Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65

Статья опубликована в рамках: LI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 10 апреля 2017 г.)

Наука: Химия

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Бекенова Ж.Е. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗЛИЧИЙ МЕЖДУ ОБРАЗЦАМИ СОВРЕМЕННОЙ И ДРЕВНЕЙ КЕРАМИКИ МЕТОДОМ РЕНТГЕНОФАЗОВОГО АНАЛИЗА // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 4(50). URL: https://sibac.info/archive/nature/4(50).pdf (дата обращения: 22.09.2021)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 12 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗЛИЧИЙ МЕЖДУ ОБРАЗЦАМИ СОВРЕМЕННОЙ И ДРЕВНЕЙ КЕРАМИКИ МЕТОДОМ РЕНТГЕНОФАЗОВОГО АНАЛИЗА

Бекенова Жанна Еркенқызы

студент, кафедра строительства и машиностроения ЮКГУ им. М. Ауезова,

Казахстан, г. Шымкент

Научный руководитель Джолдасова Шолпан Аштаровна

канд. хим. наук, доцент кафедры химии ЮКГУ им. М. Ауезова,

Казахстан, г. Шымкент

Научный руководитель Адиходжаева Карашаш Бижановна

канд. фармацевт. наук, доцент кафедры химии ЮКГУ им. М. Ауезова,

Казахстан, г. Шымкент

Целью научно-исследовательской работы является изучение фазового состава образца древней керамики из раскопок городища Шымкент и сравнение его с образцами современной керамики, представленными напольной керамической плиткой местного производства. Метод исследования - рентгенофазовый анализ (далее РФА).

Керамика - изделия из неорганических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением. В древности керамика использовалась как посуда из глины или из смесей её с другими материалами. В настоящее время применение керамики активно в сфере строительства, промышленности (машиностроение, приборостроение, авиационная промышленность и др.), искусстве, медицине и науке. А в XX веке были созданы новые керамические материалы для использования в полупроводниковой индустрии и т.д. Современные высокотемпературные сверхпроводящие материалы также являются керамикой [1].

Керамика является твердым материалом, прочность которого в 10 раз больше прочности изделий из цемента или железобетона. В зависимости от строения различают тонкую керамику (черепок стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основные виды тонкой керамики — фарфор, полуфарфор, каменная керамика, фаянс, майолика. Основ-ной вид грубой керамики — гончарная керамика. Кроме того, различают кера-мику карбидную (карбид вольфрама, карбид кремния), алюмооксидную, цир-кониевую (на основе ZrO2), нитридную (на основе AlN) и пр.[2]

Исследуемые образцы: №259-напольная плитка современного типа, №360 и №361-фрагменты керамики, найденные на раскопках городища Шымкент в 2005 году по программе "Культурное наследие". В рамках государственной программы археологический отряд Южно-Казахстанского государственного университета им. М. Ауезова в 2006 году продолжил раскопки городища Шымкент. При вскрытии рыхлых оплывов и завалов стен, заполнявших раскоп, был получен мелко фрагментированный и разновременный керамический материал. На уровне самих полов вскрытых помещений было найдено очень небольшое количество невыразительных фрагментов керамики второй половины XIX вв., отдельные железные фрагменты и редкие фрагменты фабричного стекла второй половины XIX в - начало XX в. Таким образом, эти находки повторяют и дополняют материалы, происходящие из ранее нами выделенных средневековых и позднесредневековых керамических комплексов городища Шымкент [3]

В области изучения технологии древнего керамического производства в настоящее время используется различное множество методов исследований [4], которые характеризуются различными подходами и методами изучения керамики, слабой разработанностью экспериментальных методов, позволяющих извлекать из керамики необходимую системную информацию. Метод, с помощью которого проводился РФА - метод порошка. Для исследования были использованы три образца керамики, два из которых образцы древней керамики. На первом этапе определяется фазовый состав керамических образцов с помощью дифрактометра "ДРОН3". Дифрактометр применяется для разрешения различных задач рентгеновского структурного анализа.[5]

Для получения дифракционных спектров рентгеновского излучения размеры частиц порошка должны быть соизмеримы с длиной волны рентгеновского излучения. Для получения нужной фракции порошка, образцы измельчаются в фарфоровой ступке. Чтобы получить так называемую таблетку исследуемого образца, в порошок добавляется спирт и позже смесь прессуется. Получаемую таблетку помещаем на предметный столик дифрактометра и проводим исследовательскую работу.

Для снятия РФА были взяты образцы: №259-напольная плитка современного типа, №360 и №361-фрагменты керамики, найденные на раскопках городища Шымкент в 2005 году по программе "Культурное наследие".

После получения дифракционных спектров проводится расшифровка. Для расшифровки использовалась рентгенометрическая картотека ASTM (American Society for Testing Materials), в которой собраны данные о более чем 50.000 веществ.[6]

Фазовый состав всех трех образцов представлен муллитом (3Al2O3*2SiO2). Наличие на рентгенограммах дифракционных линий соответствующих тридимиту (SiO2) характерны для данного вещества.  В образцах №360 и №361, то есть в древней керамике присутствуют рентгеновские линии полевого шпата и кальцита (CaCO3).

Данные выводы говорят о том, что обжиг древней керамики проводился при низких температурах, то есть от 550о и 850о по Цельсию. В свою очередь обжиг современной керамики проходит при температуре выше 900о по Цельсию. При температуре выше 850о по Цельсию кристаллические фазы, присутствующие в древней керамике, то есть полевой шпат и кальцит разлагается.

Ни одна составляющая керамики не является токсичной и опасной для здоровья человека и окружающей среды. Благодаря данной исследовательской работе можно сделать вывод, что рецептура изготовления керамики в нашем регионе по сей день аналогична древней рецептуре. Отличие состоит лишь в изменении температуры обжига керамического изделия и, как следствие, изменения фазового состава разложением полевого шпата и кальцита при высокой температуре.

 

Рисунок 1. Дифракционные спектры керамики древнего типа

 

Рисунок 2. Дифракционные спектры керамики древнего типа

 

Рисунок 3. Дифракционные спектры напольной плитки современного типа

 

Список литературы:

  1. Васильев В.К., Нахмансон М.С. Качественный ренгенофазовый анализ.-M.: 1986.
  2. Википедия, свободная энциклопедия. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B0  (дата обращения 17.01.2017)
  3. Государственная программа - Национальный проект "Культурное наследие"- URL:  http://www.madenimura.kz/ (дата обращения 25.01.2017)
  4. Денисов Д. Ю., Абдрахимов В. З., Абдрахимова Е. С. Исследование фазового состава керамического кирпича на основе легкоплавкой глины и отходов производств при различных температурах обжига.//  Башкирский химический журнал – 2009. - T. 16, № 3.- C.42-47.
  5. Рентгенометрическая картотека ASTM (American Society for Testing Materials) оснащенная ключом
  6. Химическая технология керамики: учеб.пособие для вузов/под ред.проф. И.Я.Гузмана – М.: ООО РИФ «Стройматериалы», 2003.- 496с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 12 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом