кварцовия пясък при производството на обикновено стъкло?
    • сяра и въглен
    • сода и варовик
    • сол и захар
    • глина и цимент

    Отговор: сода (Na2CO3) и варовик (CaCO3)

    Сместа се стопява и при охлаждане се получава аморфна маса.

  3. Как се нарича стъклото с оловен оксид, което силно пречупва светлината?
    • кристално (оловно) стъкло
    • кварцово стъкло
    • закалено стъкло
    • водно стъкло

    Отговор: кристално стъкло

    PbO повишава показателя на пречупване и блясъка.

  4. На какво явление се основава пренасянето на светлина по оптичните влакна?
    • пълно вътрешно отражение
    • поглъщане на светлината
    • разсейване на светлината
    • електромагнитна индукция

    Отговор: пълно вътрешно отражение

    Светлината се отразява от стените на влакното и не излиза навън.

  5. Кой материал се получава чрез изпичане на варовик и глина и смилане на продукта?
    • порцелан
    • цимент
    • гипс
    • стъкло

    Отговор: цимент

    Циментът се втвърдява при взаимодействие с вода.

  6. Кое вещество е основен компонент на кварцовия пясък?
    • CaCO3
    • NaCl
    • SiO2
    • Al2O3

    Отговор: SiO2

    Кварцовият пясък е главно силициев диоксид.

  7. Как се държи стъклото при нагряване?
    • Топи се при точна температура
    • Изгаря
    • Постепенно омеква
    • Не се променя

    Отговор: Постепенно омеква

    Стъклото е аморфно и няма точна температура на топене.

  8. Как се нарича чистата бяла глина, от която се прави порцелан?
    • Каолин
    • Варовик
    • Гипс
    • Мрамор

    Отговор: Каолин

    Порцеланът се получава при изпичане на каолин с кварц и фелдшпат.

  9. С кой оксид стъклото се оцветява в синьо?
    • Хромов(III) оксид
    • Оловен оксид
    • Калциев оксид
    • Кобалтов оксид

    Отговор: Кобалтов оксид

    Кобалтовите съединения дават синьо, а хромовите зелено оцветяване.

  10. Кой приблизителен състав има обикновеното (натриево-калциево) стъкло?
    • Na2CO3·CaCO3
    • Na2O·CaO·6SiO2
    • Чист SiO2
    • CaSO4·2H2O

    Отговор: Na2O·CaO·6SiO2

    Обикновеното стъкло се получава при стопяване на пясък, сода и варовик.

  11. За какво се използват основно оптичните влакна?
    • Пренос на информация
    • Отопление
    • Производство на стъкло
    • Пречистване на вода

    Отговор: Пренос на информация

    По оптичните влакна светлинни сигнали пренасят интернет, телефонни и телевизионни данни.

  12. Кое от изброените изделия е керамично?
    • Пластмасова чаша
    • Тухла
    • Стоманен пирон
    • Гумена топка

    Отговор: Тухла

    Тухлата се получава чрез изпичане на глина, т.е. е керамика.

  13. Защо стъклото няма определена температура на топене?
    • Съдържа вода
    • Аморфно е
    • Съдържа метал
    • Има йонна решетка

    Отговор: Аморфно е

    Стъклото е аморфно вещество без подредена кристална решетка, затова омеква постепенно.

  14. Защо кварцовото стъкло се използва за лабораторни съдове, които се нагряват силно?
    • Оцветено е
    • Евтино е
    • Издържа на рязко нагряване
    • Пропуска рентгенови лъчи

    Отговор: Издържа на рязко нагряване

    Кварцовото стъкло почти не се разширява при нагряване и не се пука при резки температурни промени.

  15. Колко грама SiO2 се съдържат в 478 g стъкло със състав Na2O·CaO·6SiO2? (Na = 23, Ca = 40, Si = 28, O = 16)
    • 60 g
    • 120 g
    • 240 g
    • 360 g

    Отговор: 360 g

    M = 62 + 56 + 6 · 60 = 478 g/mol; в 1 mol стъкло има 6 · 60 = 360 g SiO2.