Nguyín li u dùng s n xu t th y tinh chia lăm 2 nhóm: Nhóm ngun li u chính vă nhómệ ả ấ ủ ệ
ngun li u ph . Nhóm ngun li u chính g m câc h p ch t thiín nhiín ệ ụ ệ ồ ợ ấ ho c nhđn t o cóặ ạ
kh năng cung c p cho th y tinh câc ôxyt ki m, ki m th , ơxyt axit. Đó lă nh ng thănh ph n cả ấ ủ ề ề ổ ữ ầ ơ
b n đ t o ra câc lo i th y tinh đang đả ể ạ ạ ủ ượ ử ục s d ng r ng rêi trong th c t .ộ ự ế
Nhóm ngun li u li u ph g m câc h p ch t hóa h c cho văo th y tinh v i m c đíchệ ệ ụ ồ ợ ấ ọ ủ ớ ụ
t o cho th y tinh nh ng tính ch t đ c tr ng hay t o nh ng đi u ki n c n thi t cho công nghạ ủ ữ ấ ặ ư ạ ữ ề ệ ầ ế ệ
nh ch t nhu m mău, ch t gđy đ c, ch t kh b t …ư ấ ộ ấ ụ ấ ử ọ
Thơng thường lượng ngun li u ph trong ph i li u nh h n so v i lệ ụ ố ệ ỏ ơ ớ ượng nguyín li uệ
chia nguyín li u đ n u th y tinh thănh câcệ ể ấ ủ nhóm chính ph ph n năo có tính ch t qui ụ ầ ấ ước. Nhi u nguyín li u lă ph khi n u th y tinh thông thề ệ ụ ấ ủ ường nh ng khi n u th y tinh đ c bi t nóư ấ ủ ặ ệ
tr thănh chính. Ví d : Mu i c a axit phootphoric cung c p Pở ụ ố ủ ấ 2O5 lăm ch t gđy đ c cho th y tinhấ ụ ủ
thông thường nh ng l i lă nguyín li u ch y u đ n u câc lo i th y tinh phơtphat đ c bi t cóư ạ ệ ủ ế ể ấ ạ ủ ặ ệ
kh năng ch u tâc d ng phâ h y c a axit HF.ả ị ụ ủ ủ
Th c t đ n u th y tinh ngự ế ể ấ ủ ười ta thường s d ng câc lo i ngun li u : Cât, đâ vơi,ử ụ ạ ệ
trường th ch,đôlômit, sô đa, bo rat…vă trong nhi u trạ ề ường h p có c câc ơxyt tinh khi t.ợ ả ế
4.2 Nhóm ngun li u chínhệ
4.2.1 Ngun li u cung c p ơxyt axitệ ấNguyín li u cung c p SiOệ ấ 2 Nguyín li u cung c p SiOệ ấ 2
SiO2 lă ôxyt t o th y tinh. Do có s hình thănh vă liín k t c a câc t di n [SiOạ ủ ự ế ủ ứ ệ 4] v i nhauớ
mă khung th y tinh ủ c b n đơ ả ược hình thănh. Nó lă thănh ph n ch y u c a đa s câc th y tinhầ ủ ế ủ ố ủ
cơng nghi p thơng thệ ường. Nó cung c p cho th y tinh đ b n c , b n nhi t, b n hóa.ấ ủ ộ ề ơ ề ệ ề
Th y tinh công nghi p thông thủ ệ ường ch a t 50-80% SiOứ ừ 2 . Trong thiín nhiín thường g pặ
SiO2 dướ ại d ng tinh th nh cât th ch anh, quăczit , pha lí thiín nhiín; câc d ng vơ đ nh hình nhể ư ạ ạ ị ư
opan(SiO2.nH2O), trí pen, điatomit. Đ n u th y tinh ngể ấ ủ ười ta s d ng cât th ch anh.ử ụ ạ
Cât th chạ anh thường l nẫ nhi u t pề ạ ch t. Cóấ nh ng t pữ ạ ch t vôấ h i nhạ ư
Al2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O. Cịn nh ng t p ch t có h i chúng nhu m mău, chúng lăm gi m đữ ạ ấ ạ ộ ả ộ
th u quang c a th y tinh nhấ ủ ủ ư ôxyt s t, TiOắ 2, Cr2O3, MnO2… vă câc h p ch t h u cợ ấ ữ ơ …
Yíu c u cầ ơ b n đ i v i thănh ph n hóa c a cât lă hăm lả ố ớ ầ ủ ượng SiO2 ph i r t cao, lả ấ ượng t pạ
ch t, đ c bi t lă s t ph i r t nh . ấ ặ ệ ắ ả ấ ỏ
Theo Beyersdorfer lượng ôxyt s t cho phĩp trong cât nhắ ư sau:
Ôxyt TiO2 vă MnO2 ít khơng gđy mău nhưng kho ng 0,01-0.3% s lăm th y tinh có măuả ẽ ủ
văng. Ơxyt Crơm r t hi m th y trong thănh ph n cât nhấ ế ấ ầ ưng ôxyt năy gđy mău r t m nh. Lấ ạ ượng Cr2O3 kho ng 0,003% trong cât đ gđy th y tinh mău văng xanh.ả ủ ủ
Câc h p ch t h u cợ ấ ữ ơ trong cât ph i th t ít, đ c bi t lă cac bon. Khi n u th y tinh chì, câcả ậ ặ ệ ấ ủ
bon s kh Pbẽ ử 2+ → Pb gđy mău th y tinh.ủ
Kích thước h t cât vă thănh ph n h t có nh hạ ầ ạ ả ưởng r t nhi u đ n t c đ n u vă s hìnhấ ề ế ố ộ ấ ự
thănh khuy t t t c a th y tinh . Cât th ch anh t nhiín có kích thế ậ ủ ủ ạ ự ước h t t 0,1-2mm r t khó n uạ ừ ấ ấ
ho c n u không hoăn toăn. H t nh n u d vă nhanh nhặ ấ ạ ỏ ấ ễ ưng c h t ph i đ ng đ u. C h t khôngỡ ạ ả ồ ề ỡ ạ
Lo i th y tinh ạ ủ % ôxyt s tắ
Th y tinh quang h c vă lo i cho tia c củ ọ ạ ự
tím qua 0,01
Th y tinh pha líủ 0,015-0,02
Th y tinh t m ủ ấ 0,1-0,2
Th y tinh không mău ( dăy- m ng)ủ ỏ 0,3-0,5
đ ng đ u thì q trình hịa tan cũng khơng đ ngồ ề ồ đ u , d gđy b t, vđn, sa th ch. Cât quâ nh cóề ễ ọ ạ ỏ
nhược đi m d bay b i vă hay l n t p ch t s t. C h t thích h p cho lị n i lă 0,1-0,3mm; cho lòể ễ ụ ẫ ạ ấ ắ ỡ ạ ợ ồ
b lă 0,1-0,5mm. Ngoăi ra hình d ng h t cât cũng nh hể ạ ạ ả ưởng đ n ch t lế ấ ượng th y tinh . H t trịnủ ạ
khó n u hấ ơn h t s c c nh vă khi di chuy n ph i li u d b phđn l p.ạ ắ ạ ể ố ệ ễ ị ớ
Nguyín li u cung c p Bệ ấ 2O3
B2O3 lă ôxyt t o th y tinh, nó cung c p cho th y tinh đ b n cạ ủ ấ ủ ộ ề ơ, b n nhi t, b n hóa. ề ệ ề Ở
nhi t đ cao Bệ ộ 2O3 lăm gi m s c căng b m t vă đ nh t thu n l i cho quâ trình kh b t. Bả ứ ề ặ ộ ớ ậ ợ ử ọ 2O3
được dùng v i 2 m c đích:- Bớ ụ 2O3 lă m t trong nh ng thănh ph n chính c a th y tinh. Đó lă câcộ ữ ầ ủ ủ
lo i th y tinh borosilicat lăm câc thi t b ch u nhi t, câc d ng c quang h c.ạ ủ ế ị ị ệ ụ ụ ọ
B2O3 lă ch t tăng nhanh quâ trình n u. Thấ ấ ường dùng ~ 1%
B2O3 được cung c p t nhi u nguyín li u khâc nhau :T axit boric Hấ ừ ề ệ ừ 3BO3 ( 56,45% B2O3 vă
43,55% H2O). H3BO3 d ng v y ho c d ng tinh th bĩ không mău, d bay hạ ả ặ ạ ể ễ ơi vă d tan trongễ
nước, hơi đ c.Borax Naộ 2B4O7.10H2O d tan trong nễ ước, cung c p cho th y tinh đ ng th i 2 ôxytấ ủ ồ ờ
B2O3 vă Na2O.
B2O3 bay hơi cùng v i hớ ơi nước trong khí th i nín khi n u ph i li u có ch a h p ch t c aả ấ ố ệ ứ ợ ấ ủ
Bor ph i tính đ t n th t. Ph i li u th y tinh thông thả ộ ổ ấ ố ệ ủ ường bay hơi kho ng 3-5% Bả 2O3. Th yủ
tinh quang h c m t 5-8%Bọ ấ 2O3. Th y tinh Borosilicat m t 10-12% Bủ ấ 2O3. Lượng B2O3 bay hơi sẽ
ăn mòn v t li u ch u l a.ậ ệ ị ử
Nguyín li u cung c p Alệ ấ 2O3
Al2O3 có nh hả ưởng nh t đ nh đ n nhi u tính ch t c a th y tinh : ấ ị ế ề ấ ủ ủ
- Gi m v n t c vă kh năng k t tinh.ả ậ ố ả ế
- Có nh hả ưởng thu n l i đ n bi n thiín đ nh t theo nhi t đ .ậ ợ ế ế ộ ớ ệ ộ
- Tăng đ b n c b n hóa.ộ ề ơ ề
- V i m t lớ ộ ượng nh (ỏ ≤5%) s lăm cho quâ trình n u thu n l i .ẽ ấ ậ ợ
Nguyín li u hay dùng lă trệ ường th ch. Đ s n xu t th y tinh alumosilicat,ạ ể ả ấ ủ
alumoborosilicat vă câc s n ph m th y tinh khâc có hăm lả ẩ ủ ượng Al2O3 l n h n 5% ngớ ơ ười ta dùng ôxyt nhôm k thu t ( ỹ ậ >99% Al2O3) ho c hydrat nhôm Alặ 2O3.3H2O
4.2.2 Ngun li u cung c p ơxyt ki mệ ấ ềNguyín li u cung c p Naệ ấ 2O Nguyín li u cung c p Naệ ấ 2O
Cùng v i SiOớ 2, Na2O lă thănh ph n quan tr ng nh t c a th y tinh công nghi p. Đ a Naầ ọ ấ ủ ủ ệ ư 2O
văo h u h t câc tính ch t c a th y tinh nh tính ch t c h c, hóa h c … đ u gi m đi. Tuy v yầ ế ấ ủ ủ ư ấ ơ ọ ọ ề ả ậ
tâc d ng quan tr ng c a Naụ ọ ủ 2O lă ch nó gi i quy t đở ỗ ả ế ược nhi u khó khăn có tính ch t cơng nghề ấ ệ
nh h th p nhi t đ n u, tăng t c đ hòa tan câc h t cât, tăng t c đ kh b t do h th p đư ạ ấ ệ ộ ấ ố ộ ạ ố ộ ử ọ ạ ấ ộ
nh t c a th y tinh . Nguyín li u ch y u cung c p Naớ ủ ủ ệ ủ ế ấ 2O lă sô đa vă sulfat natri.
- Sơ đa có 2 lo i. Sơ đa k t tinh ( Naạ ế 2CO3.10H2O) vă sô đa khan Na2CO3 (nóng ch y ả ở
8500C). Khi đ t nóng sơ đa khan phđn h y thănh Naố ủ 2O vă khí CO2 tương ng v i 58,5% vă 41,5%.ứ ớ
Trong th c t ngự ế ười ta dùng sô đa khan đ n u th y tinh . Sô đa ng m nể ấ ủ ậ ước khơng thích h p vìợ
khi n u t o nhi u b t. Sô đa r t d hút m, ph i b o đ m n i khơ râo thơng gió.ấ ạ ề ọ ấ ễ ẩ ả ả ả ơ
- Sulfat natri Na2SO4 được dùng ch y u d ng khan (nóng ch y 884ủ ế ở ạ ả ở 0C, b t đ u phđnắ ầ
h y 1200-1220ủ ở 0C). Trong thănh ph n c a nó ch a 43,7% Naầ ủ ứ 2O vă 56,3% SO3. Khi dùng sulfat
natri đ n u th y tinh c n ph i dùng câc bon lăm ch t kh đ t o đi u ki n phđn h y Naể ấ ủ ầ ả ấ ử ể ạ ề ệ ủ 2SO4
thănh d ng sulfua d ph n ng h n. Câc bon đ a văo dạ ễ ả ứ ơ ư ướ ại d ng than c c, than g , v băo, mùnố ỗ ỏ