Hoa hoc,hoa ly silicat

Vẻ bên ngoài: Trên bề mặt đập vỡ của chúng xuất hiện nhiều cạnh nhỏ, chóp nhỏ và lấp lánh • Về cấu tạo: Các tiểu phân sắp xếp trật tự trong toàn bộ tinh thể. Theo hƣớng bất kỳ, tính đối xứng, tuần hoàn của các phần tử xảy ra trong toàn bộ không gian có trật tự xa.

HĨA HỌC VÀ HĨA LÝ SILICAT Hồ Thị Ngọc Sương Mở đầu Silicat gì? Sản phẩm silicat? NỘI DUNG CHƢƠNG TRÌNH Chương • Silicat trạng thái tinh thể Chương • Các silicat trạng thái vơ định hình Chương • Các silicat trạng thái phân tán cao Chương • Cơ sở lý thuyết q trình nhiệt độ cao Chương • Biểu đồ pha hệ cấu tử Chương • Biểu đồ pha hệ hai cấu tử Chƣơng ( Tiết) SILICAT Ở TRẠNG THÁI TINH THỂ 1.1 Đặc trƣng vật chất trạng thái tinh thể 1.2 Cách xếp phần tử tinh thể, bán kính ion, số phối trí 1.3 Đơn vị cấu trúc silicat tứ diện [sio4]4- 1.1 Đặc trƣng vật chất trạng thái tinh thể ĐK thường, vật chất tồn trạng thái nào? 1.1.1 Khái niệm tinh thể Tinh thể gì? Các bạn biết tinh thể 1.1.1 Khái niệm tinh thể Tinh thể • Vẻ bên ngồi: Trên bề mặt đập vỡ chúng xuất nhiều cạnh nhỏ, chóp nhỏ lấp lánh • Về cấu tạo: Các tiểu phân xếp trật tự tồn tinh thể Theo hƣớng bất kỳ, tính đối xứng, tuần hồn phần tử xảy tồn khơng gian có trật tự xa 1.1.1 Khái niệm tinh thể Tinh thể • Tính chất: - Có nhiệt độ nóng chảy định - Có tính dị hướng • Liên kết tinh thể: - Liên kết ion - liên kết cộng hóa trị… - khó bị nén ép, khơng bị biến dạng theo bình chứa Ví dụ? 1.1.1 Khái niệm tinh thể 1.1.1 Khái niệm tinh thể Vơ định hình • Vẻ bên ngồi: Trên bề mặt đập vỡ chúng nhẵn, khơng phẳng mà cong • Về cấu tạo: Khơng theo quy luật nào, đối xứng khơng gian hẹp  có trật tự gần 2.4 XU HƯỚNG KẾT TINH TỪ PHA THỦY TINH Với oxit, khả tạo thủy tinh phụ thuộc kích thước ion số phối trí ion Chất lỏng kiểu Bernal dễ tạo thủy tinh bền Chất lỏng kiểu Stuwart tạo thủy tinh Chất lỏng kiểu Frenkel khơng tạo thủy tinh, chúng dễ kết tinh 2.4.1 Tạo mầm phát triển mầm Q trình kết tinh chia làm hai giai đoạn: tạo mầm phát triển mầm Tạo mầm: Phát triển mầm: Bước tạo Bước phát triển tinh thể thành tinh thể thực thụ ( khơng tự phân rã) 2.4.1 Tạo mầm phát triển mầm Kết tinh đồng thể  Các ngun tử phân tử hình thành ngẫu nhiên  Coi tinh thể hình cầu có bán kính r  r* kích thước chuẩn  Nếu r< r* : Chỉ mầm tinh thể, khơng phát triển thành tinh thể  Nếu r> r*: thuận lợi lượng để phát triển thành tinh thể thực, gọi tâm kết tinh  Q trình kết tinh tự nhiên: tạo đa tinh thể tinh thể dạng 2.4.1 Tạo mầm phát triển mầm Kết tinh dị thể Tinh thể phát triển từ bề mặt bình chứa, tạp chất dạng tinh thể tạo bề mặt dị thể Thúc đẩy q trình tạo mầm nhanh chóng Thuận lợi đồng thể mặt lượng, mầm nhanh chóng phát triển vượt kích thước chuẩn để phát triển thành tinh thể 2.4.2 Sự phát triển1 tinh thể kết tinh có điều khiển Để tạo sản phẩm kết tinh theo u cầu kỹ thuật điều khiển q trình kết tinh - Sản phẩm dạng đa tinh thể ( gốm thủy tinh, men kết tinh) - Sản phẩm đơn tinh thể u cầu: - Cần thành phần hóa phù hợp - Thiết bị đặc biệt bảo đảm chế độ phù hợp 2.4.2 Sự phát triển1 tinh thể kết tinh có điều khiển Các sản phẩm từ kết tinh có điều khiển Gốm thủy tinh Men kết tinh Đơn tinh thể Thủy tinh hóa đất Gốm thủy tinh Vật liệu đa tinh thể, kết tinh tồn khối Kết tinh có điều khiển từ pha thủy tinh Hạt mịn, khơng lỗ xốp  bền cao Gốm thủy tinh Chế độ điều khiển kết tinh tiến hành theo phương pháp: o Phương pháp hai gia đoạn: - Lưu nhiệt tạo số mầm cực đại - Lưu nhiệt tăng tốc độ phát triển tinh thể cực đại o Phương pháp giai đoạn: Chọn nhiệt độ tối ưu lưu nhiệt độ Men kết tinh Men: - Là lớp thủy tinh mỏng (0,3 -0,4mm) phủ bề mặt gốm sứ - Mục đích bảo vệ trang trí sản phẩm Men kết tinh: - Là loại men đặc biệt - Hoa văn trang trí men tinh thể kết tinh từ pha thủy tinh men sở - Kết tinh phần, tạo hoa văn trang trí Men kết tinh Cấu tử tạo tinh thể: ZnO, TiO2 , MgO +ZnO: Cho tinh thể lớn, kéo dài khoảng biến mềm, giúp tinh thể kết tinh thuận lợi + MgO: Kích thước tinh thể lớn + TiO2: Có kích thước nhỏ hơn, hình kim + ZnO, TiO2  Pha tinh thể willemite ZnO, MgOPha tinh thể zincite (Zn, Mg)O Men kết tinh Tăng cường q trình kết tinh  sử dụng chất khống hóa: TiO2, ZrO2, NaF, P2O5, ZnO, Ag, Au, Cu, Pt Tăng cường hiệu trang trí, dùng oxit màu như: CoO, NiO, CuO, V2O5, Fe2O3 Men kết tinh Đơn tinh thể Tinh thể thực quan sát từ cỡ nm  10μm Sau kết tinh theo hướng khác tạo đa tinh thể  Cần điều khiển kết tinh tạo đơn tinh thể Phương pháp: - Kỹ thuật ni đơn tinh thể - Kỹ thuật kết tinh từ pha lỏng - Phương pháp nóng chảy vùng Thủy tinh hóa đất Thủy tinh alumino silicat tổng hợp nhiệt độ thấp Vât liệu tạo thành nhanh Độ bền thấp Là loại vật liệu xốp, cấu trúc vơ định hình với vi tinh thể khoảng – nm Thủy tinh hóa đất Chúng có khả kết dính với kết dính với vật liệu thủy tinh, gốm kim loại( VL vơ định hình) Là loại vật liệu tạo xu hướng sử dụng chất kết dính vơ Thân thiện với mơi trường, khơng thải CO2 vào khí [...]... Cấu trúc các hợp chất silicat tinh thể Các nhóm cấu trúc silicat  Orthosilicate: Tứ diện [SiO4]4- tồn tại độc lập  Diorthosilicate: Hai tứ diện [SiO4]4- liên kết với nhau  Silicate liên kết vòng: Vòng ba, vòng bốn, vòng sáu 1.3.1 Cấu trúc các hợp chất silicat tinh thể Các nhóm cấu trúc silicat  Silicate tạo xích, băng, lớp vơ hạn 1.3.1 Cấu trúc các hợp chất silicat tinh thể  Silicat cấu trúc khung:... [SIO4]41.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 • Cấu trúc các hợp chất silicat tinh thể • Các đa diện [SIO4]4- độc lập • Silicat cấu trúc tấm, lớp • Silicat cấu trúc khung 1 BẢN CỦA CÁC SILICAT 1.3 ĐƠN VỊ CẤU TRÚC CƠ LÀ TỨ DIỆN [SIO4]4- Tứ diện [SiO4]4- : Đơn vị cơ sở tạo nên tồn bộ khơng gian cấu trúc các hợp chất silicat 1.3 ĐƠN VỊ CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA CÁC SILICAT LÀ TỨ DIỆN [SIO4]4 Trong các hợp chất, [SiO4]4-... trúc các hợp chất silicat tinh thể • Về thành phần hóa: Ngồi SiO2 còn có ngun tố khác nhƣ Al, Mg, Ca… • Về cấu trúc: Ngồi các tứ diện [SiO4]4- còn có những nhóm cấu trúc thay thế đồng hình ([AlO4]5-, [BO4]5- )một phần [SiO4]4chênh lệch điện tích  có ion cân bằng điện tích mạng OH-, F- 1.3.1 Cấu trúc các hợp chất silicat tinh thể - [SIO4]4-:Đơn vị xây dựng lên mọi khơng gian cấu trúc silicat - Cách lk... mơ tả cấu trúc của silicat • Cấu hình phối trí dựa trên quan hệ bán kính cation và anion ( bảng 1.3) LỖ TRỐNG TRONG CẤU TRÚC LẬP PHƢƠNG và SỰ HÌNH THÀNH CERAMIC  Các anion tạo cấu trúc lập phương -các lỗ trống giữa các tứ diện (của cấu trúc lập phương) hoặc -bát diện (của cấu trúc lập phương tâm mặt) Các cation đi vào lỗ trống tạo cấu trúc ceramic 1.3 ĐƠN VỊ CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA CÁC SILICAT LÀ TỨ DIỆN... độc lập hoặc liên kết với nhau qua đỉnh, đường, mặt cấu trúc vơ hạn hoặc hữu hạnhợp chất silicat rất phong phú  Các tứ diện [SiO4]4- có thể liên kết với nhau (Si – O – Si: oxy cầu) hoặc liên kết với cation khác (Si – O – Me : Oxy biến tính) mạng lưới cấu trúc trung hòa điện 1.3 ĐƠN VỊ CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA CÁC SILICAT LÀ TỨ DIỆN [SIO4]4 Hợp chất khác nhau, liên kết Si – O khác nhau: - Chiều dài lk... liên kết Si – O khác nhau: - Chiều dài lk Si – Obt ngắn hơn Si – Oc - Góc trong tứ diện Oc – Si – Oc bé hơn Obt – Si – Oc - Chiều dài lk Si – O ngắn nhất khi góc giữa tứ diện lớn nhất Cách viết cơng thức silicat - Theo thứ tự hóa trị oxit tăng dần, cuối cùng là SiO2 Ví dụ: K2O.Al2O3.6SiO2 - Theo thứ tự cation hóa trị 1, 2, 3… sau là Si và tổng số oxy Ví dụ: K2.Al2.Si6.O16 Các ký hiệu - 1 ∞ * +: Nối đa... băng, lớp vơ hạn 1.3.1 Cấu trúc các hợp chất silicat tinh thể  Silicat cấu trúc khung: - Tất cả các đỉnh đều tham gia liên kết - Trong cấu trúc còn có các tứ diện [AlO4]5-, [BO4]5-… Các nhóm cấu trúc silicat 1 1.3.2 Các đa diện [SIO4]4- độc lập - [SiO4]4- khơng liên kết trực tiếp với nhau, mà liên kết thơng qua ion kim loại khác - Chứa cation hóa trị 2, bán kính nhỏ hoặc trung bình nhƣ Mg2+ , Fe2+, ...Mở đầu Silicat gì? Sản phẩm silicat? NỘI DUNG CHƢƠNG TRÌNH Chương • Silicat trạng thái tinh thể Chương • Các silicat trạng thái vơ định hình Chương • Các silicat trạng thái phân... CÁC SILICAT LÀ TỨ DIỆN [SIO4]41.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 • Cấu trúc hợp chất silicat tinh thể • Các đa diện [SIO4]4- độc lập • Silicat cấu trúc tấm, lớp • Silicat cấu trúc khung BẢN CỦA CÁC SILICAT. .. 1.3.1 Cấu trúc hợp chất silicat tinh thể Các nhóm cấu trúc silicat  Orthosilicate: Tứ diện [SiO4]4- tồn độc lập  Diorthosilicate: Hai tứ diện [SiO4]4- liên kết với  Silicate liên kết vòng: