- Mavzu: Shisha va silikatning (yorishishi, gomoginizatsiya, qirqish

9- Mavzu: Shisha va silikatning (yorishishi, gomoginizatsiya, qirqish,
qayta ishlash) yuzga kelish bosqichlari. Shisha massasini yorishishi. Qirqish
usullari.
1. Shisha nazariyasi(bosqichlar).
2. Shisha pishirishda fizik-kimyoviy jarayonlar.
3. Humdon turlari.
1.Shisha nazariyasi.
Shisha omixtasi yuqori haroratli xumdonga solinganda bir qator
o’zgarishlarga uchraydi. 100-120
o
S haroratda gigroskopik namli chiqib ketadi.
Harorat 400
o
S dan omixta tarkibidagi birikmalar orasida o’zaro kimyoviy
jarayonlar boshlanadi, natijada birlamchi silikatlar hosil bo’ladi. Harorat qiymati
ortishi tufayli omixta tarkibida tuz va past haroratli birikmalar aralashmasidan
tashkil topgan eritmalar vujudga keladi. Hosil bo’lgan silikatlar va omixta
tarkibidagi erish harorati bo’lgan qoldiq birikmalar o’zaro birlashib, zich
qotishmalarga aylanadi. Bu shisha pishirishda birlamchi boshlang’ich bosqichi
bo’lib – SILIKATLAR HOSIL QILISh JARAYoNI deb nomlanadi. Bu bosqich
900-1150
o
S haroratgacha bo’lib o’tadi.
1-rasm. Shisha eritmasi.
Harorat ko’tarila boshlagach, qotishma tarkibidagi silikatlar o’zaro aralashib
yumshab eriydi. Natijada havo pufakchalari ko’p, tiniq bo’lmagan eritma hosil
bo’ladi, uning tarkibida omixta birikmalari qoldiqlari, engil uchuvchan birikmalar
miqdori ko’p bo’ladi.
Harorat yana ham ko’tarila boshlagach, qattiq holdagi omixta qoldiqlari
eriydi, havo pufakchalari yo’qoladi va tiniq shisha massasi hosil bo’ladi.
49
Bu jarayon shisha pishirishning ikkinchi bosqichi bo’lib – ShIShA HOSIL
BO’LISh JARAYoNI deb nomlanadi. Bu bosqich 1150-1250
o
S haroratgacha
bo’lib o’tadi. Lekin hosil bo’lgan shisha massasidan hali buyum tayyorlab
bo’lmaydi. Bunga sabab, uning tarkibida hali engil uchuvchan birikmalar ko’p,
tarkibi kimyoviy jihatdan bir xil emas va asosan turli tarkibli eritmalardan iborat
bo’ladi. Uning tarkibidagi engil uchuvchan birikmalarni batamom chiqarib
yuborish, ya’ni tiniqlashtirish lozim bo’ladi va kimyoviy jihatdan bir xil tarkibga
olib kelish, ya’ni, “gomogenlashtirish” ni talab etadi.
Oxirida esa, har jihatdan tozalangan, bir tarkibli shisha massasini sovutish
lozim bo’ladi, bunda uning qovushqoqlik qiymati undan buyum olishga imkon
beradi.
Demak, umumiy holda shisha massasini olishda bir-biridan ajratib
bo’lmaydigan taxminiy 5ta bosqich birin-ketin sodir bo’ladi. Amaliy jihatdan faqat
birinchi va (ikkinchi) oxirgi bosqich turli vaqt davomida sodir bo’ladi va ular
xumdonning turli qismlarida bo’lib o’tadi.
Ikkinchi, uchinchi, to’rtinchi bosqichlar bir vaqt ichida boshlanadi, keyin esa
shisha hosil bo’lish jarayoni tugaydi, tiniqlashish va gomogenlanish davom etib,
shisha massasi hosil bo’lishini oxirigacha boradi.
Video- "ASL OYNA" korxonasida shisha pishirish jaraeni.
I. SILIKATLAR HOSIL BO’LISh JARAYoNI. (900-1150
o
S)
Bunda omixta tarkibidagi birikmalarning fizik holati o’zgaradi ya’ni, suv
bug’lari uchib yo’qoladi, tuzlar, suvli birikmalar parchalanib, engil uchuvchan
birikmalar ajralib chiqadi, kvarts qumi esa bir ko’rinishidan ikkinchi ko’rinishga
o’tadi.
Bu turdagi hajmiy o’zgarishlar kvarts qumi zarrachalarining yorilishiga olib
keladi va omixta tarkibidagi birikmalarda kimyoviy reakstiyalar boshlanadi.
Harorat ta’sirida omixta tarkibida suyuq faza, ya’ni, eritma hosil bo’lgach,
silikatlar hosil bo’lish tezligi oshadi.
Kimyoviy reakstiyalarning sodir bo’lishi, material tarkibidagi birikma
turlariga juda bog’liq bo’ladi. Misol uchun, agar omixta tarkibida SaSO
3
va
50
Na
2
SO
3
bo’lsa, ular o’zaro 380
o
Sda reakstiyaga kirishib, ikkilamchi tuz
SaNa
2
(SO
3
)
2
ni hosil qiladi.
Bu birikma esa 600-830
o
S da SiO
2
bilan birikib natriyli, kalstiyli
silikatlarning hosil bo’lishiga olib keladi.
Silikatlarni hosil bo’lishi, ularning boshlang’ich o’lchamlarining katta kichikligiga
ham bog’liqdir. Agar birikmalarni solishtirilsa yuzasi 5 marta ortsa, o’zaro
reakstiyaga kirishish tezligi o’rtacha 2 martaga ortadi. Omixta tarkibiga
qo’shimcha sifatida shisha pishirishni tezlashtiruvchi qo’shimchalar /xlorli, ftorli,
borli, birikmalar/ kirgizib, reakstiya tezligini oshirsa bo’ladi.
II. ShIShA HOSIL BO’LIShI (1150-1250
o
S)
Odatda, birinchi bosqichdan so’ng omixta tarkibida erimagan kvarts
donachalari bo’ladi. Ularni birlamchi silikat eritmalarida erish jarayoni – shisha
hosil bo’lish bosqichi deb nomlanadi. Kvarts donachalarining juda sekin erishiga
sabab, silikat eritmalarini qovushqoqlik qiymatini yuqori bo’lishidir. Bu
bosqichning tezroq amalga oshishiga kvarts donachalarining o’lchami, ko’rinishi,
tarkibida qo’shimchalarning bo’lishi ta’sir etadi. Bundan tashqari, tashqi
sharoitlarni /bosim va harorat/ o’zgarishi muhim o’rin tutadi. Shisha eritmasi hosil
bo’lish jarayonini eritmani aralashtirib turib ham tezlashtirish mumkin.
III – BOSQICh. TINIQLAShISh (1450-1550
o
S)
Ma’lumki, sanoat miqyosida ishlab chiqarilgan shisha omixtasi tarkibida
18% kimyoviy bog’langan engil uchuvchan birikmalar bo’ladi. Boshqacha qilib
aytganda, har 100 kg omixtaga 18 kg engil uchuvchan birikmalar to’g’ri keladi. Bu
birikmalarning asosiy qismi xumdondan ajralib chiqsa ham, bir qismi shisha
eritmasi tarkibiga aralashgan holda bo’ladi, ular kimyoviy reakstiyalar natijasida
hosil bo’ladi. Bunda eritmaning qovushqoqligi ortgan sari o’lchami kichik
bo’lganlari eritma yuzasiga chiqishga ulgurmagani uchun qatlam ichida qoladi,
ularni miqdori ko’p bo’lsa, shisha buyumning mustahkamligini kamaytirishi,
sifatini pasaytirishi, tashqi ko’rinishini buzishi mumkin. Shu sababli bu uchuvchan
birikmalardan qutilish kerak, ya’ni shisha massasini tiniqlashtirish lozim. Buning
uchun tiniqlashtirishni boshlang’ich qismida omixtani qizdirishni yuqori haroratda
51
amalga oshirish, qovushqoqlik qiymatini kamaytirishga erishish lozim. Ko’pincha
bu bosqichning ketishini osonlashtirish uchun, tiniqlashtiruvchi birikmalar –
nitratli, sulfatli, xlorli, ammoniyli tuzlar, kislorod ajratib chiqaruvchi kimyoviy
birikmalar qo’shiladi. Shisha eritmasi orqali suv bug’i, havo va boshqa engil
uchuvchan birikmalarni o’tkazish orqali ham tiniqlashtirishni tezlatish mumkin.
Bundan boshqa bir qator usullar ham bor.
2-rasm. Shisha eritmasining tiniktirish jaraeni.
IV. GOMOGENLASh VA ShIShA MASSASINI SOVUTISh.
Buni amalga oshirish uchun omixta tarkibidagi birikmalarning o’lchamlari
bir-biriga yaqin bo’lishi, tarkibi bir xil, omixta yaxshi aralashtirilgan, etarli
darajada namlikka ega bo’lishi lozim. Omixtani xumdonga juda yuqoridan solish
mumkin emas, omixta kukunsimon zichlangan, donador qilib tayyorlangan bo’lishi
mumkin. Ayrim hollarda shisha massasi eritmasi mexanik usulda aralashtirib
turilishi lozim. Oxirgi bosqichda esa shisha eritmasi ma’lum qiymatdagi
haroratgacha sovutilsa, kerakli qovushqoqlik qiymatiga ega bo’ladi va undan
buyumlar hosil bo’lishi uchun foydalansa bo’ladi. Buning uchun sovutish
davomida bosim va harorat doimiy ravishda pasaytirib boriladi. Bu bosqichda
52
shishaga kerakli qovushqoqli qiymatini berish uchun shishamassa haroratini 200-
300
o
S ga pasaytiriladi.
3-rasm. Shisha pishirish va unga
termik ishlov berish jaraeni.
2. Shisha pishirishda fizik-kimyoviy jarayonlar.
Tarkibida Na
2
O- K
2
O – SaO – MgO – SiO
2
bo’lgan oksidlar orasida shisha olishda quydagi fizik-kimyoviy jarayonlar natijasida sodir bo’ladigan reakstiya bosqichlari.
Bunda omixta tarkibidagi birikmalarning 100-120
o
S suv bug’lari uchib
yo’qoladi, tuzlar, suvli birikmalar parchalanib, engil uchuvchan birikmalar ajralib
chiqadi, kvarts qumi polimorf hodisaga uchrab bir ko’rinishidan ikkinchi
ko’rinishga o’tadi:
(β-kvarts 575
o
S α -kvarts 870
o
S α tridimit 1470
o
S
α kristobalit .
600
o
S haroratda karbonatlar o’zaro reakstiyaga kirib ikkilamchi tuzlar hosil
qiladi:
Mg SO
3
+ Na
2
SO
3
= Na
2
Mg(SO
3
)
2
SaSO
3
+ Na
2
SO
3
= Na
2
Sa(SO
3
)
2
Hosil bo’lgan ikkilamchi tuzlar 600-830
o
S haroratda termik ajralish natijasida
SiO
2
bilan reakstiyaga kirib silikatlar hosil qiladi.
Na
2
Mg(SO
3
)
2
+ SiO
2
= Na
2
SiO
3
+ MgSiO
3
+ CO
2
;
Na
2
Sa(SO
3
)
2
+ SiO
2
= Na
2
SiO
3
+ CaSiO
3
+ CO
2
;
MgSO
3
= MgO + CO
2
912
o
S
karbonat kalstiyni dissostiastiyalanishi sodir bo’ladi:
Ca SO
3
= CaO + CO
2
900-1200
o
S
haroratda kalstiy va magniy silikatlari hosil bo’ladi:
MgO + SiO
2
= MgSiO
3
;
CaO + SiO
2
= CaSiO
3
53
Hosil bo’lgan silikatlar o’zaro birikib eritmada eriydi. 1200-130
o
S
haroratda esa
barcha kvarts qoldiqlari erib, suyuq shisha massasi hosil bo’ladi.
Qo’rg’oshinli billur shisha olishda, shisha omihtasini pishirishda quydagi
fizik- kimyoviy jarayonlar bo’lib o’tadi.
500-600
o
S
haroratda surikni parchalanishi sodir bo’ladi:
Pb
3
O
4
== 3PbO + 0,5O
2
500-800
o
S
haroratda karbonat kaliy SiO
2
bilan birikadi:
K
2
SO
3
+ SiO
2
= K
2
SiO
3
+ CO
2
500-700
o
S
haroratda PbO bilan SiO
2
birikadi va qo’rg’oshin silikati
hosil bo’ladi:
PbO+ SiO
2
= Pb SiO
3
3. Humdon turlari.
Shisha mahsulotlari har hil konstrukstiyaga ega bo’lgan humdonlarda ya’ni
alangali yoki elektr pechlarda pishiriladi. Humdonlar ishlash tartibiga ko’ra
davriy, havuzli va uzluksiz humdonlarga bo’linadi.
4-rasm. Shisha pishirish jaraeni.
Shisha pishiradigan pechlar ikki turga bo’linadi: tuvakli va havuzli humdonlar.
54
5-rasm. Xovuzli xumdon.
Elektr pechlar alangali pechlardan quydagi ustunliklar: sodda tuzilishi, issiqlikni
kam yo’qotish koeffistienti, foydali ish koeffistienti yuqoriligi bilan farq qiladi.
Tayanch so’zlar va iboralar.
Bosqichlar, silikat hosil bo’lishi, shisha hosil bo’lishi, tindirish,
gomogenizastiya, sovitish, ishlov berish, humdon, tuvakli humdon, havuzli
humdon, elektr pech.
"Shisha pishirish jarayoni" mavzusiga klaster.
Mavzu bo’yicha nazorat savollari
1 Shisha nazariyasi haqida tushuncha?
2 Qaysi haroratda silikat hosil bo’ladi ?
55
3 Qaysi bosqichda shisha hosil bo’lish jarayoni bo’lib o’tadi ?
4 Qaysi haroratda shishaga ishlov beriladi ?
5 Qaysi bosqichda shishaga ishlov beriladi?
6. Qaysi bosqichda shishaga tiniqlashadi?
7. Qaysi haroratda shisha omihtasidan namlik chiqib ketadi?
8. Shisha omihtasi qaysi humdonlarda pishiriladi?
9. Humdonlar qaysi turlarga bo’linadi?
10. Shisha maxsulotlari qanday humdonlarda pishiriladi?
|