Ще з дуже давнього часу людина був знайомий з прозорим, твердим і термостійким матеріалом - склом. Але як усім давно відомо, це крихкий матеріал. У XX столітті в результаті розвитку хімії полімерів вдалося отримати органічне скло - пластмасу, за своїми властивостями схоже на крихким неорганічним склом. Це був поліметилметакрилат (ПММА). Полиметилметакрилат є високомолекулярна сполука, яке можна отримати в результаті полімеризації мономера (метилового ефіру метакрилової кислоти).
Жорсткість органічного скла (або пластика) досить велика, тому його можна і обробляти і різати на верстатах. Така жорсткість пояснюється силами тяжіння між молекулами полімеру.
полиметилметакрилатПолиметилметакрилат (ПММА або органічне скло) є прозорим безбарвний полімером. При температурі більше, ніж 110 ° С, розм'якшуючись, переходить в текуче в'язкий стан. Саме тому такий пластик легко може бути використаний для виготовлення різних виробів (звичайно, лиття має виконуватися під тиском). Органічне скло є найбільш термостійким полімером. При температурі вище 300 ° С він починає розкладатися.
Сама назва органічне скло (або плексиглас) відноситься до тонких прозорі листам, виготовленим з ПММА. Органічне скло може бути успішно виготовлено і з інших полімерів, таких як полістиролу, полікарбонату і т. Д. Висока міцність цього матеріалу - це найголовніше його гідність. Міцність органічного скла істотно перевершує міцність звичайного (силікатної) скла: воно майже не боїться ударів! Крім того органічне скло пропускає ультрафіолет (на відміну від звичайного), тому саме органічне скло використовують для скління теплиць. Але, звичайно, є і недоліки. Твердість органічного скла значно нижче, ніж звичайного (силікатного), органічне скло легко ріжеться і дряпається. Крім цього, воно менш хімічно стійке.
Оргскло добре зарекомендувало себе в промисловості та побуті, завдяки своїм унікальним властивостям. В окремих випадках застосовується виключно саме органічне скло. Воно широко використовується у вимірювальних приладах, авіації, техніці, годинникових механізмах. На основі органічного стела виготовляють світильники, дорожні знаки і рекламу.
кераміка
керамікаКераміка - перший штучний матеріал, створений людиною. Основний склад кераміки - це глина, що має склад Al2O3 * 2SiO2 * 2H2O. Крім того, глина містить домішки - CaCO3 - крейда, MgCO3, оксид заліза Fe2O3, що надає кераміці бурий колір. Каолін (мінерал складу Al2O3 * 2SiO2 * 2H2O) утворює кристали лускатої форми, так щільно примикають до друг-другу, що глинистий грунт майже не вбирає і не пропускає воду. Як відомо, глина стає пластичною в присутності вологи. Обпалені глиняні судини, виготовлені ще 8 тисяч років тому, виявлені археологами в Сибіру.
Щоб мокра глина стала більш піддатливою, стародавні майстри додавали до неї рідкий гній. А додавання до глини гашеного вапна - Ca (OH) 2) - допомагає обпалювати кераміку швидше.
Виготовлення кераміки.
При випалюванні каоліну спочатку виділяється вода, а потім, при більш високій температурі, відщеплюється оксид кремнію SiO2
Al2O3 * 2SiO2 * 2H2O → Al2O3 * 2SiO2 + 2H2O
3 (Al2O3 * 2SiO2) → 3 Al2O3 * 2SiO2 + 2H2O
Вміщені в ній карбонати CaCO3 і MgCO3 розкладаються з виділенням оксидів CaO і MgO і вуглекислого газу. Ці оксиди утворюють з діоксидом кремнію легкоплавкие силікати
CaO + SiO2 → CaSiO3
MgO + SiO2 → MgSiO3, що насичують виріб і утворюють ігловідние кристали, що зв'язують лусочки глини.
Керамічні вироби зазвичай виходять пористими і пропускають воду. Тому їх покривають глазур'ю - легкоплавким складом, який надає поверхні тонку водостійку плівку.
Фарфор
ФарфорФарфор отримують при сильному прожарюванні маси, що утворюється при змішуванні білого каоліну Al2O3 * 2SiO2 * 2H2O ( "порцелянова глина") з іншими кремній мінералами і водою. При випалюванні каолін виділяє воду і розкладається на оксиди алюмінію і кремнію, які сплавляються з іншими складовими частинами порцелянової маси. При цьому вироби зменшуються в об'ємі, фарфор стає щільним і дзвінким.
фаянс
Фаянс з'явився раніше порцеляни. Родина фаянсу - Єгипет. Найбільшого розквіту виробництво фаянсових виробів досягла в XVI столітті в італійському місті Фаенца (звідси і назва - "Фаянс"). Технологія виготовлення фаянсу, з якого роблять не тільки посуд, але і всіляке хімічне обладнання, сантехнічні вироби, в основному збігається з порцелянової, але замість каоліну тут використовуються особливі "фаянсові" білі глини, більш пластичні і легкоплавкі