12 Badanie właściwości fizyczno chemicznych surowców

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Teresa Traczyk

Badanie właściwości fizyczno-chemicznych surowców
i kruszyw ceramicznych 311[30].Z2.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Recenzenci:
mgr inż. Agnieszka Taborek
mgr inż. Beata Figarska-Wysocka

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Teresa Traczyk

Konsultacja:
mgr inż. Gabriela Poloczek

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[30].Z2.01

„Badanie właściwości fizyczno-chemicznych surowców i kruszyw ceramicznych”, zawartego
w modułowym programie nauczania dla zawodu technik technologii ceramicznej.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji − Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie

Wymagania wstępne

Cele kształcenia

Materiał nauczania

4.1.

Warunki organizacji pracy w laboratorium

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2.

Podstawowe wiadomości z zakresu prac laboratoryjnych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3.

Badanie właściwości fizyczno-chemicznych surowców ceramicznych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4.

Pobieranie i przygotowywanie próbek do badań

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5.

Badanie cech fizycznych: makroskopowe, oznaczenie rodzaju i ilości

zanieczyszczeń

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6.

Badanie składu granulometrycznego

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

4.7.

Badanie plastyczności, wrażliwości na suszenie i ogniotrwałości

zwykłej surowców i mas ilastych

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

4.8.

Elementy analizy jakościowej i ilościowej

4.8.1. Materiał nauczania

4.8.2. Pytania sprawdzające

4.8.3. Ćwiczenia

4.8.4. Sprawdzian postępów

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4.9.

Badanie stężenia naturalnych pierwiastków promieniotwórczych
w surowcach i odpadach

4.9.1. Materiał nauczania

4.9.2. Pytania sprawdzające

4.9.3. Ćwiczenia

4.9.4. Sprawdzian postępów

Sprawdzian osiągnięć

Literatura

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o badaniu właściwości fizyczno-

chemicznych surowców i kruszyw ceramicznych

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych wiadomości i umiejętności, które
powinieneś mieć opanowane, abyś mógł przystąpić do realizacji programu jednostki
modułowej,

−

cele kształcenia tej jednostki modułowej,

−

materiał nauczania – zawarty w rozdziale 4, który umożliwia samodzielne przygotowanie
się do wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia,
które zawierają wykaz materiałów, narzędzi i sprzętu, potrzebnych do realizacji ćwiczeń.
Przed ćwiczeniami zamieszczono pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do ich
wykonania. Po ćwiczeniach zamieszczony został sprawdzian postępów. Wykonując
sprawdzian postępów powinieneś odpowiadać na pytania tak lub nie, co oznacza, że
opanowałeś materiał albo nie,

−

sprawdzian osiągnięć, w którym zamieszczono instrukcję dla ucznia oraz zestaw zadań
testowych sprawdzających opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki;
zamieszczona została także karta odpowiedzi,

−

wykaz literatury.
Jeżeli będziesz mieć trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś

nauczyciela o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Schemat układu jednostek modułowych

311[30].Z2

Badania materiałów

ceramicznych

311[30].Z2.01

Badanie

właściwości

fizyczno-

-chemicznych

surowców

i kruszyw

ceramicznych

311[30].Z2.02

Badanie

właściwości

technologicznych

mas

ceramicznych

311[30].Z2.03

Badanie

surowców i mas

stosowanych

w ceramice
szlachetnej

311[30].Z2.04

Badanie

surowców, mas

i wyrobów

ogniotrwałych

311[30].Z2.05

Stosowanie

procedur

zarządzania

jakością

w zakładach

ceramicznych

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

posługiwać się podstawowymi terminami z zakresu pomiarów laboratoryjnych,

−

posługiwać się sprzętem i przyrządami pomiarowymi,

−

korzystać z instrukcji, norm i wykresów,

−

organizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

−

przestrzegać podstawowych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony
przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska,

−

stosować zasady bezpieczeństwa podczas wykonywania badań i pomiarów
w laboratorium.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć;

–

zorganizować stanowisko pracy w laboratorium zgodnie z wymaganiami ergonomii,

–

pobrać próbki do badań (surowców sypkich, ilastych, w kawałkach, półciekłych) według
obowiązujących norm i procedur,

–

przygotować próbki laboratoryjne i analityczne,

–

ocenić jakość partii surowca lub wyrobu według wymagań jakościowych,

–

dobrać normy i instrukcje opisujące metody badań, wykonać analizy jakościowe
i ilościowe wybranych surowców ceramicznych,

–

dobrać sprzęt laboratoryjny do wykonywania badań surowców i kruszyw ceramicznych,

–

udokumentować wyniki badań,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska w trakcie badań.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.

Warunki organizacji pracy w laboratorium

4.1.1.

Materiał nauczania

Warunki organizacji pracy w laboratorium określone są w regulaminie laboratorium,

w celu zapewnienia właściwej organizacji zajęć, przestrzegania przepisów bezpieczeństwa
i higieny pracy oraz przepisów przeciwpożarowych.

W laboratorium chemicznym uczeń styka się z substancjami szkodliwymi dla zdrowia,

z kruchymi naczyniami szklanymi, z instalacją gazową, elektryczną i wodną. Przy
nieumiejętnym posługiwaniu się tymi substancjami, naczyniami i instalacjami uczeń może
być narażony na różne niebezpieczeństwa (zatrucia, poparzenia, skaleczenie, itp.), a ponadto
może spowodować zniszczenie drogiego sprzętu laboratoryjnego.

Aby właściwie zorganizować pracę w laboratorium niezbędne jest wyposażenie

w odpowiednie meble (stoły laboratoryjne, szafy wyciągowe, półki sprzętu ogólnego użytku,
specjalne stołki laboratoryjne, konsolki lub stoły przy ścianach z suszarkami, piecami,
chłodziarkami, pompą próżniową), instalację wodno − ściekową, gazową, elektryczną, często
także sprężonego powietrza oraz próżniową.

Zasadniczym miejscem pracy każdego z uczniów jest stół laboratoryjny. Blaty stołów

laboratoryjnych mogą być drewniane (nasycane czernią anilinową), z laminatów, wykładane
płytkami ceramicznymi lub z PCV.

Na stole laboratoryjnym znajduje się półka, na której ustawiane są butelki ze

stosowanymi odczynnikami. W stole jest także szafka i szuflada do przechowywania sprzętu
laboratoryjnego przydzielonego na czas wykonywania ćwiczeń. W szufladzie umieszczamy
na ogół naczynia szklane długie i cienkie (pipety, biurety, rurki oraz bibułę i korki). Część
sprzętu trzymamy na stole, o ile nie przewidziano innego miejsca na ten sprzęt.

Każdy stół przeznaczony dla jednego ucznia powinien być wyposażony w zawór

wodociągowy ze studzienką ściekową, kurek gazowy oraz zerowane gniazdko sieci
elektrycznej małej mocy.

Na stole podczas wykonywania ćwiczeń trzymamy tylko niezbędny sprzęt. Pozostały

przechowujemy w szafce lub szufladzie. Ważne jest, aby na stole znajdowała się złożona
ś

ciereczka do zbierania rozlanej przez nieostrożność cieczy lub rozsypanego odczynnika

stałego.

Instrukcje do wykonania ćwiczeń, zeszyt i inne materiały niezbędne w pracy

przechowujemy na półce nad stołem.

Przed przystąpieniem do ćwiczeń wycieramy blat stołu z kurzu i dopiero wtedy

rozpoczynamy pracę.

Jeżeli w czasie wykonywania ćwiczenia zanieczyścimy miejsce pracy, musimy

natychmiast usunąć zanieczyszczenia i wówczas możemy kontynuować wykonywanie
ć

wiczenia.

Po zakończeniu ćwiczeń myjemy naczynia, suszymy je, a następnie chowamy

z pozostałym sprzętem do szafki i szuflady, porządkując miejsce pracy.

W notatniku sporządzamy opis ćwiczenia zgodnie z poleceniem nauczyciela.
Pomimo zachowywanych środków ostrożności, w laboratorium może dojść do wypadku.

Najczęściej zdarzają się oparzenia substancjami żrącymi oraz skaleczenia. W przypadku, gdy
oblejemy się substancją żrącą należy jak najszybciej zmyć ją strumieniem bieżącej wody,
a następnie odpowiednim roztworem. Przy oblaniu kwasem używamy 5% roztworu
wodorowęglanu sodu lub 10% roztworu amoniaku. Przy oblaniu zasadą używamy 3%

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

roztworu kwasu borowego lub 5% roztworu kwasu octowego. W przypadku trafienia
substancji żrącej do oka przemywamy je dużą ilością wody i udajemy się do lekarza.

Przy oparzeniach termicznych zakładamy jałowy opatrunek i udajemy się natychmiast do

lekarza.

W przypadku skaleczenia się szkłem lub ostrym narzędziem ranę przemywamy 3% wodą

utlenioną i owijamy sterylnym bandażem. Przy poważniejszych skaleczeniach przystępujemy
do tamowania krwotoku. Zakładamy opaskę uciskową powyżej miejsca skaleczenia (przy
krwotoku tętniczym) lub poniżej miejsca skaleczenia (przy krwotoku żylnym). Po założeniu
opaski udajemy się jak najszybciej do lekarza, pamiętając o tym, aby po kilkunastu minutach
usunąć ucisk. Zamiast ucisku zakładamy ścisły opatrunek w miejscu krwawienia.

W przypadku zatrucia gazami poszkodowanego umieszczamy przy otwartym oknie.

4.1.2.

Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jaki dokument określa organizację pracy w laboratorium?

Na jakie niebezpieczeństwa może być narażony uczeń w laboratorium chemicznym?

Co stanowi niezbędne wyposażenie laboratorium?

W co powinien być wyposażony stół laboratoryjny?

Co przechowujemy w szufladzie stołu?

Jaki sprzęt przechowujemy w szafce?

Jakie czynności wykonujemy po zakończeniu ćwiczeń?

4.1.3.

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Uporządkuj przygotowany na stole sprzęt zgodnie z zasadami określonymi w regulaminie

laboratorium.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z regulaminem laboratorium chemicznego,
2) zapoznać się ze stanem i wyposażeniem miejsca pracy,
3) posegregować przygotowany sprzęt,
4) sprawdzić czystość szafki, szuflady oraz półki, ewentualne zabrudzenia usunąć za

pomocą ściereczki,

5) ułożyć sprzęt zgodnie z wytycznymi regulaminu,
6) uporządkować stanowisko pracy,

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

stół laboratoryjny z szufladą,

−

szafka laboratoryjna,

−

półka nad stołem,

−

drobny sprzęt laboratoryjny (probówki, szkiełka zegarkowe o średnicy 5 i 15 cm,
bagietka szklana, parowniczki porcelanowe, szufelka szklana, lejki szklane, statywy,
podstawki do probówek, pincetka),

−

regulamin pracowni chemicznej,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca organizacji stanowiska pracy w laboratorium
chemicznym.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Ćwiczenie 2

Przeprowadź odbiór przydzielonego miejsca pracy i inwentarza.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się ze stanem i wyposażeniem miejsca pracy,

wykonać spis przydzielonego sprzętu, sprawdzić jego stan,

podpisać odbiór pełnowartościowego sprzętu,

wyłożyć białym, czystym papierem szufladę i szafkę,

ułożyć sprzęt w szufladzie i szafce,

sprawdzić stałe wyposażenie laboratorium: instalację elektryczną, wodną, gazową i inne
urządzenia znajdujące się na stanowisku oraz stan zamknięć szafki i szuflady,

uporządkować stanowisko pracy, zamknąć szafkę i szufladę, klucze umieścić
w odpowiednim miejscu sali lub przekazać nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

sprzęt laboratoryjny według wykazu podanego przez nauczyciela,

−

ciereczka,

−

papier,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca organizacji stanowiska pracy w laboratorium
chemicznym.

4.1.4.

Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wymienić zagrożenia, na które może być narażony uczeń
w laboratorium chemicznym?

⁪

wymienić niezbędne wyposażenie laboratorium?

⁪

rozmieścić sprzęt laboratoryjny zgodnie z regulaminem?

⁪

udzielić pierwszej pomocy po wypadku w laboratorium?

⁪

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4.2.

Podstawowe wiadomości z zakresu prac laboratoryjnych

4.2.1.

Materiał nauczania

Do podstawowych prac laboratoryjnych należy:

−

ogrzewanie, suszenie, prażenie, chłodzenie,

−

rozpuszczanie,

−

sączenie,

−

krystalizacja,

−

strącanie,

−

destylacja,

−

ekstrakcja.

Ogrzewanie
Ogrzewanie naczyń z cieczami może być przeprowadzone bezpośrednio płomieniem

palnika gazowego lub spirytusowego, na płytce izolacyjnej lub w łaźniach.
Ogrzewanie cieczy w probówce bezpośrednio płomieniem stosuje się bardzo rzadko ze
względu na możliwość miejscowego przegrzania i pęknięcia naczynia. Częściej niż
bezpośrednio płomieniem palnika ogrzewamy ciecze i ciała stałe w naczyniach
laboratoryjnych przez płytkę izolacyjną. Sposób ogrzewania przez płytkę izolacyjną
przedstawia rysunek 1.

Rys. 1.

Ogrzewanie na płytce izolacyjnej: a − zlewki, b – kolby [4, s. 138]

Ogrzewając ciecz lub ciało stałe w naczyniu laboratoryjnym na płytce izolacyjnej należy

pamiętać, aby wysokość trójnoga i palnika była tak dobrana, żeby płytka była ogrzewana
stożkiem płomienia oraz aby naczynie stawiać na zimnej ewentualnie lekko ogrzanej, suchej
płytce.

Przy ogrzewaniu za pomocą grzejników elektrycznych płytkę kładziemy bezpośrednio na

grzejniku.

Ogrzewanie cieczy, które wydzielają pary i gazy szkodliwe dla zdrowia,

o nieprzyjemnym zapachu i powodujące korozję przedmiotów metalowych, przeprowadzamy
zawsze pod wyciągiem przy włączonym wentylatorze.

Ogrzewanie substancji ciekłych i ciał stałych można przeprowadzić w łaźniach

powietrznych lub wodnych.

Najprostszym sposobem ogrzewania w łaźni powietrznej jest umieszczenie kolby

w nagrzanym powietrzu (rys. 2.).

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Rys. 2.

Ogrzewanie kolby w łaźni powietrznej [4, s. 141]

Zaletą tej metody jest ostrożne, powolne ogrzewanie. Wadą zaś trudność w utrzymaniu

stałej temperatury.

Ogrzewanie w łaźni wodnej polega na umieszczeniu naczynia z ogrzewaną substancją

w zlewce wypełnionej wodą. Zlewkę stawiamy na płytce izolacyjnej i ogrzewamy palnikiem
lub grzejnikiem elektrycznym, pamiętając o tym, aby zlewka była stale napełniona wodą.

Zaletą tej metody jest łatwość utrzymania temperatury 100°C, wadą trudność utrzymania

stałej temperatury substancji ogrzewanej.

Suszenie
Suszenie polega na odprowadzeniu wilgoci kosztem doprowadzenia ciepła, z wilgotnych

substancji stałych.

Substancje niehigroskopijne, tzn. nie pochłaniające wilgoci z powietrza oraz substancje

zanieczyszczone łatwo lotnymi cieczami (np. alkoholem, eterem) można suszyć bezpośrednio
w laboratorium na powietrzu. Wilgotną substancję rozsypujemy na dnie krystalizatora cienką
warstwą i pozostawiamy na kilka godzin lub lepiej do następnego dnia. Dla lepszego
wysuszenia mieszamy substancję co pewien czas za pomocą cienkiego pręcika szklanego lub
łopatki porcelanowej. Ta metoda jest wyjątkowo długotrwała. Stosuje się ją do suszenia
substancji niehigroskopijnych, które ulegają rozkładowi w podwyższonej temperaturze.

Substancje higroskopijne ulegające rozkładowi w podwyższonej temperaturze suszymy

w eksykatorze.

Suszenie w podwyższonej temperaturze przeprowadza się w suszarkach elektrycznych

lub gazowych. W czasie suszenia może nastąpić zbrylenie substancji, wówczas rozdrabniamy
grudki łopatką lub w moździerzu i ponownie wstawiamy do dalszego suszenia.

Prażenie
Prażenie polega na ogrzaniu, uprzednio wysuszonej substancji, w wysokiej temperaturze.

W czasie prażenia substancja traci wszystkie lotne składniki i bardzo często ulega różnym
przemianom chemicznym.

Prażenie przeprowadzamy zazwyczaj w wysokiej temperaturze sięgającej 1000°C,

a nawet 1200°C. Prażenie przeprowadzamy w piecu elektrycznym lub w płomieniach palnika.

Chłodzenie
Chłodzenie, czyli obniżanie temperatury substancji stosowane jest w następujących

procesach:

−

skraplanie par w czasie ogrzewania pod chłodnicą zwrotną i destylacji,

−

wydzielanie kryształów substancji stałych z roztworu,

−

utrzymywanie stałej temperatury w reakcjach i procesach egzotermicznych,

−

przechowywanie substancji lotnych lub rozkładających się w temperaturze otoczenia.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Najczęściej używanymi czynnikami chłodzącymi są powietrze, woda, lód i mieszaniny

oziębiające, komory chłodnicze powietrzne lub solankowe oraz stały dwutlenek węgla.

Rozpuszczanie
Rozpuszczanie polega na rozpuszczeniu substancji w roztworze. Maksymalną ilość

substancji, która rozpuściła się w danych warunkach nazywamy rozpuszczalnością
i podajemy ją w [g/cm

]. Rozpuszczalność substancji zależy od temperatury.

Rozpuszczalność substancji stałych i większości cieczy w wodzie rośnie wraz ze wzrostem
temperatury, natomiast rozpuszczalność gazów w wodzie ze wzrostem temperatury maleje.

Sączenie
Sączenie polega na rozdzieleniu zawiesiny, w celu otrzymania klarownego roztworu albo

osadu wolnego od rozpuszczalnych zanieczyszczeń. W laboratorium jako przegrodę
filtracyjną najczęściej stosujemy bibułę. Ze względu na różnorodność osadów co do ich
wielkości i postaci, bibułę filtracyjną stosuje się w trzech odmianach: gęstą, średnią i rzadką.
Ponieważ bibuła po nasiąknięciu bardzo łatwo rozrywa się musimy zastosować przyrządy
pomocnicze tj. lejki zwykłe lub z dnem dziurkowanym.

Krystalizacja
Krystalizacja polega na wyodrębnieniu z roztworu rozpuszczonej substancji.

Krystalizację stosuje się do oczyszczania substancji stałych. W przypadku, gdy substancja jest
tak samo rozpuszczalna na zimno jak i na gorąco, a zanieczyszczenia są nierozpuszczalne,
stosujemy wówczas krystalizacje przez odparowanie.

Gdy substancja jest zanieczyszczona związkami, których rozpuszczalność jest większa

niż substancji, wówczas stosujemy krystalizacje przez zatężanie.

Substancje, które w wyższej temperaturze charakteryzują się dużą rozpuszczalnością,

a w niskich małą, krystalizujemy przez oziębianie roztworu nasyconego na gorąco roztworu.

Strącanie
Strącanie polega na wytrąceniu osadu z roztworu bowiem bardzo często podczas

przeprowadzania reakcji między substancjami znajdującymi się w roztworze następuje
wytrącanie się osadu nowo powstałego związku, jeżeli jest on trudno rozpuszczalny w danym
rozpuszczalniku. Osady mogą być krystaliczne i bezpostaciowe.

Destylacja
Destylacja polega na przeprowadzeniu cieczy w parę w wyniku ogrzewania jej do

wrzenia i następnie oziębieniu jej w celu skroplenia i zebraniu w naczyniu (odbieralniku).

Destylację stosujemy najczęściej do oczyszczania cieczy z niewielkich ilości

zanieczyszczeń lub do rozdzielenia mieszaniny kilku cieczy.

Ekstrakcja
Ekstrakcja jest procesem wyodrębniania składnika z roztworu lub mieszaniny stałej

rozpuszczalnikiem nie mieszającym się z rozpuszczalnikiem ekstrahowanego roztworu.

Jeżeli z mieszaniny stałej, przeważnie substancji nieorganicznych, wyodrębniamy jeden

ze składników wodą lub jej roztworem, to taki proces nazywamy ługowaniem i określamy
jako wymywanie z rozdrobnionej mieszaniny stałej składnika rozpuszczalnego w wodzie lub
jej roztworze.

4.2.2.

Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie prace zaliczamy do podstawowych prac laboratoryjnych?
2. Jakie znasz sposoby ogrzewania substancji?
3. Na czym polega suszenie substancji?
4. W jakich procesach stosowane jest najczęściej chłodzenie?
5. W jakich jednostkach określamy rozpuszczalność substancji?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

6. Na czym polega sączenie?
7. W jaki sposób możemy usunąć niewielkie zanieczyszczenia z cieczy?

4.2.3.

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wysusz próbkę płótna nasyconego szkłem wodnym i określ jego zdolność do palenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bhp,
2) sprawdzić, czy dysponujesz niezbędnym wyposażeniem w sprzęt laboratoryjny,
3) przygotować niezbędne materiały,
4) wykonać ćwiczenie zgodnie z instrukcją,
5) opisać przebieg ćwiczenia w notatniku,
6) uporządkować stanowisko pracy,
7) zaprezentować wnioski w grupie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

suszarka elektryczna z termoregulacją,

−

zlewka, bagietka,

−

kawałek płótna,

−

roztwór szkła wodnego,

−

regulamin pracowni chemicznej,

−

instrukcja wykonania ćwiczenia,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca podstawowych prac laboratoryjnych.

Ćwiczenie 2

Wykonaj z arkusza bibuły zwykły sączek i umieść go w lejku znajdującym się na

stanowisku pracy. Pamiętaj, że sączek nie może wystawać ponad brzeg lejka. Zaprezentuj
pracę w sposób wskazany przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przygotować potrzebne materiały i narzędzia,

złożyć dwukrotnie kwadrat bibuły,

wyciąć ze złożonej bibuły ćwiartkę koła,

włożyć do lejka przygotowaną bibułę,

sprawdzić szczelność przylegania do powierzchni lejka,

oberwać róg sączka,

sprawdzić prawidłowość wykonania sączka przy użyciu wody,

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

lejek,

−

nożyczki,

−

podstawka do lejków,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

−

tryskawka z wodą,

−

bibuła,

−

instrukcja wykonania ćwiczenia,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca podstawowych prac laboratoryjnych.

4.2.4.

Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wymienić podstawowe prace laboratoryjne?

⁪

zdefiniować pojęcia związane z pracami laboratoryjnymi?

⁪

wskazać wady i zalety różnych sposobów ogrzewania?

⁪

wymienić najczęściej stosowane czynniki chłodzące?

⁪

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4.3.

Badanie

właściwości

fizyczno-chemicznych

surowców

ceramicznych

4.3.1. Materiał nauczania

Poznanie właściwości surowców ceramicznych, zwłaszcza ilastych, jest możliwe dzięki

szybkiemu rozwojowi techniki.

Badanie surowców ilastych w zakresie określenia struktury minerałów, oznaczenia

składu mineralnego surowców ilastych, oznaczenia zawartości poszczególnych minerałów
w surowcach wykonywane jest metodami rentgenograficznymi.

Określenie struktury krystalicznej surowców ceramicznych jest niezwykle trudne. Do

badania struktury wykorzystywana jest rentgenowska analiza strukturalna. Dzięki
zastosowaniu elektronicznych technik obliczeniowych czasochłonność tych badań została
znacznie ograniczona.

Oznaczenie składu mineralnego w próbce surowców ilastych przeprowadza się poprzez

rentgenowską analizę strukturalną. Metoda ta polega na wyznaczeniu kątów ugięcia promieni
RTG, wyliczeniu odległości międzypłaszczyznowych i porównaniu z danymi tablicowymi
dla poszczególnych minerałów.

Oznaczenie zawartości poszczególnych minerałów w badanej próbce wykonywane jest za

pomocą rentgenowskiej analizy ilościowej. Intensywność wybranej wiązki ugiętej pozostaje
w ścisłej zależności od zawartości oznaczanego minerału w próbce.

Innym sposobem określenia zawartości minerałów ilastych w surowcach ceramicznych

jest analiza termiczna. Polega ona na pomiarze efektów cieplnych podczas ogrzewania.

Otrzymana charakterystyka termiczna surowców odpowiada zawartości minerałów

ilastych w badanej próbce.

Określenie tekstury następuje na podstawie przełomu. Rozróżniamy teksturę

gruboziarnistą, luźną (kaoliny, gliny), zbitą, drobnoziarnistą (gliny ogniotrwałe), zwięzłą,
sprasowaną, drobnoziarnistą (łupki), luźno uwarstwioną (gliny zanieczyszczone piaskiem).

Uziarnienie glin jest zróżnicowane i zależy od sposobu ich powstania. W zależności od

rodzaju surowca, procentowa zawartość ziaren o poszczególnych wymiarach jest różna.
Zawartość ziaren o wymiarach >0,002 mm w kaolinach waha się od 25% do 80%,
a w surowcach ilastych od 75% do 90%.

Ponieważ gliny posiadają zdolność adsorpcji wody z powietrza oznacza się wilgotność

równowagową tzn. ilość wody, którą ciało pobiera przez adsorpcję z powietrza. Na ogół
wynosi ona dla glin 2÷12%.

Inną ważną własnością glin jest ilość wody potrzebna do doprowadzenia gliny do stanu

plastycznego. Potrzebna ilość wody, którą glina daje się zarobić na zdatną do formowania
w masę plastyczną nazywana jest wodą zarobową. Ilość wody zarobowej w surowcach
plastycznych waha się od 15 do 40%.

W procesie ogrzewania próbek glin w temperaturach >110°C (suszeniu) towarzyszy

zjawisko zmniejszania wymiarów czyli kurczenie się próbek. Zmiana wymiaru próbki
nazywana jest skurczliwością liniową, zmiana jej objętości skurczliwością objętościową.
Jeżeli zmiana wymiarów następuje w czasie wypalania wówczas mówimy o skurczliwości
wypalania. Sumę skurczliwości suszenia i wypalania nazywamy skurczliwością całkowitą.

Skłonność różnych surowców do pękania podczas wypalania nazywamy wrażliwością na

suszenie.

Ważną cechą surowców jest wytrzymałość mechaniczna badanych próbek. Jest to

zdolność do przeciwstawiania się zniszczeniu lub uszkodzeniu pod wpływem różnego rodzaju
sił zewnętrznych. Dla materiałów ceramicznych własność ta oznaczana jest dla różnego
rodzaju obciążeń m.in. na ściskanie, na rozciąganie, na zginanie, na ścieranie i na uderzenia.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Bardzo ważną własnością surowców ceramicznych jest ich ogniotrwałość zwykła. Miarą

ogniotrwałości zwykłej jest temperatura, w której stożek wykonany z badanego materiału
dotknie wierzchołkiem podstawy. Badanie tej własności zostanie opisane w kolejnych
podrozdziałach.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie badania wykonujemy w celu oznaczania składu mineralnego surowców

ceramicznych?

2. Jakie badania służą do określenia zawartości poszczególnych minerałów w badanej

próbce?

3. Jakie rodzaje tekstur wyróżniamy przy badaniu próbek skał?
4. Od czego zależy uziarnienie glin?
5. Dlaczego dla opiniowania surowców określamy wilgotność równowagową?
6. Co nazywamy wodą zarobową?
7. W jaki sposób oznaczamy całkowitą skurczliwość materiału?
8. Na jakie rodzaje obciążeń badane są materiały ceramiczne przy określaniu wytrzymałości

mechanicznej?

9. Co jest miarą ogniotrwałości zwykłej?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie przygotowanych próbek przełomów określ teksturę i rozpoznaj rodzaj

surowca ceramicznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować informacje dotyczące rodzajów tekstur materiałów ceramicznych,

uporządkować próbki wg wybranego kryterium np. wielkości ziaren w próbkach,

porównać przełomy próbek ze zdjęciami przełomów typowych surowców ceramicznych,

określić cechy charakterystyczne przełomów próbek,

określić rodzaje surowców ceramicznych, z których przygotowano próbki rodzajów
surowców ceramicznych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

katalogi, foldery, encyklopedie z fotografiami struktury surowców ceramicznych,

−

próbki typowych surowców ceramicznych,

−

małe kartki papieru,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca własności surowców ceramicznych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Ćwiczenie 2

Wyznacz skurczliwość liniową wysychania trzech próbek wykonanych z różnych

rodzajów gliny.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z normą BN-71/7011-11 dotyczącą oznaczania skurczliwości liniowej
wysychania, wypalania i skurczliwości całkowitej,

przygotować próbki zgodnie z normą,

zmierzyć potrzebne wymiary próbki,

wysuszyć próbkę w piecu,

po ostygnięciu zmierzyć ponownie próbkę,

wyznaczyć skurczliwość liniową wysychania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−−−−

normy BN-71/7011-11,

−−−−

przygotowane próbki różnych materiałów ilastych,

−−−−

suwmiarka, znacznik do odciskania znaków długości, foremki do wykonania próbek,
młotek drewniany, wypychacz,

−−−−

suszarka elektryczna,

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca własności surowców ceramicznych.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić strukturę materiału ceramicznego na podstawie przełomu?

⁪

określić rodzaje badań dla oznaczenia składu mineralnego materiałów
ceramicznych?

⁪

określić rodzaje badań dla oznaczenia zawartości składników
mineralnych w materiałach ceramicznych?

⁪

wymienić najważniejsze własności fizyczne materiałów ceramicznych?

⁪

scharakteryzować podstawowe własności surowców ceramicznych?

⁪

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4.4.

Pobieranie i przygotowywanie próbek do badań

4.4.1. Materiał nauczania

Pobieranie próbki średniej. Cel pobierania próbki średniej
Substancje stałe dostarczane do zakładu podlegają analizie jakościowej i ilościowej.

W tym celu z każdej partii tych materiałów muszą być pobrane próbki do analizy. Pobrana
próbka tylko wtedy może być poddana analizie, kiedy jej skład przedstawia średni, przeciętny
skład całej partii. Z każdej partii materiału pobieramy próbkę ogólną, która składa się z kilku
próbek pierwotnych pobranych w określonych miejscach i w określonych ilościach z całej
partii materiału. Z całej próbki ogólnej przygotowujemy, przez kilkakrotne mieszanie
i zmniejszanie średnią próbkę laboratoryjną, z której wykonujemy analizy laboratoryjne.
W czasie zmniejszania i mieszania próbki ogólnej najczęściej rozdrabniamy i mielimy
pobrany materiał tak, aby pobrana średnia próbka była substancją jak najlepiej zmieloną
i jednorodną. Czynność tę powtarzamy kilkakrotnie, aż otrzymamy średnią próbkę
laboratoryjną, którą wsypujemy do odpowiedniego, suchego naczynia (słoika) zaopatrzonego
w etykietę, zawierającą:

−−−−

nazwę lub numer zakładu wytwórczego albo dostawcy,

−−−−

oznaczenie produktu według Polskich Norm lub obowiązującego cennika,

−−−−

jednoznaczne określenie partii, tj. datę produkcji, numer wagonu, numer specyfikacji,
itp.,

−−−−

wielkość partii,

−−−−

datę i miejsce pobrania próbki,

−−−−

inne dane przewidziane w normie przedmiotowej lub umowie.
Najczęściej średnią próbkę wsypujemy do trzech słoików: dla dostawcy, dla laboratorium

i dla odbiorcy. Sposób pobierania podano w normie BN-64/7011-09.

Pobieranie próbek materiałów ilastych
Przy pobieraniu próbek z hałd, wagonów lub magazynów należy ustalić ilość gatunków

przewidzianych do badania surowców, następnie pobrać próbki oddzielnie dla każdego
gatunku. W zależności od stanu rozdrobnienia należy pobrać większe i mniejsze kawałki
w stosunku odpowiadającym im zawartościom w całej masie. Próbki pobiera się z różnych
miejsc wagonu lub hałdy tj. z rogów, środka, warstw dolnych środkowych i górnych tak, aby
miejsca pobrania tworzyły szachownicę. Pobrane w ten sposób próbki stanowią próbkę
ogólną.

Próbkę ogólną dzielimy kilkakrotnie na mniejsze metodą ćwiartowania. Próbki

materiałów przed każdym ćwiartowaniem rozdrabniamy na coraz mniejsze kawałki, aż do
sproszkowania. Masa próbki przeznaczona do badania zależy od rodzaju zamierzonych badań
i może wahać się od 0,1 do 20 kg.

Dzieląc próbkę przez ćwiartowanie (rys. 3), układamy materiał w stożek. Stożek

spłaszczamy, zachowując przekrój koła i dzielimy go na cztery równe części. Dwie
przeciwległe ćwiartki odrzucamy, a z pozostałych układamy mniejszy stożek. Czynność tę
powtarzamy, aż do uzyskania próbki o oznaczonej wielkości.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Rys. 3.

Zmniejszanie próbki ogólnej przez ćwiartowanie [4, s. 94]

Z otrzymanej średniej próbki przygotowujemy odważki o masach niezbędnych do

poszczególnych badań, np:

−−−−

100 g dla oznaczenia wilgotności gliny,

−−−−

200 g dla oznaczenia składu granulometrycznego,

−−−−

100 g dla oznaczenia zanieczyszczeń.
Pobieranie próbek materiałów sypkich
Materiały sypkie z opakowań jednostkowych np.: beczek lub worków pobieramy w kilku

miejscach przekroju opakowania z całej jego wysokości. Miejsca pobrania określają normy.
Do tego celu służą specjalne urządzenia: zgłębniki (rys. 4) i wbijaki (rys. 5)

Rys. 4.

Zgłębnik do produktów sypkich [6, s. 93]

Rys. 5.

Wbijak [6, s. 93]

Materiał pobrany z kilku miejsc stanowi próbkę ogólną.
Do przygotowania średniej próbki laboratoryjnej materiałów sypkich wykorzystujemy

metodę ćwiartkowania, która przebiega podobnie jak w przypadku przygotowania średniej
próbki materiałów ilastych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Pobieranie próbek materiałów w kawałkach
Z materiałów w bryłach składowanych w formie pryzm pobieramy próbki z kilku miejsc

w ten sposób, że wykopujemy studzienki o średnicy 40–50 cm, a wykopany materiał z całej
grubości pryzmy w tym miejscu stanowi próbkę pierwotną. Jeżeli materiał zsypuje się
z boków studzienki, to go odrzucamy. Najlepiej poszerzyć studzienkę u góry i odrzucić
zbędna część materiału. Pobraną próbkę należy rozdrobnić w moździerzu lub młynku
kulkowym na kawałki o średnicy poniżej 3 cm, a następnie wymieszać. Kolejną czynnością
jest zmniejszenie masy próbki metoda ćwiartkowania. Powtarzamy te czynności, aż do
uzyskania próbki o wadze ok. 3 kg i wielkości kawałków nie większej niż 3 mm. Próbkę
przesiewamy na sicie o prześwicie oczka 3mm. W przypadku pozostania części materiału na
sicie ponownie go rozdrabniamy, aby całość przeszła przez sito i dołączamy do reszty próbki.

Przygotowanie próbek surowców materiałów ogniotrwałych
Próbki do oznaczania ogniotrwałości wg PN/H-04175 powinny mieć kształt trójkątnych

ostrosłupów ściętych o wysokości 30 mm, szerokości dolnej podstawy 8 mm i górnej 2 mm.
Próbki wykonuje się w metalowej formie i następnie suszy lub wypiłowuje z gotowych
wyrobów i doszlifowuje.

Przy badaniu plastycznych materiałów (glin, kaolinów) próbki formuje się ze średniej

próby zarobionej wodą destylowaną do stanu plastyczności. W zwilżonej lekko olejem
mineralnym formie metalowej ubija się ściśle zarobioną masę, ścina się nadmiar materiału
i ostrym nożem wygładza powierzchnię. Następnie ostrożnie rozbiera się formę i układa
ś

wieżo uformowaną próbkę na szkle lub desce, przykrytej cienkim papierem. Uformowane

próbki suszy się do stanu powietrzno-suchego.

Nieplastyczne materiały (piasek kwarcowy, szamot, kwarc) rozdrabnia się w moździerzu

porcelanowym, agatowym lub metalowym, tak aby cząsteczki materiału przeszły przez sito
o średnicy oczka 0,2 mm. Przy rozdrabnianiu materiału w moździerzu stalowym należy
rozdrobniony materiał rozsypać na papierze i magnesem wyciągnąć drobiny metalu.
Rozdrobnioną i przesianą masę miesza się z 10% roztworem dekstryny, a następnie formuje
z niej próbki.

Podstawkę do badanych próbek formuje się z wysoko ogniotrwałej masy.
Do badania półkwaśnych wyrobów szamotowych, krzemionkowych, glin ogniotrwałych

oraz podobnych materiałów należy podstawki wykonać z masy o składzie 70%
elektrokorundu i 30% gliny ogniotrwałej o ogniotrwałości co najmniej 175 sP.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

W jaki sposób pobieramy próbkę pierwotną?

W jaki sposób przygotowujemy średnia próbkę laboratoryjną?

W jaki sposób pobieramy próbki materiałów ilastych na średnią próbkę laboratoryjną?

Na czym polega przygotowanie próbki metodą ćwiartkowania?

W jaki sposób przygotowujemy średnią próbkę laboratoryjną materiałów sypkich?

W jaki sposób przygotowujemy średnią próbkę laboratoryjną materiałów w kawałkach?

W jaki sposób formujemy próbki do oznaczania ogniotrwałości materiałów?

W jaki sposób przygotowuje się próbki z materiałów plastycznych?

W jaki sposób przygotowuje się próbki z materiałów nieplastycznych?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ zagrożenia podczas pracy przy pobieraniu próbki średniej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować informacje dotyczące występujących zagrożeń na podobnych
stanowiskach pracy,

2) określić, na działanie jakich czynników jest narażony człowiek wykonujący pracę

związaną z pobieraniem próbek,

3) wypisać rodzaje zagrożeń mogących wystąpić podczas pobierania próbek,
4) zaprezentować wyniki swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

małe kartki papieru,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca własności surowców ceramicznych.

Ćwiczenie 2

Pobierz średnią próbkę laboratoryjną materiału ilastego z pryzmy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przygotować stanowisko do wykonania ćwiczenia zgodnie z zasadami bhp,

przygotować potrzebne naczynia, narzędzia i urządzenia,

pobrać ogólną próbkę przygotowanego materiału,

przygotować średnia próbkę z próbki ogólnej,

opisać sposób wykonania ćwiczenia w zeszycie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

sprzęt: łopaty, łopatki, łyżeczki porcelanowe, deska do ćwiartkowania, listewki złączone
na krzyż, naczynia (słoiki) na próbki,

−

glina złożona na pryzmie,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca pobierania średnich próbek laboratoryjnych.

Ćwiczenie 3

Pobierz średnią próbkę laboratoryjną materiału z beczki.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przygotować stanowisko do wykonania ćwiczenia z zasadami bhp,

przygotować potrzebne naczynia, narzędzia i urządzenia,

pobrać materiał zgodnie z instrukcja wykonania ćwiczenia,

opisać sposób pobierania próbki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−−−−

instrukcja wykonania ćwiczenia,

−−−−

sprzęt: zgłębniki, wbijaki, łopatki, łyżeczki porcelanowe, deska do ćwiartkowania,
listewki złączone na krzyż, naczynia ( słoje) na próbki, maska przeciwpyłowa,

−−−−

urządzenia i maszyny: młyn kulkowy lub moździerz,

−−−−

materiał sypki w beczce,

−−−−

notatnik,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca pobierania średnich próbek laboratoryjnych.

Ćwiczenie 4

Przygotuj próbkę do oznaczania ogniotrwałości z gliny znajdującej się w szkolnym

laboratorium.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przygotować stanowisko do wykonania ćwiczenia zgodnie z zasadami bhp,

pobrać próbkę ogólną gliny,

przygotować średnią próbkę,

przygotować próbkę do badania ogniotrwałości,

uporządkować i zlikwidować stanowisko pracy,

opisać w notatniku sposób wykonania próbki z materiału plastycznego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−−−−

sprzęt: łopaty, łopatki, łyżeczki porcelanowe, deska do ćwiartkowania, listewki złączone
na krzyż, naczynia (słoiki) na próbki, nóż, ubijak,

−−−−

glina złożona na pryzmie, woda destylowana, papier, olej mineralny,

−−−−

formy do przygotowania próbek,

−−−−

notatnik,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca przygotowania próbek materiałów ogniotrwałych.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

scharakteryzować

zasady

przygotowywania

rednich

próbek

laboratoryjnych?

⁪

określić cel przygotowywania średnich próbek laboratoryjnych?

⁪

pobrać średnią próbkę laboratoryjną materiału ilastego?

⁪

pobrać średnia próbkę laboratoryjną materiału sypkiego

⁪

przygotować próbkę z materiałów plastycznych?

⁪

przygotować próbkę z materiałów nieplastycznych?

⁪

przygotować próbkę z materiałów półkwaśnych?

⁪

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4.5.

Badanie cech fizycznych: makroskopowe, oznaczenie
rodzaju i ilości zanieczyszczeń

4.5.1. Materiał nauczania

Badania makroskopowe
Badania makroskopowe wykonuje się w celu ustalenia rodzaju i stanu składników

badanych surowców, ich wzajemnego stosunku oraz charakteru zawartych w nich
zanieczyszczeń. Na podstawie badań makroskopowych możemy ustalić zawartość niektórych
składników poprzez ocenę barwy próbki. Np. tlenki żelaza nadają barwę od czerwonej po
intensywnie żółtą, związki żelazawe zabarwiają materiał na kolor zielony lub niebieski. Do
najczęściej występujących zanieczyszczeń surowców ceramicznych należą zanieczyszczenia
siarką, węglanami i żelazem.

Zwarta budowa glin w stanie suchym świadczy o znacznej zawartości substancji ilastej.

Istotnym elementem oceny makroskopowej jest określenie zawartości zanieczyszczeń.
Dlatego też w zależności od oceny makroskopowej układa się dalszy program badań.

Gliny nie zawierające zanieczyszczeń szkodliwych spotyka się rzadko. Niezbędne jest

opisanie sposobu opiniowania glin zanieczyszczonych.

Do najczęściej występujących zanieczyszczeń szkodliwych należą:

−−−−

piryt, który powoduje obniżenie wytrzymałości gotowych materiałów, zwłaszcza pod
działaniem czynników atmosferycznych. Jeżeli występuje w postaci większych brył
należy je bezwzględnie usuwać przy wydobywaniu gliny. Jeżeli jest rozprowadzony
w całej masie gliny jako drobne zanieczyszczenia, konieczne jest przeprowadzenie próby
w skali fabrycznej dla określenia stopnia ich szkodliwości.

−−−−

siarczany rozpuszczalne, ich obecność ujawnia się w postaci wykwitów na murach,
odsadzeniach tynków cementowych lub muru. O szkodliwości siarczanów
rozpuszczalnych

decyduje

charakter

gliny.

Ostateczna

opinia

glinach

zanieczyszczonych siarczanami rozpuszczalnymi zależy od jakości wyrobów gotowych
wykonanych z zanieczyszczonej siarczanami rozpuszczalnymi gliny.

−−−−

węglan wapniowy, którego szkodliwość zależy od postaci w jakiej występuje. Jeżeli
węglan wapniowy występuje w postaci rozdrobnionej, równomiernie rozprowadzonej
w masie gliny wówczas można wykorzystać ten surowiec do produkcji cegły pełnej.
Obecność węglanu wapniowego w postaci ziaren (zwanych marglem) jest niepożądana.
Szkodliwość zależy od wielkości ziaren i od czystości węglanu. Jeżeli wielkość ziaren
margla przekracza 0,5 mm wówczas konieczne jest przeprowadzenie dodatkowych badań
wyrobów gotowych.

−−−−

związki żelaza, powodują zabarwienia mas porcelanowych. Intensywność zabarwienia
jest proporcjonalna do zawartości związków żelaza. Skupienia związków żelaza po
wypaleniu widoczne są w postaci czarnych lub brązowych plamek zwanych muszką.
Oznaczanie rodzaju i ilości zanieczyszczeń
Jeżeli podczas badań makroskopowych stwierdzono w glinie obecność siarczków

(najczęściej w postaci pirytu) należy oznaczyć całkowitą zawartość siarki. Ponieważ siarka
w trakcie badania utlenia się do siarczanu, należy zatem określić zawartość siarki w glinach
w postaci siarczanów i z różnicy obliczyć wielkość domieszki w postaci siarczków.

Oznaczenie całkowitej zawartości siarki można przeprowadzić metodą suchą, która

polega na utlenieniu siarki do siarczanów przez stopienie z mieszaniną Na

i Na

lub

i KNO

2FeS

+ 15 Na

= 4Na

+ Fe

+11Na

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Dodatek Na

ma na celu złagodzenie przebiegu reakcji, która w przeciwnym

przypadku przebiega bardzo burzliwie.

Inną metoda oznaczania całkowitej zawartości siarki jest metoda mokra. W metodzie tej

oznaczenie siarki wykonuje się w drodze utlenienia siarczanów rozpuszczalnych przez
działanie środkami utleniającymi, jak woda królewska, dymiący HNO

, mieszanina bromu ze

stężonym HNO

lub HCl.

Reakcję zachodzącą przy użyciu bromu i stężonego HNO

można przedstawić

następująco:

FeS

+ 15 Br+ 3HNO

+ 8 H

O= Fe(NO

) + 2 H

+ 15HBr

Powstały kwas siarkowy oznacza się wagowo w postaci BaSO

W obu metodach produktem jest siarczan baru. Zawartość siarki w glinie oblicza się

z ciężaru siarczanu barowego mnożąc go przez 0,1373.

Innymi związkami, które stanowią zanieczyszczenia glin są węglany. Ilość węglanów

w glinie decyduje o przydatności gliny. Do prostych szybkich metod oznaczania węglanów
w glinie należy metoda z użyciem przyrządu Geisslera. Pozwala ona na określenie
procentowej zawartości węglanów w glinie.

Do oznaczania zawartości związków żelaza w piaskach wykorzystywana jest metoda

kolorymetryczna. Polega ona na przygotowaniu skali wzorcowej piasków z tej samej kopalni
co piasek badany. W próbkach tych oznacza się zawartość Fe

, wynik umieszcza na

probówce lub fiolce. Po przygotowaniu skali wzorcowej, wykonuje się te same czynności jak
w przygotowaniu próbki wzorcowej dla próbki materiału pobranej w celu oznaczenia
zawartości Fe

. Badaną próbkę porównuje się z uprzednio przygotowaną skalą wzorcową.

Za zawartość związków żelaza w badanej próbce przyjmuje się zawartość tej probówki, której
barwa jest najbardziej zbliżona do barwy próbki badanej.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania

, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jakie zanieczyszczenia najczęściej występują w surowcach ceramicznych?

2. W jaki sposób wpływają zanieczyszczenia na własności surowców ceramicznych?
3. Jakie znasz metody oznaczania zanieczyszczeń siarczkowych?
4. Jaki przyrząd wykorzystuje się do oznaczania zawartości węglanów w glinie?
5. Jaką metodą oznacza się zawartość związków żelaza w piasku?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz całkowitą zawartość siarki w próbkach gliny wiedząc, że w wyniku oznaczania

całkowitej zawartości siarki metodą suchą otrzymano 4,57 g siarczanu barowego. Obliczenia
zapisz w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z wiadomościami dotyczącymi badania cech fizycznych,

wykonać obliczenia zawartości siarki,

zapisać rozwiązanie w notatniku.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

kalkulator,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

− literatura z rozdziału 6 dotycząca pobierania średnich próbek laboratoryjnych.

Ćwiczenie 2

Korzystając z przygotowanej skali wzorcowej, oznacz zawartość żelaza w próbkach

piasku. Wyniki zapisz w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z wiadomościami dotyczącymi badania cech fizycznych,

sprawdzić, czy przygotowana skala wzorcowa jest z tej samej dostawy co oznaczane
próbki,

porównać badane próbki ze skalą wzorcową,

wyniki obserwacji zapisać w notatniku.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

skala wzorcowa próbek piasku,

−

przygotowane do oznaczenia próbki piasku,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca oznaczania zanieczyszczeń w surowcach ceramicznych.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wymienić najczęściej występujące szkodliwe zanieczyszczenia surowców
ceramicznych?

⁪

podać, jaki wpływ na jakość wyrobów mają zanieczyszczenia surowców
ceramicznych?

⁪

oznaczyć zawartość najczęściej występujących zanieczyszczeń w glinie?

⁪

oznaczyć zawartość najczęściej występujących zanieczyszczeń w piasku?

⁪

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4.6.

Badanie składu granulometrycznego

4.6.1 Materiał nauczania

Analiza sitowa
Przy opiniowaniu surowców ceramicznych na podstawie badań laboratoryjnych duże

znaczenie ma znajomość ich składu granulometrycznego, to jest procentowej zawartości
poszczególnych frakcji według wielkości cząstek. Znane są liczne metody przeprowadzania
tego rodzaju analiz, związane ściśle z celem badania i rodzajem materiału.

Jedną z metod jest analiza sitowa. Pozwala ona ustalić skład masy o wielkości cząsteczek

powyżej 60 mikronów.

Rys. 6.

Komplet sit laboratoryjnych ze wstrząsarką [6, s. 92]

Analizę sitową, zależnie od materiału, wykonujemy na sucho lub na mokro. Materiały

sypkie takie jak szamot, kwarcyty, magnezyty oraz niektóre rodzaje glin bada się na sucho.

Analizę na mokro stosuje się przy badaniu kaolinów, glin oraz materiałów bardzo drobno

sproszkowanych nie reagujących z wodą.

Do wykonania analizy sitowej używa się zestawów sit znormalizowanych. Powinny one

być tak dobrane, aby można było wykonać wykres składu granulometrycznego. Jednym
z takich zestawów są sita o prześwitach oczek: 5,4, 3, 2, 1, 0,5, 0,2, 0,12, 0,09, 0,06.

Próbkę materiału przeznaczoną do analizy sitowej suszy się w suszarce o temperaturze

105 ÷ 110°C, aż do uzyskania stałego ciężaru. Po czym odważa się próbkę 100
g z dokładnością do 0,01g i przenosi do zestawu sit i wstrząsa się (ręcznie lub mechanicznie).
Wstrząsanie prowadzi się aż do momentu, gdy po rozłączeniu sit przy potrząsaniu ich nad
błyszczącym papierem stwierdzimy, że przechodzenie cząstek przez sita ustało. Zawartość
materiału na sitach przenosi się, posługując się miękkim pędzelkiem, do starowanych naczyń
ustawionych na błyszczącym papierze. Pozostałości na poszczególnych sitach waży się
z dokładnością do 0,01g i oblicza zawartość poszczególnych frakcji. Otrzymane wartości
stanowią równocześnie zawartość procentową. Wyniki zapisuje się w tabeli.

Przy wykonaniu analizy sitowej na mokro próbkę gliny suszy się w temperaturze

105−110°C do stałego ciężaru Wysuszony materiał rozdrabnia się w moździerzu lub lekko
nim uderzając. Unikać należy rozcierania i silnych uderzeń, gdyż powodują one zmianę
struktury materiału.

Z przygotowanej w ten sposób próbki odważa się 100g materiału z dokładnością do

0,01g i po zalaniu wodą pozostawia do namoknięcia. Rozmoczoną całkowicie zawiesinę gliny
w wodzie zlewa się do przygotowanego zestawu sit. Następnie przemywa się sita, aż do
momentu, gdy przechodząca woda będzie absolutnie czysta. Po zakończeniu przemywania
sita wraz z pozostałością, przenosi się do suszarki o temperaturze 105÷110°C. Wysuszone
pozostałości przenosi się jak poprzednio do starowanych naczyń. Wyniki zapisujemy
w tabeli.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Analiza areometryczna to badanie składu ziarnowego surowców ceramicznych na

podstawie oceny prędkości opadania cząstek mineralnych w zawiesinie wodnej. Metodę tą
stosuje się do oznaczania cząstek o średnicy nie przekraczającej 0,2 mm.

Rys. 7.

Areometr [4, s. 48]

Próbkę gliny przeznaczoną do analizy suszy się w suszarce o temperaturze 105÷110°C,

aż do uzyskania stałego ciężaru. Po ostygnięciu odważa się z niej próbkę 20 do 50 g
z dokładnością do 0,01 g. Wielkość odważki zależy od rodzaju gliny. Przy glinach chudych,
piaszczystych waga próbki wynosi 50 g, a przy glinach tłustych, ilastych − 20 g.
Przygotowaną odważkę przenosi się do parowniczki porcelanowej i zalewa 100 ml wody
destylowanej i rozciera palcem tak długo, aż przestanie wyczuwać się grudki gliny. Następnie
przystępujemy do mieszania zawiesiny w mieszadle z prędkością 6000 obrotów/minutę przez
10 minut. Bezpośrednio po wymieszaniu przelewamy zawartość do cylindra miarowego
o poj. 1l, po czym uzupełniamy zawartość wodą destylowaną do objętości 1l. W przypadku
braku mieszadła możemy roztarta w parowniczce glinę przenieść do kolby o pojemności 1l.
Do kolby wlewamy wodę destylowaną do objętości 600−700 ml. Kolbę stawiamy na siatce
azbestowej i ogrzewamy stopniowo, aż do wrzenia. Gotowanie utrzymujemy przez 30 min
mieszając często zawartość kolby. Po ostygnięciu zawiesiny, przenosi się ją do cylindra
i uzupełnia do objętości 1l.

Otwór cylindra zamyka się specjalnym krążkiem gumowym i miesza energicznie jego

zawartość przez 1 minutę przechylając go ruchem wahadłowym o 180°. Cylinder
z jednorodną zawiesiną stawia się szybko na stole lub wstawia do termostatu. Jednocześnie
uruchamia się stoper i bezpośrednio zanurza się w zawiesinie areometr (rys. 7). Areometr
należy lekko przytrzymywać palcem, aby uniknąć wahania przy wynurzaniu się z zawiesiny.
Pierwszego odczytu dokonujemy po 30 sekundach. Po zanotowaniu odczytu usuwa się osad
ze ścianek areometru poprzez jego obrót. Kolejne pomiary odczytujemy po upływie 1, 2, 5,
15 30 minut. Dalsze odczyty wykonujemy po 1, 2, 4, 24 godzinach. Wraz z wynikami
pomiaru, zapisujemy temperaturę zawiesiny. Uwzględniając poprawkę na temperaturę wyniki
pomiaru zapisujemy w tabeli i na tej podstawie sporządzamy wykres składu
granulometrycznego.

Dla zmniejszenia nakładu pracy i czasu wykonywania obliczeń możemy wykorzystać

nomogramy. Nomogram jest to rodzaj wykresu, przy pomocy którego można bez pomocy
obliczeń uzyskać rozwiązanie konkretnego równania (często o wielu zmiennych). Stosowany
jest głównie wtedy, gdy równanie jest skomplikowane, a zależy nam bardziej na szybkości
rozwiązania, niż na bardzo dużej dokładności. Przy użyciu nomogramów można bardzo
szybko określić maksymalne średnice cząstek zastępczych w warstwie badanej, w momencie
odczytu.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Przebieg obliczenia jest następujący: znając ciężar właściwy gliny i temperaturę

zawiesiny odszukuje się odpowiednie punkty na skalach 1 i 2. Punkty te łączy się prostą,
przedłużając ją do przecięcia się ze skalą 3. Punkty odpowiadające odczytowi na areometrze
odszukuje się na skali 4, a czasowi, po upływie którego wykonano pomiar na skali 5. Łącząc
te punkty prostą i przedłużając ją do przecięcia się ze skalą 6 znajdujemy prędkość opadania
cząstek należących do poszczególnych frakcji. Przez połączenie punktów na skalach 3 i 6, na
przecięciu prostą skali 7, otrzymujemy poszukiwaną średnicę zastępczych cząstek gliny.
Sposób ten obrazuje rysunek 8.

Rys. 8.

Wyznaczanie średnicy cząstek zastępczych gliny [4, s. 54]

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jakie znasz metody oznaczania składu granulometrycznego?

W jaki sposób wykonujemy analizę sitową na sucho?

W jaki sposób wykonujemy analizę sitową na mokro?

W jaki sposób wykonujemy oznaczenie składu granulometrycznego metodą
areometryczną?

W jaki sposób obliczamy wyniki składu granulometrycznego za pomocą nomogramów?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj analizę sitową przygotowanej próbki szamotu. Wyniki zapisz w przygotowanej

tabeli.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przygotować stanowisko do wykonania ćwiczenia zgodnie z zasadami bhp,

przygotować zestaw sit oraz potrzebne naczynia i narzędzia,

sprawdzić stan urządzeń potrzebnych do wykonania ćwiczenia,

wykonać ćwiczenie zgodnie z instrukcją,

uporządkować i zlikwidować stanowisko pracy,

wyniki zapisać w tabeli.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−−−−

urządzenia: suszarka, potrząsarka, waga laboratoryjna,

−−−−

parowniczki porcelanowe, zestaw sit,

−−−−

porcja szamotu,

−−−−

tabela do zapisywania wyników,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca oznaczania składu granulometrycznego.

Ćwiczenie 2

Wykonaj badanie składu ziarnowego metodą areometryczną. Wyniki oblicz korzystając

z nomogramów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przygotować stanowisko do wykonania ćwiczenia zgodnie z zasadami bhp,

przygotować średnią próbkę z oznaczanego materiału,

sprawdzić stan urządzeń potrzebnych do wykonania ćwiczenia,

wykonać ćwiczenie zgodnie z instrukcją,

nanieść wykonane pomiary na wykres nomogramu,

uporządkować i zlikwidować stanowisko pracy,

wyznaczyć średnicę zastępczych cząstek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−−−−

urządzenia: suszarka, moździerz porcelanowy, waga laboratoryjna,

−−−−

parowniczki porcelanowe, zlewki, miękkie pędzle włosiane, areometr,

−−−−

porcja kaolinu,

−−−−

nomogramy,

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca oznaczania składu granulometrycznego.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

oznaczyć skład granulometryczny surowców ceramicznych za pomocą
analizy sitowej?

⁪

oznaczyć skład granulometryczny surowców ceramicznych metodą

areometryczną?

⁪

scharakteryzować skład granulometryczny korzystając z nomogramów?

⁪

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4.7. Badanie

plastyczności,

wrażliwości

suszenie

i ogniotrwałości zwykłej surowców i mas ilastych

4.7.1 Materiał nauczania

Badanie plastyczności glin

Najprostszym sposobem określenia plastyczności badanej gliny lub porównania kilku

glin jest badanie próbki w kształcie wałeczka lub kulki. Z badanej gliny zarobionej do stanu
odpowiedniego do formowania, wykonuje się wałeczek o średnicy 15 mm i długości 200 mm.
Wałeczek zwija się w pierścień lub linię spiralną. Im większą krzywiznę można nadać
wałeczkowi bez spękania jego powierzchni, tym plastyczność gliny jest większa. Ocenę
plastyczności można również przeprowadzić poddając wałeczki rozciąganiu. Przy glinach
wysoko plastycznych rozciągają się one płynnie, a po zerwaniu mają ostre końce. Wałeczki
z gliny chudej prawie nie rozciągają się, a przełom (miejsce zerwania) jest nierówny.

Badanie plastyczności próbek w postaci kulek przebiega następująco: z zarobionej gliny

formujemy kulki o średnicy ok. 30 mm, które ściska się pomiędzy dwoma palcami lub
deseczkami. Próbki z glin chudych pękają przy niewielkim nacisku, a próbki z glin
plastycznych dają się ściskać bez tworzenia pęknięć.

Zaprezentowane metody oceny plastyczności glin mają praktyczne zastosowanie tylko

w przypadku doświadczonego ceramika. Na ocenę plastyczności ma duży wpływ sposób
przygotowania masy do prób oraz umiejętność wnioskowania.

Badanie wrażliwości na suszenie

Oznaczenia wrażliwości na suszenie przeprowadzane jest metodą Z.A. Nosowej.
Wrażliwość na suszenie wyrażana jest współczynnikiem wyznaczonym stosunkiem

skurczliwości objętościowej zachodzącej podczas suszenia do objętości wolnych porów
próbki w stanie powietrzno−suchym. Współczynnik ten wyznaczamy stosując wzór

=V/V

[(G

−G/V

−V)−1]

gdzie: V

− początkowa objętość próbki zaraz po wyformowaniu w cm

V − objętość próbki w stanie powietrzno-suchym,

− ciężar próbki zaraz po wyformowaniu,

G − ciężar próbki w stanie powietrzno-suchym,

Dla: glin o małej wrażliwości na suszenie współczynnik K

<1,

gliny średnio wrażliwe na suszenie K

(1<K

<2),

gliny bardzo wrażliwe na suszenie K

>2.

Badanie ogniotrwałości zwykłej

Ogniotrwałością nazywa się właściwość ceramicznych materiałów i surowców, dzięki

której przeciwstawiają się one, bez topienia, działaniu wysokich temperatur. Wskaźnikiem
ogniotrwałości jest temperatura, przy której próbka z badanego materiału w kształcie
trójkątnego ostrosłupa ściętego odkształca się pod wpływem ciężaru na tyle, że wierzchołek
jej dotyka ogniotrwałej podstawy. Moment ten nazywa się padaniem stożka.

Ogniotrwałość oznacza się numerem znormalizowanego stożka pirometrycznego,

z którym badana próbka upadła jednocześnie.

Ogniotrwałość materiału zależy od:

−−−−

składu chemicznego,

−−−−

składu mineralnego,

−−−−

wielkości i rozmieszczenia cząstek poszczególnych minerałów.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Wpływ na wynik ogniotrwałości ma także kształt próbki, sposób jej ustawienia, szybkość

nagrzewania, rozmieszczenie temperatur w strefie ogrzewania oraz charakter środowiska.

W zależności od ogniotrwałości zwykłej gliny dzielą się na:

−−−−

łatwo topliwe, o ogniotrwałości poniżej 1350°C (sP 135),

−−−−

trudno topliwe, o ogniotrwałości od 1350°C do 1580°C (sP 135-sP158),

−−−−

ogniotrwałe, o ogniotrwałości powyżej 1580°C (sP 158).

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jakie znasz metody oznaczania plastyczności glin?

2. W jaki sposób przeprowadzamy ocenę plastyczności próbek w kształcie wałeczków?
3. W jaki sposób przeprowadzamy ocenę plastyczności próbek w kształcie kulek?
4. W jaki sposób określamy wrażliwość na suszenie?
5. Co oznacza termin ogniotrwałość?
6. W jaki sposób oznaczamy ogniotrwałość zwykłą?
7. Jak dzielimy surowce ilaste ze względu na ich ogniotrwałość?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oceń plastyczność kilku glin metodą wałeczkownia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zorganizować stanowisko do wykonania ćwiczenia zgodnie z zasadami bhp,

wykonać próbki przez zarabianie z wodą,

oznaczyć próbki kolejnymi numerami,

przeprowadzić próby rozciągania,

zapisać poczynione obserwacje,

uporządkować i zlikwidować stanowisko pracy,

ułożyć próbki według malejącej plastyczności.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

stanowisko do przygotowania próbek,

−

porcje kilku glin o różnej plastyczności,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca oznaczania plastyczności glin.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Ćwiczenie 2

Oblicz wytrzymałość na suszenie metodą Nosowej znając objętość i ciężar próbki po

wyformowaniu i w stanie powietrzno-suchym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować dane potrzebne do wykonania obliczeń,
2) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym obliczania wytrzymałości na suszenie,
3) wykonać obliczenia,
4) wyniki zapisać w tabeli.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−−−−

kalkulator,

−−−−

notatnik,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca badań odporności na suszenie.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować pojęcie plastyczności gliny?

⁪

wykonać badanie plastyczności glin najprostszymi metodami?

⁪

zdefiniować pojęcie odporności na suszenie?

⁪

wykonać obliczenia wskaźnika odporności na suszenie?

⁪

zdefiniować pojęcie ogniotrwałości zwykłej?

⁪

wymienić czynniki wpływające na ogniotrwałość surowców?

⁪

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4.8.

Elementy analizy jakościowej i ilościowej

4.8.1 Materiał nauczania

Elementy analizy jakościowej i ilościowej

Analizą chemiczną nazywamy zespół czynności prowadzących do ustalenia składu

chemicznego, jakościowego i ilościowego badanej substancji.

Analiza chemiczna dzieli się na dwa zasadnicze działy: analizę jakościową i analizę

ilościową.

Zadaniem analizy jakościowej jest ustalenie z jakich pierwiastków lub związków

chemicznych składa się substancja. Praktyczne zastosowanie w analizie jakościowej mają
metody specyficzne, pozwalające na wykrycie zanieczyszczeń bez konieczności ich
oddzielenia.

Zadaniem analizy ilościowej jest ustalenie składu ilościowego substancji, tj. zawartości

poszczególnych składników.

Głównymi działami analizy jakościowej są:

−−−−

analiza wagowa (grawimetria), która polega na wytrącaniu oznaczanego składnika
w postaci trudno rozpuszczalnego osadu. Osad ten po odsączeniu, przemyciu, wysuszeniu
lub prażeniu waży się na wadze analitycznej, następnie obliczamy wynik,

−−−−

analiza miareczkowa, która polega na oznaczaniu substancji A przez stopniowe
dodawanie do jej roztworu porcji substancji B (titrantu), w warunkach umożliwiających
stwierdzenie punktu końcowego, odpowiadającego maksymalnemu przereagowaniu
substancji A.

Analiza chemiczna kaolinów i glin

Oznaczenie zawartości składników mineralnych umożliwia analiza racjonalna,

polegająca na rozkładzie substancji stężonej kwasami i usunięciu rozcieńczonym ługiem
powstałej podczas rozkładu krzemionki. Nierozpuszczone pozostają kwarc i skaleń.
W analizie racjonalnej wykorzystuje się metodę Bollenbacha. Możemy oznaczyć substancje
gliniaste, węglan wapniowy, szpat polny, kwarc i mikę w surowcach ceramicznych.

W wyniku analizy chemicznej materiałów ogniotrwałych oznacza się zawartość

procentową Al

, Fe

i SiO

. Analizę chemiczną materiałów ogniotrwałych określa norma

PN-69/ H-04154.

Inną metodą analizy chemicznej surowców jest analiza rentgenograficzna. Została ona

opisana w rozdziale 4.3.1.

Istotnym zagadnieniem jest również działanie wody na surowce, a w szczególności na

gliny. Gliny zmieszane z odpowiednią ilością wody ulegają rozluźnieniu, aż do powstania
zawiesiny z oddzieleniem cząstek gliniastych. Proces rozdzielania gliny w wodzie na
poszczególne cząstki nosi nazwę peptyzacji lub deflokulacji. Dodanie do wody tzw.
upłynniaczy np. szkła wodnego powoduje przyspieszenie procesu peptyzacji. Rozdzielone
cząstki tworzą masę (gęstwę). Ścisła ilość dodawanego upłynniacza jest określana
doświadczalnie.

Działanie odwrotne do upłynniania wykazują dodatki kwasów, powodujące skupienie

cząstek gliny w większe zespoły, szybkie opadnie ich w zawiesinie. Zjawisko to nazywa się
koagulacją, a substancje koagulatorami.

Minerały zawarte w surowcach podczas ogrzewania ulegają przemianie wydzielając

wodę wchodzącą w skład sieci przestrzennej minerałów. Ulatnianie się wody chemicznie
związanej zachodzi przeważnie w zakresie temperatur 400÷600

C. Najważniejszy minerał

ilasty − kaolin traci wodę chemicznie związaną częściowo już w temperaturze 400°C,
przeważającą część − dopiero w temperaturze 420÷600°C. Reszta wody wydziela się
w temperaturze ok. 1000°C.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

W zakresie temperatur 900÷1000°C zachodzą w surowcach ilastych przemiany, podczas

których wydzielają się znaczne ilości ciepła. Ze względu na brak jednolitego opisu zjawisk
zachodzących podczas ogrzewania kaolinitu ustalono, że efektem końcowym przemian jest
mulit i krystobalit.

Analiza chemiczna materiałów ogniotrwałych

Głównym surowcem materiałów ogniotrwałych są gliny ogniotrwałe, szczególnie

szamotowe. Charakteryzują się one małą zawartością topników (poniżej 6%)
i ogniotrwałością zwykłą 158 sP. Są one bardzo plastyczne, spiekają się w zakresie
temperatur 1300÷1400°C. W analizie chemicznej materiałów ogniotrwałych oznacza się
przede wszystkim zawartość Al

. Badania te prowadzi się w oparciu o normę

PN-71/H-04154.

Analizy termiczne

Badania termiczne opierają się na pomiarze efektów cieplnych podczas ogrzewania. Na

ich podstawie wnioskujemy o przemianach fazowych, warunkach temperaturowych.
i intensywności procesów odwadniania, dysocjacji termicznej, topnienia i krystalizacji.

Analiza termiczna TA − polega na pomiarze temperatury w próbce za pomocą

termoelementu z zachowaniem ustabilizowanego ogrzewania próbki. W wyniku
zachodzących procesów fizycznych lub chemicznych z wydzielaniem lub pobieraniem ciepła
wykres temperatura − czas będzie posiadał charakterystyczne przegięcia.

Termiczna analiza różnicowa TRA − polega na pomiarze różnic w temperaturze próbki

badanej i wzorcowej ogrzewanych w tym samym piecu.

Analiza termograwimetryczna TG − polega na pomiarze zmiany ciężaru próbki w trakcie

ogrzewania na specjalnym urządzeniu zwanym termowagą. Zmiana masy próbki jest
wynikiem dehydratacji, rozkładu węglanu itp.

Otrzymane w wyniku badań wykresy pozwalają na określenie zawartości minerałów

ilastych lub identyfikację w surowcach ceramicznych.

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Co nazywamy analizą chemiczną?

2. Jakie są zadania analizy jakościowej?
3. Jakie są zadania analizy ilościowej?
4. Jakimi metodami oznacza się zawartość składników w surowcach?
5. Jakie efekty wykorzystywane są w analizie termicznej?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Opracuj schemat czynności wykonywanych w analizie wagowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z wiadomościami dotyczącymi analizy jakościowej,

wypisać czynności wykonywane podczas analizy wagowej,

ułożyć sekwencję czynności,

zaprezentować wyniki pracy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−−−−

luźne kartki papieru,

−−−−

tablica magnetyczna z magnesami,

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca analizy jakościowej.

Ćwiczenie 2

Wyznacz krzywą nagrzewnia substancji metodą termicznej analizy różnicowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z wiadomościami dotyczącymi analizy jakościowej i ilościowej,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bhp,

zapoznać się z instrukcją wykonania ćwiczenia,

przygotować tygle wypełnione substancją badaną i wzorcową,

sprawdzić kompletność wyposażenia stanowiska pracy,

przygotować galwanometr i pirometr do stanu wyjściowego,

włączyć i ustawić ogrzewanie pieca,

zapisywać wyniki pomiaru temperatury w określonych odstępach czasowych,

wykreślić krzywą temperatura − różnica temperatur,

10)

uporządkować i zlikwidować stanowisko pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

sprzęt laboratoryjny,

−

galwanometr,

−

pirometr,

−

substancja badana i wzorcowa,

−

kalkulator,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca analizy jakościowej i ilościowej.

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować pojęcie analizy chemicznej?

⁪

wskazać zadania analizy jakościowej i ilościowej?

⁪

scharakteryzować metody analizy jakościowej?

⁪

scharakteryzować metody analizy ilościowej?

⁪

wymienić rodzaje analizy termicznej?

⁪

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

4.9.

Badanie stężenia naturalnych pierwiastków
promieniotwórczych w surowcach i odpadach

4.9.1. Materiał nauczania

Promieniotwórczość naturalna
Oddziaływanie promieniotwórcze podłoża i materiałów budowlanych określane jest

mianem radioaktywności ze źródeł naturalnych, a często nawet radioaktywności naturalnej,
co sugeruje, że jest to zjawisko naturalne, a więc nieszkodliwe. Należy sprostować taki
pogląd, ponieważ stopień zagrożenia radiacyjnego zależy od wyboru materiałów
budowlanych a także od rodzaju skał występujących w podłożu oraz od lokalnej aktywności
geologicznej.

Na wielkość dawki promieniowania, jaką otrzymuje się ze źródeł naturalnych decydujący

wpływ mają radionuklidy ciężkie, z dwóch szeregów promieniotwórczych: uranowo-
radowego i torowego oraz radioizotop potasu K-40, który występuje jako stała domieszka
potasu naturalnego.

W stosunkowo dużych koncentracjach występuje radioaktywny potas. W skałach, średnia

zawartość potasu naturalnego wynosi 2,5% wagowych, z czego 0,0119% stanowi radioizotop
potasu K-40. Wchodząc do cyklu biologicznego, zwiększa się koncetracja potasu, a więc
także potasu K-40, który charakteryzuje się względnie miękkim promieniowaniem beta.
Ciężkie radionuklidy pochodzenia geologicznego, a są to głównie uran U-238 i tor Th-232
oraz ich pochodne m.in. rad Ra-226, charakteryzują się przede wszystkim promieniowaniem
alfa oraz promieniowaniem gamma i beta. Należy zwrócić uwagę na rolę promieniowania
alfa, którego konsekwencje biologiczne wyraża współczynnik względnej skuteczności
biologicznej (WSB), 20-krotnie wyższy dla cząstek alfa. Radionuklidy z szeregów uranowo-
radowego i torowego zaliczane są do pierwiastków osteoporowych o działaniu
kumulatywnym. Ponieważ rad-226 podlega akumulacji w kościach, wzrost jego stężenia
związany z działalnością techniczną człowieka stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia.

Tabela 1. Koncentracje radionuklidów ciężkich w skałach (wartości średnie) [5, s. 189]

Skały

Uran [g/t]

Tor [g/t]

Th/U

piaski kwarcowe

0,45

1,7

wapienie

2,2

1,7

iły

1,8

7,2

piaski wzbogacone
w minerały ciężkie

Do oceny jakości surowców i materiałów budowlanych pod względem ich

radioaktywności służą dwa współczynniki f1 i f2.

Współczynnik f1 informuje o narażeniu całego ciała od promieniowania gamma przez

radionuklidy pochodzenia geologicznego, potasu K-40, radu Ra-226 i toru Th-228,
występujące w materiale. Współczynnik f1 ma formę złożoną, uwzględniającą różną wagę
poszczególnych radioizotopów:

f1 = 0,00027 S

+ 0,0027 S

+ 0,0043 S

warunek bezpieczeństwa jest spełniony, gdy f1

≤

gdzie: S

, S

– stężenia, odpowiednio: potasu K-40, radu Ra-226 i toru Th-228

w Bq/kg.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Współczynnik f2 informuje o stopniu narażenia nabłonka płuc od promieniowania alfa

radonu Rn-222 i jego pochodnych. Warunek bezpieczeństwa, określony jako wartość
graniczna zawartości radu w materiale budowlanym, jest następujący:

f2 = S

≤

185 Bq/kg

gdzie: S

– stężenie radu Ra-226 w Bq/kg

Według danych statystycznych [5] stężenia wymienionych powyżej radionuklidów,

w surowcach mineralnych, surowcach pochodzenia przemysłowego i materiałach
budowlanych, przedstawia tabela 2.

Tabela. 2. Średnie stężenia radionuklidów naturalnych w wybranych surowcach i materiałach [5, s. 86]

Rodzaj

surowca lub

materiału bud.

Stężenie radionuklidu [Bq/kg]

___________________________________
Potas K-40 Rad Ra-226 Tor Th-228

Współczynnik

wapno

0,09

piasek

228

0,12

margiel

257

0,18

glina

621

0,50

ił

692

0,48

ceramika bud

722

0,54

rednia roczna dawka efektywna od naturalnych źródeł promieniowania w Polsce nie

odbiega od średniej światowej i wynosi około 2,4 mSv.

Badanie stężenia naturalnych pierwiastków promieniotwórczych
Jeśli istnieje możliwość występowania skażeń w zależności od potrzeby mierzy się

skażenie zewnętrzne i wewnętrzne. Do pomiaru skażeń posługujemy się najczęściej komorą
jonizacyjną, licznikiem Geigera-Müllera, licznikami proporcjonalnymi i innymi przyrządami.

Komora jonizacyjna składa się z dwóch metalowych elektrod umieszczonych na bardzo

dobrych izolatorach w zamkniętej przestrzeni. Do elektrod przyłożone jest napięcie, które
wytwarza pole elektryczne powodujące przepływ prądu w wyniku zbierania jonów
wytworzonych w ośrodku gazowym przy przejściu przez ten ośrodek promieniowania
jonizującego. Natężenie tego prądu zależy od natężenia promieniowania, napięcia na
elektrodach i ciśnienia gazu w komorze.

Komory jonizacyjne wykorzystuje się do pomiarów mocy dawek promieniowania X oraz

gamma.

Liczniki proporcjonalne zbudowane są podobnie do komory jonizacyjnej. Różnica

polega na większym napięciu międzyelektrodowym. Zwiększenie napięcia powoduje
zwiększenie energii jonów i elektronów w polu elektrycznym. Przy niesprężystych
zderzeniach tych cząstek z cząsteczkami gazu wytwarzają one dodatkowe jony i elektrony.
Następuje tzw. jonizacja wtórna. Ze wzrostem napięcia, na liczniku objętość czynna licznika,
w której następuje jonizacja zwiększa się i na jeden jon pierwotny przypada coraz więcej
jonów wtórnych. Liczba jonów wtórnych jest proporcjonalna do liczby jonów pierwotnych.

Liczniki proporcjonalne stosuje się do pomiarów różnych rodzajów promieniowania

jonizującego (bezpośrednio i pośrednio). Liczba jonów pierwotnych powstających w liczniku
zależy od rodzaju i energii cząstki przebiegającej przez licznik co pozwala również na
określenie energii rejestrowanych cząstek.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Liczniki Geigera - Müllera wykorzystują zjawisko jonizacji wtórnej. Przechodząc przez

licznik promieniowanie jonizujące wybija elektrony ze ścianek jego obudowy oraz
powoduje jonizację znajdującego się wewnątrz licznika gazu. Uwolniony elektron pod
wpływem pola elektrostatycznego między elektrodami zostaje przyspieszony w kierunku
anody. Przyspieszając, elektron taki powoduje uwolnienie innych elektronów z cząsteczek
gazu, które wybijają inne. W wyniku tego powstaje lawina elektronów i jonów dających
w efekcie impuls elektryczny. Liczniki Geigera-Müllera można podzielić na liczniki
o budowie okienkowej i cylindrycznej. Liczniki Geigera - Müllera stosuje się do pomiaru
promieniowania rentgenowskiego, gamma, alfa i beta.

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Co nazywamy promieniotwórczością naturalną?

2. Co decyduje o wielkości dawki promieniowania naturalnego?
3. W jaki sposób dokonujemy oceny surowców pod względem ich radioaktywności?
4. Jakie przyrządy stosowane są do pomiaru radioaktywności?

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeprowadź pomiar radioaktywności trzech próbek różnych surowców ceramicznych za

pomocą licznika Geigera-Müllera.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z wiadomościami dotyczącymi pomiaru radioaktywności,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bhp,

zapoznać się z instrukcją wykonania ćwiczenia,

sprawdzić stan licznika G-M,

wykonać pomiar tła,

wykonać pomiar aktywności próbek w liczniku G-M w czasie określonym w instrukcji,

uporządkować i zlikwidować stanowisko pracy,

wyniki zapisać w tabeli.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−−−−

instrukcja wykonania ćwiczenia,

−−−−

przygotowanie próbek różnych surowców np. gliny, piasku, wapienia,

−−−−

licznik G-M umieszczony w ołowianym domku, połączony z przelicznikiem oraz
zasilaczem wysokiego napięcia,

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca badania promieniotwórczości surowców.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Ćwiczenie 2

Korzystając z różnych źródeł informacji, opracuj podstawowe zasady ochrony przed

promieniowaniem.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wyszukać informacje dotyczące szkodliwości promieniowania,

zapoznać się z wytycznymi dotyczącymi ochrony przed promieniowaniem,

zapisać sposoby ochrony przed promieniowaniem,

sporządzić wykaz zasad ochrony przed promieniowaniem,

zaprezentować efekty pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

stanowisko komputerowe z dostępem do Internetu,

−

materiały dotyczące promieniotwórczości naturalnej,

−

materiały dotyczące ochrony przed zagrożeniami,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca badań promieniotwórczości.

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować pojęcie promieniotwórczości naturalnej?

⁪

wskazać źródła promieniotwórczości naturalnej?

⁪

uszeregować surowce wg średniego stężenia radionuklidów w surowcach?

⁪

wymienić przyrządy do pomiaru radioaktywności substancji?

⁪

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

Przeczytaj uważnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności. Są to zadania wielokrotnego wyboru.

Za każdą poprawną odpowiedź możesz uzyskać 1 punkt.

Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Dla każdego zadania podane
są cztery możliwe odpowiedzi: a, b, c, d. Tylko jedna odpowiedź jest poprawna; wybierz
ją i zaznacz kratkę z odpowiadającą jej literą, znakiem X.

Staraj się wyraźnie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz
odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz ponownie odpowiedź, którą uważasz
za poprawną.

Test zawiera zadania z poziomu podstawowego oraz zadania z poziomu
ponadpodstawowego, które mogą przysporzyć Ci trudności, gdyż są one na poziomie
wyższym niż pozostałe (dotyczy to zadań: od 17 do 20).

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

10.

Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie sprawiało Ci trudność, wtedy odłóż rozwiązanie
zadania na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

11.

Po rozwiązaniu testu sprawdź, czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na KARCIE
ODPOWIEDZI.

12.

Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

Organizacja pracy w laboratorium określona jest w
a)

regulaminie laboratorium.

statucie szkoły.

wewnątrzszkolnym systemie oceniania.

Kodeksie pracy.

W badaniach laboratoryjnych ciecze ogrzewa się
a)

bezpośrednio nad płomieniem.

przez płytkę izolacyjną.

przez nawiew ciepłego powietrza.

zanurzając w kąpieli wodnej.

Suszenie substancji niehigroskopijnych przeprowadza się
a)

w suszarkach.

w przeciągu.

na słońcu.

na grzejniku elektrycznym.

Próbkę średnią laboratoryjną przygotowuje się z
a)

części zewnętrznej partii materiału.

dowolnej części partii materiału.

próbki ogólnej.

d) dowolnej próbki materiału.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

Oznaczenie składu mineralnego w próbce wykonuje się
a)

metodą dyspersji.

metodą koagulacji.

metodą analizy termicznej

rentgenowskimi metodami strukturalnymi.

Ilość wody potrzebna do doprowadzenia gliny do stanu plastycznego jest
a)

proporcjonalna do masy gliny.

odwrotnie proporcjonalna do masy gliny.

wodą zarobową.

wyznaczana ze wzoru na zawartość wody w glinie w stanie plastycznym.

Zmiana wymiaru próbek spowodowana suszeniem w temperaturze powyżej 110°C to
a) skurczliwość liniowa.
b) skurczliwość poprzeczna.
c) skurczliwość objętościowa.
d) skurczliwość całkowita.

Masa próbki materiałów ilastych zależy od
a)

rodzaju materiału.

składu chemicznego.

warunków magazynowania.

rodzaju zamierzonych badań.

Badanie ogniotrwałości przeprowadza się na próbkach w kształcie
a)

walca.

kulek.

prostopadłościanu.

stożka ściętego.

10.

Zawartość niektórych składników możemy ustalić w badaniu makroskopowym oceniając
a) połysk.
b) barwę.
c) wielkość ziaren.
d) stan przełomu.

11.

Stwierdzenie obecności pirytu w badaniach makroskopowych gliny powoduje oznaczenie
a)

tylko zawartości siarczków.

całkowitej zawartość siarki.

innych zanieczyszczeń.

składu ziarnowego.

12.

Analiza sitowa jest jedną z metod badania składu
a)

granulometrycznego.

chemicznego.

mineralnego.

zanieczyszczeń.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

13.

Przyrząd na rysunku do badania składu ziarnowego metodą areometryczną to
a)

wstrząsarka z zestawem sit.

aparat pipetowy.

areometr.

aparat sedymentacyjny.

14.

Badanie plastyczności gliny przeprowadza się metodą
a)

mokrą.

suchą.

Stokesa.

Ziemiatczyńskiego.

15.

Ogniotrwałość zwykła glin trudnotopliwych wynosi
a) sP 135.
b) sP 135 – sP 158.
c) sP 158.
d) sP 158 – sP175.

16.

W analizie chemicznej materiałów ogniotrwałych oznacza się przede wszystkim
zawartość
a)

TiO

Ba SO

17.

Jakość surowców i materiałów pod względem ich radioaktywności oceniana jest za
pomocą
a)

wskaźnika promieniowania.

stężenia radionuklidów.

współczynników f

i f

zawartości potasu naturalnego.

18.

Licznik Geigera-Müllera wykorzystuje zjawisko
a)

jonizacji właściwej.

jonizacji pierwotnej.

jonizacji .

jonizacji wtórnej.

19.

Zawartość wody w glinach wynosi
a)

0,5÷1,5%.

2÷7%.

5÷15%.

2÷12%.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

20.

Procentowa zawartość węglanów w glinie oznaczamy z użyciem przyrządu
a)

Geisslera.

Bollenbacha.

Netzscha.

Brookfielda.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ................................................................................................

Badanie

właściwości

fizyczno-chemicznych

surowców

kruszyw

ceramicznych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedzi

Punkty

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

Razem:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

6. LITERATURA

Cygański A.: Chemiczne metody analizy ilościowej. WNT, Warszawa 1992

Cygański A.: Metody spektroskopowe w chemii analitycznej. WNT, Warszawa 1993

Kleinrok D., Kordek M.: Technologia ceramiki. PWSZ, Warszawa 1971

Modzelewski M., Woliński J.: Pracownia chemiczna. Technika laboratoryjna. WSiP,
Warszawa 1999

Pawuła A.: Promieniotwórczość naturalna. WIND, Wrocław 1998

Paszkiewicz Z., Sobierska E., Ślósarczyk A.: Ćwiczenia z technologii ceramiki
szlachetnej. Skrypty uczelniane, Kraków 1977

Polański A. Smulikowski K.: Geochemia. PWN, Warszawa 1969

Rusiecki A., Raabe J.: Pracownia technologiczna ceramiki. WSiP, Warszawa 1972