วิชาเคมีว40224edltv.thai.net/courses/568/51chM5-KOs060301.pdf · 2014. 7. 28. ·...

คุณครกูันทิมา โชคสุชาติ

วิชาเคมี ว40224ชั้นมัธยมศึกษาปที ่5หนวยการเรยีนรูที่ 10ครกูนัทิมา โชคสุชาติ

วิชาเคมี ว40224ชั้นมัธยมศึกษาปที ่5หนวยการเรยีนรูที่ 10ครกูนัทิมา โชคสุชาติ


จัดทําโดยนายชลันทร สิกขา

นายณัฐพล อุทัยชิต ชัน้มัธยมศึกษาปที่ 5/1

จัดทําโดยนายชลันทร สิกขา

นายณัฐพล อุทัยชิต ชัน้มัธยมศึกษาปที่ 5/1

คุณครกูันทิมา โชคสุชาติ คุณครกูันทิมา โชคสุชาติ

มีรากศัพทมาจากภาษากรีกวาkeramos แปลวา "Potter's Clay"หมายถึงผลิตภัณฑหรือุตสาหกรรมที่เกี่ยวของกับการใชดินซิลิเกตตางๆ เปนวัตถุดิบและผานกระบวนการเผา ดังนั้นความหมายของคํานี้

มีรากศัพทมาจากภาษากรีกวาkeramos แปลวา "Potter's Clay"หมายถึงผลิตภัณฑหรือุตสาหกรรมที่เกี่ยวของกับการใชดินซิลิเกตตางๆ เปนวัตถุดิบและผานกระบวนการเผา ดังนั้นความหมายของคํานี้


จึงครอบคลุมผลิตภัณฑหลายอยางที่ใชความรอนในการผลิต เชน อิฐ ถวยชาม แกว วัสดุทนไฟ วัสดุขัดชักเงา ปูนซีเมนต และปูนปลาสเตอรในสมัยกอนเซรามิกส หมายถึง ศิลปะที่เกี่ยวของกับเครื่องปนดินเผา

จึงครอบคลุมผลิตภัณฑหลายอยางที่ใชความรอนในการผลิต เชน อิฐ ถวยชาม แกว วัสดุทนไฟ วัสดุขัดชักเงา ปูนซีเมนต และปูนปลาสเตอรในสมัยกอนเซรามิกส หมายถึง ศิลปะที่เกี่ยวของกับเครื่องปนดินเผา


แตในปจจบุันมักใชคําวา เซรามิกส โดยหมายถึงผลิตภัณฑประเภทเครื่องถวย ชาม สุขภัณฑตางๆ แจกันของชาํรวย ตุกตา และลูกถวยไฟฟาหรือ หมายถึง ผลิตภัณฑที่ทําจากวัตถุดิบธรรมชาติ เชน ดนิ หิน ทราย

แตในปจจบุันมักใชคําวา เซรามิกสเซรามิกส โดยหมายถึงผลิตภัณฑประเภทเครื่องถวย ชาม สุขภัณฑตางๆ แจกันของชาํรวย ตุกตา และลูกถวยไฟฟาหรือ หมายถึง ผลิตภัณฑที่ทําจากวัตถุดิบธรรมชาติ เชน ดนิ หิน ทราย


และแรธาตุตาง ๆ นํามาผสมกันทําเปนสิ่งประดิษฐแลวเผาเพื่อเปลี่ยนเนื้อวัตถุใหแข็งแรงและสามารถคงรูปอยูได

และแรธาตุตาง ๆ นํามาผสมกันทําเปนสิ่งประดิษฐแลวเผาเพื่อเปลี่ยนเนื้อวัตถุใหแข็งแรงและสามารถคงรูปอยูได


อุตสาหกรรมเซรามิกส หมายถึง อุตสาหกรรมที่เกิดขึ้นจากการนําสารอนินทรียพวกดิน หิน แร มาใชเปนวัตถุดิบ ผลิตเปนผลิตภัณฑตางๆ โดยการใชความรอน

อุตสาหกรรมเซรามิกสอุตสาหกรรมเซรามิกส หมายถึง อุตสาหกรรมที่เกิดขึ้นจากการนําสารอนินทรียพวกดิน หิน แร มาใชเปนวัตถุดิบ ผลิตเปนผลิตภัณฑตางๆ โดยการใชความรอน


นักโบราณคดีที่ขุดพบเซรามิกสไดจากที่ตางๆ เมื่อทํานายอายุ พบวามีอายุเกาแกมากขึ้นทุกที จึงเปนการยากที่จะรูกําเนิดของ เซรามิกสที่แนนอน พิจารณาจากหลักฐาน ตางๆ ที่พบพอจะกลาวกันไดวา

นักโบราณคดีที่ขุดพบเซรามิกสไดจากที่ตางๆ เมื่อทํานายอายุ พบวามีอายุเกาแกมากขึ้นทุกที จึงเปนการยากที่จะรูกําเนิดของ เซรามิกสที่แนนอน พิจารณาจากหลักฐาน ตางๆ ที่พบพอจะกลาวกันไดวา


เซรามิกสมีอายุนานกวา 10000 ป ลักษณะของเซรามิกสที่พบยังสามารถแสดงใหทราบถึงเทคโนโลยีในสมัยนั้นๆ ได เชน การพบภาชนะดินเผาทรงกลมขนาดสูงเทาตัวคน ทําใหสันนิษฐานไดวา

เซรามิกสมีอายุนานกวา 10000 ป ลักษณะของเซรามิกสที่พบยังสามารถแสดงใหทราบถึงเทคโนโลยีในสมัยนั้นๆ ได เชน การพบภาชนะดินเผาทรงกลมขนาดสูงเทาตัวคน ทําใหสันนิษฐานไดวา


ในสมัยนั้น (4000-5000 ป) มีการใชแปนหมุนดวยมือ โดยเฉพาะเมื่อประมาณ 200 ป ที่ผานมาเริ่มมีการพัฒนาเซรามิกสที่มี

ในสมัยนั้น (4000-5000 ป) มีการใชแปนหมุนดวยมือ โดยเฉพาะเมื่อประมาณ 200 ป ที่ผานมาเริ่มมีการพัฒนาเซรามิกสที่มี


พอรชเลนใชทําฟนปลอม พอรซเลนใชงานไฟฟาโดยทําเปนฉนวน เปนตน

สมบัติการใชงานเฉพาะดาน เชน สโตนเวรที่ทนกรดสมบัติการใชงานเฉพาะดาน เชน สโตนเวรที่ทนกรด



เซรามิกสมีความเปราะเปนธรรมชาต ิแตกลับถูกนํามาใชงานมากขึ้นและมักจะใชทดแทนวัสดุอื่นในขณะที่ไมสามารถจะใชทดแทนวัสดุอื่นในขณะที่ไมสามารถจะใชวัสดุนั้น ๆ ไดตอไป

เซรามิกสมีความเปราะเปนธรรมชาต ิแตกลับถูกนํามาใชงานมากขึ้นและมักจะใชทดแทนวัสดุอื่นในขณะที่ไมสามารถจะใชทดแทนวัสดุอื่นในขณะที่ไมสามารถจะใชวัสดุนั้น ๆ ไดตอไป


ทั้งนี้เพราะเซรามิกสมีสมบัติเฉพาะที่ดีหลายประการที่วัสดุอื่น ๆ ไมมีนั่นคือ ความแข็งและทนการสึกหรอ ทนตอการกัดกรอน ของสารเคมี ทนตอการเกิดออกซิเดชัน มีความทนไฟสูง สามารถทําใหมีขนาดที่แนนอน

ทั้งนี้เพราะเซรามิกสมีสมบัติเฉพาะที่ดีหลายประการที่วัสดุอื่น ๆ ไมมีนั่นคือ ความแข็งและทนการสึกหรอ ทนตอการกัดกรอน ของสารเคมี ทนตอการเกิดออกซิเดชัน มีความทนไฟสูง สามารถทําใหมีขนาดที่แนนอน


มีสมบัติทางแสง แมเหล็ก ไฟฟา นิวเคลียร และ ชวีภาพ เซรามิกสชนิดเดียวไมสามารถมีสมบัติตาง ๆ ที่ดีไดพรอมกัน เมื่อมีขอดีก็ยอมตองมีขอเสียตามมาดวย

มีสมบัติทางแสง แมเหล็ก ไฟฟา นิวเคลียร และ ชวีภาพ เซรามิกสชนิดเดียวไมสามารถมีสมบัติตาง ๆ ที่ดีไดพรอมกัน เมื่อมีขอดีก็ยอมตองมีขอเสียตามมาดวย


มีขั้นตอน ดังนี้มีขั้นตอน ดังนี้


1. การเตรียมวัตถุดบิ1.1 ดิน เปนวัตถุดิบสําคัญที่ใชในการผลิตเซรามิกสหลายประเภท

โดยเฉพาะที่ใชเปนภาชนะรองรับอาหาร เครื่องสุขภัณฑ กระเบื้อง

1.1. การเตรียมวัตถุดบิการเตรียมวัตถุดบิ1.11.1 ดินดิน เปนวัตถุดิบสําคัญที่ใชในการผลิตเซรามิกสหลายประเภท

โดยเฉพาะที่ใชเปนภาชนะรองรับอาหาร เครื่องสุขภัณฑ กระเบื้อง


องคประกอบที่สําคัญของดิน คือ SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgOK2O และ Na2O ซึ่งดินจากที่ตางกันจะมีองคประกอบในสัดสวนที่ตางกัน

องคประกอบที่สําคัญของดิน คือ SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgOK2O และ Na2O ซึ่งดินจากที่ตางกันจะมีองคประกอบในสัดสวนที่ตางกัน


ดินเคโอลิน ดินชนิดนี้บางแหงเรียกวา ดินขาว



ดนิขาวพวกที่ยังไมไดเผาจะเปนสีเทาๆดนิขาวพวกที่ยังไมไดเผาจะเปนสีเทาๆคุณครกูันทิมา โชคสุชาติ

1.21.2 เฟลดสปารเฟลดสปาร (หินฟนมา) เปนสารประกอบอะลูมิโนซิลิเกตของธาตุหมู1และ2 สวนใหญมีองคประกอบคงที่ ทําหนาที่ชวยใหเกิดการหลอมเหลวที่อุณหภูมิต่ํา สงเสริมใหเกิดการเปลี่ยนแปลงเปนเนื้อแกว


ทําใหเกิดความโปรงใส>>โซดาเฟลดสปารจะมี Na ในปริมาณมาก จะใชเปนสวนประกอบในน้ําเคลือบและใชผสมในเนื้อดิน >>โพแทชเฟลดสปารมี Kในปริมาณมากจะใชเปนสวนผสมในเนื้อดินปน



1.3 ควอตซ (หินเขี้ยวหนุมาน) องคประกอบคือ ซิลิกา สวนมากใสไมมีสี ถามีสิ่งเจือปนจะใหสีตางๆทําหนาที่เปนโครงสรางของผลิตภัณฑเซรามิกส ชวยใหเกิดความแข็งแรงไมโคงงอ ทําใหผลิตภัณฑหดตัวนอย

1.31.3 ควอตซควอตซ (หินเขี้ยวหนุมาน) องคประกอบคือ ซิลิกา สวนมากใสไมมีสี ถามีสิ่งเจือปนจะใหสีตางๆทําหนาที่เปนโครงสรางของผลิตภัณฑเซรามิกส ชวยใหเกิดความแข็งแรงไมโคงงอ ทําใหผลิตภัณฑหดตัวนอย



หินแปรเนื้อหยาบ ประกอบดวย แรควอรตซ

เฟลดสปาร และไมกา สลับกันอยูเปนแถบ

หินแปรเนื้อหยาบ ประกอบดวย แรควอรตซ

เฟลดสปาร และไมกา สลับกันอยูเปนแถบ


แรควอรตซเนื้อละเอียด เปนผลึกคลายน้ําตาลทรายแรควอรตซเนื้อละเอียด เปนผลึกคลายน้ําตาลทราย


ประกอบดวยผลกึแรเนื้อละเอียดเปนพวกเแรควอตช แรเฟลสปารและแรไมกา

ประกอบดวยผลกึแรเนื้อละเอียดเปนพวกเแรควอตช แรเฟลสปารและแรไมกา


ผลึกแรในหินแกรนิต( ควอรตซ - เทาใส, เฟลดสปาร – ขาว,ฮอรนเบลนด – ดํา )

ผลึกแรในหินแกรนิต( ควอรตซ - เทาใส,

เฟลดสปาร – ขาว,ฮอรนเบลนด – ดํา )


1.4 แรโดโลไมต แรหรือหินตะกอนที่ประกอบดวย [CaMg(CO3)2] เปนสวนใหญ ลักษณะคลายหินปูน ผสมเล็กนอยในเนื้อดิน ลดจดุหลอมเหลวของวัตถุดบิ และผสมในน้ําเคลือบ

1.41.4 แรแรโดโลไมตโดโลไมต แรหรือหินตะกอนที่ประกอบดวย [CaMg(CO3)2] เปนสวนใหญ ลักษณะคลายหินปูน ผสมเล็กนอยในเนื้อดิน ลดจดุหลอมเหลวของวัตถุดบิ และผสมในน้ําเคลือบ


แรโดโลไมตแรโดโลไมต


แรโดโลไมตแรโดโลไมตคุณครกูันทิมา โชคสุชาติ

1.5 ดกิไคต องคประกอบเหมือนดิน แตมีโครงสรางผลึกตางกัน - อะลูมินารอยละ 28-32 โดยมวล จะเปนหินแข็ง นํามาแกะสลักเปนรูปตางๆ ไวประดบัตกแตง

1.51.5 ดกิดกิไคตไคต องคประกอบเหมือนดิน แตมีโครงสรางผลึกตางกัน - อะลูมินารอยละ 28-32 โดยมวล จะเปนหินแข็ง นํามาแกะสลักเปนรูปตางๆ ไวประดบัตกแตง


- อะลูมินารอยละ 11-28 โดยมวล ใชทําวัสดุทนไฟ ทํากระเบื้องปูพื้น-อะลูมินารอยละต่ํากวาขางตน ใชทําปูนซีเมนตขาว


วัตถุดิบทุกชนิดที่ใชผลิตเซรามิกส จะตองทําใหบริสุทธิ์และบดใหมีความละเอียดตามตองการ จากนั้นจึงน้ํามาผสมกับน้ําและสารอื่นๆ ทําใหเนื้อดินอยูในสภาพที่เหมาะสมในการขึ้นรูป


2. การขึ้นรูปผลิตภัณฑการขึ้นรูปผลิตภัณฑเซรามิกสมีหลายวิธีดวยกัน ดังตอไปนี้2.1การเทแบบ โดยผสมดินกับน้ําจนไดที่แลวเทลงในแบบซึ่งมีรูปรางตางๆ ปลอยไวจนแข็งตัว

2.2. การขึ้นรูปผลิตภัณฑการขึ้นรูปผลิตภัณฑการขึ้นรูปผลิตภัณฑเซรามิกสมีหลายวิธีดวยกัน ดังตอไปนี้2.12.1การเทแบบการเทแบบ โดยผสมดินกับน้ําจนไดที่แลวเทลงในแบบซึ่งมีรูปรางตางๆ ปลอยไวจนแข็งตัว


จากนั้นจึงแกะแบบและตกแตงผลิตภัณฑใหเรียบรอยการขึ้นรูปดวยวิธีนี้ ใชในการผลิตแจกัน ขวด และเครื่องสุขภัณฑตางๆ

จากนั้นจึงแกะแบบและตกแตงผลิตภัณฑใหเรียบรอยการขึ้นรูปดวยวิธีนี้ ใชในการผลิตแจกัน ขวด และเครื่องสุขภัณฑตางๆ


การขึ้นรูปโดยการเทแบบการขึ้นรูปโดยการเทแบบ


2.2 การใชแปนหมุน จะปนไดเฉพาะภาชนะที่มีลักษณะกลม ทรงกลมหรือทรงกระบอก เชน การปนไห โอง อาง กระถาง แจกัน การปนตองใชความชาํนาญเปนพิเศษจึงจะไดเปนรูปทรงตามตองการ

2.2.22 การใชแปนหมุนการใชแปนหมุน จะปนไดเฉพาะภาชนะที่มีลักษณะกลม ทรงกลมหรือทรงกระบอก เชน การปนไห โอง อาง กระถาง แจกัน การปนตองใชความชาํนาญเปนพิเศษจึงจะไดเปนรูปทรงตามตองการ




2.3 การหลอมเหลว โดยหลอมเหลวเนื้อผลิตภัณฑดวยความรอนแลวเทลงในแบบโลหะหรือแบบทราย จากนั้นปลอยใหเย็นตัวลง ผลิตภัณฑที่ไดจะมีเนื้อแนนมากและทนตอการกัดกรอนสูง

2.3 2.3 การหลอมเหลวการหลอมเหลว โดยหลอมเหลวเนื้อผลิตภัณฑดวยความรอนแลวเทลงในแบบโลหะหรือแบบทราย จากนั้นปลอยใหเย็นตัวลง ผลิตภัณฑที่ไดจะมีเนื้อแนนมากและทนตอการกัดกรอนสูง


2.42.4 การอัดเนื้อดินผานหัวแบบการอัดเนื้อดินผานหัวแบบ เปนวิธีการขึ้นรูปที่นิยมใชในระบบอุตสาหกรรมเชน การทําผลิตภัณฑวัสดุทนไฟ กระเบื้อง


2.5 การอัดผงเนื้อดินลงในแบบโลหะ เปนวิธีการขึ้นรูปที่นิยมใชในระบบอุตสาหกรรมเชนเดียวกัน

2.5 2.5 การอัดผงเนื้อดินลงในแบบโลหะการอัดผงเนื้อดินลงในแบบโลหะ เปนวิธีการขึ้นรูปที่นิยมใชในระบบอุตสาหกรรมเชนเดียวกัน


ผลิตภัณฑที่ขึ้นรูปเสร็จแลว ควรเก็บในที่รมใหเนื้อดินแหงอยางชาๆ แลวนํามาตกแตงใหผิวเรียบ จากนั้นจึงนําไปตากหรืออบที่อุณหภูมิประมาณ 40-60 องศาเซลเซียส

ผลิตภัณฑที่ขึ้นรูปเสร็จแลว ควรเก็บในที่รมใหเนื้อดินแหงอยางชาๆ แลวนํามาตกแตงใหผิวเรียบ จากนั้นจึงนําไปตากหรืออบที่อุณหภูมิประมาณ 40-60 องศาเซลเซียส


3. การเผาและเคลือบ การเผาครั้งแรก เรียกวา เผาดิบ

โดยเพิ่มอุณหภูมิใหสูงขึ้นอยางชาๆ เพื่อใหผลิตภัณฑคงรูปไมแตกชาํรุด ผลิตภัณฑสวนใหญหลังจากเผาดบิแลวตองเคลือบผิว

3.3. การเผาและเคลือบการเผาและเคลือบ การเผาครั้งแรก เรียกวา เผาดิบเผาดิบ

โดยเพิ่มอุณหภูมิใหสูงขึ้นอยางชาๆ เพื่อใหผลิตภัณฑคงรูปไมแตกชาํรุด ผลิตภัณฑสวนใหญหลังจากเผาดบิแลวตองเคลือบผิว


เพื่อความสวยงามคงทน ปองกันรอยขีดขวน แตบางชนิดไมตองเคลือบ เชน กระถางตนไม อิฐ ไสเครื่องกรองน้ํา เปนตน สารที่ใชเคลือบ เปนสารผสมระหวางซิลิเกตกับสารชวยหลอมละลาย


มีลักษณะเหมือนแกวบางๆ ฉาบติดอยูบนผิวผลิตภัณฑมีลักษณะเหมือนแกวบางๆ ฉาบติดอยูบนผิวผลิตภัณฑ


เตาเผาผลิตภัณฑเซรามิกสเตาเผาผลิตภัณฑเซรามิกสคุณครกูันทิมา โชคสุชาติ

เตา เผ า เซรามิกสเตา เผ า เซรามิกส


เตาเผาเครื่องปนดินเผา


เตาเผาสุขภัณฑเซรามิกสและงานโลหะ เตาเผาสุขภัณฑเซรามิกสและงานโลหะ


<< เตาเผาแบบอิฐทนไฟ << เตาเผาแบบอิฐทนไฟ

เตาเผาแบบไฟเบอรทนไฟ >>เตาเผาแบบไฟเบอรทนไฟ >>



>>ผลิตภัณฑเซรามิกสที่ใชเปนภาชนะรองรับหรือปรุงอาหาร เชน ถวย ชาม หมอหุงตม>>ผลิตภัณฑเครื่องสุขภัณฑ เชน โถสวม อางลางหนา ที่วางสบู>>ผลิตภัณฑแกว เชน แกว กระจก

>>ผลิตภัณฑเซรามิกสที่ใชเปนภาชนะรองรับหรือปรุงอาหาร เชน ถวย ชาม หมอหุงตม>>ผลิตภัณฑเครื่องสุขภัณฑ เชน โถสวม อางลางหนา ที่วางสบู>>ผลิตภัณฑแกว เชน แกว กระจก


>>ผลิตภัณฑกระเบื้องเชน กระเบื้องปูพื้น กระเบื้องกรุฝาผนัง>>ผลิตภัณฑที่ใชงานดานไฟฟา เชน กลองฟวส ฐานและมือจับสะพานไฟ>>ผลิตภัณฑที่ใชขัดหรือตัด เชนกระดาษทราย หินขัด


>>ผลิตภัณฑที่ใชในงานอิเล็กโทรนิกส เชน ฉนวนไฟฟาชนิดตางๆ>>ผลิตภัณฑเซรามิกสชนิดพเิศษ เชนการทําอวัยวะเทียม กระดกูเทียม ฟนเทียม


>>ผลิตภัณฑตัวถังรถยนตที่มีน้ําหนักเบาและแข็งแรง>>วัตถุทนไฟ เชนอิฐทนไฟ ซีเมนต>>โลหะเคลือบ เชนเครื่องสุขภัณฑตางๆ


>>เครื่องปนดินเผาและเครื่องเคลือบดินเผา>>อุตสาหกรรมเพื่อความบันเทิงไดแก VDO, T.V. >>อุตสาหกรรมคอมพิวเตอร อิเล็กทรอนิกส





การจักสานไมไผหอหุมเซรามิกส เปนเซรามิกสไมไผมีชื่อเสียงดานความปราณีตสวยงามการจักสานไมไผหอหุมเซรามิกส เปนเซรามิกสไมไผมีชื่อเสียงดานความปราณีตสวยงาม




การใชผลิตภัณฑเซรามิกส ควรคํานึงถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากสารตะกั่วที่ใชเปนตัวชวยลดอุณหภูมิการหลอมละลายและทําใหมีสีสดใส ถาน้ําเคลือบยึดติดกับผิวเนื้อดินปนไมดี

การใชผลิตภัณฑเซรามิกส ควรคํานึงถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากสารตะกั่วที่ใชเปนตัวชวยลดอุณหภูมิการหลอมละลายและทําใหมีสีสดใส ถาน้ําเคลือบยึดติดกับผิวเนื้อดินปนไมดี


สารที่เคลือบอาจกะเทาะและมีสารตะกั่วหลุดออกมาได เพราะฉะนั้นการนําผลิตภัณฑดงักลาวไปใชใสสารที่เปนกรดหรือเปนเบส จึงไมสมควร

สารที่เคลือบอาจกะเทาะและมีสารตะกั่วหลุดออกมาได เพราะฉะนั้นการนําผลิตภัณฑดงักลาวไปใชใสสารที่เปนกรดหรือเปนเบส จึงไมสมควร


และมีสารตะกั่วปนหลุดออกมา เปนอันตรายตอผูบริโภคได...และมีสารตะกั่วปนหลุดออกมา เปนอันตรายตอผูบริโภคได...

เชนการใสอาหารที่เปนกรดเบส กจ็ะทําใหภาชนะนั้นถูกกรอนเชนการใสอาหารที่เปนกรดเบส กจ็ะทําใหภาชนะนั้นถูกกรอน


>www.sps.lpru.ac.th/script/show_ article.pl?mag_id=1&group_id>www.geocities.com/tumrer/cla.htm>www.cermas.com/whiteclay.html>www.yupparaj.ac.th/webpage/computer/student/topic27/part5.htm

วิชาเคมีว40224edltv.thai.net/courses/568/51chM5-KOs060301.pdf · 2014. 7. 28. ·...

Documents

Transcript of วิชาเคมีว40224edltv.thai.net/courses/568/51chM5-KOs060301.pdf · 2014. 7. 28. ·...