More Related Content
Similar to ธาตุและสารประกอบในอุตสาหกรรม
Similar to ธาตุและสารประกอบในอุตสาหกรรม (9)
ธาตุและสารประกอบในอุตสาหกรรม
- 3. ที่มาและความสาคัญ
เนื่องจากในรายวิชานี้มีเนื้อกาเยอะมาก และบางเรื่องยากมากที่ จะทาความเข้าใจ และในปัจจุบัน
อินเตอร์เน็ตมีความสาคัญต่อชีวิตประจาวัน กลายด้าน ไม่ว่าจะเป็นด้านการศึกษา ด้านธุรกิจและการพาณิชย์
ด้านการบันเทิง ด้านการติดต่อสื่อสาร และยังได้รับ ข่าวสารที่ทันสมัยอีกด้วย จากข้างต้นที่กล่าวมาจึงได้จัดทา
โครงงานเรื่อง ธาตุและสารประกอบในอุตสากกรรมโดยเป็นแบบประเภท สื่อ การเรียนการสอน เพื่อเผยแพร่บุคคล
ที่สนใจและอยากทาความเข้าใจกับเรื่องธาตุและสารประกอบในอุตสากกรรมได้รับรู้และทา ความเข้าใจได้อย่าง
ถูกต้องและครบถ้วนของเนื้อกาในเรื่องนี้
จุดประสงค์
1.เป็นสื่อการเรียนการสอนบนอินเทอร์เน็ต
2.เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเรียนการสอนบนอินเทอร์เน็ต
3.เพื่อทบทวนเนื้อกา เพื่อไปใช้ในการสอบที่ต่างๆ
ธาตุและสารประกอบในอุตสาหกรรม
- 7. แร่ คือ ธาตุกรือสารประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ โดยกระบวนการทางธรณีวิทยาภายในโลกและที่ผิว
โลก มีองค์ประกอบเป็นช่วง มีโครงสร้างและองค์ประกอบเฉพาะตัว ส่วนสินแร่ คือ กลุ่มของแร่ต่าง ๆ ที่มีปริมาณ
มากพอในเชิงเศรษฐกิจ ซึ่งสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการกลอมเกลวกรือถลุง เพื่อใก้ได้โลกะ แร่กลักชนิดต่าง ๆ
จาแนกตามองค์ประกอบทางเคมี ได้ดังตาราง
อุตสาหกรรมแร่
- 9. แร่เศรษฐกิจ กมายถึง แร่ที่มีค่าทางเศรษฐกิจและมีปริมาณมากพอที่จะนามาใช้ประโยชน์ในทาง
อุตสากกรรม โดยอาจแบ่งเป็นกลุ่มได้ตามตารางกรืออาจแบ่งเป็น 2ประเภทใกญ่ ๆ คือ แร่โลกะและแร่
อโลกะ ตัวอย่างแร่เศรษฐกิจที่สาคัญของไทย เช่น กินปูน ยิปซัม สังกะสี เกล็ก ดีบุก ตะกั่ว กินอ่อน ทรายแก้ว
เฟลด์มปาร์ ดินขาว ฟลูออไรต์ โพแทซและรัตนชาติ รวมทั้งแร่อโลกะที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง เช่น ถ่านกิน กินน้ามันและ
แก๊สธรรมชาติ โดยประเทศไทยผลิตแร่ได้มากกว่า 40 ชนิด ทั้งการผลิตเพื่อส่งออกและเพื่อรองรับอุตสากกรรม
ภายในประเทศ
อุตสาหกรรมแร่
- 10. 1.ทองแดง
แร่ทองแดงพบที่ จ.เลย กนองคาย ขอนแก่น นครราชสีมา ตาก อุตรดิตถ์ แพร่ น่าน ลาปาง ลาพูน
เพชรบูรณ์ ลพบุรี ฉะเชิงเทรา และกาญจนบุรี แต่ยังไม่มีการผลิต แร่ทองแดงส่วนใกญ่มีทองแดงเป็นส่วนประกอบ
ปริมาณไม่มาก แร่ทองแดงที่สาคัญคือ แร่คาลโคโพไรต์(CuFeS2 )
อุตสาหกรรมแร่
- 11. การถลุงทองแดงจากแร่
ขั้นแรกคือ แยกแร่ที่ต้องการออกจากสิ่งเจือปน อาจใช้วิธีการลอยตัว เป็นต้น จากนั้นนาแร่มาเผาในอากาศ
กรือที่เรียกว่าการย่างแร่ ไอร์ออน (II) ซัลไฟต์บางส่วนจะถูกออกซิไดส์ เป็นไอร์ออน(II) ออกไซด์ ดังสมการ
2CuFeS2(s) + 3O2(g) -------> 2CuS(s) + 2FeO(s) + 2SO2(g)
แล้วนาผลิตภัณฑ์ที่ได้ไปเผารวมกับออกไซด์ของซิลิกอนมนเตาถลุงอุณกภูมิประมาณ 1100 oC เพื่อ
กาจัดไอร์ออน(II) ออกไซด์ออก ดังสมการ
FeO(s) + SiO2(s) --------> FeSiO3(l)
ส่วนคอปเปอร์ ( II) ซัลไฟด์ เมื่ออยู่ในอุณกภูมิสูงจะสลายตัวได้เป็นคอปเปอร์ ( I) ซัลไฟด์ ในสถานะ
ของเกลวซึ่งสามารถแยกออกได้ และในขั้นสุดท้ายเมื่อแยกคอปเปอร์ (I) ซัลไฟด์ในอากาศ บางส่วนจะเปลี่ยนเป็น
คอปเปอร์ (I) ออกไซด์ ดังสมการ
2Cu2S(s) + 3O2(g) --------> 2Cu2O(s) + SO2(g)
และคอปเปอร์ (I) ออกไซด์กับคอปเปอร์ ( I) ซัลไฟด์ จะทาปฏิกิริยากันโดยมีซัลไฟด์ไออนเป็นตัวรีดิวซ์ ดัง
สมการ
2Cu2O(s) + Cu2S(s) --------> 6Cu(l) + SO2
อุตสาหกรรมแร่
- 17. การถลุงแร่ดีบุก
1.นาแร่ดีบุกผสมกับถ่านโค้กและกินปูน อัตราส่วน 20: 4:5 โดยมวล
2.นาใส่เตาถลุงที่มีไฟฟ้ ากรือน้ามันเตาใก้ความร้อน
3.เกิดปฏิกริยาดังนี้
3.1 2C(s) +O2(g) --------> 2CO(g)
SnO2(s) +2 CO(g) --------> Sn(l) + 2CO2(g)
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้น สามารถเปลี่ยนกลับไปเป็นแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์แล้วนากลับมาใช้ใกม่ได้
3.2 สากรับแร่ดีบุกบางชนิดที่มีสารประกอบSiO ปนอยู่ ต้องจากัดออกโดยปฏิกริยา๖อไปนี้ที่สุดท้ายแล้วได้
ผลิตภัณฑ์เป็นแคลเซียมซิลิเกต
CaCo3(s) --------> CaO(s) + CO2(s)
CaO(s) +Sio2(s) --------> CaSiO3(l)
4.ดีบุกที่ผ่านการถลุงแล้วต้องมีการนาไปทาใก้บริสุทธิ์อีกทีก่อนกากโลกะที่เป็นตะกรันที่มีดีบุกปนอยู่ ต้องมีการนาไป
ถลุงเอาดีบุกออกอีกครั้ง
อุตสาหกรรมแร่
- 19. 4 ทังสเตน
ทังสเตนส่วนใกญ่พบร่วมกับแร่ดีบุก สินแร่ของโลกะทังสเตนที่พบในประเทศมี 2 ชนิด คือ วุลแฟร
ไมต์ (Fe,Mn)WO4 และซีไลต์ CaWO4
ทังสเตนเป็นโลกะสีเทาเงิน มีจุดกลอมเกลวและความกนาแน่นสูง เป็นตัวนาความร้อนและไฟฟ้ าที่ดี มี
สัมประสิทธิ์ของการขยายตัวต่า เมื่อผสมกับคาร์บอนจะมีความแข็งมาก โลกะทังสเตนใช้ทาไส้และขั้วกลอดไฟฟ้ า
ชิ้นส่วนบริเวณผิวสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้ าและอิเล็กทรอนิกส์ ทาฉากป้ องกันความร้อนและรังสีในอุปกรณ์
ต่างๆ ผสมกับเกล็กจะได้เกล็กกล้าที่มีความแข็งมาก สากรับใช้ทาเกราะในยานพากนะ อาวุธสงคราม ทามีด มีด
โกน ตะไบ ใบเลื่อย ผสมกับคาร์บอน นิกเกิลและโคบอลต์จะมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ จึงใช้ทาวัตถุสากรับตัด
เกล็กกล้า สารประกอบเรืองแสงของทังสเตนนามาใช้เป็นสีเขียวและสีเกลืองในการย้อมไกม ตกแต่งแก้วและ
เครื่องปั้นดินเผา
อุตสาหกรรมแร่
- 20. 5 แร่พลวง
กนังสือธรณีวิทยาประเทศไทย (กรมทรัพยากรธรณี,2544)กล่าวว่า แร่พลวงส่วนใกญ่ที่พบเป็นแร่พลวง
ซัลไฟด์ คือ แร่สติบไนต์ (stibniteสูตรเคมีSb2S3)กรือที่เรียกว่า “พลวงเงิน”และแร่พลวงไฮดรอกไซด์ คือแร่สติบิ
โคไนต์ (stibiconiteสูตรเคมีSb2O4H2O)กรือที่เรียกว่า“พลวงทอง”
แร่พลวงเงิน รูปผลึกระบบออโทรอมบิก(orthorhombicsystem)มักพบเป็นแท่งเรียวคล้ายเข็ม เกาะรวมกันเป็น
กระจุกโดยมีปลายข้างกนึ่งอยู่รวมกัน คล้ายรัศมีดาว กรือเป็นแผ่นแบบใบมีดซ้อนกัน กรืออาจจะอยู่ในลักษณะ
เกาะกันเป็นก้อนก็ได้ สีภายนอกและสีผงละเอียดเป็นสีเดียวกัน คือ สีเทาตะกั่วถึงสีดา ทึบแสง วาวแบบโลกะ
ความแข็ง2.0 ส่วนแร่พลวงทองเป็นแร่ที่แปรสภาพมาจากพลวงเงิน มักพบในลักษณะที่แร่ผ่านการผุมาแล้ว มีสี
ออกไปทางสีอ่อน น้าตาลอ่อน กรือขาวคล้า ลักษณะคล้ายกินผุ แต่ยังคงมีรูปร่างของแร่เดิม
อุตสาหกรรมแร่
- 21. การกาเนิด
แร่พลวงเกิดได้ทั้งในกินชั้น กินแปร กรือกินอัคนี โดยแกล่งแร่มีอยู่ใน2 แบบ คือ
แบบสายแร่และแบบกระเปาะแร่ (cavity filling type)เนื่องจากน้าแร่พลวงมีอุณกภูมิการตกผลึกค่อนข้างต่า จะ
ไกลแยกออกไปจากกินอัคนี ซึ่งเป็นกินต้อนกาเนิด แทรกตามรอยกรือโพรง กรือเขตที่มีการชะล้างได้ง่าย (weak
zone)ในกินต่างๆ ที่สัมผัสกรืออยู่ใกล้เคียงกับกินอัคนี น้าแร่พลวงจะตกผลึกเป็นแร่พลวงเงินตามรอยแตกกรือ
โพรงกินนั้น และเมื่อแร่พลวงเงินนี้ผุก็จะเกิดเป็นแร่พลวงทอง แกล่งแร่ส่วนใกญ่ของประเทศไทยและของโลกจะมี
การกาเนิดแบบกระเปาะแร่
ลานแร่พัด เกิดจากการผุพังของสายแร่กรือกระเปาะแร่ แร่ถูกพัดไปสะสมตัวในที่ราบที่อยู่ไม่ไกลจากแกล่งต้น
กาเนิดเดิมมากนัก แร่ที่พบมีทั้งพลวงเงินและพลวงทอง
ประโยชน์
สินแร่พลวงถลุงได้โลกะพลวง ใช้ในการทาโลกะผสม โดยผสมกับโลกะตะกั่วทาแผ่นกริด แบตเตอรี่ ผสม
ตะกั่วและดีบุกในการทาตะกั่วตัวพิมพ์และโลกะบัดกรีบางชนิด ใช้เป็นส่วนประกอบของกระสุนปืน ใช้ใน
อุตสากกรรมไม้ขีดไฟ ยาง ผ้าทนไฟ และในอุตสากกรรมเครื่องเคลือบ นอกจากนี้ยังใช้ในการกุ้มสายโทรศัพท์
สายไฟขนาดใกญ่ ทากมึกโรเนียว อุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ กลอดยาสีฟัน สี และ ยารักษาโรค
อุตสาหกรรมแร่
- 23. 6 แทนทาลัมและไนโอเบียม
แทนทาลัมและไนโอเบียมเกิดอยู่ร่วมกันในสินแร่แทนทาไลต์โคลัมไบต์(Fe,Mn) (Ta,Nb)O) ซึ่งพบใน
ตะกรันจากการถลุงแร่ดีบุก ประเทศไทยมีการผลิตผงแทนทาลัมเพนตะออกไซด์(TaO) และไนโอเบียมเพนตะอ
อกไซด์ (NbO) จากตะกรันดีบุก โดยนาตะกรันดีบุกมาบดใก้ละเอียด แล้วละลายด้วยสารละลายผสมของกรด
ไฮโดรฟลูออริกกับกรดซัลฟิวริก แล้วเติมเมทิลไอโซบิวทิลคีโตนลงไป สารประกอบของแทนลาลัมและไนโอเบียมจะ
ละลายอยู่ในชั้นของเมทิลไอโซบิวทิลคีโตน จากนั้นแยกชั้นของเมทิลไอโซบิวทิลคีโตนออกมา แล้วเติมกรด
ซัลฟิวริกเจือจางลงไป ไนโอเบียมจะละลายอยู่ในชั้นของกรด เมื่อแยกชั้นของสารละลายกรดออกและทา
สารละลายใก้เป็นกลาง ด้วยสารละลายแอมโมเนีย จะได้ตะกอน เมื่อนาไปเผาจะได้ NbO เกิดขึ้นส่วน
แทนทาลัมที่ละลายอยู่ในชั้นของเมทิลไอโซบิวทิลคีโตน แยกออกได้โดยการผ่านไอน้าเข้าไป จะได้แทนทาลัม
ละลายอยู่ในชั้นของน้าในรูปของสารประกอบH TaF เมื่อเติมสารละลายโพแทสเซียมคลอไรด์แล้วนาไปตก
ผลึก จะได้สาร KTaF ซึ่งนาไปใช้ประโยชน์ได้ แต่ถ้านาH TaF มาเติมสารละลายแอมโมเนียจนเกิดตะกอน ซึ่ง
เมื่อนาตะกอนไปเผาจะได้ TaO เกิดขึ้น
อุตสาหกรรมแร่
- 24. TaO และ NbO สามารถนาไปใช้ประโยชน์ในอุตสากกรรมต่าง ๆ ได้โดยตรง แต่ถ้าต้องการสกัดจนได้
โลกะTaและNb ต้องใช้โลกะแคลเซียมทาปฏิกิริยากับ TaO กรือNbO โดยมี CaCl เป็นตัวเร่ง
ปฏิกิริยา ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นดังนี้
TaO(s) + 5Ca(s) --------> 2Ta(s)+5CaO(s)
ตะกรัน
NbO(s) + 5Ca(s) --------> 2Nb(s)+5CaO(s)
ตะกรัน
อุตสาหกรรมแร่
- 25. การสกัดแร่แทนทาไลด์โคลัมไบด์นั้น ก่อนปล่อยน้าทิ้งลงสู่สิ่งแวดล้อมจึงต้องกาจัดสารเจือปน และปรับ
สภาพน้าทิ้งใก้เป็นกลาง นอกจากนี้ตะกรันดีบุก อาจมีสารกัมมันตรังสี เช่นยูเรเนียมและทอเรียมปนอยู่ด้วย จึง
ต้องตรวจสอบปริมาณสารกัมมันตรังสีไม่ใก้มีปริมาณมากเกินค่ามาตรฐานโลกะแทนทาลัมมีสีเทาเงิน จุด
กลอมเกลว2996C เป็นโลกะทนไฟ มีความแข็งและเกนียวใกล้เคียงกับเกล็กกล้า นามาใช้ทาอุปกรณ์
อิเล็กทรอนิกส์ในเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องมือสื่อสาร เครื่องส่งสัญญาณกันภัย เครื่องตั้งเวลาทาโลกะผสมที่ทน
ความร้อนสูงเพื่อใช้ทาบางส่วนของลาตัวเครื่องบิน ทากัวของจรวดขีปนาวุธ อุปกรณ์ในเตาปฏิกรณ์ปรมาณู ใช้
แทนทาลัมออกไซด์เคลือบเลนส์เพื่อใก้มีสมบัติในการสะท้อนแสงได้ดีโลกะไนโอเบียมมีสีเทาเงินจุด
กลอมเกลว2487C มีความแข็งและเกนียวใกล้เคียงกับทองแดง เป็นตัวนาความร้อนและไฟฟ้ าที่ดี แปรรูปได้
ง่าย จึงนามาใช้ทาโลกะผสมที่มีสมบัติพิเศษ เช่น ทนแรงดัน มีความเกนียว ไม่เป็นสนิม ทนต่อการกัดกร่อนและ
นาไฟฟ้ าได้ดีที่อุณกภูมิต่า นอกจากนี้ยังใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์นิวเคลียร์ ส่วนประกอบของ
เครื่องบินและขีปนาวุธได้
อุตสาหกรรมแร่
- 26. 7 เซอร์โคเนียม
เซอร์โคเนียม(Zr) เป็นโลกะที่มีจุดกลอมเกลว1852 .C จุดเดือด4377.C พบอยู่ในรูปของแร่เซอร์
คอน(ZrSiO4) เกิดตามแกล่งแร่ดีบุก
การถลุงเซอร์โคเนียม
นาแร่เซอร์คอน ไปถลุงในเตาที่อุณกภูมิ800– 1000.Cโดยใช้คาร์บอนเป็นตัวรีดิวซ์ จะได้โลก
เซอร์โคเนียมที่ไม่บริสุทธิ์
นาโลกะไปเผาที่อุณกภูมิ500.C และพ่นก๊าซคลอรีนลงไปตลอดเวลาจะได้ไอของZrCI4 เมื่อควบแน่นจะ
ได้ผลึก ZrCI4
นาผลึก ZrCI4 ทาปฏิกิริยากับโลกะแมกนีเซียมที่กลอมเกลวในเตา ภายใต้บรรยากาศของก๊า:เฉื่อย จะได้
Zrดังสมการ
ZrCI4+ Mg(l) --------> Zr + 2MgCI2
อุตสาหกรรมแร่
- 28. การเผาพลอย
การเผาพลอยกรือการกุงพลอย คือ การทาใก้พลอยมีสีสันสวยงามยิ่งขึ้น โดยการนาพลอยมาใก้ความ
ร้อนในช่วงอุณกภูมิและภาวะที่เกมาะสม จนธาตุต่างๆในเนื้อพลอยใสขึ้นและมีสีเปลี่ยนไปถาวร
การย้อมเคลือบสี
คือการเผาพลอยรวมกับสารเคมีบางชนิด ทาใก้พลอยมีสีสันสวยงามขึ้น สารเคมีที่ใช้จะมีส่วนผสมของ
ธาตุมลทินที่ทาใก้พลอยชนิดนั้นเกิดสีตามธรรมชาติ แต่จะแตกต่างกับการเผาพลอยตรงที่ สีที่เกิดขึ้นสามารถอยู่ได้
เพียงชั่วคราวเท่านั้น
การอาบรังสี
คือการนาพลอยไปอาบรังสีแกมมาจากโคบอลต์-60 ทาใก้สีเปลี่ยนแปลง
อุตสาหกรรมแร่
- 29. การเผาพลอย
การเผาพลอยกรือการกุงพลอย คือ การทาใก้พลอยมีสีสันสวยงามยิ่งขึ้น โดยการนาพลอยมาใก้ความ
ร้อนในช่วงอุณกภูมิและภาวะที่เกมาะสม จนธาตุต่างๆในเนื้อพลอยใสขึ้นและมีสีเปลี่ยนไปถาวร
การย้อมเคลือบสี
คือการเผาพลอยรวมกับสารเคมีบางชนิด ทาใก้พลอยมีสีสันสวยงามขึ้น สารเคมีที่ใช้จะมีส่วนผสมของ
ธาตุมลทินที่ทาใก้พลอยชนิดนั้นเกิดสีตามธรรมชาติ แต่จะแตกต่างกับการเผาพลอยตรงที่ สีที่เกิดขึ้นสามารถอยู่ได้
เพียงชั่วคราวเท่านั้น
การอาบรังสี
คือการนาพลอยไปอาบรังสีแกมมาจากโคบอลต์-60 ทาใก้สีเปลี่ยนแปลง
อุตสาหกรรมแร่
- 31. ปัจจุบันนี้เซรามิกส์ กมายถึง ผลิตภัณฑ์ที่ทาจากวัตถุดิบในธรรมชาติ เช่น ดิน กิน ทราย และแร่ธาตุต่างๆ
นามาผสมกัน แล้วทาเป็นสิ่งประดิษฐ์ กลังจากนั้นจึงนาไปเผาเพื่อเปลี่ยนเนื้อวัตถุใก้แข็งแรง สามารถคงรูปอยู่ได้
อุตสากกรรมเซรามิกส์เป็นอุตสากกรรมที่มีความสาคัญต่อเศรษฐกิจของประเทศ รวมทั้งเป็นอุตสากกรรม
พื้นฐานรองรับอุตสากกรรมอื่นๆ อีกกลายอย่าง เช่น วัสดุทนไฟเป็นวัสดุพื้นฐานของอุตสกกรรมถลุงและผลิต
โลกะ ซีเมนต์เป็นวัสดุสาคัญของงานการก่อสร้างและสถาปัตยกรรม เป็นต้น
อุตสาหกรรมเซรามิกส์
- 32. 1.การเตรียมวัตถุดิบ
วัตถุดิบอาจแบ่งเป็น
วัตถุดิบกลัก เช่น ดิน เฟลด์สปาร์ ควอตซ์
วัตถุดิบอื่นๆ เพื่อทาใก้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพสูงขึ้น เช่น ดิกไคต์ โดโลไมต์ เป็นต้น
ดินเป็นวัตถุดิบสาคัญที่ใช้ในการผลิตเซรามิกส์กลายประเภท โดยเฉพาะที่ใช้เป็นภาชนะรองรับอาการ
เครื่องสุขภัณฑ์ กระเบื้อง องค์ประกอบที่สาคัญของดิน คือSiO2,Al2O3,Fe2O3 CaOMgO K2OและNa2Oซึ่ง
ดินจากที่ต่างกันจะมีองค์ประกอบในสัดส่วนที่ต่างกันแบ่งดินตามลักษณะทางกายภาพ จะแบ่งได้ดังนี้
อุตสาหกรรมเซรามิกส์
- 33. ดินขาวเป็นวัตถุดิบที่สาคัญ ดินขาวบริสุทธิ์ มีสูตรเคมีเป็นAl2O3 (2SiO2.2H2O)ในประเทศไทยพบดิน
ขาวในลักษณะที่เป็นสีขาวกรือสีอ่อนทั้งในสภาพที่ยังไม่ได้เผาและกลังเผา เช่น ที่จังกวัดลาปาง อุตรดิตถ์
ปราจีนบุรี ระนอง สุราษฎร์ธานี นครศรีธรรมราช
ดินเหนียวมีสีขาวคล้าจนถึงดาสนิท เนื้อละเอียด เกนียวและแข็งแรงทนทานกว่าดินขาว พบมากที่
ลาปางเชียงใกม่ ปราจีนบุรี สุราษฎร์ธานีเมื่อนาดินเกนียวผสมกับดินขาว จะทาใก้เนื้อดินแน่น และเนียนมากขึ้น
สะดวกในการขึ้นรูปและทาเป็นผลิตภัณฑ์
อุตสาหกรรมเซรามิกส์
- 34. เฟลด์สปาร์(กินฟันม้า) เป็นสารประกอบอะลูมิโนซิลิเกตของธาตุกมู่I และII ส่วนใกญ่มีองค์ประกอบคงที่
ทากน้าที่ช่วยใก้เกิดการกลอมเกลวที่อุณกภูมิต่า ส่งเสริมใก้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นเนื้อแก้วทาใก้เกิดความ
โปร่งใสผสมในเนื้อดิน
ควอตซ์(กินเขี้ยวกนุมาน)องค์ประกอบคือ ซิลิกา ส่วนมากใสไม่มีสี ถ้ามีสิ่งเจือปนจะใก้สีต่างๆ ทากน้าที่
เป็นโครงสร้างของผลิตภัณฑ์เซรามิกส์ ช่วยใก้เกิดความแข็งแรงไม่โค้งงอ ทาใก้ผลิตภัณฑ์กดตัวน้อย
แร่โดโลไมต์แร่กรือกินตะกอนที่ประกอบด้วย[CaMg(CO3)2] เป็นส่วนใกญ่ ลักษณะคล้ายกินปูน ผสม
เล็กน้อยในเนื้อดินลดจุดกลอมเกลวของวัตถุดิบ และผสมในน้าเคลือบ
ดิกไคต์องค์ประกอบเกมือนดิน แต่มีโครงสร้างผลึกต่างกัน
อะลูมินาร้อยละ 28-32 โดยมวล จะเป็นกินแข็ง นามาแกะสลักเป็นรูปต่างๆ ไว้ประดับตกแต่ง
อะลูมินาร้อยละ 11-28 โดยมวล ใช้ทาวัสดุทนไฟ ทากระเบื้องปูพื้น
อะลูมินาร้อยละต่ากว่าข้างต้น ใช้ทาปูนซีเมนต์ขาว
อุตสาหกรรมเซรามิกส์
- 36. 3.การเผาและเคลือบ
การเผาครั้งแรก เรียกว่า เผาดิบ โดยเพิ่มอุณกภูมิใก้สูงขึ้นอย่างช้าๆ เพื่อใก้ผลิตภัณฑ์คงรูปไม่แตกชารุด
ผลิตภัณฑ์ส่วนใกญ่กลังจากเผาดิบแล้วต้องเคลือบผิวเพื่อความสวยงามคงทน ป้ องกันรอยขีดข่วน แต่บางชนิดไม่
ต้องเคลือบ เช่น กระถางต้นไม้ อิฐ ไส้เครื่องกรองน้า เป็นต้น สารที่ใช้เคลือบ เป็นสารผสมระกว่างซิลิเกตกับสาร
ช่วยกลอมละลาย มีลักษณะเกมือนแก้วบางๆ ฉาบติดอยู่บนผิวผลิตภัณฑ์
ส่วนผสมของน้าเคลือบ แบ่งตามสมบัติทางเคมีได้ 2 กลุ่ม ดังนี้
กลุ่มที่1สารช่วยลดอุณกภูมิการกลอมละลายของน้าเคลือบ เช่น ออกไซด์โลกะแอลคาไลน์และแอลคาไลน์เอิร์ท
รวมทั้งออกไซด์ของตะกั่ว สังกะสี และออกไซด์ที่ทาใก้เกิดสี เช่นNa2O, Li2O , K2O , Cao, ZnOเป็นต้น
กลุ่มที่ 2 กลุ่มสารที่เป็นสารทนไฟและใก้สี เช่น Al2O3,Sb2O3 ,Mn2O3,Bi2O3
เทคนิคและวิธีการเคลือบขึ้นอยู่กับลักษณะและขนาดของผลิตภัณฑ์ เมื่อเผาเคลือบเสร็จแล้วควรปล่อยใก้
อุณกภูมิลดลงช้าๆ จนผลิตภัณฑ์เกือบเย็นแล้วจึงนาออกจากเตา
อุตสาหกรรมเซรามิกส์
- 39. 1 การผลิตโซเดียมคลอไรด์
การผลิตเกลือสมุทรจากน้าทะเล
เริ่มทาช่วงเดือน พฤศจิกายน –พฤษภาคม เรียก ฤดูทานาเกลือ
วิธีการผลิต
1 .ระบายน้าทะเลเข้าสู่วังขังน้าเพื่อใก้โคลนตมตกตะกอน
2.ระบายน้าทะเลเข้าสู่นาตากและนาเชื้อ ที่จัดระดับพื้นที่นาใก้ลดกลั่นลงมาเพื่อสะดวกในการขังและ
ระบายน้า
3.เมื่อน้าโดนความร้อนและลมจะระเกย จนเมื่อน้าทะเลเกลือความถ่วงจาเพาะ 1.2 ใก้ระบายสู่นาปลง
4.NaClจะตกผลึกและมีปริมาณเพิ่มขึ้น
อุตสาหกรรมโซเดียมคลอไรด์
- 40. การผลิตเกลือสินเธาว์
วัตถุดิบ
- แกล่งเกลือบนผิวดิน
- น้าเกลือบาดาล
- แร่เกลือกิน กรือ แร่เฮไลต์ (พบมากแถบภาคตะวันออกเฉียงเกนือ)
วิธีการผลิต
วิธีที่ 1
ใช้เทคโนโลยีแบบชาวบ้าน โดยการอัดอากาศลงไปตามท่อ เพื่อดันน้าเกลือที่ละลายอยู่ชั้นเกลือกรือชั้น
โดมเกลือขึ้นมา แล้วนาเกลือที่ได้ไปตากในนาเกลือกรือต้มใก้ตกตะกอน วิธีนี้ก่อใก้เกิดปัญกาที่สาคัญคือ ทาใก้
เกิดการยุบตัวของดินและน้าในแกล่งน้ารั่วกายไปในโพรงเกลือ ตลอดจนทาใก้เกิดการปนเปื้อนของเกลือบนพื้นดิน
และแกล่งน้า
อุตสาหกรรมโซเดียมคลอไรด์
- 41. วิธีที่ 2
เป็นการทาแบบเหมืองละลายแร่ โดยอัดน้าลงไปละลายเกลือแล้วสูบขึ้นมา แล้วนาไปตากในนาเกลือหรือ
นาไปต้มด้วยวิธีลดความดัน การสูบสารละลายเกลือทาให้เกิดปัญหาแผ่นดินทรุด ดังนั้นต้องทาเหมืองละลายเกลือ
ลึกจากผิวดินประมาณ200 เมตร และนาเกลือออกมาจากพื้นที่ได้ประมาณร้อยละ10-15 เท่านั้น เมื่อสูบน้าเกลือออก
มาแล้วต้องมีการอัดน้าขมกลับลงไปในชั้นน้าเกลือใต้ดินเพื่อป้องกันผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและมีการตรวจวัด
รูปร่างของบ่อเกลือเป็นระยะ
วิธีที่ 3
เป็นการทาเหมืองใต้ดิน โดยขุดอุโมงค์ในแนวนอนลงไปในชั้นเกลือแล้วทาการเจาะหรือระเบิดน้าเกลือ
ขึ้นมา จากนั้นนาน้าขมใส่กลับไปไว้ในอุโมงค์เช่นเดิม น้าเกลือที่ได้นามาผ่านกระบวนการทาให้บริสุทธิ์ จากนั้นนา
น้าเกลือบริสุทธิ์ไปต้มเคี่ยวจนได้ผลึกเกลือ แล้วนาไปอบแห้งและบรรจุถุง
ในเกลือสินเธาว์จะมีปริมาณไอโอดีนน้อย ดังนั้นถ้าจะนามาบริโภคควรเติม ไอโอไดด์หรือไอโอเดตลงไป
เรียกว่าเกลืออนามัยหรือเกลือไอโอเดต
อุตสาหกรรมโซเดียมคลอไรด์
- 43. การผลิตNaOHโดยใช้cell ปรอท
Cathode Na+ (aq) + e- + nHg(l) ----------> NaHgn(aq)
Anode 2 Cl- (aq) ----------> Cl2 (g) + 2 e-
Na/Hgเมื่อผ่านน้าบริสุทธิ์เข้าไป Naจะทาปฏิกิริยากับน้า ดังสมการ
NaHgn (aq) + H2O (l) ----------> NaOH(aq) + H2 (g) + nHg(l)
ระเกย นากลับมาใช้ใกม่
แต่วิธีนี้จะมีการปนเปื้อนของสารปรอทซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมมาก จึงไม่เป็นที่นิยม
อุตสาหกรรมโซเดียมคลอไรด์
- 44. 3 การผลิตโซดาแอช
กระบวนการผลิตโซดาแอช :กระบวนการโซลเวย์ กรือกระบวนการโซดาแอมโมเนีย
วัตถุดิบ:1.โซเดียมคลอไรด์ (NaCl)
2.แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3)
3.แก๊สแอมโมเนีย (NH3)
ขั้นตอนการผลิต:
1.นา CaCO3 (s) มาเผา ได้ CaO(s) และCO2 (g)
2.นา CO2 (g) ไปทาปฏิกิริยากับ NaCl (aq)เข้มข้น และNH3 (g) ได้ NaHCO3 (s) และNH4Cl(aq)
3.กรองแยกNaHCO3 (s) ออก แล้วนาไปเผา ได้ Na2CO3 (s) กรือโซดาแอช
อุตสาหกรรมโซเดียมคลอไรด์
- 45. 4 การผลิตสารฟอกขาว
1.)เตรียมแก๊สคลอรีน
2KMnO4(s)+16HCl(aq) -----------> 2KCl(aq)+ 2MnCl2(aq) +8H2O(l) + 5Cl2(g)
2.)ผลิตสารฟอกขาว
2NaOH(aq)+ Cl2(g) -----------> NaOCl(aq)+NaCl(aq) +H2O(l) กรือ
Na2CO3(aq)+Cl2(g) -----------> NaOCl(aq)+NaCl(aq) +CO2(g)
เมื่อกยดสารละลายในกลอดทดลองบนกระดาษลิตมัสทั้งสีแดงและสีน้าเงิน พบว่ากระดาษลิตมัสทั้ง2สี
เปลี่ยนเป็นสีขาว แสดงว่า สารละลายNaOClมีสมบัติในการฟอกจางสี สารนี้มีสมบัติในการกัดกร่อนสูง ถ้าใช้
ปริมาณมากอาจกัดกร่อนสิ่งที่ต้องการฟอกเสียกายได้
อุตสาหกรรมโซเดียมคลอไรด์
- 48. ปุ๋ ยเคมี หรือปุ๋ ยวิทยาศาสตร์ เป็นปุ๋ ยที่ได้จากการผลิตกรือสังเคราะก์จากแร่ธาตุต่างๆ กรือเป็นผล
พลอยได้จากโรงงานอุตสากกรรมบางชนิด ซึ่งจะมีธาตุอาการกลักที่จาเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช ได้แก่ ธาตุ
ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม สามารถปลดปล่อยใก้แก่พืชได้ง่ายและเร็วมี 2 ประเภทคือ
ปุ๋ ยเดี่ยวหรือแม่ปุ๋ ย เป็นสารประกอบที่มีธาตุอาการของพืชอยู่กนึ่งกรือสองธาตุ และมี
ปริมาณธาตุอาการคงที่ เช่น ปุ๋ ยยูเรียและปุ๋ ยแอมโมเนียมซัลเฟต
ปุ๋ ยผสม เป็นปุ๋ ยที่ได้จากการนาปุ๋ ยเดี่ยวแต่ละชนิดมาผสมกันเพื่อใก้ได้สัดส่วนของธาตุ
อาการ N P และ K ตามต้องการเช่น ปุ๋ ย
สูตร 10 : 15 : 20 ประกอบด้วยN 10 ส่วน P 15 ส่วน K 20 ส่วน และมีตัวเติมอีก 55 ส่วน ใก้
ครบ 100 ส่วน
อุตสาหกรรมปุ๋ ย
- 49. 2 ปุ๋ ยไนโตรเจน
เป็นปุ๋ ยเคมีที่ใก้ธาตุไนโตรเจนเป็นธาตุกลัก ซึ่งช่วยใก้พืชเจริญเติบโตดี ลาต้น ใบ แข็งแรง สามารถสร้าง
โปรตีนได้อย่างเพียงพอ โดยส่วนใกญ่อยู่ในรูปของสารประกอบ เช่น
ปุ๋ ยแอมโมเนียมซัลเฟต((NH4 )2 SO4 ) เตรียมจากปฏิกิริยาระกว่างแก๊ส NH3 กับ H2 SO4
ปุ๋ ยยูเรีย( NH2CONH2 )เตรียมจากปฏิกิริยาระกว่างแก๊ส NH3 กับแก๊ส CO2
ดังนั้น การผลิตปุ๋ ยทั้งสองชนิดใช้แก๊ส NH3 H2SO4 และ แก๊ส CO2 เป็นวัตถุดิบที่สาคัญ
ไนโตรเจนเตรียมได้จากอากาศ โดยนาอากาศมาเพิ่มความดัน ลดอุณกภูมิใก้กลายเป็นของเกลว แล้วเพิ่ม
อุณกภูมิถึงจุดเดือดของแก๊ส เพื่อแยกแก๊สไนโตรเจนออกจากอากาศ
ไฮโดรเจนเตรียมจากแก๊สที่เกลือ(ออกซิเจนส่วนใกญ่)ทาปฏิกิริยากับแก๊สมีเทน กรือ ใช้ไอน้าทาปฏิกิริยา
กับแก๊สมีเทน
อุตสาหกรรมปุ๋ ย
- 50. การเตรียมแก๊สแอมโมเนีย
นาแก๊สN2 และH2 ที่ผลิตได้มาทาปฏิกิริยากัน ได้แก๊ส NH3 ดังนั้น เมื่อนาแก๊ส NH3 ทาปฏิกิริยากับ
แก๊สCO2 จะได้ปุ๋ ยยูเรีย ดังสมการ
2NH3 + CO2 ------------> NH2CO2NH4
NH2CO2NH4 ------------> NH2CONH2 + H2O
การเตรียมH2 SO4
- นากามะถันที่กลอมเกลวทาปฏิกิริยากับแก๊สO2 ได้แก๊ส SO2
- นาแก๊ส SO2 ทาปฏิกิริยากับแก๊สO2 ได้แก๊ส SO3
- ผ่านแก๊ส SO3 ในสารละลายกรดH2 SO4 เข้มข้น ได้สารละลายโอเลียม
- นาสารละลายโอเลียม ละลายน้า ได้กรด H2 SO4
อุตสาหกรรมปุ๋ ย
- 51. 3 ปุ๋ ยฟอสเฟต
เป็นปุ๋ ยที่ใก้ธาตุฟอสฟอรัสในรูปของสารประกอบฟอสเฟต ใช้กินฟอสเฟต(CaF2
.3Ca3(PO4)2)เป็น
วัตถุดิบการผลิตปุ๋ ยฟอสเฟตทาได้ 3 วิธี
- นากินฟอสเฟตมาผสมกับทรายและโซดาแอช แล้วเผาที่อุณกภูมิ 1000-1200 องศาเซลเซียส
2(CaF2 3Ca3(PO4)2) +5SiO2 +6Na2CO3 ------------> 12CaNaPO4 +4Ca2SiO4+ SiF4 + 6CO2
- นาสารที่ได้จากการเผาเทลงน้า จะได้สารที่มีรูพรุน เปราะ
- นากินฟอสเฟตมาทาปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก ได้ปุ๋ ยฟอสเฟตที่มีคุณภาพสูงขึ้นโดยนากินฟอสเฟตที่บด
แล้วมาทาปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก
CaF.3Ca3(PO4)2 +10H2PO4 ------------> 6H3PO4 +10CaSO4 +2HF
- ได้กรดฟอสฟอริก(H2PO4) ซึ่ง จะไปทาปฏิกิริยากับกินฟอสเฟตที่เกลือ จะได้มอนอแคลเซียม
ฟอสเฟต(Ca(H2PO4)2) กรือปุ๋ ยซุปเปอร์ฟอสเฟตละลายน้าได้ดี
อุตสาหกรรมปุ๋ ย
- 52. 4 ปุ๋ ยโพแทส
ปุ๋ ยโพแทสคือปุ๋ ยเคมีที่มีธาตุโพแทสเซียมเป็นองค์ประกอบ ปุ๋ ยชนิดนี้นิยมบอกความเข้มข้น เป็นค่าร้อยละ
โดยมวลของK2Oปุ๋ ยโพแทสเซียมชนิดต่างๆนั้นพอจะกล่าวโดยสังเขปได้ดังนี้คือ โพแทสเซียมคลอ
ไรด์ (KCl)ปุ๋ ยที่บริสุทธิ์ 95%นั้นจะมีโพแทสเซียมที่อยู่ในรูปK2Oเท่ากับ60% ผลิตมาจากสินแร่โพแทสเซียม
เช่นsylvinite เป็นต้น และมีชื่อได้อีกว่าmuriateofpotashในสมัยก่อน แกล่งของปุ๋ ยโพแทสได้จากขี้เถ้าจาก
เตาถ่าน กรือจากการเผากิ่งไม้ ใบไม้และเศษเกลือของพืช
ประเทศไทยมีแกล่งแร่โพแทสเป็นจานวนมากในภาคตะวันออกเฉียงเกนือ ในรูปของแร่คาร์
นัลไลต์ (KCl.MgCl 2.6H2O)และแร่ซิลวาไนต์ (KCl.NaCl) ซึ่งใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตปุ๋ ยโพแทสชนิดต่างๆ
เช่น โพแทสเซียมคลอไรด์ ( KCl) โพแทสเซียมซัลเฟต (K2SO4) โพแทสเซียมไนเตรต (KNO3 ) และโพแทสเซียม
แมกนีเซียมซัลเฟต ( K2SO4.2MgSO4 )
อุตสาหกรรมปุ๋ ย
- 53. 1.ปุ๋ ยโพแทสเซียมคลอไรด์ ผลิตได้จากแร่ซิลวาไนต์ มาบดใก้ละเอียดแล้วทาใก้บริสุทธิ์ โดยละลายแร่ในน้า
อุณกภูมิประมาณ90๐ C เติมสารละลาย NaCl ที่อิ่มตัวลงไป กรองแยกโคลนและตะกอนออก ระเกยน้าเพื่อใก้
สารละลายมีความเข้มข้นมากขึ้นจนทาใก้ KClตกผลึก แยกผลึกออกแล้วอบใก้แก้ง จะได้ปุ๋ ย KCl ตามต้องการ
นอกจากนี้ยังสามารถผลิตปุ๋ ยชนิดนี้จากน้าทะเล โดยการระเกยน้าทะเลด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์เพื่อใก้มี
ความเข้มข้นสูงขึ้น เกลือNaClจะตกผลึกแยกออกมาก่อน นาสารละลายที่ได้ไประเกยน้าออกเพื่อทาใก้มีความ
เข้มข้นมากขึ้นทาใก้ KCl ตกผลึก ออกมาและใช้เป็นปุ๋ ยKClได้
2.ส่วนปุ๋ ยโพแทสซียมซัลเฟต ผลิตได้จากการนาแร่แลงไบไนต์ (K2SO4.2MgSO4 )มาละลายในน้า
อุณกภูมิประมาณ50๐ C จนเป็นสารละลายอิ่มตัว แล้วเติมสารละลายKClเข้มข้นลงไป จะได้ผลึก K2SO4 แยก
ออกมาดังสมการ
K2SO4.2MgSO4+ 4KCl ------------> 3K2SO4 + 2MgCl2
3.นอกจากนี้ถ้านา KClมาทาปฏิกิริยากับ NaNO3 จะได้ปุ๋ ยโพแทสเซียมไนเตรต (KNO3 )ดังสมการ
KCl + NaNO3 ------------> KNO3 + NaCl
อุตสาหกรรมปุ๋ ย
