Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
body composition IIIbody composition III 11Part IIIPart III
Whiteware Body Composition and Calculation
Part III
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 22
General body propertiesGeneral body properties
<1<1<1<1<1<1<1<1<1<188% Water % Water absorptionabsorption
108010801080108013501350135013501280128010801080GlostGlostfiringfiring
120012001240124090090090090090090011401140BisqueBisque
11001100120012001400140012001200950950570570Fired MORFired MOR
888.58.599998866--77DD--F F shrinkageshrinkage
4.54.54.44.44444774.54.5--66WW--D D shrinkageshrinkage
30303030303030305050--60603232--4242Green Green MORMOR
Vitreous Vitreous chinachina
Bone Bone chinachina
Porcelain Porcelain aluminaalumina
Porcelain Porcelain hardhard
StoneStonewareware
EarthenwareEarthenware
VitreousVitreousPorousPorousPropertiesProperties
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 33
Body compositionBody composition� By raw materials: X-ray, DTA-TGA, SEM
kaolin 38.5%Ball clay 22.2%Feldspar 26.2%Flint 13.1%
� By mineralsClay substance 43.04%Quartz 26.46%Feldspar 30.50%
� By chemical composition: wet technique, XRFSiO2 66.71%Al2O3 21.58%Fe2O3 0.47%....
� By Seger formulaRO R2O3 RO21 0.36 5.24
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 44
ก����������� ��ก��������ก����������� ��ก��������
�� XX--ray ray diffractometerdiffractometer�� DTADTA--TGATGA�� Scanning electron microscopeScanning electron microscope�� Infrared SpectroscopyInfrared Spectroscopy
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 55
����ก������������������� ����� ��ก�����������ก������������������� ����� ��ก�������
�� คํานวณโดยคิดจากคํานวณโดยคิดจาก mica (mica convention mica (mica convention technique)technique)
�� คํานวณโดยคิดจากคํานวณโดยคิดจาก feldspar (feldspar convention feldspar (feldspar convention technique)technique)
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 66
Mica convention techniqueMica convention technique
�� KK22O O ในรปูในรปู muscovite mica (Kmuscovite mica (K22O.3AlO.3Al22OO33.6SiO.6SiO22.2H.2H22O)O)�� NaNa22O O ในรปูในรปู paragoniteparagonite mica (Namica (Na22O.3AlO.3Al22OO33.6SiO.6SiO22.2H.2H22O)O)�� หักปริมาณหักปริมาณ Al Al22OO33, SiO, SiO22, H, H22OO�� จากปริมาณจากปริมาณ AlAl22OO33 หาหา kaolinitekaolinite (Al(Al22OO33.2SiO.2SiO22.2H.2H22O)O)�� หักปริมาณหักปริมาณ SiOSiO22, H, H22OO�� ปรมิาณปรมิาณ SiOSiO22 หาหา Free quartzFree quartz�� CaOCaO ������ MgOMgO ��������ก��� ����������ก��� �� CaCOCaCO33, MgCO, MgCO33
�� COCO22 ������� ��������� �� Ignition lossIgnition loss
�� Organic matterOrganic matter
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 77
������ ก�������������� ก����������วิเคราะหเคมีของดินวิเคราะหเคมีของดินSiOSiO22 48.0848.08 AlAl22OO33 3636FeFe22OO33 0.540.54 TiOTiO22 0.050.05CaOCaO 0.260.26 MgOMgO 0.160.16KK22OO 1.701.70 NaNa22OO 0.360.36LOILOI 12.8512.85��Muscovite (KMuscovite (K22O.3AlO.3Al22OO33.6SiO.6SiO22.2H.2H22O)O)
KK22OO 11.81%11.81%AlAl22OO33 38.44%38.44%SiOSiO22 45.23%45.23%HH22OO 4.52%4.52%
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 88
• Paragonite (Na2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O)Na2O 8.12%Al2O3 40.05%SiO2 47.12%H2O 4.71%
% Muscovite = (100 / 11.81) x 1.7 = 14.39%% Paragonite = (100 / 8.12) x 0.36 = 4.43%Thus, total of mica = 14.39 + 4.43 = 18.82%• calculate Al2O3, SiO2, ignition (H2O) จาก mica
Al2O3 in Muscovite Al2O3 in Paragonite(38.44 /100) x 14.39 = 5.53% (40.05 / 100) x 4.43 = 1.77%Thus, Al2O3 in mica = 5.53 + 1.77 = 7.30%Remained Al2O3 � in kaolin = 36 – 7.30 = 28.70%
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 99
• SiO2 จาก muscovite และ paragoniteSiO2 in muscovite SiO2 in paragonite
(45.23 / 100) x 14.39 = 6.51%,(47.12 /100) x 4.43 = 2.09%Thus, SiO2 in mica = 6.51 + 2.09 = 8.60%Remained SiO2 (for kaolin, free SiO2)
= 48.08-8.60 = 39.48%• H2O จาก muscovite และ paragonite
H2O in muscovite H2O in paragonite(4.52/100) x 14.39 = 0.65% (4.71/100) x 4.43 = 0.21%Thus, ignition in mica = 0.65 +0.21 = 0.86%• H2O ที่เหลือสําหรับ kaolin และ organic etc.
= 12.89 – 0.86 = 12.03%• Kaolinite (Al2O3.2 SiO2. 2 H2O)
Al2O3 39.53%SiO2 46.51%H2O 13.96%
Kaolinite = (28.70 / 39.53) x 100 = 72.6%
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 1010
• calculate SiO2, H2O จาก kaoliniteSiO2 = (46.51/100) x 72.6 = 33.77 %
Free SiO2 = 39.48 – 33.77 = 5.71%H2O in kaolin = (13.96/100) x 72.6 = 10.14%
Remained (CaCO3, MgCO3, Lignite) = 12.03 – 10.14 = 1.89%• CaCO3 � CaO + CO2
100 56 44 MgCO3 � MgO + CO2100 47.8 52.2
CaCO3 = (100 /56) x 0.26 = 0.46%Remained CO2 = 0.46 – 0.26 = 0.20% MgCO3 = (100/47.8) x 0.16 = 0.33%Remained CO2 = 0.33 – 0.16 = 0.17%Thus, CO2 (total) = 0.20 + 0.17 = 0.37% Lignite = 1.89 – 0.37 = 1.52%
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 1111
• แรที่อาจปะปนอาจเปน Ilmenite (Fe2O3, TiO2)67% Fe2O3 , 33% TiO2
Ilmenite : TiO2100/33 : x / 0.05Thus, Ilmenite = (100/33) x 0.05 = 0.15%Fe2O3 in Ilmanite = (67/100) x 0.15 = 0.101%Fe2O3 = 0.54 – 0.101 = 0.439%Thus:
Mica 18.82%clay 72.60%Silica 5.71%CaCO3 0.46%MgCO3 0.33%Ilmanite 0.15%Rutile 0.439%Lignite(org.) 1.52%
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 1212
Feldspar Convention techniqueFeldspar Convention technique
� นิยมใชกบัดินที่มีผลวิเคราะหเคมีของโพแทสและโซดา รวมกันแลวมีคาอยูในระหวาง 2-4%
� K2O and Na2O in feldspar1 molecule K2O = 1 molecule potash feldspar94 parts K2O = 556 parts potash feldspar1 part K2O = 556 / 94 parts potash feldspar
= 5.92 potash feldspar Soda feldspar (Na2O.Al2O3.6SiO2)1 part Na2O = 8.45 soda feldspar
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 1313
ตัวอยางตัวอยาง � ผลวิเคราะหทางเคมีของดินสโตนแวร ใหคํานวณหาปริมาณแรที่ประกอบในสตูรSiO2 65%Al2O3 20.1%Fe2O3 2.7%TiO2 0.3%CaO 0.34%MgO 0.22%K2O 2.15% Na2O 0.8%LOI 8.39%
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 1414
� ขั้นที่ 1 หาปริมาณ feldspar จาก K2O, Na2O� หาปริมาณโพแทสเซียมเฟลดสปารจาก K2O
K2O. Al2O3. 6 SiO2
94 102 360.6 = 556.6Thus, K2O 1 สวน มาจาก Potash feld. = 556.6/94 = 5.92 สวนดงันั้นถาพบ K2O 1 สวน มีดนิที่มีแร potash feld. = 5.92 สวน� หาปริมาณ soda feld. จาก Na2O
Na2O.Al2O3.6SiO2
62 102 360.6 = 524.6Thus, Na2O 1 สวน มาจาก soda feld. = 524.6 / 62 = 8.46 สวนดงันั้นถาพบ Na2O 1 สวน แสดงวาในดนิมีแร soda feld. 8.46 สวนโดยทัว่ไปถาปริมาณ alkali (K2O, Na2O) ต่ําประมาณ 2-4 % และปริมาณ K2O > Na2O ประมาณ 2 เทา ดงันั้นสามารถใช 5.92 potash feldspar ในการ
คํานวณหาคาเฟลดสปารรวมไดพบวา K2O = 2.15 2.95
Na2O = 0.80 ดงันั้น มีปริมาณแร feldspar ในตวัอยางดิน = 2.95 x 5.92 = 17.46%
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 1515
� หา SiO2 และ Al2O3 ใน feldsparFeldspar 1 สวน ประกอบดวย SiO2 = 360.6 / 556.6 = 0.648 สวน
ดงันั้น ปริมาณ feldspar ในดนิ 17.46% มี SiO2 = 0.648 x 17.46 = 11.31%Feldspar 1 สวน ประกอบดวย Al2O3 = 102/556.6 = 0.183 สวน
ดงันั้นปริมาณ Feldspar ในดนิ 17.46% มี Al2O3 = 0.183 x 17.46 = 3.195%� หาปริมาณแรดนิจากอะลูมินา
Al2O3 เหลือ = 20.1-3.19 = 16.91แรดนิ Al2O3. 2SiO2. 2H2O
(102) (120.2) (36) = 258.1Al2O3 1 สวน มาจากแรดนิ 258.1/102 = 2.53 สวนดงันั้น Al2O3 16.91% แสดงวาในดนิมีแรดนิ = 16.91 x 2.53 = 42.78%
� หาปริมาณ SiO2 ในดินและ SiO2 อิสระ แรดนิ 1 สวน ประกอบดวย SiO2 = 120.2/258.1 = 0.466 สวน
ดงันั้น แรดิน 42.78% จะมีซิลิกา 42.78 x 0.466 = 19.94%ปริมาณ SiO2 ในรูป quartz = 65 - (19.94 + 11.31) = 33.75%
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 1616
� หาคา LOI แรดนิ 1 สวนมีน้ํา 36 / 258.1 = 0.140 สวน
ปริมาณแรดนิ 42.78% มีน้ํา 42.78 x 0.140 = 5.99%ปริมาณคาที่หายไปหลังเผา LOI = 8.39%หักคาโมเลกุลน้ําในสตูรดนิ = 5.99 %คงเหลือปริมาณ C และอินทรียสาร = 2.4%� เขียนสตูรสวนผสมของแรธาตใุนดนิ
แรดนิ 42.78%เฟลดสปาร 17.46%ควอทซ 33.75%เหล็ก 2.09%Ilmenite 0.91%MgCO3 0.46%CaCO3 0.61%อินทรียสาร 2.4%
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 1717
ก����������ก� ���ก� ���������������������������ก� � �!��"��ก����������ก� ���ก� ���������������������������ก� � �!��"��
� ตัวอยางเนื้อดินปอรซเลนเผาที่อุณหภูมิสูง 1300°c มีสวนผสมวัตถุดิบด ังนี้
kaolin 50%Potash feldspar 25%Quartz 25%
� เอา M.W. หารวัตถุดิบทุกตัว โมเลกุลของ kaolin = 50/258 = 0.1938โมเลกุลของ potash feldspar = 25 / 556 = 0.0450โมเลกุลของ quartz = 25/60 = 0.416
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 1818
นําคาที่คํานวณไดของวัตถุดิบแตละชนิดนําคาที่คํานวณไดของวัตถุดิบแตละชนิด มากระจายแลวรวมมากระจายแลวรวมคาน้ําหนักทุกตัวคาน้ําหนักทุกตัว
6.9766.97664.4664.4624.3624.364.234.23OxideOxide
0.3876 x 0.3876 x 1818
1.0743 x 601.0743 x 600.2388 x 0.2388 x 102102
0.045 x 940.045 x 94Oxide x M.W.Oxide x M.W.
--0.41670.4167----0.4467 SiO0.4467 SiO22
--0.27000.27000.0450.0450.0450.0450.0450.045KK22O.AlO.Al22OO33.6SiO.6SiO22
0.38760.38760.38760.38760.19380.1938--0.1938 0.1938 AlAl22OO33.2SiO.2SiO22.2H.2H22OO
HH22OOSiOSiO22AlAl22OO33KK22OOวัตถดุบิวัตถดุบิ
Total = 93.05 g• หาอัตราสวนรอยละโดยน้ําหนัก
K2O = 4.23 x 100 / 93.05 = 4.55%Al2O3 = 24.36 x 100 / 93.05 = 26.18%SiO2 = 64.46 x 100 / 93.05 = 69.27%
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 1919
���� ���� 3.23.2 ลักษณะเฉพาะของดินแหลงตางๆที่จะนํามาใชเปนเนือ้ดินปนที่จะสราลักษณะเฉพาะของดินแหลงตางๆที่จะนํามาใชเปนเนือ้ดินปนที่จะสรางขึ้นใหมงขึ้นใหม
���!�������� ���!������
�������� A �������� B ���"�� A ��#$��%�A ��#$��%�B#����& ���"�� B
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 2020
���� ���� 3.33.3 ลักษณะเฉพาะของเนือ้ดินปนลักษณะเฉพาะของเนือ้ดินปนมาตราฐานมาตราฐานเดิมเดิม�������� A �������� B ���"�� A ��#$��%�A #����&
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 21212.7--2.7CEC (meq.MB/100g.)
8871553422157
6421---
27181141--
5549422921157
����������% < 20 µµµµm
< 10 µµµµm< 5 µµµµm< 2 µµµµm< 1 µµµµm< 0.5 µµµµm< 0.2 µµµµm
39.531.45.00.9
-8.8--
-13.9
--
39.58.75.00.9
% clayquartzmicaOrganic
65.922.40.480.820.190.100.502.497.02
8.8--------
27.34.8
0.09-
0.140.050.062.390.45
29.717.60.390.820.050.050.440.106.57
SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLOI
99.88.8435.2255.72% wt
����������������������������� B����������� !���"ก��������$
���� ���� 3.43.4 ลักษณะเฉพาะของเนื้อดินปนเมื่อมีการแทนที่หินฟนมาลักษณะเฉพาะของเนื้อดินปนเมื่อมีการแทนที่หินฟนมา
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 2222
���� ���� 33 ลักษณะเฉพาะของเนื้อดินปนเมื่อมกีารแทนที่หินฟนมาลักษณะเฉพาะของเนื้อดินปนเมื่อมกีารแทนที่หินฟนมา
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 2323
���� ���� 44 แสดงการปรับปรุงและลักษณะเฉพาะทีข่องเนื้อดินปนที่สรางใหมแสดงการปรับปรุงและลักษณะเฉพาะทีข่องเนื้อดินปนที่สรางใหม
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 24242.7230.84.531.4441.23.0722.766.599.74��%��
0.210.10.40.51.00.030.51.12.008) �&��������$'!A �(�)��(�)�� � CEC
2.5220.74.130.9440.23.0422.26597.74��%��
----+6.8---+6.8+6.87)�(�)�������
2.5220.74.124.1440.23.0422.258.290.94��%��
----13.94-2.644.827.335.226)�&�����������
2.5220.74.110.240.20.4017.430.955.72��%��
0.22--0.64.4-1.82.65.005)�&�������! B
2.3200.74.19.635.80.415.628.350.72��%��
-0.4-2-0.1-0.1-1.4-2.7-0.06-1.3-2.9-5.004)%�������$'! A
2.7220.84.21138.50.4616.931.255.72��%��
-0.1-1-0.1-0.5-0.7-1.2-0.05-0.7-1.7-2.683)%�������$'! B
2.8230.94.711.739.70.5117.632.958.4��%��
0.710--3.024.00.059.514.127.072)�&�������! B
2.1130.94.78.715.70.468.118.831.33��%��
-0.6-8--0.3--23.8-0.03-9.5-10.9-24.391) %������! A
2.7210.95.08.739.50.5417.629.755.72���
Org.micaQuartzclayKNaOAl2O3SiO2
CEC< 1µµµµm
� !���"ก�����*� � !���"ก��������$�����+�$),-�ก������
���� 3.5
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 2525
���� ���� 55 สวนผสมวัตถดุบิและลักษณะเฉพาะของเนื้อดินปนที่สรางขึ้นใหมสวนผสมวัตถดุบิและลักษณะเฉพาะของเนื้อดินปนที่สรางขึ้นใหม
WhitewaresWhitewares body composition IIIbody composition III 2626
���!���%�������!���%����� ��+,���� $-��������� ��ก���� �������� ��, SiO2 68.2%, Al2O3 24.6%, K2O 1.8% , Na2O 1.8%�%��ก./ก0�����������1��"� ���!���� ���!����������+� potash feldspar, Soda-
feldspar, Kaolin, Flint ก�����% �,����ก2���ก��"� ��ก34�&�+�
SiO2= 60Al2O3 = 102K2O = 94Na2O = 62H2O = 18
Fe2O3 = 160TiO2 = 80MgO = 40CaO = 56