Giải chi tiết chuyên đề Hóa học 12 CTST Bài 4: Công nghiệp silicate

MỞ ĐẦU

Công nghiệp silicate là ngành công nghiệp sản xuất đồ gốm, xi măng, thuỷ tinh từ nguồn nguyên liệu có trong tự nhiên, cơ bản là cát thạch anh (silicon dioxide), đất sét và các phụ gia khác.

Những sản phẩm công nghiệp silicate được sản xuất như thế nào? Chúng có những ứng dụng nào trong đời sống hằng ngày?

Bài làm chi tiết:

Công nghiệp silicate là ngành công nghiệp sản xuất đồ gốm, xi măng, thuỷ tinh từ nguồn nguyên liệu có trong tự nhiên, cơ bản là cát thạch anh (silicon dioxide), đất sét và các phụ gia khác.Những sản phẩm công nghiệp silicate được sản xuất bằng cách:

- Thuỷ tinh:

+ Quy trình sản xuất gồm: chuẩn bị và gia công nguyên liệu, nấu thuỷ tinh, tạo phôi, thành hình và giảm nhiệt.

+ Ứng dụng: làm vật dụng như cốc, lọ hoa, trang trí,…

- Đồ gốm:

+ Quy trình sản xuất gồm: chọn và xử lý nguyên liệu, tạo hình (nặn, ép, đúc), sấy/phơi khô sản phẩm, trang trí hoa văn, tráng men (nếu cần) và nung sản phẩm.

+ Ứng dụng: làm bát, cốc, đồ dùng sinh hoạt, gốm dân dụng được dùng trong xây dựng,…

- Xi măng:

+ Quy trình sản xuất gồm: khai thác và gia công nguyên liệu, nghiền phối liệu, nung hỗn hợp trong lò quay, làm mát và nghiền sản phẩm, đóng bao.

+ Ứng dụng: xi măng là nguyên vật liệu quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng.

1. THUỶ TINH

Thảo luận 1: Nêu một số vật dụng bằng thuỷ tinh được sử dụng trong gia đình em.

Bài làm chi tiết:

Một số vật dụng bằng thuỷ tinh được sử dụng trong gia đình em là: bát, cốc, bình đựng nước,…

Thảo luận 2: Từ tính chất của thuỷ tinh, hãy nêu cách bảo quản các đồ dùng bằng thuỷ tinh.

Bài làm chi tiết:

Cách bảo quản các đồ dùng bằng thuỷ tinh:

- Để vật dụng làm bằng thuỷ tinh ở những vị trí chắc chắn, bằng phẳng.

- Đối với những đồ thuỷ tinh ít khi sử dụng hãy bọc chúng lại bằng giấy báo, sử dụng hộp bằng giấy hoặc mút xốp để cất giữ.

- Luôn giữ đồ thuỷ tinh khô ráo trước khi cất giữ.

- Sử dụng các khay có lỗ thoát nước để đảm bảo độ bóng sáng khi úp ngược ly thuỷ tinh.

Thảo luận 3: Giải thích vì sao NaOH rắn được bảo quản trong lọ nhựa mà không bảo quản trong lọ thuỷ tinh.

Bài làm chi tiết:

NaOH rắn được bảo quản trong lọ nhựa mà không bảo quản trong lọ thuỷ tinh vì lọ thuỷ tinh có thành phần chính là SiO₂, NaOH có thể phản ứng với SiO₂ làm nứt lọ thuỷ tinh. PTHH: 2NaOH + SiO₂ → H₂O↑ + Na₂SiO₃

Luyện tập: Dựa vào các tính chất nào của thuỷ tinh để tạo ra những vật dụng có hình dạng khác nhau?

Bài làm chi tiết:

Dựa vào tính chất thuỷ tinh không có nhiệt độ nóng chảy nhất định để tạo ra những vật dụng có hình dạng khác nhau.

Vận dụng: Tìm hiểu các cơ sở sản xuất thuỷ tinh hiện đại ở Việt Nam và các mặt hàng được sản xuất ở các cơ sở sản xuất thuỷ tinh đó.

Bài làm chi tiết:

Các cơ sở sản xuất thuỷ tinh hiện đại ở Việt Nam:

- Công ty TNHH thuỷ tinh Vina: các sản phẩm như chai, lọ, bình thuỷ tinh,… Ngoài ra, Vina còn có dịch vụ là mờ thuỷ tinh với công nghệ hiện đại, tiên tiến, tạo ra những sản phẩm có độ đồng đều cao, sáng bóng, mịn và đẹp.

- Công ty Phước Lợi: sản xuất các chai thuỷ tinh vuông, tròn, chai mỹ phẩm, thuỷ tinh gia dụng,…

- Công ty Trường Vinh: sản xuất ly thuỷ tinh, chai lọ thuỷ tinh, hũ thuỷ tinh dược phẩm, thuỷ tinh trang trí, chén, chụp đèn thuỷ tinh,…

2. ĐỒ GỐM

Vận dụng: Gốm có nhiều ưu điểm được ứng dụng nhiều trong đời sống. Để sử dụng hiệu quả và an toàn, hãy tìm hiểu đặc tính của gốm và cách bảo quản đồ gốm trong gia đình em.

Bài làm chi tiết:

- Đặc tính của gốm:

+ Đồ gốm được tạo thành chủ yếu từ đất sét. Đất sét gồm các khoáng chất silicate giàu oxide và hydroxide của silicon và aluminium.

+ Vật liệu gốm có độ cứng và độ chịu nén cao, bề mặt có tính trượt, chịu mài mòn, độ bền nhiệt cao, không bị ăn mòn và chịu được hóa chất, đa số có tính cách điện. Tuy nhiên, vật liệu gốm không biến dạng nhưng dễ vỡ khi va chạm mạnh.

- Cách bảo quản:

+ Sử dụng nước vo gạo để bảo quản, không nên lạm dụng nước Javel hoặc các chất tẩy rửa vì chất tẩy rửa mạnh làm mất đi sự sáng bóng tự nhiên của bề mặt gốm sứ.

+ Không dùng miếng giẻ kim loại để vệ sinh các đồ dùng này vì nó sẽ làm mất lớp men trên bề mặt sản phẩm, xuất hiện các vết xước làm mất tính thẩm mĩ.

3. XI MĂNG

Thảo luận 4: Vì sao phải bảo quản xi măng ở nơi khô ráo?

Bài làm chi tiết:

Bảo quản xi măng ở nơi khô ráo vì khi xi măng trộn với nước, xi măng trở nên dẻo, rất mau khô và sau một thời gian, xi măng đông kết thành tảng, cứng như đá.

Thảo luận 5: Tại sao sau khi “đổ bê tông” khoảng 24 giờ, người ta thường phun nước lên bề mặt bê tông?

Bài làm chi tiết:

Khi “đổ bê tông” khoảng 24 giờ, người ta thường phun nước lên bề mặt bê tông vì làm như vậy, bê tông không bị rạn nứt và kéo dài tuổi thọ cho công trình. 

Vận dụng: Kể tên các nhà máy xi măng mà em biết. Nêu những ảnh hưởng của quá trình sản xuất xi măng đến môi trường.

Bài làm chi tiết:

- Một số nhà máy xi măng em biết: Hà Tiên (Thành phố Hồ Chí Minh), Cẩm Phả (Quảng Ninh), Hoàng Thạch (Hải Dương), Bỉm Sơn (Thanh Hoá), Bút Sơn (Hà Nam,…

- Ảnh hưởng của quá trình sản xuất xi măng đến môi trường:

+ Phát sinh các khí thải, bụi như SO₂, NO₂,… gây ô nhiễm môi trường.

+ Tạo ra tiếng ồn to, gây ô nhiễm tiếng ồn,…

+ Phát sinh các chất thải rắn, gây nguy hại cho môi trường…

BÀI TẬP

Bài 1: Tính chất nào dưới đây không phải là tính chất của thuỷ tinh thông thường?

A. Trong suốt, không cháy.

B. Không gỉ, không bị acid ăn mòn.

C. Dễ vỡ, không gỉ.

D. Dẫn điện, hút ẩm.

Bài làm chi tiết:

Chọn đáp án D vì thuỷ tinh có tính cách điện, không hút ẩm.

Bài 2: Ngành sản xuất nào sau đây không thuộc về công nghiệp silicate?

A. Sản xuất xi măng.

B. Sản xuất đồ gốm.

C. Sản xuất thuỷ tinh.

D. Sản xuất thuỷ tinh hữu cơ.

Bài làm chi tiết:

Chọn đáp án D vì thuỷ tinh hữu cơ có công thức là [CH₂=C(CH₃)COOCH₃].

Bài 3: Nêu cách bảo quản đồ thuỷ tinh, đồ gốm trong gia đình em.

Bài làm chi tiết:

- Cách bảo quản đồ thuỷ tinh:

+ Để vật dụng làm bằng thuỷ tinh ở những vị trí chắc chắn, bằng phẳng.

+ Đối với những đồ thuỷ tinh ít khi sử dụng hãy bọc chúng lại bằng giấy báo, sử dụng hộp bằng giấy hoặc mút xốp để cất giữ.

+ Luôn giữ đồ thuỷ tinh khô ráo trước khi cất giữ.

+ Sử dụng các khay có lỗ thoát nước để đảm bảo độ bóng sáng khi úp ngược ly thuỷ tinh.

- Cách bảo quản đồ gốm:

+ Sử dụng nước vo gạo để bảo quản, không nên lạm dụng nước Javel hoặc các chất tẩy rửa vì chất tẩy rửa mạnh làm mất đi sự sáng bóng tự nhiên của bề mặt gốm sứ.

+ Không dùng miếng giẻ kim loại để vệ sinh các đồ dùng này vì nó sẽ làm mất lớp men trên bề mặt sản phẩm, xuất hiện các vết xước làm mất tính thẩm mĩ.

Bài 4: Dưa chua, giấm ăn, … không nên đựng trong đồ dùng bằng kim loại mà nên đựng trong đồ dùng bằng thuỷ tinh, sành, sứ. Giải thích.

Bài làm chi tiết:

Dưa chua hay giấm ăn có tính acid, nếu dùng dụng cụ bằng kim đựng đồ ăn thì khi đó thức ăn bị nhiễm ion kim loại có nồng độ cao gây độc cho người sử dụng. Do đó, không nên đựng trong đồ dùng bằng kim loại mà nên đựng trong đồ dùng bằng thuỷ tinh, sành, sứ.