WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Значення хімії у створенні нових матеріалів, розв’язанні сировинної та енергетичної проблем - Реферат

Значення хімії у створенні нових матеріалів, розв’язанні сировинної та енергетичної проблем - Реферат

буріння глибоких чи надглибоких свердловин дуже легко натрапити на поклади солі або пластові електроліти. Під дією солей чи електролітів, а також високих температур вода від промивного розчину відділяється, дисперсна фаза, разом з вибуреною породою осідає, прихвачуючи буровий інструмент, і робота зупиняється. Щоб прихвату позбутися, найчастіше застосовують нафтові ванни. Але не завжди це допомагає. Тоді втручаються хіміки.
За допомогою хімічних реагентів розробляється новий склад промивної рідини. Хімічні реагенти обволікають частинки твердої фази досить тонкою плівкою і не дають їм можливості злипатися під агресивною дією пластикових електролітів і сольових покладів. Та більш радикальним способом запобігання прихвачуванню є використання спеціальних глин, які самі по собі в цих умовах досить температуросолестійкі. Таку глину - палигорськіт - знайшли геологи у 1958 р. на Черкащині. Хіміки всебічно дослідили її і випробували. За допомогою промивного розчину такої глини можна успішно бурити на сотні й тисячі метрів у глибину нашої планети.
Слід також зазначити, що жодна свердловина не може бути завершеною без застосування так званих тампонуючи систем, за допомогою яких закріплюють стінки свердловини і запобігають обвалам, перетіканню води, нафти тощо. Із цією метою до звичайних цементних розчинів, які з часом твердіють, добавляють хімічні домішки або неорганічні затравлювачі кристалізації (солі деяких металів, азбест, природні перліти та цеоліти). Завдяки втручанню хіміків радянські бурильники на Кольському півострові пробурили свердловину завглибшки понад 10 км.
Створення нових промивних рідин для нафтового і газового пошуків в умовах надвисоких температур і сольового над насичення - дуже важливе завдання для хіміків.
Розповідаючи про кераміку, ми весь час згадували глину. Виявляється, без неї не може існувати майже жодна сфера нашого життя. Її використовують у різноманітних виробництвах: наповнювачів, будівельної, технічної і побутової кераміки, промивних рідин для сучасного буріння нафтових і газових свердловин, адсорбентів, каталізаторів, мінеральних фарб, жаростійких замазок, ливарних сумішей і залізорудних окатишів, паперу, ліків, парфумерних виробів, піноматеріалів, керамічних фільтрів, високотемпературних сопел, захисних покриттів, газонепроникних композитів, гідротехнічних та іригаційних споруд, регуляторів структури ґрунтів, високовольтних ізоляторів, напівпровідників, миючих засобів і т. д. І це, звичайно, не повний перелік виробництв, де застосовують різні глини.
А що ж таке глина?
Глини утворилися на поверхні Землі в результаті вивітрювання магматичних гірських порід. Вітер, сонце, коливання температур поступово руйнували гірські мінерали. Продукти вивітрювання переносилися річками, льодовиками або вітром і утворювали відклади піску і глини.
Складаються глини із суміші багатьох тонко подрібнених мінералів: тут і залишки не розкладеної материнської породи, кварцовий пісок, карбонати кальцію і магнію, слюда, гіпс, органічні залишки і т. д. Проте всі ці речовини - домішки, а головна складова частина глин - це тільки глині властиві мінерали - каолініт, монтморилоніт, галуазит, палигорськіт, гідрослюда та ін. Їх називають глинистими мінералами. Від складу, будови, властивостей цих мінералів залежить якість глини. Зазначимо, що всі глинисті мінерали - гідро алюмосилікати, трьома головними компонентами яких є оксиди алюмінію, кремнію та вода. Крім складу, глини відрізняються одна від одної і забарвленням.
З найбільш легко плавних глин виготовляють звичайну червону цеглу, з більш тугоплавких, які залишаються після випалювання світлими і гарними - облицювальну кераміку, з ще більш тугоплавких - керамічні плитки, кислототривку кераміку, фаянс. Чисті білі глини і каолініти йдуть на виготовлення фарфору, а глини, що містять багато оксиду алюмінію (особливо тугоплавкі), - на шамотні вогнетриви.
Неабияке значення в різних галузях народного господарства мають неорганічні клеї. Слово "клей" у кожного з нас асоціюється із склеюванням паперу, картону, плівок, і здається дивним склеювання деталей будинків, мостів, найрізноманітніших інженерних споруд тощо. Ви скажете, що це вигадка і такого не може бути. Не поспішайте з висновками.
Візьмемо, наприклад, звичайний цемент і розмішаємо його з водою. Ми дістанемо пластичне тісто, яке поступово стає твердим. Саме твердіння і забезпечує системі властивості твердого тіла, а адгезія - властивості клею.
У природі відомі процеси утворення досить міцних зростків кристалів при повільній кристалізації малорозчинної сполуки з розчину, але для цього потрібні століття, як наприклад, для формування сталактитів і сталагмітів. Багато промислових суспензій при нормальній температурі й тиску, повільно висихаючи протягом днів, тижнів, також перетворюються в тверду масу, але з малою межею міцності при стискуванні. Ключі властивості таких суспензій надзвичайно малі. Тому зараз завдяки втручанню хіміків створено нові системи, у яких затвердіння і адгезія відбувається протягом такого часу, який робить можливим їх практичне застосування, а механічні властивості матеріалів можуть бути дуже високими. Ось такі системи і називаються неорганічними клеями, які з побуту й будівництва поширились у машинобудування, металургію, електротехніку.
Отже, клеями називають склади, які здатні змочувати тверді поверхні і мають добрі адгезійні властивості. При нормальній температурі або нагріванні вони можуть тверднути, склеюючи однакові або різнорідні матеріали. Неорганічні клеї можна використовувати не тільки для склеювання деталей і вузлів, а й як основу композиційних матеріалів, вони можуть бути основою температуростійких електроізоляційних або захисних покриттів тощо.
Клеї поділяються на клеї-порошки, клеї-розчини, клеї-дисперсні системи, клеї-пасти.
Широкого практичного застосування набули клеї-цементи з кислотними і водосольованими утворювачами, а також клеї зв'язки алюмофосфатні, хромофосфатні, магній-фосфатні, клеї на основі оксинітратів і оксихлоридів алюмінію і цирконію, силікатівлужних металів, рідкого скла, концентрованих розчинів кремнієвої кислоти і гетерополісполук, а також алюмосилікатні клеї і зв'язки з неорганічних смол. Клеї-цементи використовують для склеювання, грануляції, агломерації, формування, покриття для металів, виробництва композиційних металів.
Клеї-цементи на неводних розчинниках і у вигляді розплавлених солей і металів застосовуються як, хімічно стійкі клеї і матеріали на їх основі, здатні працювати в умовах глибокого холоду, високих температур і тисків. Фосфатні клеї використовують для склеювання металів, кераміки з металами, скла з керамікою і металами, для одержання захисного тепло- і енергопокриття металів, вогнетривких мас і виробів, жаростійких бетонів, електроізолюючих замазок тощо. Клеї на основі оксинітратів і каталізаторів, миттєвих форм з електрокорунду, склоподібних силікатних покриттів; клеї на сонові силікатів лужних металів - для спеціальної кислотривкої замазки, захисту корпусів хімічної апаратури, формувальних сумішей у ливарному виробництві, одержання абразивних виробів, силікатних фарб, брикетування шихт у скловарінні тощо.
Loading...

 
 

Цікаве