đề kiểm tra và đáp án giữa kỳ môn vật liệu silicat

24/10/2012 (60’)
Câu 1: Cho thành phần hóa của các nguyên liệu sau:
Tên nguyên
liệu
Hàm lượng các oxit (%)
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
Na
2
O K
2
O CaO MgO MKN Tổng
Đất sét
Sông Bé
63,6
9
24,93 0,62 0,23 3,29 0,15 0,36 6,01 100,00
Cao Lanh
La Phù
51,5
2
32,53 0,46 2,78 0,70 1,22 0,40 10,34 100,00
Tràng

Thạch Đà
Nẵng
65,6
9
17,00 0,47 6,50 9,49 0,04 0,10 0,30 100,00
Cát Cam
Ranh
99,8
0
0,054 - - - - - - 100,00
Để đảm bảo đủ độ dẻo khi tạo hình và độ bền của xương, ta chọn trước
tỉ lệ đất sét là 30%.
Hàm lượng các oxit do các nguyên liệu khác đưa vào:
Oxit SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO R
2
O
Hàm
lượng
51,133 14,581 0,424 1,265 0,362 3,324
Hãy tính thành phần phần trăm các nguyên liệu sử dụng để làm xuơng

gốm trên:
Câu 2:
a) Chuyển về công thức Seger từ thành phần đơn phối liệu như sau :
CaO 8,39%
Na
2
O 6,19% Al
2
O
3
25,47% SiO
2
59,95%
Biết thành phần hóa của các nguyên liệu cho trong bảng sau:
Nguyên liệu SiO
2
Al
2
O
3
CaO MgO Na
2
O Fe
2
O
3
MKN
Cát 98 0,5 0,1 1,4
Soda 57,2 42,8
Oxit nhôm 0,4 98 0,3 0,5 0,8

Dolomit 27,1 18,2 0,5 54,2
b) Tính thành phần phần trăm các nguyên vật liệu cho vào.
c) Tại sao thành phần trong công thức Seger không có Fe
2
O
3
?
Cau 1:
Gọi x,y,z tương ứng với thành phần của cao lanh, trường thạch, cát có trong phối
liệu xương sản phẩm với thành phần hóa đã được biết.
Thành phần SiO
2
:
0,5152x + 0,6569y + 0,998z = 51,133 (1)
Thành phần Al
2
O
3
:
0,3253x + 0,17y + 0,00054z = 4,581 (2)
Thành phần R
2
O:
0,0348x + 0,1599y = 3,324 (3)
Từ ba phương trình (1),(2),(3), ta tính được:
x = 38,27
y = 12,46
z = 23,28
Quy đổi về nguyên liệu với thành phần hiệu chỉnh mất khi nung:
Đất sét =

100.
01,6100
30
−
= 31,92
Cao lanh =
100.
34,10100
27,38
−
= 42,68
Trường thạch =
100.
3,0100
46,12
−
= 12,50
Cát =
100.
0100
28,23
−
= 23,28
Thành phần % nguyên liệu đáp ứng yêu cầu sản phẩm là:
Đất sét =
100.
28,2350,1268,4292,31
30
+++
=

100.
38,110
30
= 27,18%
Cao lanh =
100.
38,110
68,42
= 38,67%
Trường thạch =
100.
38,110
50,12
= 11,32%
Cát =
100.
38,110
28,23
= 21,09%
Câu 2:
Công thức Seger của phối liệu thủy tinh trên có dạng như sau:
aNa
2
O cAl
2
O
3
d SiO
2
bCaO

Với a + b = 1
Và thành phần phối liệu như sau:
SiO
2
59,95% , Al
2
O
3
25,47%, CaO 8,39%, Na
2
O 6,19%.
Ta có hệ phương trình:
a+b = 1
60d: M = 59,95%
62a: M = 6,19%
56b:M = 8,39%
102c:M= 25,47%
Giải ra ta dc a = 0,4, b = 0,6, c = 1, d= 4.
Công thức Seger:
0,4Na
2
O 1Al
2
O
3
4SiO
2
0,6CaO
b, Gọi lượng nguyên liệu của cát, soda, oxit nhôm, đá vôi, dolomit lần lượt là x1, x2, x3,
x4,

Ta có hệ phương trình: 98x1 + 0,4x3 + 27x4 = 59,95
98x3 = 25,47
0,5x1 + 0,3x3 + 27,1x4 = 8,39
57,2x2= 6,19
Giải hệ phương trình trên ta được: x3 = 0,26
x2 = 0,11
x1 = 0,53
x4 =0,3
Thành phần phần trăm: cát: 44,17%
Soda: 9,17%
Oxit nhôm: 21,67%
Dolomit: 25%
c, Trong thành phần công thức Seger không có FeO
3
vì nó là thành phần có hại gây màu
trong thủy tinh, người ta phải khử nó trước các giai đoạn gia công tiếp theo.