บทที่ 10...

บทท 10 ธาตและสารประกอบในอตสาหกรรม

เนอหาทตองเรยนในบทท 10

10.1 อตสาหกรรมแร

ทองแดง

สงกะสและแคดเมยม

ดบก

ทงสเตน

พลวง

เซอรโคเนยม

แรรตนชาต

10.2 อตสาหกรรมเซรามกส

การเตรยมวตถดบ

การขนรปผลตภณฑ

การเผาและการเคลอบ

ผลตภณฑเซรามกส

ผลตภณฑแกว

ปนซเมนส

10.3 อตสาหกรรมทเกยวของกบโซเดยมคลอไรด

การผลตโซเดยมคลอไรด

การผลตโซเดยมไฮดรอกไซดและแกสคลอรน

การผลตโซดาแอช

การผลตสารฟอกขาว

10.4 อตสาหกรรมป ย

ประเภทของปย

ปยไนโตรเจน

ปยฟอสเฟต

ปยโพแทส

โดย อรณ หสเสม : เรยบเรยง 1

Ds

แร คอ ธาตหรอสารประกอบทเกดขนตามธรรมชาต โดยกระบวนการทางธรณวทยาภายในโลกและทผวโลก

มองคประกอบเปนชวง มโครงสรางและองคประกอบเฉพาะตว

สนแร คอ กลมของแรตาง ๆ ทมปรมาณมากพอในเชงเศรษฐกจ ซงสามารถใชเปนวตถดบในการหลอมเหลว

หรอถลง เพอใหไดโลหะ

แรหลกชนดตาง ๆ จาแนกตามองคประกอบทางเคม ไดดงตาราง .

ตาราง 10.1 แสดงแรหลกชนดตาง ๆ

ชนด แร

โลหะเดยว

คารบอเนต

เฮไลด

ออกไซด

ฟอสเฟต

ซลเกต

ซลไฟด

ซลเฟต

เงน ทองคา บสมท ทองแดง แพลทนม แพลเลเดยม

CaCO3 ( แคลไซต หนปน) MgCO3 (แมกนไซต) CaMg(CO3)2 (โดโลไมต) PbCO3 (เซอรส

ไซต) ZnCO3 (สมทโซไนต)

CaF2 (ฟลออไรต) NaCl (เฮไลต) KCl (ซลไวต) Na3AlF6 (ไครโอไลต)

Al2O3.2H2O (บอกไซต) Al2O3 (คอรนดม) Fe2O3 (ฮมาไทต) Fe3O4 (แมกนไทต) Cu2O (คว

ไพรต) MnO2 (ไพโรลไลต) SnO2 (แคสซเทอไรต)

ZnO (ซงไคต)

Ca3(PO4)2 (หนฟอสเฟต) Ca5(PO4)3OH (ไฮดรอกซแอพาไทต)

Be3Al2(Si6O18) (เบรล) ZrSiO4 (เซอรคอน) NaAlSiO3 (แอลไบต)3MgO.4SiO2.H2O (ทลก)

Ag2S (อารเจนไทต) CdS (กรนอกไคต) Cu2S (คาลโคไซต) Fe2S (ไพไรต) HgS (ซนนา

บาร) PbS (กาลนา) ZnS (สฟาสเลอไรต)

BaSO4 (แบไรต) CaSO4 (แอนไฮไดรต) PbSO4 (แองกลไซต) SrSO4 (เซเลสไทต)

MgSO4.7H2O (เอปโซไมต)

นอกจากนอาจจาแนกแรตามประโยชนทางเศรษฐกจไดดงน

แรประกอบหน หมายถง แรทเปนสวนประกอบของหน

เชน หนแกรนตประกอบดวยแรควอตซ แรเฟลดสปารและแรไมกา

เชน หนปนประกอบดวยแรแคลไซตซงจะกระจายแทรกตวอยในเนอหนและแยกออกมาใชประโยชนไดยาก

จงตองนาหนเหลานนมาใชโดยตรง เชน นามาใชในกระบวนการผลตปนซเมนต อตสาหกรรมกอสราง

นาหนแกรนตหรอหนออนในรปของแผนหนมาใชสาหรบปพนหรอการกอสราง

บทท 10 ธาตและสารประกอบในอตสาหกรรม

10.1 อตสาหกรรมแร


ตารางท 10.2 ตวอยางกลมแรเศรษฐกจ

กลมแร ตวอยางแร

แรโลหะพนฐาน

แรหนกและแรหายาก

แรโลหะมคา

แรในอตสาหกรรมเหลกและเหลกกลา

แรวตถดบในอตสาหกรรมปนซเมนต

แรทใชในอตสาหกรรมกอสราง

แรรตนชาต

แรทใชเปนเชอเพลง

แรทองแดง ตะกว สงกะส พลวง ดบก ทงสเตน

แรเทนทาไลตโคลมไบต เซอรคอน อลเมไนต โมนาไซต

ทองคา ทองคาขาว เงน

แรเหลก แมงกานส นกเกล โครไมต โมลบดไนต

ยปซม หนปน หนดนดาน ดนมารลหรอดนสอพอง

หนออน หนแกรนต หนทราย หนกาบหรอหนชนวน

เพชร คอรนดม มรกต บษราคม โกเมน

ถานหน หนนามน นามนดบ แกสธรรมชาต

แรเศรษฐกจ หมายถง แรทมคาทางเศรษฐกจและมปรมาณมากพอทจะนามาใชประโยชนในทางอตสาหกรรม

โดยอาจแบงเปนกลมไดตามตาราง

หรออาจแบงเปน ประเภทใหญ ๆ คอ แรโลหะและแรอโลหะ

ตวอยางแรเศรษฐกจทสาคญของไทย เชน หนปน ยปซม สงกะส เหลก ดบก ตะกว หนออน ทรายแกว เฟลดมปาร

ดนขาว ฟลออไรต โพแทซและรตนชาต รวมทงแรอโลหะทใชเปนเชอเพลง เชน ถานหน หนนามนและแกสธรรมชาต

โดยประเทศไทยผลตแรไดมากกวา ชนด ทงการผลตเพอสงออกและเพอรองรบอตสาหกรรมภายในประเทศ

ตวอยางแรทมความสาคญ

แรทองแดงพบท จ.เลย หนองคาย ขอนแกน นครราชสมา ตาก อตรดตถ แพร นาน ลาปาง ลาพน เพชรบรณ ลพบร

ฉะเชงเทรา และกาญจนบร แตยงไมมการผลต

แรทองแดงสวนใหญมทองแดงเปนสวนประกอบปรมาณไมมาก แรทองแดงทสาคญคอ แรคาลโคโพไรต ( CuFeS2 )

แรมาลาไคต แรคาลโคไซต แรคาลโคโพไรต แรควไพรต

1) ทองแดง


การถลงทองแดง จาก แรคาลโคโพไรต ( CuFeS2 )

แยกแรทตองการออกจากสงเจอปน อาจใชวธการลอยตว เปนตน

นาแรมาเผาในอากาศ เรยกวา ยางแร

ไอรออน (II) ซลไฟตบางสวนจะถกออกซไดส เปนไอรออน (II) ออกไซด ดงสมการ

2CuFeS2(s) + O2(g) CuS(s) + FeO(s) + SO2(g)

กาจด FeO

นา FeO (ไอรออน (II) ออกไซด)

ไปเผารวมกบ SiO2 (ออกไซดของซลกอน)

บนเตาถลงอณหภมประมาณ 1100 °C

เพอกาจด FeO ออก ดงสมการ

FeO(s) + SiO2(s) FeSiO3(l)

กาจดไดงายเพราะเปนของเหลว

สวน CuS (คอปเปอร ( II) ซลไฟด)

เมออยในอณหภมสงจะสลายตวได

Cu2S (คอปเปอร ( I) ซลไฟด) ในสถานะของเหลว

เมอแยก Cu2S ในอากาศ บางสวนจะเปลยน

เปน Cu2O (คอปเปอร (I) ออกไซด) ดงสมการ

Cu2S (s ) + O2(g) Cu2O(s) + SO2(g)

และ Cu2S กบ Cu2O จะทาปฏกรยากน

โดยมซลไฟดไอออนเปนตวรดวซ ดงสมการ

Cu2O(s) + Cu2S (s ) 6Cu(l) + SO2(g)

ไดทองแดง (Cu) แตกยงมสงเจอปน ตองนาไปทาใหบรสทธ

กอน โดยทวไปใชวธแยกสารละลายดวยกระแสไฟฟา


ประโยชนของทองแดง

1) ทองแดงเปนโลหะทมความสาคญและใชมากในอตสาหกรรมการผลตอปกรณไฟฟาและอเลกทรอนกส อปกรณตเยน

และเครองปรบอากาศ อปกรณเกยวกบรถยนต อาวธ เปรยญกษาปณ ฯลฯ

2) เปนสวนประกอบสาคญในโลหะผสมหลายชนด เชน ทองเหลอง บรอนซ โลหะผสมทองแดงนกเกลใชทาทอในระบบ

กลน อปกรณภายในเรอเดนทะเล โลหะผสมทองแดง นกเกล และสงกะส (เรยกวาเงนนกเกลหรอเงนเยอรมน ) ใชทา

เครองใช เชน สอม มด เครองมอแพทย

3) แรทองแดงทมลวดลายสวยงาม เชน มาลาไคต อะซไรต และครโซคอลลา สามารถนามาทาเครองประดบไดอกดวย

เหรยญกษาปณ ทอทองแดง

การทาทองแดงใหบรสทธดวยกระแสไฟฟา

โดยปกตทองแดงทไดจากการถลงสนแร จะมความบรสทธไมเกนรอยละ 99 ทเหลอเปนสงเจอปน ไดแก Fe , Ag , Pt ,Zn

ซงทาใหทองแดงมการนาไฟฟาตา

หลกการทาใหทองแดงบรสทธถงรอยละ 99.95 โดยใชหลกการเซลลอเลกโตรไลต มดงน

ใช ทองแดงไมบรสทธเปนแอโนด และทองแดงบรสทธเปนแคโทด จมในสารละลาย CuSO4 กบ H2SO4

เมอผานกระแสไฟฟากระแสตรงทมศกยไฟฟาเหมาะสมเขาไปในเซลล ทองแดงจากแอโนด (ทองแดงไมบรสทธ)

จะใหอเลกตรอนกลายเปน Cu2+ ดงสมการ Cu Cu2+ + 2e- และละลายลงไปในสารละลาย

ซง Cu2+ ในสารละลายจะรบอเลกตรอนทแคโทด กลายเปนทองแดงบรสทธเกาะทแคโทด

ดงสมการ Cu2+ + 2e- Cu

ธาตตาง ๆ ทเจอปนอย เชน Fe , Zn (เสยอเลกตรอนงาย) จะถกออกซไดซเปน Fe2+ และ Zn2+ ปนอยในสารละลาย

ธาตเจอปน เชน Ag , Pt (เสยอเลกตรอนยาก) จะไมแตกตวเปนไอออน จะตกตะกอนทกนภาชนะ และสามารถแยกออกมา

เปนโลหะแตละชนดได


แรสงกะสทพบมากทสดคอ แรสฟาเลอไรด ( ZnS ) เมอนามาถลงแลวจะอยในรปของของเหลวไมบรสทธ

ในประเทศไทยพบแรสงกะสในหลายจงหวด เชน ลาปาง แพร แตสาหรบทตากเปนแรสงกะสชนดซลเกต

คารบอเนตและออกไซด ซงจะมลาดบวธการถลงแรแตกตางกนออกไป

ปจจบนมการใชโลหะสงกะสอยางกวางขวาง โดยใชเปนสารเคลอบเหลกกลา ใชผสมกบทองแดงเกดเปนทองเหลอง

เพอใชขนรปหรอหลอผลตภณฑตางๆ

นอกจากนสารประกอบออกไซดของสงกะสยงนามาใชในอตสาหกรรมยาง ส เซรามกส ยา เครองสาอาง

โลหะแคดเมยมใชเปนวตถดบในอตสาหกรรมการผลตเซลลนกเกล-แคดเมยม ทาสในอตสาหกรรมพลาสตก เซรามกส

ทาโลหะผสม และใชโลหะแคดเมยมเคลอบเหลกกลา ทองแดง และโลหะอนๆเพอปองกนการผกรอน

แรดบกทพบสวนใหญ พบในรปของ แรแคสซเทอรไรต (SnO2)

การถลงแรดบก

2) สงกะสและแคดเมยม

3) ดบก

นาแรดบกผสมถานโคกและหนปน อตราสวน 20 : 4 : 5

นาใสเตาถลงทมไฟฟาหรอนามนเตาใหความรอน

เกดปฏกรยาดงน

C(s) + O2(g) 2CO(g)

SnO2(s) + 2 CO(g) Sn(l) + 2CO2(g)

แกสคารบอนไดออกไซดทเกดขน สามารถเปลยนกลบไปเปนแกส

คารบอนมอนอกไซดแลวนากลบมาใชใหมได

สาหรบแรดบกบางชนดทมสารประกอบ SiO ปนอย ตองจากดออก

โดยปฏกรยาตอไปน ทสดทายแลวไดผลตภณฑเปนแคลเซยมซลเกต

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(s)

CaO(s) + SiO2(s) CaSiO3(l)

เมอกาจด SiO ออกแลว กจะไดแรดบก

ดบกทผานการถลงแลวตองมการนาไปทาใหบรสทธอกทกอน

กากโลหะทเปนตะกรนทมดบกปนอย ตองมการนาไปถลงเอาดบก

ออกอกครง

คณสมบตของดบก 1) ทนตอการกดกรอน

2) ไมเปนสนม

3) ไมเปนพษตอรางกาย

4) ผสมเปนเนอเดยวกบโลหะอนไดด

ประโยชนของดบก 1) ใชเคลอบโลหะ ทาภาชนะบรรจอาหาร

2) ทาโลหะผสม เชน

ดบก ผสม ทองแดง เปน ทองสมฤทธ/

ทองบรอนซ

ดบก ผสม ทองแดงและพลวง เปน

โลหะพวเตอร

ดบก ผสม ตะกว เปน ตะกวบดกร


ทงสเตนสวนใหญพบรวมกบแรดบก สนแรของโลหะทงสเตนทพบในประเทศม ชนด คอ วลแฟรไมต (Fe,Mn)WO4

และซไลต CaWO4

ทงสเตนเปนโลหะสเทาเงน มจดหลอมเหลวและความหนาแนนสง เปนตวนาความรอนและไฟฟาทด

เมอผสมกบคารบอนจะมความแขงมาก

โลหะทงสเตนใชทาไสและขวหลอดไฟฟา ช นสวนบรเวณผวสมผสของอปกรณไฟฟาและอเลกทรอนกส ทาฉากปองกน

ความรอนและรงสในอปกรณตางๆ ผสมกบเหลกจะไดเหลกกลาทมความแขงมาก สาหรบใชทาเกราะในยานพาหนะ

อาวธสงคราม ทามด มดโกน ตะไบ ใบเลอย ผสมกบคารบอน นกเกลและโคบอลตจะมความแขงแกรงเปนพเศษ จงใชทา

วตถสาหรบตดเหลกกลา สารประกอบเรองแสงของทงสเตนนามาใชเปนสเขยวและสเหลองในการยอมไหม ตกแตงแกว

และเครองปนดนเผา

หนงสอธรณวทยาประเทศไทย (กรมทรพยากรธรณ,2544) กลาววา แรพลวงสวน

ใหญทพบเปนแรพลวงซลไฟด คอ แรสตบไนต (stibnite สตรเคม Sb2S3) หรอท

เรยกวา “พลวงเงน” และแรพลวงไฮดรอกไซด คอแรสตบโคไนต (stibiconite สตร

เคม Sb2O4H2O) หรอทเรยกวา “พลวงทอง”

แรพลวงเงน รปผลกระบบออโทรอมบก (orthorhombic system) มกพบเปนแทงเรยวคลายเขม เกาะรวมกนเปน

กระจกโดยมปลายขางหนงอยรวมกน คลายรศมดาว หรอเปนแผนแบบใบมดซอนกน หรออาจจะอยในลกษณะ

เกาะกนเปนกอนกได สภายนอกและสผงละเอยดเปนสเดยวกน คอ สเทาตะกวถงสดา ทบแสง วาวแบบโลหะ

ความแขง

แรพลวงทอง เปนแรทแปรสภาพมาจากพลวงเงน มกพบในลกษณะทแรผานการผมาแลว มสออกไปทางสออน

นาตาลออน หรอขาวคลา ลกษณะคลายหนผ แตยงคงมรปรางของแรเดม

การกาเนดแรพลวง

แรพลวงเกดไดทงในหนชน หนแปร หรอหนอคน โดยแหลงแร มอยใน 2 แบบ คอ

1) แบบสายแรและแบบกระเปาะแร (cavity filling type)

เนองจากนาแรพลวงมอณหภมการตกผลกคอนขางตา

จะไหลแยกออกไปจากหนอคน ซงเปนหนตนกาเนด แทรกตามรอยหรอโพรง หรอเขตทมการชะลางไดงาย

(weak zone) ในหนตางๆ ทสมผสหรออยใกลเคยงกบหนอคน

นาแรพลวงจะตกผลกเปนแรพลวงเงน ตามรอยแตกหรอโพรงหนนน

และเมอแรพลวงเงนนผกจะเกดเปนแรพลวงทอง

แหลงแรสวนใหญของประเทศไทยและของโลกจะมการกาเนดแบบกระเปาะแร

2) ลานแรพด เกดจากการผพงของสายแรหรอกระเปาะแร แรถกพดไปสะสมตวในทราบทอยไมไกลจากแหลงตนกาเนดเดม

มากนก แรทพบมทงพลวงเงนและพลวงทอง

4) ทงสเตน

5) พลวง


ประโยชนของแรพลวง

สนแรพลวง ถลงไดโลหะพลวง ใชในการทาโลหะผสม

โดยผสมกบโลหะตะกวทาแผนกรด แบตเตอร

ผสมตะกวและดบกในการทาตะกวตวพมพและโลหะบดกรบางชนด

ใชเปนสวนประกอบของกระสนปน

ใชในอตสาหกรรมไมขดไฟ ยาง ผาทนไฟ และในอตสาหกรรมเครองเคลอบ

นอกจากนยงใชในการหมสายโทรศพท สายไฟขนาดใหญ ทาหมกโรเนยว อปกรณทรานซสเตอร

หลอดยาสฟน ส และ ยารกษาโรค

แหลงแรพลวงของประเทศไทย

แรพลวงเปนแรเศรษฐกจทสาคญชนดหนงของประเทศไทยทเรมมการผลตตงแต พ.ศ. 2486 เปนตนมา

โดยเรมมการผลตสวนใหญในภาคเหนอ และมการผลตอยางจรงจง ตงแต พ.ศ. 2506 ทาใหแรพลวงเรมมบทบาท

สาคญตออตสาหกรรมเหมองแร

แหลงแรพลวงทสาคญ ไดแก แหลงแรในบรเวณอาเภอแมทา จงหวดลาพน อาเภอแจหม และเสรมงาม

จงหวดลาปาง อาเภอลองและอาเภอวงช น จงหวดแพร อาเภอบานนาสารและเวยงสระ จงหวดสราษฎรธาน

และแหลงแรพลวงทพบใหม คอ ทอาเภอพนสนคม จงหวดชลบร

นอกจากน ยงพบแหลงแรพลวงทนาสนใจจงหวดตางๆ คอ จงหวดเชยงใหม พะเยา แมฮองสอน ตาก สโขทย

กาญจนบร ราชบร เลย สตล นครศรธรรมราช ชมพร กระบ ระยอง และจนทบร

เซอรโคเนยม (Zr) เปนโลหะทมจดหลอมเหลว 1852 .C จดเดอด 4377 .C พบอยในรปของแรเซอรคอน (ZrSiO4)

เกดตามแหลงแรดบก

การถลงเซอรโคเนยม

6) เซอรโคเนยม

นาแรเซอรคอนไปถลงในเตาทอณหภม 800 – 1000°C โดยใชคารบอนเปนตวรดวซ

จะไดโลหะเซอรโคเนยมทไมบรสทธ

นาโลหะไปเผาทอณหภม 500 °C และพนแกสคลอรนลงไปตลอดเวลา

จะไดไอของ ZrCI4 เมอควบแนนจะไดผลก ZrCI4

นาผลก ZrCI4 ทาปฏกรยากบโลหะแมกนเซยมทหลอมเหลว

ในเตาภายใตบรรยากาศของแกสเฉอย จะไดZr ดงสมการ

ZrCI4 + Mg(l) Zr + 2MgCI2

แยก MgCI2 ออก โดยเผาในภาวะทเปนสญญากาศท 900°C

และนาโลหะเซอรโคเนยมไปหลอมในเตาสญญากาศ เพอใหไดโลหะทบรสทธขน


ประโยชนของเซอรโคเนยม

1) ใชเปนช นสวนของเครองยนตไอพน และจรวด

2) ใชทาถวยกระเบองทนไฟ

3) ทาอฐทนไฟสาหรบเตาหลอมโลหะ

4) ทาฉนวนกนไฟฟาแรงสง

5) ทาช นสวนของหวเทยนรถยนต

6) ทาอปกรณอเลกทรอนกส

ในการถลงแรจะเกดกากแรซงเปนสารพษเกดขนดวย เชน

กากแคดเมยม (Cd) ซงเปนโลหะทรานซสชนสขาว-ฟา เปนธาตมพษ ในธรรมชาตพบอยในแรสงกะส

การยางแร ทองแดง สงกะส และพลวง จะไดแกส SO2 ซงเปนพษตอสงแวดลอม

แรรตนชาตเปน “อโลหะ” ทมความสาคญตอเศรษฐกจของประเทศไทยเปนอยางมาก เพราะเปนสนคาสงออกททารายได

ใหอยางมาก โดยเฉพาะเพชรพลอยทแปรรปเปนอญมณแลว

สถาบนอญมณศาสตรแหงสหรฐอเมรกาไดให ความหมายของรตนชาตหรออญมณวา“เปนแรและหรอสารประกอบ

อนทรยทนามาใชเปนเครองประดบ”

มสมบตสาคญคอ . ความสวยงาม .ความคงทน .ความหายาก .ความนยม และ . ความสามารถในการพกพา

สวนสารประกอบทเกดจากสงมชวตและจดเปนรตนชาต ไดแก .ไขมก .ปะการง .อาพน

นอกจากนสถาบนดงกลาว ยงแบง อญมณออกเปน กลมคอ .เพชร .พลอยหรอหนส

บอพลอยทเปนแหลงผลตรตนชาตทสาคญและเกาแกของไทยอยทจงหวดจนทบร ตราด และกาญจนบร

สวนเพชรพบปนอยในลานแรดบกทจงหวดภเกตและพงงา แตปรมาณนอยและคณภาพตามาก

แรรตนชาต ทมชอเสยงของไทย ไดแก ทบทมสยาม ไพลนหรอแซปไฟรสนาเงน บษราคม

ทบทมสยามและไพลนเปนพลอยในตระกลแร คอรนดม มสวนประกอบหลกเปน อะลมเนยมออกไซด

โดย ม Al รอยละ . และ O รอยละ . โดยมวล

การทพลอยตระกลคอรนดมมสแตกตางกน เนองจากมธาตอนเปนมลทน เชน

ถาม Cr จะทาใหเนอพลอยมสชมพจนถงสแดงเขม ซงเรยกวา “ทบทม”

ถาม Fe จะทาใหพลอยมสเขยวออน สเหลอง หรอสนาตาล

ถามทง Fe และ Ti ปนดวยกน จะทาใหพลอยมสนาเงนออนถงสนาเงนเขม เรยก “ไพลน”

ถามแรรไทล ปนอย จะทาใหพลอยมลายเสนเหลอบๆ หรอ รปดาว เรยกวา “พลอยสาแหรก

หรอพลอยสตาร”

การตรวจสอบเพชรและพลอยเพอจาแนกชนดหรอเพอพสจนวา เปนของแทหรอเทยม จะใชเครองมอและวธการเฉพาะ

เพอตรวจสอบสมบตทปรากฏ เชน ความแขง ความถวงจาเพาะ รปลกษณะของผลกทเกดตามธรรมชาต เปนตน

ซงเปนสมบตเฉพาะของรตนชาตแตละชนด

แรรตนชาตแตละชนดมความแขงหรอความทนทานตอการขดขดไดไมเทากน นกธรณวทยาชาวเยอรมน ชอ เฟดรก โมส

ไดจดระดบความแขงของแรตงแตออนทสดจนถงแขงทสดไว ระดบ โดยเพชร เปนแรทมความแขงทสด และ

โดยทวไปแรรตนชาตจะมความแขงสงกวา

7) แรรตนชาต


เพชรเปนอญมณทมความแขงทสด ประกอบดวยผลกของธาตคารบอน มโครงสรางเปนรางตาขาย ไมนาไฟฟา

แตนาความรอนไดดทสด และดกวาทองแดง เทา จงถกนาไปใชทาสวนประกอบของอปกรณอเลกทรอนกส

ปจจบนสามารถสงเคราะหเพชรได โดยอดแกรไฟตภายใตความดน , - , บรรยากาศ ทอณหภม oC

โดยมโครเมยม เหลก หรอแพลทนมเปนตวเรงปฏกรยา เพชรทไดจะมความแขง ความถวงจาเพาะ คาดชนหกเหแสง

และโครงสรางผลกเหมอนกบเพชรธรรมชาต แตการผลตเพชรจะเสยคาใชจายสงมาก

สวน ทบทม ไพลน และบษราคม มระดบความแขง ความถวงจาเพาะ และคาดชนหกเหแสงเทากน จงจดเปนแรชนด

เดยวกน แตมสแตกตางกนเนองจากมธาตมลทนในเนอพลอยแตกตางกน

ความกาวหนาทางวทยาศาสตรและเทคโนโลยชวยใหมการเพมคณภาพของแรไดหลายวธ เชนการเจยระไน การเผา

การอาบรงส การยอมเคลอบส และการฉายแสงเลเซอร วธการเหลานชวยใหอญมณมความงดงามและมคณคามากขน

การเจยระไน เปนเทคนคททาใหอญมณมความแวววาวเปนประกายและมสสนเดนชดขน โดยใชเครองมอทาใหเปน

เหลยม เพอใหแสงหกเหสะทอนกลบไปมาภายในผลกและสะทอนออกดานหนา

รปการเจยระไนเพชรพลอยแบบตางๆ

การเผาพลอยหรอการหงพลอย เปนเทคนคทชวยใหพลอยมสสนสวยงาม โดยใชความรอนและอณหภมทเหมาะสม ทาให

ธาตตางๆ ในเนอพลอยจดเรยงตวใหม ทาใหพลอยใสขนและมสเปลยนไปอยางถาวรดงแสดงในตาราง


การเผาพลอย

การเผาพลอยหรอการหงพลอย คอ การทาใหพลอยมสสนสวยงามยงขน โดยการนาพลอยมาใหความรอนในชวง

อณหภมและภาวะทเหมาะสม จนธาตตางๆในเนอพลอยใสขนและมสเปลยนไปถาวร เชน

การยอมเคลอบส

คอการเผาพลอยรวมกบสารเคมบางชนด ทาใหพลอยมสสนสวยงามขน สารเคมทใชจะมสวนผสมของธาตมลทนททาให

พลอยชนดนนเกดสตามธรรมชาต แตจะแตกตางกบการเผาพลอยตรงท สทเกดขนสามารถอยไดเพยงชวคราวเทานน

การอาบรงส คอการนาพลอยไปอาบรงสแกมมาจากโคบอลต- ทาใหสเปลยนแปลง

ปจจบนมการนยมทาเพชรเทยมกนมากขนเนองจากเพชรธรรมชาตหายากและมราคาแพง โดยเพชรเทยมทไดรบความ

นยมสงสดคอ เพชรรสเซย หรอควบกเซอรโคเนย เพชรเทยมมการกระจายแสงสงกวาเพชรธรรมชาตจงทาใหเปน

ประกายแวววาว และมความถวงจาเพาะสงกวาเพชรธรรมชาตมาก

ในการใชอปกรณอเลกทรอนกส มการนาแผนฟลมเพชรบางๆซงไดจากการทาเพชรสงเคราะห โดยการเผาแกสมเทน

หรออะเซตลนสลายพนธะไดอะตอมของคารบอนเกาะตดบนแผนฟลมซลคอน เปนแผนเพชรชวยถายเทความรอน

ออกจากวงจรอเลกทรอนกส

ชนดของพลอย สเดมตามธรรมชาต สทเปลยนแปลงหลงการใหความรอน

- ทบทม

- แซปไฟรสนาเงน

(ไพลน)

-แซปไฟรสขาว

-เพทาย

-โทแปซ

-ควอตซ (แอเมทสต)

แดงอมมวง แดงอมนาตาล ชมพอมมวง

นาเงน

ขาวใส ขาวขนนานม หรอขาวอมเหลอง

นาตาล สชา

ขาวใส

มวง

แดงสดหรอชมพสด

นาเงนเขมขนหรอนาเงนสวางขน

นาเงน เขยว เหลอง หรอเหลองนาทอง

ใสไมมส เหลองนาทอง นาเงน

นาเงน (กอนเผาจะอาบรงสนวตรอนใหไดส

เหลอง นาตาล หรอเขยว)

ใสไมมส เหลองนาทอง เขยว


สมยกอน เซรามกส หมายถง ศลปะทเกยวของกบเครองปนดนเผา เนองจากคาวา “เซรามกส ” มรากศพทมาจาก

ภาษากรกวา “เครามอส” ซงหมายถงวสดทผานการเผา

ปจจบน เซรามกส หมายถง ผลตภณฑททาจากวตถดบในธรรมชาต เชน ดน หน ทราย และแรธาตตางๆ นามาผสมกน

แลวทาเปนสงประดษฐ หลงจากนนจงนาไปเผาเพอเปลยนเนอวตถใหแขงแรง สามารถคงรปอยได

อตสาหกรรมเซรามกสเปนอตสาหกรรมทมความสาคญตอเศรษฐกจของประเทศ รวมทงเปนอตสาหกรรมพนฐาน

รองรบอตสาหกรรมอนๆ อกหลายอยาง เชน วสดทนไฟเปนวสดพนฐานของอตสาหกรรมถลงและผลตโลหะ

ซเมนตเปนวสดสาคญของงานการกอสรางและสถาปตยกรรม เปนตน

กระบวนการผลตเซรามกสมขนตอน ดงน

1. การเตรยมวตถดบ 4. การเผาดบ

2. การขนรป 5. การเคลอบ

3. การตากแหง 6. การเผาเคลอบ

นอกจากน อาจมการตกแตงใหสวยงามโดยการเขยนลวดลายดวยสหรอการตดรปลอก สามารถทาไดทงกอนและหลงเคลอบ

1) การเตรยมวตถดบ วตถดบ อาจแบงเปน 2 ชนด คอ วตถดบหลก และ วตถดบอน ๆ

1.1 วตถดบหลก เชน ดน เฟลดสปาร ควอตซ

ดน

เปนวตถดบสาคญทใชในการผลตเซรามกสหลายประเภท โดยเฉพาะทใชเปนภาชนะรองรบอาหาร

เครองสขภณฑ กระเบอง องคประกอบทสาคญของดน คอ SiO2, Al2O3, Fe2O3 ,CaO, MgO, K2O และ Na2O

ซงดนจากทตางกนจะมองคประกอบในสดสวนทตางกน

แบงดนตามลกษณะทางกายภาพ จะแบงไดดงน

ดนขาว เปนวตถดบทสาคญ ดนขาวบรสทธ มสตรเคมเปน Al2O3 (2SiO2.2H2O)

ในประเทศไทยพบดนขาวในลกษณะทเปนสขาวหรอสออนทงในสภาพทยงไมไดเผาและหลงเผา

เชน ทจงหวดลาปาง อตรดตถ ปราจนบร ระนอง สราษฎรธาน นครศรธรรมราช

ดนเหนยว มสขาวคลาจนถงดาสนท เนอละเอยด เหนยวและแขงแรงทนทานกวาดนขาว

พบมากท ลาปาง เชยงใหม ปราจนบร สราษฎรธาน

เมอนาดนเหนยวผสมกบดนขาว จะทาใหเนอดนแนน และเนยนมากขน สะดวกในการขนรป

และทาเปนผลตภณฑ

เฟลดสปาร (หนฟนมา)

เปนสารประกอบอะลมเนยมซลเกตของ ธาตหม I และ II สวนใหญมองคประกอบคงท

ทาหนาทชวยใหเกดการหลอมเหลวทอณหภมตา สงเสรมใหเกดการเปลยนแปลงเปนเนอแกว ทาใหเกดความ

โปรงใส

ตวอยางเชน โซดาเฟลดสปาร ม Na ในปรมาณมาก จะใชเปนสวนประกอบในนาเคลอบและใชผสมในเนอดน

โพแทชเฟลดสปาร ม K ในปรมาณมาก จะใชเปนสวนผสมในเนอดนปน

ควอตซ (หนเขยวหนมาน)

องคประกอบคอ ซลกา สวนมากใสไมมส ถามสงเจอปนจะใหสตางๆ ทาหนาทเปนโครงสรางของผลตภณฑเซ

ชวยใหเกดความแขงแรงไมโคงงอ ทาใหผลตภณฑหดตวนอย

10.2 อตสาหกรรมเซรามกส

กระบวนการผลตเซรามกส มขนตอนทสาคญ ๆ ดงน


1.2 วตถดบอนๆ เพอทาใหผลตภณฑมคณภาพสงขน เชน โดโลไมต สารประกอบออกไซด ดกไคต เปนตน

แรโดโลไมต

แรหรอหนตะกอนทประกอบดวย [CaMg(CO3)2] เปนสวนใหญ

ลกษณะคลายหนปน ผสมเลกนอยในเนอดน

ทาหนาทลดจดหลอมเหลวของวตถดบ และผสมในนาเคลอบ

สารประกอบออกไซด

BeO Al2O3 ผสมในผลตภณฑททนไฟสง

Sio2 B2O3 ผสมเพอทาใหผลตภณฑเปนเนอแกว

SnO2 ZnO ใชเคลอบเพอทาใหทบแสง

ดกไคต

องคประกอบเหมอนดน แตมโครงสรางผลกตางกน

ถา อะลมนารอยละ - โดยมวล จะเปนหนแขง นามาแกะสลกเปนรปตางๆ ไวประดบตกแตง

อะลมนารอยละ - โดยมวล ใชทาวสดทนไฟ ทากระเบองปพน

อะลมนารอยละตากวาขางตน ใชทาปนซเมนตขาว

วตถดบทกชนดทใชผลตเซรามกส จะตองทาใหบรสทธและบดใหมความละเอยดตามตองการ จากนนจงนามาผสมกบนา

และสารอนๆ ทาใหเนอดนอยในสภาพทเหมาะสมในการขนรป

2) การขนรปผลตภณฑ การขนรปผลตภณฑเซรามกสมหลายวธดวยกน ดงตอไปน

2.1 การเทแบบ โดยผสมดนกบนาจนไดทแลวเทลงในแบบซงมรปรางตางๆ ปลอยไวจนแขงตว จากนนจงแกะแบบ

และตกแตงผลตภณฑใหเรยบรอย การขนรปดวยวธน ใชในการผลตแจกน ขวด และเครองสขภณฑตางๆ

2.2 การใชแปนหมน จะปนไดเฉพาะภาชนะทมลกษณะกลม ทรงกลมหรอทรงกระบอก เชน การปนไห โอง อาง

กระถาง แจกน การปนตองใชความชานาญเปนพเศษจงจะไดเปนรปทรงตามตองการ

2.3 การหลอมเหลว โดยหลอมเหลวเนอผลตภณฑดวยความรอนแลวเทลงในแบบโลหะหรอแบบทราย

จากนนปลอยใหเยนตวลง ผลตภณฑทไดจะมเนอแนนมากและทนตอการกดกรอนสง

2.4 การอดเนอดนผานหวแบบ เปนวธการขนรปทนยมใชในระบบอตสาหกรรม เชน การทาผลตภณฑวสดทนไฟ

กระเบอง เปนตน

2.5 การอดผงเนอดนลงในแบบโลหะ เปนวธการขนรปทนยมใชในระบบอตสาหกรรมเชนเดยวกน

ผลตภณฑทขนรปเสรจแลว ควรเกบในทรมใหเนอดนแหงอยางชาๆ แลวนามาตกแตงใหผวเรยบ

จากนนจงนาไปตากหรออบทอณหภมประมาณ - องศาเซลเซยส

3) การเผาและเคลอบ

การเผาครงแรก เรยกวา เผาดบ โดยเพมอณหภมใหสงขนอยางชาๆ เพอใหผลตภณฑคงรปไมแตกชารด

ผลตภณฑสวนใหญหลงจากเผาดบแลว ตองเคลอบผวเพอความสวยงามคงทน ปองกนรอยขดขวน

แตบางชนดไมตองเคลอบ เชน กระถางตนไม อฐ ไสเครองกรองนา เปนตน

สารทใชเคลอบ เปนสารผสมระหวางซลเกตกบสารชวยหลอมละลาย มลกษณะเหมอนแกวบางๆ ฉาบตดอยบนผว

สวนผสมของนาเคลอบ แบงตามสมบตทางเคมได กลม ดงน

กลมท สารชวยลดอณหภมการหลอมละลายของนาเคลอบ เชน ออกไซดโลหะแอลคาไลนและแอลคาไลนเอรท

รวมทงออกไซดของตะกว สงกะส และออกไซดททาใหเกดส เชน Na2O , Li2O , K2O , Cao , ZnO เปนตน

กลมท กลมสารทเปนสารทนไฟและใหส เชน Al2O3 , Sb2O3 , Mn2O3 , Bi2O3

กลมท กลมสารทชวยใหเนอผลตภณฑทบแสง เชน SiO2 , TiO2 , CeO2 , P2O5

เทคนคและวธการเคลอบขนอยกบลกษณะและขนาดของผลตภณฑ เมอเผาเคลอบเสรจแลวควรปลอยใหอณหภม

ลดลงชาๆ จนผลตภณฑเกอบเยนแลวจงนาออกจากเตา


ผลตภณฑเซรามก ตวอยางผลตภณฑเซรามกสบางชนด ดงน

ผลตภณฑเซรามกสทใชเปนภาชนะรองรบหรอปรงอาหาร เชน ถวย

ชาม หมอหงตม

ผลตภณฑเครองสขภณฑ เชน โถสม อางลางหนา ทวางสบ

ผลตภณฑกระเบอง เชน กระเบองปพน กระเบองกรฝาผนง

ผลตภณฑทใชงานดานไฟฟา เชน กลองฟวส ฐานและมอจบสะพานไฟ

วสดทนไฟ เชน อฐฉนวนไฟทนไฟ

ผลตภณฑแกว เชน แกว กระจก

การใชผลตภณฑเซรามกส ควรคานงถงอนตรายทอาจเกดขน จากสารตะกวทใชเปนตวชวยลดอณหภมการหลอมละลาย

และทาใหมสสดใส ถานาเคลอบยดตดกบผวเนอดนปนไมด สารทเคลอบอาจกะเทาะและมสารตะกวหลดออกมาได เพราะฉะนน

การนาผลตภณฑดงกลาวไปใชใสสารทเปนกรดหรอเปนเบส จงไมสมควร เชนการใสอาหารทเปนกรดเบส กจะทาใหภาชนะนนถก

กรอน และมสารตะกวปนหลดออกมา เปนอนตรายตอผบรโภค

ผลตภณฑแกว

แกวไดถกนามาใชประโยชนหลายอยาง เนองจากแกวมสมบตทดหลายประการ ทงมความโปรงใส ทนตอกรดเบส ไอนา

และแกสซมผานไดยาก แขงแรงและทนตอแรงดนได

แกวทาจากทรายแกวหรอซลกา โซดาแอช หนปน โดโลไมตและเศษแกวประมาณ30% โดยมวล สารทเตมลงไปจะชวย

เพมความแกรงของเนอแกว

เมอไดรบความรอน สารประกอบคารบอนจะเปลยนไปเปนสารประกอบออกไซด และหลอมละลายเปนเนอเดยวกน

เรยกวานาแกว จากนนลดอณหภม เพอใหแกวมความหนดกอนทาการขนรปเปนผลตภณฑทตองการ

จาแนกแกวตามองคประกอบทางเคมเชน

แกวโซดาไลม องคประกอบหลกเปนซลกา โซเดยมออกไซด แคลเซยมออกไซด ไมทนตอสภาพความเปนกรดเบส

แตกงายเมอรบความรอน แสงขาวผานไดแตดดกลนอลตราไวโอเลต เชน แกวนา ขวดนา กระจกแผน สามารถทาให

แกวมสตางๆไดโดยเตมออกไซดของสารบางชนดลงไป

แกวโบโรซลเกต มซลกาเปนสวนผสมปรมาณคอนขางสง โซเดยมออกไซดและแคลเซยมออกไซดในปรมาณทลดลง

เตมออกไซดของโบรอนลงไปเพอใหทนตอการเปลยนแปลงอณหภม ใชทาภาชนะสาหรบไมโครเวฟ เครองแกวใน

หองปฏบตการวทยาศาสตร

แกวครสตล มออกไซดของตะกวกบโพแทสเซยมเปนสวนผสม มดชนหกเหสงมาก เมอแสงมากระทบจะเหน

ประกายแวววาว มราคาแพงเนองจากตองใชทรายแกวทมเหลกเจอปนนอยมาก ผลตในปรมาณนอยและใชฝมอใน

การเจยระไน

แกวโอปอล มการเตมสารบางชนดเพอใหเกดการตกผลกหรอแยกชนในเนอแกว ทาใหมความขนและโปรงแสง

หลอมขนรปไดงาย

ผลตภณฑทมการใชงานมากในปจจบนคอ กระจกแผน ใชในการตกแตงอาคาร ทาเครองใช ทาโดยดงและรดนาแกว

ทมความหนด เหมาะตอการขนรปตามแนวราบ แลวทาใหเยนลงและผานไปยงเครองขด จะไดกระจกผวเรยบ นาไปแปร

รปเพอใชประโยชนตามลกษณะงานตางๆ

แกวโบโรซลเกต แกวครสตล แกวโอปอล


ผลตภณฑปนซเมนต

ปนซเมนต หมายถง ผงผลตภณฑทไดจากการบดปนเมด ซงเกดจากการเผาสวนผสมตางๆ ไดแก แคลเซยมคารบอเนต

ซลกา อะลมนา และออกไซดจากเหลก สดสวนของวตถดบแตกตางกนจะทาใหมสมบตแตกตางกน

วตถดบเนอปน รอยละ โดยมวล เปนหนปน(มแรแคลไซด) ดนสอพอง หรอ ดนมารล หนออน หนชอลก

วตถดบเนอดน มเนอปนอะลมนา ซลกา หรอออกไซดของเหลกปรมาณสง ใชในกรณทสวนผสมของเนอปนและ

เนอดนมองคประกอบไมเปนไปตามกาหนด เชน อะลมนาตาตองเตมแรบอกไซด ถามเหลกตากเตมแรทม

เหลกออกไซดหรอเศษเหลก

สารเตมแตง เตมภายหลงการเผาเพอปรบสมบตบางประการ เชน การเตบยปซมเพอหนวงเวลาใหปนทผสมกบ

นาแขงตวชาลง

กระบวนการทใชผลตมทงแบบเผาเปยก และ เผาแหง ซงขนอยกบความชนและชนดของวตถดบทใช

แบบเผาเปยก ใชในกรณความชนสง เชน มดนดา ดนขาว หรอ ดนเหนยวเปนสวนประกอบ

กระบวนการผลต นาวตถดบผสมกนตามสดสวน บดใหละเอยดแลวนามาตรวมกบนาจนเปนนาดน สบนาดนทผาน

กรรมวธปรบคณภาพมาสเตาเผา จะไดเปนปนเมดเกบไว เมอนาปนเมดผสมกบยปซมแลวบดละเอยดจะได

ปนซเมนตผงการผลตแบบนใชพลงงานมากและตนทนสงจงไมนยม

แบบเผาแหง ใชในกรณความชนตา เชน มหนปน หรอ หนดนดานเปนสวนประกอบ

กระบวนการผลต นาวตถดบทงหมดมาบดผสมกนใน

อตราสวนทเหมาะสมแลวนาไปเผาแบบฝ นแหง

เมอนาปนซเมนตมาผสมกบนาจะจบตวแขงและมกาลงอดสง

จงใชเปนตวประสานวสดชนดเมด เชน ทรายหยาบ กรวด และ

หนใหเกาะตวแนนเปนคอนกรตได ปนซเมนตอาจแบงไดเปน

ประเภท ดงน

1) ปนซเมนตปอรตแลนด ไดจากการบดปนเมดกบ

ยปซม แบงออกเปน ประเภท

ประเภทท ปนซเมนตปอรตแลนดธรรมดา ใชสาหรบงานการกอสรางตามปกตทวไป

ประเภทท ปนซเมนตปอรตแลนดสาหรบใชในการทาคอนกรตหรอผลตภณฑอตสาหกรรมทเกดความ

รอนและทนซลเฟตไดปานกลาง

ประเภทท ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทเกดแรงเรวสง ใชในงานคอนกรตทตองการถอดแบบไดเรว

หรองานทตองการใชเรวเพอแขงกบเวลา

ประเภทท ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทเกดความรอนตา ใชในงานคอนกรตทมเนอหนาๆ

ประเภทท ปนซเมนตปอรตแลนดประเภททนซลเฟตไดสง ใชในงานกอสรางบรเวณดนทมความเคมปน

อย เชน ในทะเลหรอตามชายฝง

. ปนซเมนตผสม มแรงอดตาลงกวาปนซเมนตธรรมดาเลกนอยเนองจากมการเตมทรายหรอหนปนละเอยด

ประมาณรอยละ ลงไป บดพรอมกบปนเมด เหมาะสาหรบใชในงานกอสรางทไมตองรบนาหนกมาก หรองานคอนกรตทไมม

การยดหดมาก เชน งานกอ งานฉาบ เทพน ทากระเบองมงหลงคา หลอทอ เปนตน


เกลอเปนสารเคมชนดหนง มชอทางเคมวา “โซเดยมคลอไรด” (NaCl) ม ลกษณะเปนผลกสขาว รสเคม

เกลอเปนอาหารธรรมชาตทมความสาคญตอมนษย และสตวมาตงแตสมยโบราณจนถงปจจบน มนษยตองบรโภคเกลอ

ประมาณวนละ 5-10 กรม เพอนาไปชวยรกษาสมดลของนาในรางกายใหเซลลเนอเยอตางๆ ทางานอยางปกต

นอกจากนเกลอยงสามารถนาไปใชประโยชนตางๆ ไดมากมายเชน ปรงอาหาร ถนอมอาหาร ผสมกบนาแขงเพอเพมความ

เยน ใชในอตสาหกรรมผลตสารเคมตางๆ ไดแก โซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนต (NaHCO3) หรอโซดาทาขนม , โซเดยม

คารบอเนต (NaCO3) หรอโซดาแอส ,โซเดยมไฮดรอกไซด (NaOH) หรอโซดาไฟ และ ไฮโดรคลอรก (HCl) หรอกรด

เกลอ เปนตน

โซเดยมคลอไรดใชประโยชนใน

อตสาหกรรมเคม

อตสาหกรรมอาหาร

การบรโภคในครวเรอน

ประเภทของเกลอ

การผลตเกลอของประเทศไทย แบงออกไดเปน 2 ประเภท คอ เกลอสมทร (เกลอทะเล ) และ เกลอสนเธาว

(เกลอหน) โดยแตละประเภทมทมาแตกตางกน ดงน

1) เกลอสมทร (เกลอทะเล) (Sea Salt) คอ เกลอทผลตขนโดยการนานาทะเลขนมาตากแดดใหนาระเหยไปเหลอแต

ผลกเกลอตกอย (Solar Evaporation System) เกลอประเภทนมการผลตและการใชมาตงแตสมยโบราณและถอเปน

อาชพเกาแกอาชพ หนงของโลกและของคนไทย โดยไดมการกาหนดเปนสนคาเกษตรกรรมขนตนตาม

พระราชบญญตธนาคารเพอการ เกษตรและสหกรณการเกษตร พ.ศ. 2509

2) เกลอสนเธาว (เกลอหน) (Rock Salt) คอ เกลอททาจากดนทนาชะดนละลายแลวแหงปรากฎเปนคราบเกลอตดอย

บนผว ดน เรยกวา “สาดน” เมอนาผวดนหรอสาดนมาละลายนา แลวตมจะไดเกลอสนเธาว ตอมาในป พ.ศ. 2512 ได

มการคนพบเกลอหนทอยใตดนในเขตภาคตะวนออกเฉยงเหนอ ทาใหรปแบบการผลตเกลอสนเธาวเปลยนแปลงไป

เปนการใชเกลอหนแทน โดยใชวธฉดนาลงไปละลายเกลอในบอเกลอ หรอใชวธสบนาเกลอใตดนขนมาตากแดด

หรอโดยการตมเพอใหไดตะกอนเกลอ และหากใชเครองจกรททนสมยสามารถผลตไดตลอดป

ปจจบน เกลอสนเธาว (เกลอหน)ไดถกนามาใชประโยชนอยางแพรหลายและเปนคแขงกบเกลอสมทร (เกลอทะเล)

เพราะสามารถใชทดแทนกนได แตเกลอสนเธารไมมธาตไอโอดน (เกลอสมทรมไอโอดนปองกนโรคคอหอยพอกและ

โรคเออ)

1) การผลตเกลอสมทร (เกลอทะเล) จากนาทะเล

10.3 อตสาหกรรมทเกยวของกบโซเดยมคลอไรด

การผลตโซเดยมคลอไรด (NaCl)


1) การผลตเกลอสมทร (เกลอทะเล) จากนาทะเล (ตอ)

เรมทาชวงเดอน พฤศจกายน – พฤษภาคม เรยก ฤดทานาเกลอ

วธการผลต

ผลผลตทได

1) ไดผลผลต . – กโลกรม ตอพนท ตารางเมตร

2) ไดกง หอย ป ปลาทตดมากบนาทะเล

3) CaSO4 ในนาเชอ

2) การผลตเกลอสนเธาว หรอ เกลอหน

วตถดบ

แหลงเกลอบนผวดน

นาเกลอบาดาล

แรเกลอหน หรอ แรเฮไลต (พบมากแถบภาคตะวนออกเฉยงเหนอ)

วธการผลต ในประเทศไทยมการผลตเกลอสนเธาว 3 วธ ดงน

วธท 1 เทคโนโลยแบบชาวบาน

ผลกระทบของวธท 1 เทคโนโลยแบบชาวบาน

เกดการยบตวของดนและนาในแหลงนา รวหายไปในโพรงเกลอ

เกดการปนเปอนของเกลอบนพนดนและแหลงนา

ระบายนาทะเลเขาสบอเกบนา (วง) เรยกวา นาออน เพอใหโคลนตมตกตะกอน

เตรยมพนทนาทานาเกลอใหเปนชนโดยลดหลนกนไปเพอสะดวกในการขงและระบายนา โดยแบงเปน นาตาก นาเชอ นารองเชอ นาประเทยบ และนาลกวง

ระบายนาจากทะเลขนมาตากไวบนนาทเตรยมไว (ใชเวลาตากประมาณ 30 วน) เกลอจะตกผลก

เมอนาทะเลโดนความรอนและลม จะระเหยจนนาทะเลเหลอความถวงจาเพาะ 1.2

ใหระบายสนาปลง

เกลอ (NaCl) จะตกผลกและมปรมาณเพมขน

(นาทะเลทเหลอนอยจะมความเขมขน Mg2+, Cl-, SO42- เพม

จงตองระบายนาจากนาเชอเขาไปเพมอก เพอใหความเขมขน Mg2+, Cl-, SO42- นอยลง

จะชวยปองกนไมให MgCl2 MgSO4 ตกผลกปนกบ NaCl )

เกบเกลอทตกผลก จะไดเกลอ NaCl (เกลอสมทรหรอเกลอทะเล) นาไปใชประโยชนตอไป

อดอากาศลงไปตามทอ เพอดนนาเกลอทละลายอยในชนเกลอหรอชนโดมเกลอขนมา

นานาเกลอทไดไปตากในนาเกลอ หรอตมใหเกลอตกตะกอน


วธการผลต ในประเทศไทยมการผลตเกลอสนเธาว 3 วธ ดงน (ตอ)

วธท 2 การทาเหมองละลายแร

ผลกระทบของวธท 2 การทาเหมองละลายแร

การสบสารละลายเกลอทาใหเกดปญหาแผนดนทรด ดงนนตองทาเหมองละลายเกลอลกจากผวดนประมาณ

200 เมตร และนาเกลอออกมาจากพนทไดประมาณรอยละ 10-15 เทานน

เมอสบนาเกลอออกมาแลวตองมการอดนาขมกลบลงไปในชนนาเกลอใตดน เพอปองกนผลกระทบตอ

สงแวดลอม และมการตรวจวดรปรางของบอเกลอเปนระยะ

วธท 3 การทาเหมองใตดน

หมายเหต : ในเกลอสนเธาวจะมปรมาณไอโอดนนอย ดงนนถาจะนามาบรโภคควรเตม

ไอโอไดดหรอไอโอเดตลงไป เรยกวาเกลออนามยหรอเกลอไอโอเดต

(ไอโอดนปองกนโรคคอหอยพอกและโรคเออ)

เมอนา NaCl ทผลตไดมาแยกดวยวธการตาง ๆ จะไดผลตภณฑเปน NaOH , H2 และ Cl2 ซงสามารถนาไปใชเปน

วตถดบในอตสาหกรรมตาง ๆ มากมาย ซงวธการผลต NaOH ดวยกระแสไฟฟา ม 3 วธ

(อาศยหลกการอเลกโทรไลต) ดงน

1) การผลต NaOH และ Cl2 โดยใชเซลลปรอท

ขอเสย คอ มปรอท (Hg) อยในนาท ง

ขอด คอ การใชปรอทชวยปองกนไมใหโลหะ Na ทเกดขนทาปฏกรยากบนาทนท หรอปองกนไมให

ผลตภณฑบางชนดทาปฏกรยากน เชน 2Na + 2 H2O 2NaOH + H2

อดนาลงไปเหมองละลายเกลอและสบขนมา แลวนาไปตากในนาเกลอ หรอนาไปตมดวยวธลดความดน

ขดอโมงคในแนวนอนลงไปในชนเกลอ แลวทาการเจาะหรอระเบดนาเกลอขนมา

จากนนนานาขมใสกลบไปไวในอโมงคเชนเดม

นาเกลอทไดนามาผานกระบวนการทาใหบรสทธ

จากนนนานาเกลอบรสทธไปตมเคยวจนไดผลกเกลอ แลวนาไปอบแหงและบรรจถง

การผลตโซเดยมไฮดรอกไซด (NaOH ) และแกสคลอรน (Cl2)


2) การผลต NaOH และ Cl2 โดยใชเซลลไดอะเฟรม

มลกษณะเปนแผนกน ซงมคณสมบตยอมใหไอออนตาง ๆ ไหลผานได แตไมยอมใหแกสไหลผาน

เซลลนมการปรบความดนดาน Anode มากกวา Cathod ทาให Na+ และ Cl- เคลอนมาทาง Cathode ทงหมด

เปนผลใหได NaOH ทไมบรสทธ กลาวคอ จะม NaCl ปนออกมาดวย

3) การผลต NaOH และ Cl2 โดยใชเซลลเยอแลกเปลยนไอออน

เซลลประเภทนจะมเยอแลกเปลยนไอออน กลาวคอ ยอมใหไอออนเคลอนทผานได แตเปนเฉพาะไอออน

บวกเทานน (แตเซลลไดอะเฟรม ยอมใหทงไอออนบวกและลบเคลอนทผานได) ดงนน Cl- จงไมสามารถ

เคลอนทผานเยอนได ผลทเกดขนคอ ได NaOH ทบรสทธมาก

การแยกสารละลาย NaCl ดวยกระแสไฟฟา ไดผลตภณฑ คอ H2 (g) , Cl2 (g) , NaOH (aq) นาไปใชประโยชน ดงน

H2 (g) ทา 1) เตรยมกรด HCl 2) เตรยม NH3 (g) 3)ใชในปฏกรยาการเตม H2 ในนามนพช

Cl2 (g) ทา 1) ฆาเชอโรคในนาประปา

2) ฟอกสในเยอกระดาษ เสนใยพช

3) เปนวตถดบในการผลตสารเคม เชน พลาสตก สารกาจดแมลง สารฟอกขาว CCl4

4) รวมกบแกสไฮโดรเจน เปนกรด HCl

NaOH (aq) ทา 1) สบ , ผงซกฟอก 2 ) ผงชรส 3) ทากระดาษ 4) ผลตโซดาแอช

Anode 2Cl- Cl2 + 2e-

Cathode 2H2O + 2e- H2 + 2OH-

Anode 2Cl- Cl2 + 2e-

Cathode 2H2O + 2e- H2 + 2OH-


ชอทางเคมโซดาแอช : โซเดยมคารบอเนต (Na2CO3)

กระบวนการผลตโซดาแอช : กระบวนการ Solvey หรอ กระบวนการ Soda ammonia

วตถดบ : 1) โซเดยมคลอไรด (NaCl)

2) แคลเซยมคารบอเนต (CaCO3)

3) แกสแอมโมเนย (NH3)

ขนตอนการผลต ดงน

ผลตภณฑทเกดขนแลวนากลบมาใชไดอก :

1) CO2 (g) จากการเผา NaHCO3 (s)

CaO (s) จากการเผา CaCO3 (s)

และเมอ Ca(OH) (aq) ทาปฏกรยากบ NH4Cl (aq) จะได NH3 (g) กลบมาใชในขนตอนท อกครง

และเกด CaCl2(s) นาไปใชเปนใชเปนสารดดความชน แตมการนาไปใชนอย จงเกดปญหาในการกาจด

2) NaHCO3 (s) ทาผงฟ

3) NH4Cl (aq) ทาปยเคม

บางประเทศทผลต NaOH ไดมากเกนตองการ อาจผลตโซดาแอช โดยผาน CO2 (g) ลงใน NaOH (aq) โดยตรง

ได NaHCO3 (s) เมอเผาแลวจะไดโซดาแอช

นอกจากการผลตดวยกระบวนการโซลเวย ยงไดจากแรโซดาแอชในธรรมชาต พบมากใน สหรฐอเมรกา แคนาดา บราซล

อนเดย รสเซย จน

การผลตโซดาแอช (โซเดยมคารบอเนต , Na2CO3)

นา CO2 (g) ไปทาปฏกรยากบ NaCl (aq) เขมขน และ NH3 (g) ได NaHCO3 (s) และ NH4Cl (aq)

CO2 (g) + NaCl (aq) + NH3 (g) NaHCO3 (s) + NH4Cl (aq) (ปยไนโตรเจน)

นา CaCO3 (s) ไปเผา ได CaO (s) และ CO2 (g) ดงสมการ

CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)

กรองแยก NaHCO3 (s) ออก แลวนาไปเผา ได Na2CO3 (s) หรอโซดาแอช ดงสมการ

Na2HCO3 (s) Na2CO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)

เมอนามาละลายนา จะได Ca(OH) (aq)


สารฟอกขาวเปนสารประกอบประเภทไฮโปคลอไรต ใชในอตสาหกรรมการฟอกยอมเสนดาย เยอกระดาษ และใชเปน

สารฆาเชอโรคในนา

การผลตสารฟอกขาวมวธการดงน

เมอหยดสารละลายในหลอดทดลองบนกระดาษลตมสทงสแดงและสนาเงน พบวากระดาษลตมสทง สเปลยนเปนสขาว

แสดงวา สารละลาย NaOCl มสมบตในการฟอกจางส สารนมคณสมบตในการกดกรอนสง ถาใชปรมาณมากอาจกด

กรอนสงทตองการฟอกเสยหายได

2Ca(OH)2 (aq) + Cl2(g) Ca(OCl)2 (s) + CaCl2(aq) + H2O(l)

Ca(OCl)2 (s) มสมบตในการฟอกจางสเชนเดยวกบ NaOCl (aq)

การนาปยมาใชในการเกษตรเปนวธหนงทชวยเพมผลผลตทางการเกษตรใหสงขน ซงเปนสงจาเปนตอการพฒนาประเทศ

ป ย หมายถง สารทใสลงในดนเพอใหปลดปลอยธาตอาหารแกพช โดยเฉพาะธาตไนโตรเจน ฟอสฟอรส และ

โพแทสเซยม ม ประเภทคอ

1) ป ยอนทรย

เปนปยธรรมชาตทไดจากการเนาเปอยผพงของซากสงมชวต ไดแก ปยคอก ปยหมก ปยพชสด ปยอนทรย

ชวภาพ และวสดเหลอใชจากโรงงานอตสาหกรรมบางชนด

เมอใสในดนซากสงมชวตจะคอย ๆ สลายตว และปลอยธาตอาหารออกมาใหพช

แตมขอเสยคอ มธาตอาหารนอย รวมทงมปรมาณและสดสวนธาตอาหารไมแนนอน

2) ป ยอนนทรย หรอป ยเคม หรอป ยวทยาศาสตร

เปนปยทไดจากการผลต หรอสงเคราะหจากแรธาตตางๆ หรอเปนผลพลอยไดจากโรงงานอตสาหกรรมบางชนด

ซงจะมธาตอาหารหลกทจาเปนตอการเจรญเตบโตของพช ไดแก ธาตไนโตรเจน ฟอสฟอรส และโพแทสเซยม

สามารถปลดปลอยใหแกพชไดงายและเรว ม ประเภทคอ

2.1 ป ยเดยวหรอแมป ย เปนสารประกอบทมธาตอาหารของพชอยหนงหรอสองธาต และมปรมาณธาตอาหารคงท

เชน ปยยเรย และปยแอมโมเนยมซลเฟต

2.2 ป ยผสม เปนปยทไดจากการนาปยเดยวแตละชนดมาผสมกนเพอใหไดสดสวนของธาตอาหาร N P และ K

ตามตองการ เชน ปยสตร : : ประกอบดวย N สวน P สวน K สวน และมตวเตมอก

สวน ใหครบ สวน (สตรปย จะเปน N : P : K)

นอกจากน ปยวทยาศาสตรบางชนดอาจมธาตอาหารของพชทมความสาคญในลาดบรอง ซงพชตองการในปรมาณ

นอย ไดแก ธาตแคลเซยม กามะถน แมกนเซยม เหลก สงกะส แมงกานส และทองแดง ผสมอยดวย

การผลตสารฟอกขาว

1) การเตรยมแกสคลอรน (Cl2)

2KMnO4 (s) + 16HCl (aq) 2KCl(aq) + 2MnCl2(aq) + 8H2O(l) + 5Cl2(g)

2) การผลตสารฟอกขาว (NaOCl)

2NaOH (aq) + Cl2 (g) NaOCl (aq) + NaCl (aq) + H2O(l)

หรอ

Na2CO3(aq)(โซดาแอช) + Cl2(g) NaOCl(aq) + NaCl(aq) + CO2(g)

10.4 อตสาหกรรมปย


ตวอยางป ยทมธาตอาหารสาคญแกพช

1. ป ยไนโตรเจน

เปนปยเคมทใหธาตไนโตรเจนเปนธาตหลก

ซงชวยใหพชเจรญเตบโตด ลาตน ใบ แขงแรง สามารถสรางโปรตนไดอยางเพยงพอ โดยสวนใหญอยในรปของ

สารประกอบ เชน

ป ยแอมโมเนยมซลเฟต ((NH4 ) 2 SO4 ) เตรยมจากปฏกรยาระหวางแกส NH3 กบ H2 SO4

ป ยยเรย ( NH2CO NH2 ) เตรยมจากปฏกรยาระหวางแกส NH3 กบแกส CO2

ดงนน การผลตป ยทงสองชนดใชแกส NH3 H2SO4 และ แกส CO2 เปนวตถดบทสาคญ

วตถดบทใชเตรยมแกสแอมโมเนย (NH3) คอ ไนโตรเจน (N) และ ไฮโดรเจน (H)

ไนโตรเจน (N) เตรยมไดจากอากาศ โดยนาอากาศมาเพมความดน ลดอณหภมใหกลายเปนของเหลว

แลวเพมอณหภมถงจดเดอดของแกส เพอแยกแกสไนโตรเจนออกจากอากาศ

ไฮโดรเจน (H) เตรยมจากแกสทเหลอ (ออกซเจนสวนใหญ) ทาปฏกรยากบแกสมเทน หรอ ใชไอนา

ทาปฏกรยากบแกสมเทน

วธเตรยมป ยยเรย ( NH2CO NH2 ) (ใช NH3 เปนวตถดบ)

วธเตรยมป ยแอมโมเนยมซลเฟต ((NH4 ) 2 SO4 ) (ใช H2SO4 เปนวตถดบ)

การเตรยมแกสแอมโมเนย (NH3) โดยนาแกส N2 และ H2 ทผลตไดมาทาปฏกรยากน ไดแกส NH3

ดงสมการ N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)

นาแกส NH3 ทาปฏกรยากบแกส CO2 จะไดปยยเรย ดงสมการ

NH3 + CO2 NH2CO2NH4

NH2CO2NH4 NH2CO NH2 + H2O

การเตรยม H2 SO4 โดย นากามะถนทหลอมเหลว ทาปฏกรยากบ แกส O2 ไดแกส SO2

S (l) + O2 (g) SO2 (g)

นาแกส SO2 ทาปฏกรยากบแกส O2 ไดแกส SO3

SO2 (g) + O2 (g) SO3 (g)

ผานแกส SO3 ในสารละลายกรด H2 SO4 เขมขน ไดสารละลาย H2S2O7 (โอเลยม)

SO3 (g) + H2 SO4 (aq) H2S2O7 (โอเลยม)

นาสารละลายโอเลยม ละลายนา ไดกรด H2 SO4

ดงนน เมอนาแกส NH3 ทาปฏกรยากบ กรด H2 SO4 จะไดปยแอมโมเนยมซลเฟต ดงสมการ

2NH3 + H2 SO4 (NH4 ) 2 SO4 (ปยแอมโมเนยมซลเฟต)

หมายเหต การผลต H2SO4 ตองทาใหเปนโอเลยมกอนแลวจงนามาละลายนา ทงท SO3 + H2O ---> H2SO4

เนองจาก การผาน SO3 ลงนาจะทาใหเกดความรอนมหาศาลและเปนอนตรายตอ process ได

ดงนนจงแกปญหาโดยให SO3 รวมตวกบ H2SO4 กอนเปน H2S2O7 (โฮเลยม) แลวคอยละลายนา

จะแตกตวออกเปน H2SO4 เหมอนกน แตพลงงานทคายออกมามนอยกวา…


2. ป ยฟอสเฟต

เปนปยทใหธาตฟอสฟอรสในรปของสารประกอบฟอสเฟต

ใชหนฟอสเฟต (CaF2.3Ca3(PO4)2) เปนวตถดบการผลตปยฟอสเฟต สามารถทาได วธ

1) นาหนฟอสเฟตมาผสมกบทรายและโซดาแอช แลวเผาทอณหภม - องศาเซลเซยส

2(CaF2 3Ca3(PO4)2) + 5SiO2 + 6Na2CO3 CaNaPO4 + 4Ca2SiO4 + SiF4 + 6CO2

นาสารทไดจากการเผา (CaNaPO4) เทลงนา จะไดสารทมรพรน เปราะ

2) นาหนฟอสเฟตมาทาปฏกรยากบกรดซลฟวรก ไดป ยฟอสเฟตทมคณภาพสงขนโดยนาหนฟอสเฟตทบดแลว

ทาปฏกรยากบกรดซลฟวรก

CaF.3Ca3(PO4)2 + 10H2SO4 6H3PO4 + 10CaSO4 + 2HF

ไดกรดฟอสฟอรก (H3PO4) ซงนาไปทาปฏกรยากบหนฟอสเฟตทเหลอ จะไดมอนอแคลเซยมฟอสเฟต

(Ca(H2PO4)2) หรอ ป ยซปเปอรฟอสเฟต ละลายนาไดด

CaF.3Ca3(PO4)2 + 14H3PO4 10Ca(H2PO4)2 + 2HF

ปยซปเปอรฟอสเฟต

3) หรอสามารถผลตป ยฟอสเฟตโดยนาหนฟอสเฟตมาทาปฏกรยากบกรดซลฟวรก

CaF.3Ca3(PO4)2 + 7H2PO4 + 3H2O 3Ca(H2PO4)2.H2O + 7CaSO4 + 2HF

ปยฟอสเฟต

จากปฏกรยาทง 3 พบวาในสวนประกอบหนฟอสเฟตจะม CaF2 ซงเมอทาปฏกรยากบกรดจะได HF ซงระเหยงาย

และเปนพษ

HF บางสวนจะทาปฏกรยากบ SiO2 เกดเปนแกส SiF4ซงรวมกบนาทนทเกดเปน H2SiF6

หรออาจนา SiO2 มาทาปฏกรยากบ HFโดยตรงเกดเปน H2SiF6

และเมอนา H2SiF6 มาทาปฏกรยาตอกบ MgO จะไดแมกนเซยมซลโกฟลออไรด (MgSiF6)

ใชเปนสารกาจดแมลง

HF สวนใหญจะระเหยกลายเปนไอ จงกาจดโดยการผานแกส ลงในนาทาใหไดสารทเปนกรด ซงทาใหเปนกลาง

โดยทาปฏกรยากบโซดาแอชหรอหนปน

2HF + Na2CO3 2NaF + H2O + CO2

2HF + CaCO3 CaF + H2O + CO2


3. ป ยโพแทส

ปยโพแทส คอ ปยเคมทมธาตโพแทสเซยมเปนองคประกอบ

ปยชนดนนยมบอกความเขมขน เปนคารอยละโดยมวลของ K 2O

ปยโพแทสเซยมชนดตางๆนนพอจะกลาวโดยสงเขปไดดงนคอ

โพแทสเซยมคลอไรด (KCl) ปยทบรสทธ 95% นนจะมโพแทสเซยมทอยในรป K2O เทากบ 60% ผลตมาจาก

สนแรโพแทสเซยม เชน sylvinite เปนตน และมชอไดอกวา muriate of potash

สมยกอน แหลงของปยโพแทสไดจากขเถาจากเตาถาน หรอจากการเผากงไม ใบไมและเศษเหลอของพช

ประเทศไทยมแหลงแรโพแทสเปนจานวนมากในภาคตะวนออกเฉยงเหนอ ในรปของแรคารนลไลต ( KCl.MgCl

2.6H 2O ) และแรซลวาไนต ( KCl.NaCl) ซงใชเปนวตถดบในการผลตปยโพแทสชนดตางๆ เชน โพแทสเซยมคลอ

ไรด ( KCl) โพแทสเซยมซลเฟต ( K 2SO 4) โพแทสเซยมไนเตรต ( KNO 3 ) และโพแทสเซยมแมกนเซยมซลเฟต

( K 2SO 4.2MgSO 4 )

โพแทสเซยมเปนธาตอาหารหลกทจาเปนตอพชมาก ทาใหผนงเซลลของพชหนาขน สรางภมตานทานโรค

และเปนตวเรงใหเซลลทางานไดดขน ถาพชขาดโพแทสเซยมจะทาใหมปรมาณแปงตากวาปกต

ผลผลตนอยลง ขอบใบมสซด ลาตนออน แคระแกรนและเมลดลบ

วธเตรยมป ยโพแทสชนดตาง ๆ ดงน

1) ป ยโพแทสเซยมคลอไรด

นอกจากน ยงสามารถผลตป ยชนดนจากนาทะเลได โดยมวธดงน

2) สวนป ยโพแทสซยมซลเฟต

3) ป ยโพแทสเซยมไนเตรต นอกจากนถานา KCl มาทาปฏกรยากบ NaNO3 จะได KNO 3 ดงสมการ

KCl + NaNO3 KNO3 + NaCl

ผลตไดจากแรซลวาไนต มาบดใหละเอยดแลวทาใหบรสทธ

จากนนละลายแรในนาอณหภมประมาณ 90 ๐ C เตมสารละลาย NaCl ทอมตวลงไป

กรองแยกโคลนและตะกอนออก และระเหยนาออก

เพอใหสารละลายมความเขมขนมากขนจนทาให KCl ตกผลก

แยกผลก KCl ออก แลวอบใหแหง จะไดปย KCl ตามตองการ

ระเหยนาทะเลดวยความรอนจากแสงอาทตยเพอใหมความเขมขนสงขน

เกลอ NaCl จะตกผลกแยกออกมากอน

นาสารละลายทไดไประเหยนาออกเพอทาใหมความเขมขนมากขน

ทาให KCl ตกผลก ออกมาและใชเปนปย KCl ได

ผลตไดจากการนาแรแลงไบไนต ( K2SO4.2MgSO4 ) มาละลายในนาอณหภมประมาณ 50 ๐ C

จนเปนสารละลายอมตว แลวเตมสารละลาย KCl เขมขนลงไป

จะไดผลก K 2SO 4 แยกออกมาดงสมการ

K2SO4.2MgSO4 + 4KCl 3K2SO4 + 2MgCl2


บทที่ 10...

Education

Transcript of บทที่ 10...