簡述離子交換法制備納米玻璃

1. 玻璃是怎麼做出來的

玻璃的材料主要有三部分構成：基本原料、助熔劑和著色劑，另外還包括脫色劑、澄清劑和乳蝕劑。*玻璃製作的基本原料二氧化硅是玻璃製作的最主要的原料。

工藝過程：

1、原料破碎：將上述原料破碎成粉；

2、稱量：按計劃配料單稱取一定量的各種粉料；

3、混合：將稱好的粉料混合、攪拌成配合料（有色玻璃同時加入著色劑）；

4、熔化：將配合料送入玻璃熔窯，在1700度下熔化成玻璃液；

5、成型：將玻璃液送入錫槽（浮法）、平拉機（格法）、壓延機（壓延法，加進金屬絲即為夾絲玻璃），成型為平板玻璃。

(1)簡述離子交換法制備納米玻璃擴展閱讀：

3000多年前，一艘歐洲腓尼基人的商船，滿載著晶體礦物「天然蘇打」，航行在地中海沿岸的貝魯斯河上。由於海水落潮，商船擱淺了。

於是船員們紛紛登上沙灘。有的船員還抬來大鍋，搬來木柴，並用幾塊「天然蘇打」作為大鍋的支架，在沙灘上做起飯來。

船員們吃完飯，潮水開始上漲了。他們正准備收拾一下登船繼續航行時，突然有人高喊：「大家快來看啊，鍋下面的沙地上有一些晶瑩明亮、閃閃發光的東西！」

船員們把這些閃爍光芒的東西，帶到船上仔細研究起來。他們發現，這些亮晶晶的東西上粘有一些石英砂和融化的天然蘇打。原來，這些閃光的東西，是他們做飯時用來做鍋的支架的天然蘇打，在火焰的作用下，與沙灘上的石英砂發生化學反應而產生的晶體，這就是最早的玻璃。後來腓尼基人把石英砂和天然蘇打和在一起，然後用一種特製的爐子熔化，製成玻璃球，使腓尼基人發了一筆大財。

大約在4世紀，羅馬人開始把玻璃應用在門窗上。到1291年，義大利的玻璃製造技術已經非常發達。

「我國的玻璃製造技術決不能泄漏出去，把所有的製造玻璃的工匠都集中在一起生產玻璃！」

就這樣，義大利的玻璃工匠都被送到一個與世隔絕的孤島上生產玻璃，他們在一生當中不準離開這座孤島。

1688年，一名叫納夫的人發明了製作大塊玻璃的工藝，從此，玻璃成了普通的物品。

參考資源:玻璃_網路

2. 玻璃的製作工藝流程

玻璃的生產工藝包括：配料、熔制、成形、退火等工序。分別介紹如下：

1． 配料，按照設計好的料方單，將各種原料稱量後在一混料機內混合均勻。玻璃的主要原料有：石英砂、石灰石、長石、純鹼、硼酸等。

2． 熔制，將配好的原料經過高溫加熱，形成均勻的無氣泡的玻璃液。這是一個很復雜的物理、化學反應過程。玻璃的熔制在熔窯內進行。熔窯主要有兩種類型：一種是坩堝窯，玻璃料盛在坩堝內，在坩堝外面加熱。

3． 成形，是將熔制好的玻璃液轉變成具有固定形狀的固體製品。成形必須在一定溫度范圍內才能進行，這是一個冷卻過程，玻璃首先由粘性液態轉變為可塑態，再轉變成脆性固態。成形方法可分為人工成形和機械成形兩大類——

A． 人工成形。又有——

（1）吹制，用一根鎳鉻合金吹管，挑一團玻璃在模具中邊轉邊吹。主要用來成形玻璃泡、瓶、球等。

（2）拉制，在吹成小泡後，另一工人用頂盤粘住，二人邊吹邊拉主要用來製造玻璃管或棒。

（3）壓制，挑一團玻璃，用剪刀剪下使它掉入凹模中，再用凸模一壓。主要用來成形杯、盤等。

（4）自由成形，挑料後用鉗子、剪刀、鑷子等工具直接製成工藝品。

B． 機械成形。因為人工成形勞動強度大，溫度高，條件差，所以，除自由成形外，大部分已被機械成形所取代。機械成形除了壓制、吹制、拉制外，還有——

（1）壓延法，用來生產厚的平板玻璃、刻花玻璃、夾金屬絲玻璃等。

（2）澆鑄法，生產光學玻璃。

（3）離心澆鑄法，用於製造大直徑的玻璃管、器皿和大容量的反應鍋。這是將玻璃熔體注入高速旋轉的模子中，由於離心力使玻璃緊貼到模子壁上，旋轉繼續進行直到玻璃硬化為止。

（4）燒結法，用於生產泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入發泡劑，在有蓋的金屬模具中加熱，玻璃在加熱過程中形成很多閉口氣泡這是一種很好的絕熱、隔音材料。

4． 退火。玻璃在成形過成中經受了激烈的溫度變化和形狀變化，這種變化在玻璃中留下了熱應力。這種熱應力會降低玻璃製品的強度和熱穩定性。如果直接冷卻，很可能在冷卻過程中或以後的存放、運輸和使用過程中自行破裂。

(2)簡述離子交換法制備納米玻璃擴展閱讀：

注意：

為了消除冷爆現象，玻璃製品在成形後必須進行退火。退火就是在某一溫度范圍內保溫或緩慢降溫一段時間以消除或減少玻璃中熱應力到允許值。

玻璃是非晶無機非金屬材料，一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純鹼等)為主要原料，另外加入少量輔助原料製成的。

它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。 普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復鹽，是一種無規則結構的非晶態固體。

3. 玻璃是如何製作的

1、原料預加工.將塊狀原料(石英砂、純鹼、石灰石、長石等)粉碎,使潮濕原料內乾燥,將含鐵原料進行除容鐵處理,以保證玻璃質量。

2、配合料制備。

3、熔制.玻璃配合料在池窯或坩堝窯內進行高溫(1550~1600度)加熱,使之形成均勻、無氣泡,並符合成型要求的液態玻璃。

4、成型.將液態玻璃加工成所要求形狀的製品,如平板、各種器皿等。

5、熱處理.通過退火、淬火等工藝,消除或產生玻璃內部的應力、分相或晶化,以及改變玻璃的結構狀態。

(3)簡述離子交換法制備納米玻璃擴展閱讀：

玻璃主要成份是石英砂, 其製造過程是石英砂配合其他化學原料在高溫(攝氏1300度)燒制後冷卻而成的結晶體,具有質硬、抗磨損,高透光率及抗腐特性,其用途廣泛、歷史悠久.

現時製造玻璃之技術一日千里,其用途日益增加,由鍾表、器皿、門窗、燈飾以及高科技如電子部件及太空科技等,都不可缺少玻璃. 我們日常接觸較多的莫如平板玻璃,厚的用於門窗,薄的用於鍾表及醫學化驗用途上,其製造方法是將溶爐中的玻璃溶漿用水平或牽引方法(又稱浮法)及用垂直式牽引方法製成.溶漿經牽引出溶爐後亦同時作有系統的冷卻,冷卻完成後便成平板玻璃。

4. 玻璃是怎樣煉成的

普通玻璃化學氧化物的組成(Na2O●CaO●6SiO2)

玻璃：一種較為透明的液體物質，在熔融時形成連續網路結構，冷卻過程中粘度逐漸增大並硬化而不結晶的硅酸鹽類非金屬材料。主要成份是二氧化硅。廣泛應用於建築物，用來隔風卻透光。

歷史
玻璃最初由火山噴出的酸性岩凝固而得。約公元前3700年前， 古埃及人已制出玻璃裝飾品和簡單玻璃器皿，當時只有有色玻璃，約公元前1000 年前，中國製造出無色玻璃。公元12世紀，出現了商品玻璃，並開始成為工業材料。18世紀，為適應研製望遠鏡的需要，制出光學玻璃。1873年，比利時首先制出平板玻璃。1906年，美國制出平板玻璃引上機。此後，隨著玻璃生產的工業化和規模化，各種用途和各種性能的玻璃相繼問世。現代，玻璃已成為日常生活、生產和科學技術領域的重要材料。
3000多年前，一艘歐洲腓尼基人的商船，滿載著晶體礦物「天然蘇打」，航行在地中海沿岸的貝魯斯河上。由於海水落潮，商船擱淺了。
於是船員們紛紛登上沙灘。有的船員還抬來大鍋，搬來木柴，並用幾塊「天然蘇打」作為大鍋的支架，在沙灘上做起飯來。
船員們吃完飯，潮水開始上漲了。他們正准備收拾一下登船繼續航行時，突然有人高喊：「大家快來看啊，鍋下面的沙地上有一些晶瑩明亮、閃閃發光的東西！」
船員們把這些閃爍光芒的東西，帶到船上仔細研究起來。他們發現，這些亮晶晶的東西上粘有一些石英砂和融化的天然蘇打。原來，這些閃光的東西，是他們做飯時用來做鍋的支架的天然蘇打，在火焰的作用下，與沙灘上的石英砂發生化學反應而產生的晶體，這就是最早的玻璃。後來腓尼基人把石英砂和天然蘇打和在一起，然後用一種特製的爐子熔化，製成玻璃球，使腓尼基人發了一筆大財。
大約在4世紀，羅馬人開始把玻璃應用在門窗上。到1291年，義大利的玻璃製造技術已經非常發達。
「我國的玻璃製造技術決不能泄漏出去，把所有的製造玻璃的工匠都集中在一起生產玻璃！」
就這樣，義大利的玻璃工匠都被送到一個與世隔絕的孤島上生產玻璃，他們在一生當中不準離開這座孤島。
1688年，一名叫納夫的人發明了製作大塊玻璃的工藝，從此，玻璃成了普通的物品。
我們現在使用的玻璃是由石英砂、純鹼、長石及石灰石經高溫製成的。
熔體在冷卻過程中黏度逐漸增大而得的不結晶的固體材料。性脆而透明。有石英玻璃、硅酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、氟化物玻璃等。通常指硅酸鹽玻璃，以石英砂、純鹼、長石及石灰石等為原料，經混和、高溫熔融、勻化後，加工成形，再經退火而得。廣泛用於建築、日用、醫療、化學、電子、儀表、核工程等領域。

5. 納米玻璃的簡介

所謂納米技術，是指在0.1~100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中，發現在納米尺度下隔離出來的幾個、
幾十個可數原子或分子，顯著地表現出許多新的特性，而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術，就稱為納米技術。
. 納米技術與微電子技術的主要區別是：納米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現設備特定的功能，是利用電子的波動性來工作的；而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能，是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發納米技術的目的，就是要實現對整個微觀世界的有效控制。
. 納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年，國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內容。 一種熔融時形成連續網路結構，冷卻過程中粘度逐漸增大並硬化而不結晶的硅酸鹽類非金屬材料。
玻璃最初由火山噴出的酸性岩凝固而得。約公元前3700年前，古埃及人已制出玻璃裝飾品和簡單玻璃器皿，當時只有有色玻璃，約公元前1000 年前，中國製造出無色玻璃。公元12世紀，出現了商品玻璃，並開始成為工業材料。18世紀，為適應研製望遠鏡的需要，制出光學玻璃。1873年，比利時首先制出平板玻璃。1906年，美國制出平板玻璃引上機。此後，隨著玻璃生產的工業化和規模化，各種用途和各種性能的玻璃相繼問世。現代，玻璃已成為日常生活、生產和科學技術領域的重要材料 納米玻璃，是利用納米這種先進的技術製造生產的玻璃。
納米玻璃是指其內部組織得到結構控制，形成有從1nm左右到數百納米組織大小的特殊玻璃材料。這種結構控制，可以是在原子或分子層次上控制玻璃坯料（母材）的結構，可以是在玻璃內部形成超微粒子，也可以是在其中分散形成另一種物質（異質相）。通過這種結構控制，能夠使納米玻璃保持其玻璃特性的同時，又賦予它許多同普通玻璃迥異的機械特性和光學特性等新的屬性。

6. 玻璃制備工藝過程

玻璃的生產工藝包括：配料、熔制、成形、退火等工序。分別介紹如下：1．
配料，按照設計好的料方單，將各種原料稱量後在一混料機內混合均勻。玻璃的主要原料有：石英砂、石灰石、長石、純鹼、硼酸等。2．
熔制，將配好的原料經過高溫加熱，形成均勻的無氣泡的玻璃液。這是一個很復雜的物理、化學反應過程。玻璃的熔制在熔窯內進行。熔窯主要有兩種類型：一種是坩堝窯，玻璃料盛在坩堝內，在坩堝外面加熱。小的坩堝窯只放一個坩堝，大的可多到20個坩堝。坩堝窯是間隙式生產的，現在僅有光學玻璃和顏色玻璃採用坩堝窯生產。另一種是池窯，玻璃料在窯池內熔制，明火在玻璃液面上部加熱。玻璃的熔制溫度大多在1300~1600゜C。大多數用火焰加熱，也有少量用電流加熱的，稱為電熔窯。現在，池窯都是連續生產的，小的池窯可以是幾個米，大的可以大到400多米。3．
成形，是將熔制好的玻璃液轉變成具有固定形狀的固體製品。成形必須在一定溫度范圍內才能進行，這是一個冷卻過程，玻璃首先由粘性液態轉變為可塑態，再轉變成脆性固態。成形方法可分為人工成形和機械成形兩大類。A． 人工成形。又有（1）吹制，用一根鎳鉻合金吹管，挑一團玻璃在模具中邊轉邊吹。主要用來成形玻璃泡、瓶、球（劃眼鏡片用）等。（2）拉制，在吹成小泡後，另一工人用頂盤粘住，二人邊吹邊拉主要用來製造玻璃管或棒。（3）壓制，挑一團玻璃，用剪刀剪下使它掉入凹模中，再用凸模一壓。主要用來成形杯、盤等。（4）自由成形，挑料後用鉗子、剪刀、鑷子等工具直接製成工藝品。B．
機械成形。因為人工成形勞動強度大，溫度高，條件差，所以，除自由成形外，大部分已被機械成形所取代。機械成形除了壓制、吹制、拉制外，還有（1）壓延法，用來生產厚的平板玻璃、刻花玻璃、夾金屬絲玻璃等。（2）澆鑄法，生產光學玻璃。（3）離心澆鑄法，用於製造大直徑的玻璃管、器皿和大容量的反應鍋。這是將玻璃熔體注入高速旋轉的模子中，由於離心力使玻璃緊貼到模子壁上，旋轉繼續進行直到玻璃硬化為止。（4）燒結法，用於生產泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入發泡劑，在有蓋的金屬模具中加熱，玻璃在加熱過程中形成很多閉口氣泡這是一種很好的絕熱、隔音材料。此外，平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是讓玻璃液流漂浮在熔融金屬（錫）表面上形成平板玻璃的方法，其主要優點是玻璃質量高（平整、光潔），拉引速度快，產量大。4．
退火，玻璃在成形過成中經受了激烈的溫度變化和形狀變化，這種變化在玻璃中留下了熱應力。這種熱應力會降低玻璃製品的強度和熱穩定性。如果直接冷卻，很可能在冷卻過程中或以後的存放、運輸和使用過程中自行破裂（俗稱玻璃的冷爆）。為了消除冷爆現象，玻璃製品在成形後必須進行退火。退火就是在某一溫度范圍內保溫或緩慢降溫一段時間以消除或減少玻璃中熱應力到允許值。此外，某些玻璃製品為了增加其強度，可進行剛化處理。包括：物理剛化（淬火），用於較厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽車擋風玻璃等；和化學剛化（離子交換），用於手錶表蒙玻璃、航空玻璃等。剛化的原理是在玻璃表面層產生壓應力，以增加其強度。

7. 離子交換法原理

採用鹼性陰離子交換樹脂，A-Cl + I- =A-I + Cl-。離子交換法一般應用於生化產品的制備、純水的制備等。原理內:根據目的物與雜質在容不同pH下所帶電荷的不同選擇相應的離子交換樹脂。你的實驗是提取碘，在溶液中，碘離子帶負電荷，那麼就要選擇陰離子交換樹脂，要麼強鹼性，要麼弱鹼性，如果原液ph>9，就必須用強鹼性樹脂，在9以下，強鹼弱鹼都可以。你可以都試試。碘酸屬於中強酸，優先選擇弱鹼性陽離子交換樹脂。

8. 離子交換膜的制備方法

離子交換膜分均相膜和非均相膜兩類，它們可以採用高分子的加工成型方內法製造。容
①均相膜先用高分子材料如丁苯橡膠、纖維素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等製成膜，然後引入單體如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，在膜內聚合成高分子，再通過化學反應，引入所需的功能基團。均相膜也可以通過單體如甲醛、苯酚、苯酚磺酸等直接聚合得到。
②非均相膜用粒度為200～400目的離子交換樹脂和尋常成膜性高分子材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、氟橡膠等充分混合後加工成膜。
無論是均相膜還是非均相膜，在空氣中都會失水乾燥而變脆或破裂，故必須保存在水中。

9. 制備納米材料應有哪些原則

制備納米材料最基本的原則有二：1.將大塊固體顆粒分裂成納米微粒；2.油單個基本微粒聚集在一體形成新的微粒，並控制新微粒的生成 ，使其維持在納米尺寸。

10. 玻璃是怎樣做出來的

玻璃的生產工抄藝包括：配料、熔制、成形、退火等工序。

主要流程：

1、原料預加工

將塊狀原料（石英砂、純鹼、石灰石、長石等）粉碎，使潮濕原料乾燥，將含鐵原料進行除鐵處理，以保證玻璃質量。

2、配合料制備

按照設計好的料方單，將各種原料稱量後在一混料機內混合均勻。玻璃的主要原料有：石英砂、石灰石、長石、純鹼、硼酸等。

3、熔制

玻璃配合料在池窯或坩堝窯內進行高溫（1550~1600度）加熱，使之形成均勻、無氣泡，並符合成型要求的液態玻璃。

4、成型

將液態玻璃加工成所要求形狀的製品，如平板、各種器皿等。

5、熱處理

通過退火、淬火等工藝，消除或產生玻璃內部的應力、分相或晶化，以及改變玻璃的結構狀態。

(10)簡述離子交換法制備納米玻璃擴展閱讀：

玻璃是一種較為透明的固體物質，主要成份是二氧化硅，廣泛應用於建築物、日用、醫療、化學、電子、儀表、核工程等領域，用來隔風卻透光。

另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現出顏色的有色玻璃，和通過物理或者化學的方法製得的鋼化玻璃等。有時把一些透明的塑料如聚甲基丙烯酸甲酯也稱作有機玻璃。