Publikácia v PDF formáte - Prírodovedecká fakulta - Univerzita ...

Publikácia v PDF formáte - Prírodovedecká fakulta - Univerzita ... Publikácia v PDF formáte - Prírodovedecká fakulta - Univerzita ...

22.10.2013 Views

147 Kremenný riečny piesok a drobný štrk s veľkosťou častíc menšou ako 5 mm, s čistotou pohybujúcou sa okolo hodnoty 99 hmot. % obsahu SiO2, sa používa v rôznych tepelných zariadeniach ako akumulátor tepelnej energie alebo predhrievacie médium. Táto aplikácia súvisí s vysokou tepelnou stabilitou kremeňa, jeho vysokou hustotou, vysokou tepelnou kapacitou a dobrou tepelnou vodivosťou. Kremenné zrná s rôznou veľkosťou častíc sa používajú v rôznych oblastiach priemyslu ako filtračný materiál. Kvalitné kremenné piesky sú predovšetkým hlavnou surovinou sklárskeho priemyslu. Sklo je homogénna tuhá látka, vznikajúca ochladením taveniny, ktorá ako hlavné východiskové zložky obsahuje kremenný piesok, uhličitan sodný, resp. uhličitan draselný, vápenec a oxidy alkalických kovov. Látky obsahujúce alkalické kovy výrazne znižujú teplotu tavenia kremeňa, na druhej strane však znižujú chemickú stabilitu skla. Túto nevýhodu čiastočne kompenzuje prítomnosť uhličitanu vápenatého (vápenca). Zvyčajnou zložkou skiel sú rôzne anorganické pigmenty, resp. látky, ovplyvňujúce farbu a iné optické vlastnosti skiel. Kremenný piesok nižšej kvality sa používa v stavebníctve, napríklad v omietkach, betóne, stavebných dielcoch, umelých stavebných kameňoch, ako brúsny a abrazívny materiál, pri výrobe porcelánu, farieb a filtračných materiálov. Kremenný piesok je zároveň hlavnou časťou odlievacích foriem v zlievarenstve. V keramike plní kremeň funkciu tzv. ostriva. Týmto termínom sa vo všeobecnosti označujú neplastické látky, ktorých prítomnosť v keramických zmesiach znižuje objemové a tvarové deformácie pri sušení. Sú to zvyčajne látky s nízkym stupňom interakcie s vodou. Prudkým zahriatím niektorých kyslých vulkanických skiel s vyšším obsahom vody (cca: od 5 až 10 hmot. %) na teplotu 950 až 1250 o C sa získava materiál s výrazne nižšou objemovou hmotnosťou, označovaný ako tzv. expandovaný perlit. Približne 15 násobné zväčšenie objemu, v porovnaní s pôvodným perlitom, je dôsledkom zvýšenia pórovitosti perlitu náhlym zvýšením tlaku vodných pár pri jeho zahriatí. Jeho výborné termoizolačné vlastnosti sa využívajú v rôznych typoch stavebných materiálov. U nás sa táto látka vyrába v závode v Lehôtke pod Brehmi, kde sa spracováva surovina pochádzajúca z erupcie našej najmladšej sopky Putikov vŕšok už takmer 50 rokov. Zníženie nasiakavosti expandovaného perlitu sa dosahuje jeho hydrofobizáciou silánmi alebo polysiloxánmi v plynnej fáze. Toto spracovanie môže okrem samotnej hydrofobizácie povrchu viesť aj k uzatvorenie pórov v blízkosti povrchu zŕn perlitu. Samotný neexpandovaný perlit sa využíva v metalurgii, zlievarenstve, ako filtračný materiál, aditívum do plastov a zároveň ako látka vhodná pre leštenie skla.

148 Rozsievková hornina diatomit sa v minulosti používala na stabilizáciu výbušniny trinitroglycerínu (glyceroltrinitrát). V súčasnosti sa používa najmä ako filtračný, sorpčný, abrazívny, koagulačný a termoizolačný materiál. Spolu s alginitom má aj iné aplikácie v poľnohospodárstve, lesnom a odpadovom hospodárstve. Z kremeňa sa vyrába kremík a karbid kremičitý. Priehľadné a čisté formy kremeňa bez optických defektov sa používajú pri výrobe meracích prístrojov, v optike a elektronike. Pri týchto aplikáciách sa využíva jeho priehľadnosť v ultrafialovej a infračervenej oblasti žiarenia, optická otáčavosť a piezoelektrické vlastnosti. Kremenné oscilačné zdroje sú najrozšírenejšou aplikáciou kremenných kryštálov. Používajú sa v hodinkách, spotrebnej elektronike, vojenskej technike a meracích prístrojoch. Amorfná forma oxidu kremičitého (kremenné sklo), sa oproti bežným typom skla vyznačuje veľmi nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti. Táto vlastnosť umožňuje z neho vyrábať produkty, ktoré môžu byť vystavené veľkým tepelným zmenám. Najčastejšie sú to rôzne chemické nádoby a aparatúry. Zároveň v dôsledku transparencie kremenného skla pre ultrafialové svetlo, možno z neho vyrábať reakčné nádoby pre fotokatalýzu. Surovinou pre výrobu kremenného skla je najčastejšie žilný kremeň. Kremenné sklo vysokej čistoty sa používa pre výrobu optických káblov a elektrických izolátorov. Povlaky a tenké filmy na báze SiO2 sú povrchovými vrstvami na veľkom počte optických a elektronických súčiastok, ako aj bežných spotrebných produktoch (napr. okuliaroch). Kremeň vysokej čistoty je východiskovou surovinou pre výrobu mimoriadne tvrdej látky, karbidu kremičitého SiC (karborundum). Vyrába sa v elektrických peciach zo zmesi kremenného piesku a koksu pri teplotách od 1600 do 2500 o C: SiO2 + 2 C → SiC + CO2 Táto látka je odolná voči korózii kyslíkom, pretože ju možno pasivovať zahriatím nad teplotu 1000 o C, v dôsledku čoho sa vytvára povrchová vrstva oxidu kremičitého, zabraňujúca ďalšej oxidácii tohto materiálu. SiC sa používa ako abrazívna látka, pre výrobu nástrojov pre strojárenstvo, prekurzor pre výrobu konštrukčnej keramiky a polovodičov. Tenké vrstvy SiC, ako aj SiC vysokej čistoty, sa však zvyčajne pripravujú depozíciou z plynnej fázy (CVD metódou) alebo rozkladom organických zlúčenín kremíka.

147<br />

Kremenný riečny piesok a drobný štrk s veľkosťou častíc menšou ako 5 mm, s čistotou<br />

pohybujúcou sa okolo hodnoty 99 hmot. % obsahu SiO2, sa používa v rôznych tepelných<br />

zariadeniach ako akumulátor tepelnej energie alebo predhrievacie médium. Táto aplikácia<br />

súvisí s vysokou tepelnou stabilitou kremeňa, jeho vysokou hustotou, vysokou tepelnou<br />

kapacitou a dobrou tepelnou vodivosťou. Kremenné zrná s rôznou veľkosťou častíc sa<br />

používajú v rôznych oblastiach priemyslu ako filtračný materiál.<br />

Kvalitné kremenné piesky sú predovšetkým hlavnou surovinou sklárskeho priemyslu.<br />

Sklo je homogénna tuhá látka, vznikajúca ochladením taveniny, ktorá ako hlavné<br />

východiskové zložky obsahuje kremenný piesok, uhličitan sodný, resp. uhličitan draselný,<br />

vápenec a oxidy alkalických kovov. Látky obsahujúce alkalické kovy výrazne znižujú teplotu<br />

tavenia kremeňa, na druhej strane však znižujú chemickú stabilitu skla. Túto nevýhodu<br />

čiastočne kompenzuje prítomnosť uhličitanu vápenatého (vápenca). Zvyčajnou zložkou skiel<br />

sú rôzne anorganické pigmenty, resp. látky, ovplyvňujúce farbu a iné optické vlastnosti skiel.<br />

Kremenný piesok nižšej kvality sa používa v stavebníctve, napríklad v omietkach,<br />

betóne, stavebných dielcoch, umelých stavebných kameňoch, ako brúsny a abrazívny<br />

materiál, pri výrobe porcelánu, farieb a filtračných materiálov.<br />

Kremenný piesok je zároveň hlavnou časťou odlievacích foriem v zlievarenstve.<br />

V keramike plní kremeň funkciu tzv. ostriva. Týmto termínom sa vo všeobecnosti označujú<br />

neplastické látky, ktorých prítomnosť v keramických zmesiach znižuje objemové a tvarové<br />

deformácie pri sušení. Sú to zvyčajne látky s nízkym stupňom interakcie s vodou.<br />

Prudkým zahriatím niektorých kyslých vulkanických skiel s vyšším obsahom vody (cca:<br />

od 5 až 10 hmot. %) na teplotu 950 až 1250 o C sa získava materiál s výrazne nižšou<br />

objemovou hmotnosťou, označovaný ako tzv. expandovaný perlit. Približne 15 násobné<br />

zväčšenie objemu, v porovnaní s pôvodným perlitom, je dôsledkom zvýšenia pórovitosti<br />

perlitu náhlym zvýšením tlaku vodných pár pri jeho zahriatí. Jeho výborné termoizolačné<br />

vlastnosti sa využívajú v rôznych typoch stavebných materiálov. U nás sa táto látka vyrába<br />

v závode v Lehôtke pod Brehmi, kde sa spracováva surovina pochádzajúca z erupcie našej<br />

najmladšej sopky Putikov vŕšok už takmer 50 rokov. Zníženie nasiakavosti expandovaného<br />

perlitu sa dosahuje jeho hydrofobizáciou silánmi alebo polysiloxánmi v plynnej fáze. Toto<br />

spracovanie môže okrem samotnej hydrofobizácie povrchu viesť aj k uzatvorenie pórov<br />

v blízkosti povrchu zŕn perlitu. Samotný neexpandovaný perlit sa využíva v metalurgii,<br />

zlievarenstve, ako filtračný materiál, aditívum do plastov a zároveň ako látka vhodná pre<br />

leštenie skla.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!