Стекло

 

Использование: для производства облицовочных материалов и для изготовления изделий декоративно-художественного и бытового назначения. Сущность изобретения: декоративное стекло содержит, %: оксид кремния 51,69 - 60,31, БФ SiO₂ ; оксид алюминия 3,94 - 4,37, БФ Al₂O₃ ; оксид бора 2,43 - 2,83, БФ B₂O₃ ; оксид железа 1,18 - 2,03, БФ Fe₂O₃ ; оксид кальция 8,26 - 8,62, БФ CaO; оксид магния 0,83 - 1,43, БФ MgO; оксид натрия 8,15 - 8,96, БФ Na₂O ; оксид бария 1,17 - 2,0, БФ BaO; оксид марганца 0,36 - 0,62, БФ MnO₂ ; оксид хрома 1,14 - 1,94, БФ Cr₂O₃ ; оксид цинка 3,1 - 5,31, БФ ZnO; оксид меди 0,83 - 1,43, БФ CuO; оксид кобальта 0,5 - 0,85, БФ CaO; оксид никеля 4,86 - 8,34, БФ NiO; оксид кобальта 0,94 - 1,59, БФ CoO. Материал имеет химическую устойчивость: водостойкость 0,22 - 0,28%, по отношению к 1 н.NaOH 0,04 - 0,08%, по отношению к 1 н.HCl - 0,18 - 0,2%. 2 табл.

Изобретение относится к составам стекол, предназначенных для производства облицовочных материалов и для изготовления изделий декоративно-художественного и бытового назначения.

Известно стекло, включающее, мас.%: SiO₂ 66-68; Al₂O₃ 2-3; B₂O₃ 1-3; CaO 2-7; ZnO 6,5-7,5; SrO 1-5; Na₂O 13-15; Fe₂O₃ до 0,3 [1]. Это стекло имеет недостаточную химическую устойчивость.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стекло [2] , содержащее, мас.%: SiO₂ 40-50; Al₂O₃ 1-6; B₂O₃ 1-4; Fe₂O₃ 0,5-2; CaO 3-9; MgO 2-5; Na₂O 1-8; Li₂O 0,4-2; BaO 5-10; MnO 15-20; ZRO₂ 0,1-3. Этот материал имеет хорошие варочные и выработочные свойства, однако имеет недостаточную химическую устойчивость.

Целью изобретения является повышение химической устойчивости стекла.

Поставленная цель достигается тем, что стекло, включающее SiO₂, Al₂O₃, B₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, Na₂O, BaO, дополнительно содержит MnO₂, Cr₂O₃, ZnO, CuO, CdO, NiO, CoO при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO₂ 51,69-60,31; Al₂O₃ 3,94-4,37; B₂O₃ 2,43-2,83; Fe₂O₃ 1,18-2,03; CaO 8,25-8,62; MgO 0,83-1,43; Na₂O 8,15-8,96; BaO 1,17-2,0; MnO₂ 0,36-0,62; Cr₂O₃ 1,14-1,94; ZnO 3,1-5,31; CdO 0,5-0,85; NiO 4,86-8,34; CoO 0,94-1,59; CuO 0,83-1,43.

Конкретные составы стекол и их свойства представлены в табл. 1.

Стекла синтезировали в электрических печах с корундовыми нагревателями в корундизовых тиглях при температуре 1480-1500^оС.

Для составления шихты использовали следующие компоненты: кварцевый песок, буру, глинозем, углекислый кальций, углекислый натрий и отходы гальванического производства.

В качестве силикатной основы для шихты можно использовать отходы листового стекла.

Состав токсичных отходов гальванического производства г. Таллина следующий, мас. %: Fe₂O₃ 7,1; Cr₂O₃ 6,8; MnO₂ 2,17; Na₂O 3,2; Al₂O₃ 1,26; CaO 6,07; ZnO 18,6.

CuO 5,0; NiO 29,2; BaO 7,0; MgO 5,0; CoO 5,6; CdO 3,0.

В состав силикатного стекла добавляют 15, 20, 30, 40, 45 мас.% токсичных гальванических отходов.

Из табл. 1 следует, что составы стекол обладают повышенными значениями химической устойчивости, что крайне важно для производства облицовочных материалов.

Данные составы стекол были подвергнуты санитарно-химическим исследованиям по гигиеническому контролю, с целью определения реальной миграции вредных веществ в воду, наличия органолептических изменений свойств воды.

Санитарно-химическое исследование проводилось согласно "Методическим указаниям по гигиеническому контролю за изделиями из синтетических материалов, предлагаемых для использования в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения" N 1200-74, "Инструкция по санитарно-химическому исследованию изделий из полимерных материалов, предназначенных для использования в хозяйственно-питьевом водоснабжения и водном хозяйстве" N 4259-87 5-12 декабря 1990 г.

Условием проведения испытаний предусматривалось определение соотношения между площадью поверхности материала и объемом воды 1 см²: 2 мл; исследование при температуре 20 и 40^оС; рН 6,5 и 8,0, время экспозиции - 24 и 92 ч.

Из органолептических показателей следует отметить отсутствие мути и осадка.

Анализ выделения веществ проводился методами тонкослойной хроматографии (медь, никель, цинк), фотоколориметрическими (железо, хром), атомно-абсорбционной спектрофотометрии (кадмий, хром).

Ни одно из определявшихся веществ не обнаружено в концентрациях выше гигиенического норматива для воды хозяйственно-питьевого назначения (см.табл.2).

Из табл. 1 следует, что стекло данного состава имеет улучшенные значения водостойкости, щелочестойкости, кислотостойкости.

Использование данного изобретения позволит повысить: - химическую устойчивость стекла, пригодного для производства облицовочного материала; - утилизировать токсичные гальванические отходы.

Формула изобретения

СТЕКЛО, включающее SiO₂, Al₂O₃, B₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, Na₂O, BaO, отличающееся тем, что, с целью повышения химической устойчивости, оно дополнительно содержит MnO₂, Cr₂O₃, ZnO, CuO, CdO, NiO, CoO при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO₂ 51,69 - 60,31 Al₂O₃ 3,94 - 4,37 B₂O₃ 2,43 - 2,83 Fe₂O₃ 1,18 - 2,03 CaO 8,25 - 8,62 MgO 0,83 - 1,43
Na₂O 8,15 - 8,96
BaO 1,17 - 2,0
MnO₂ 0,36 - 0,62
Cr₂O₃ 1,14 - 1,94
ZnO 3,1 - 5,31
CuO 0,83 - 1,43
CdO 0,5 - 0,85
NiO 3,86 - 8,34
CoO 0,94 - 1,59

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2