Điểm khác nhau giữa chất silic và chất sắt (III) oxit

Silic là nguyên tố rất có ích, là cực kỳ cần thiết trong nhiều ngành công nghiệp. Điôxít silic trong dạng cát và đất sét là thành phần quan trọng trong chế tạo bê tông và gạch cũng như trong sản xuất xi măng Portland. Silic là nguyên tố rất quan trọng cho thực vật và động vật. Silica dạng nhị nguyên tử phân lập từ nước để tạo ra lớp vỏ bảo vệ tế bào. Các ứng dụng khác có: Gốm/men sứ - Là vật liệu chịu lửa sử dụng trong sản xuất các vật liệu chịu lửa và các silicat của nó được sử dụng trong sản xuất men sứ và đồ gốm. Thép - Silic là thành phần quan trọng trong một số loại thép. Đồng thau - Phần lớn đồng thau được sản xuất có chứa hợp kim của đồng với silic. Thủy tinh - Silica từ cát là thành phần cơ bản của thủy tinh. Thủy tinh có thể sản xuất thành nhiều chủng loại đồ vật với những thuộc tính lý học khác nhau. Silica được sử dụng như vật liệu cơ bản trong sản xuất kính cửa sổ, đồ chứa (chai lọ), và sứ cách điện cũng như nhiều đồ vật có ích khác. Giấy nhám - Cacbua silic là một trong những vật liệu mài mòn quan trọng nhất. Vật liệu bán dẫn - Silic siêu tinh khiết có thể trộn thêm asen, bo, gali hay phốtpho để làm silic dẫn điện tốt hơn trong các transistor, pin mặt trời hay các thiết bị bán dẫn khác được sử dụng trong công nghiệp điện tử và các ứng dụng kỹ thuật cao (hi-tech) khác. Trong các photonic - Silic được sử dụng trong các laser để sản xuất ánh sáng đơn sắc có bước sóng 456 nm. Vật liệu y tế - Silicon là hợp chất dẻo chứa các liên kết silic-ôxy và silic-cacbon; chúng được sử dụng trong các ứng dụng như nâng ngực nhân tạo và lăng kính tiếp giáp (kính úp tròng). LCD và pin mặt trời - Silic ngậm nước vô định hình có hứa hẹn trong các ứng dụng như điện tử chẳng hạn chế tạo màn hình tinh thể lỏng (LCD) với giá thành thấp và màn rộng. Nó cũng được sử dụng để chế tạo pin mặt trời. Xây dựng - Silica là thành phần quan trọng nhất trong gạch vì tính hoạt hóa thấp của nó. Ngoài ra nó còn là một thành phần của xi măng.

Các hợp chất sắt là các chất tạo màu phổ biến nhất trong ngành gốm. Sắt có thể biểu hiện khác biệt tùy thuộc môi trường lò, nhiệt độ nung, thời gian nung và tùy theo thành phần hoá học của men. Do đó có thể nói nó là một trong những nguyên liệu lý thú nhất. Trong môi trường nung khử, Fe2O3 dễ dàng bị khử (do cacbon hay các hợp chất lưu huỳnh trong nguyên liệu, trong môi trường lò) thành FeO và trở thành chất chảy. Nếu muốn giữ được sắt(III) oxit, từ 700–900 °C, môi trường nung phải là oxy hoá. Trong môi trường nung oxy hoá, nó vẫn là Fe2O3 và cho màu men từ hổ phách (amber) đến vàng nếu hàm lượng tối đa trong men là 4% (rõ rệt hơn nếu men có chì oxit và canxi oxit), cho men màu da rám nắng (tan) nếu hàm lượng khoảng 6% và cho màu nâu nếu hàm lượng Fe2O3 cao hơn. Màu đỏ của sắt(III) oxit có thể biến đổi trên một khoảng rộng trong khoảng nhiệt độ nung thấp dưới 1050 ⁰C. Nếu nung thấp thì có màu cam sáng. Nhiệt độ tăng màu sẽ chuyển sang đỏ sáng rồi đỏ sậm và cuối cùng là nâu. Chuyển biến từ đỏ sang nâu xảy ra đột ngột trên một khoảng nhiệt độ hẹp, cần lưu ý. Hầu hết các loại men sẽ có độ hoà tan sắt(III) oxit khi nung chảy cao hơn khi ở trạng thái rắn do đó sẽ có sắt oxit kết tinh trong men khi làm nguội, môi trường oxy hoá hay khử. Men có hàm lượng chất chảy cao, điểm nóng chảy thấp sẽ hoà tan được nhiều sắt hơn. Kẽm làm xấu màu của sắt. Titan và rutile với sắt có thể tạo hiệu quả đốm hay vệt màu rất đẹp. Trong men khử (reduction glaze) có Fe2O3, men sẽ có màu từ turquoise đến apple green (khi men có hàm lượng soda cao, có bo oxit). Trong men canxia, Fe2O3 có khuynh hướng cho màu vàng. Trong men kiềm cho màu từ vàng rơm (straw yellow) đến vàng nâu (yellow brown). Men chì nung thấp, men kali và natri có màu đỏ khi thêm Fe2O3 (không có sự hiện diện của bari). Fe3O4 (oxit sắt từ) là hỗn hợp của Fe2O3 và FeO, kết quả của phản ứng chuyển đổi không hoàn toàn hay có thể là dạng khoáng vật kết tinh tự nhiên, cho màu nâu. Dạng sau dùng để tạo đốm nâu li ti (specking) trong men. Ngoài chức năng tạo màu, thêm Fe2O3 vào men giúp giảm rạn men (nếu hàm lượng sử dụng dưới 2%). Tham khảo