ธาตุและสารประกอบในโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เป็นอะไรแบบไหนบ้าง ต้องรู้หากบ้านใครติดอุสาหกรรมแล้วอยากรู้ว่าอุตสาหกรรมใช้ธาตุและสารประกอบอะไรบ้างจะปลอดภัยหรืออัตรายไหม

อุตสาหกรรมแร่

แร่ คือ ธาตุหรือสารประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ โดยกระบวนการทางธรณีวิทยาภายในโลกและที่ผิวโลก  มีองค์ประกอบเป็นช่วง  มีโครงสร้างและองค์ประกอบเฉพาะตัว  ส่วนสินแร่ คือ กลุ่มของแร่ต่าง ๆ ที่มีปริมาณมากพอในเชิงเศรษฐกิจ  ซึ่งสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการหลอมเหลวหรือถลุง เพื่อให้ได้โลหะ  แร่หลักชนิดต่าง ๆ จำแนกตามองค์ประกอบทางเคมี

  • แร่ประกอบหิน  หมายถึง แร่ที่เป็นส่วนประกอบของหิน เช่น หินแกรนิตประกอบด้วยแร่ควอตซ์ แร่เฟลด์สปาร์และแร่ไมกา  หินปูนประกอบด้วยแร่แคลไซต์ซึ่งจะกระจายแทรกตัวอยู่ในเนื้อหินและแยกออกมาใช้ประโยชน์ได้ยาก  จึงต้องนำหินเหล่านั้นมาใช้โดยตรง เช่น นำมาใช้ในกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์ อุตสาหกรรมก่อสร้าง  นำหินแกรนิตหรือหินอ่อนในรูปของแผ่นหินมาใช้สำหรับปูพื้นหรือการก่อสร้าง
  • แร่เศรษฐกิจ  หมายถึง แร่ที่มีค่าทางเศรษฐกิจและมีปริมาณมากพอที่จะนำมาใช้ประโยชน์ในทางอุตสาหกรรม โดยอาจแบ่งเป็นกลุ่มได้ตามตาราง  หรืออาจแบ่งเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ แร่โลหะและแร่อโลหะ  ตัวอย่างแร่เศรษฐกิจที่สำคัญของไทย เช่น หินปูน ยิปซัม สังกะสี เหล็ก ดีบุก ตะกั่ว หินอ่อน ทรายแก้ว เฟลด์มปาร์ ดินขาว ฟลูออไรต์ โพแทซและรัตนชาติ  รวมทั้งแร่อโลหะที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง เช่น ถ่านหิน หินน้ำมันและแก๊สธรรมชาติ โดยประเทศไทยผลิตแร่ได้มากกว่า 40 ชนิด ทั้งการผลิตเพื่อส่งออกและเพื่อรองรับอุตสาหกรรมภายในประเทศ

ทองแดง

แร่ทองแดงพบที่ จ.เลย หนองคาย ขอนแก่น นครราชสีมา ตาก อุตรดิตถ์ แพร่ น่าน ลำปาง ลำพูน เพชรบูรณ์ ลพบุรี ฉะเชิงเทรา และกาญจนบุรี แต่ยังไม่มีการผลิต   แร่ทองแดงส่วนใหญ่มีทองแดงเป็นส่วนประกอบปริมาณไม่มาก  แร่ทองแดงที่สำคัญคือ แร่คาลโคโพไรต์ ( CuFeS2 )  ทองแดงเป็นโลหะที่มีความสำคัญและใช้มากในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์  อุปกรณ์ตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศ  อุปกรณ์เกี่ยวกับรถยนต์  อาวุธ เปรียญกษาปณ์ ฯลฯ  และยังเป็นส่วนปรกอบสำคัญในโลหะผสมหลายชนิด เช่น  ทองเหลือง บรอนซ์  โลหะผสมทองแดงนิกเกิลใช้ทำท่อในระบบกลั่น อุปกรณ์ภายในเรือเดินทะเล  โลหะผสมทองแดง นิกเกิล และสังกะสี ( เรียกว่าเงินนิกเกิลหรือเงินเยอรมัน ) ใช้ทำเครื่องใช้ เช่น ส้อม มีด เครื่องมือแพทย์   นอกจากนี้  แร่ทองแดงที่มีลวดลายสวยงาม เช่น มาลาไคต์ อะซูไรต์ และคริโซคอลลา สามารถนำมาทำเครื่องประดับได้อีกด้วย

สังกะสีและแคดเมียม

  • แร่สังกะสีที่พบมากที่สุดคือ แร่สฟาเลอไรด์( ZnS ) เมื่อนำมาถลุงแล้วจะอยู่ในรูปของของเหลวไม่บริสุทธิ์ ในประเทศไทยพบแร่สังกะสีในหลายจังหวัด เช่น ลำปาง แพร่ แต่สำหรับที่ตากเป็นแร่สังกะสีชนิดซิลิเกต คาร์บอเนตและออกไซด์ ซึ่งจะมีลำดับวิธีการถลุงแร่แตกต่างกันออกไป  ปัจจุบันมีการใช้โลหะสังกะสีอย่างกว้างขวาง โดยใช้เป็นสารเคลือบเหล็กกล้า ใช้ผสมกับทองแดงเกิดเป็นทองเหลืองเพื่อใช้ขึ้นรูปหรือหล่อมผลิตภัณฑ์ต่างๆ นอกจากนี้สารประกอบออกไซด์ของสังกะสียังนำมาใช้ในอุตสาหกรรมยาง สี เซรามิกส์ ยา เครื่องสำอาง และอาหารสัตว์
  • โลหะแคดเมียมใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมการผลิตเซลล์นิกเกิล-แคดเมียม ทำสีในอุตสาหกรรมพลาสติก เซรามิกส์ ทำโลหะผสม และใช้โลหะแคดเมียมเคลือบเหล็กกล้า ทองแดง และโลหะอื่นๆเพื่อป้องกันการผุกร่อน

649929f5f

 ดีบุก

แร่ดีบุกที่พบส่วนใหญ่ พบในรูปของ แร่แคสซิเทอร์ไรต์ (SnO2)

คุณสมบัติของดีบุก

  • ทนต่อการกัดกร่อน
  • ไม่เป็นสนิม
  • ไม่เป็นพิษต่อร่างกาย
  • ผสมเป็นเนื้อเดียวกับโลหะอื่นได้ดี

ประโยชน์ของดีบุก

  • ใช้เคลือบโลหะ ทำภาชนะบรรจุอาหาร
  • ทำโลหะผสม เช่น  ดีบุก ผสม ทองแดง เป็น ทองสัมฤทธิ์/ทองบรอนซ์,  ดีบุก ผสม ทองแดงและพลวง เป็น โลหะพิวเตอร์,  ดีบุก ผสม ตะกั่ว เป็น ตะกั่วบัดกรี

ทังสเตน

ทังสเตนส่วนใหญ่พบร่วมกับแร่ดีบุก สินแร่ของโลหะทังสเตนที่พบในประเทศมี 2 ชนิด คือ วุลแฟรไมต์ (Fe,Mn)WO4 และซีไลต์ CaWO4  ทังสเตนเป็นโลหะสีเทาเงิน มีจุดหลอมเหลวและความหนาแน่นสูง เป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดี มีสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวต่ำ เมื่อผสมกับคาร์บอนจะมีความแข็งมาก โลหะทังสเตนใช้ทำไส้และขั้วหลอดไฟฟ้า ชิ้นส่วนบริเวณผิวสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ทำฉากป้องกันความร้อนและรังสีในอุปกรณ์ต่างๆ  ผสมกับเหล็กจะได้เหล็กกล้าที่มีความแข็งมาก สำหรับใช้ทำเกราะในยานพาหนะ อาวุธสงคราม ทำมีด มีดโกน ตะไบ ใบเลื่อย ผสมกับคาร์บอน นิกเกิลและโคบอลต์จะมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ จึงใช้ทำวัตถุสำหรับตัดเหล็กกล้า สารประกอบเรืองแสงของทังสเตนนำมาใช้เป็นสีเขียวและสีเหลืองในการย้อมไหม ตกแต่งแก้วและเครื่องปั้นดินเผา

แร่พลวง(antimony ore)

หนังสือธรณีวิทยาประเทศไทย (กรมทรัพยากรธรณี,2544) กล่าวว่า แร่พลวงส่วนใหญ่ที่พบเป็นแร่พลวงซัลไฟด์ คือ แร่สติบไนต์ (stibnite สูตรเคมี Sb2S3) หรือที่เรียกว่า “พลวงเงิน” และแร่พลวงไฮดรอกไซด์ คือแร่สติบิโคไนต์ (stibiconite สูตรเคมี Sb2O4H2O) หรือที่เรียกว่า “พลวงทอง”
แร่พลวงเงิน รูปผลึกระบบออโทรอมบิก (orthorhombic system) มักพบเป็นแท่งเรียวคล้ายเข็ม เกาะรวมกันเป็นกระจุกโดยมีปลายข้างหนึ่งอยู่รวมกัน คล้ายรัศมีดาว หรือเป็นแผ่นแบบใบมีดซ้อนกัน หรืออาจจะอยู่ในลักษณะเกาะกันเป็นก้อนก็ได้ สีภายนอกและสีผงละเอียดเป็นสีเดียวกัน คือ สีเทาตะกั่วถึงสีดำ ทึบแสง วาวแบบโลหะ ความแข็ง 2.0 ส่วนแร่พลวงทองเป็นแร่ที่แปรสภาพมาจากพลวงเงิน มักพบในลักษณะที่แร่ผ่านการผุมาแล้ว มีสีออกไปทางสีอ่อน น้ำตาลอ่อน หรือขาวคล้ำ ลักษณะคล้ายหินผุ แต่ยังคงมีรูปร่างของแร่เดิม

แทนทาลัมและไนโอเบียม

แทนทาลัมและไนโอเบียมเกิดอยู่ร่วมกันในสินแร่แทนทาไลต์โคลัมไบต์ (Fe,Mn) (Ta,Nb)O)  ซึ่งพบในตะกรันจากการถลุงแร่ดีบุก  ประเทศไทยมีการผลิตผงแทนทาลัมเพนตะออกไซด์ (TaO) และไนโอเบียมเพนตะออกไซด์ (NbO) จากตะกรันดีบุก  โดยนำตะกรันดีบุกมาบดให้ละเอียด  แล้วละลายด้วยสารละลายผสมของกรดไฮโดรฟลูออริกกับกรดซัลฟิวริก  แล้วเติมเมทิลไอโซบิวทิลคีโตนลงไป  สารประกอบของแทนลาลัมและไนโอเบียมจะละลายอยู่ในชั้นของเมทิลไอโซบิวทิลคีโตน  จากนั้นแยกชั้นของเมทิลไอโซบิวทิลคีโตนออกมา   แล้วเติมกรดซัลฟิวริกเจือจางลงไป  ไนโอเบียมจะละลายอยู่ในชั้นของกรด  เมื่อแยกชั้นของสารละลายกรดออกและทำสารละลายให้เป็นกลาง  ด้วยสารละลายแอมโมเนีย  จะได้ตะกอน  เมื่อนำไปเผาจะได้ NbO เกิดขึ้น  ส่วนแทนทาลัมที่ละลายอยู่ในชั้นของเมทิลไอโซบิวทิลคีโตน แยกออกได้โดยการผ่านไอน้ำเข้าไป  จะได้แทนทาลัมละลายอยู่ในชั้นของน้ำในรูปของสารประกอบ HTaF  เมื่อเติมสารละลายโพแทสเซียมคลอไรด์แล้วนำไปตกผลึก  จะได้สาร KTaF  ซึ่งนำไปใช้ประโยชน์ได้   แต่ถ้านำ HTaF   มาเติมสารละลายแอมโมเนียจนเกิดตะกอน  ซึ่งเมื่อนำตะกอนไปเผาจะได้ TaO เกิดขึ้น

แร่รัตนชาติ

แร่รัตนชาติเป็น “อโลหะ” ที่มีความสำคัญต่อเศรษฐกิจของประเทศไทยเป็นอย่างมาก เพราะเป็นสินค้าส่งออกที่ทำรายได้ให้มาก   โดยเฉพาะเพชรพลอยที่แปรรูปเป็นอัญมณีแล้ว สถาบันอัญมณีศาสตร์แห่งสหรัฐอเมริกาได้ให้  ความหมายของรัตนชาติหรืออัญมณีว่า“เป็นแร่และหรือสารประกอบอินทรีย์ที่นำมาใช้เป็นเครื่องประดับ”    มีสมบัติสำคัญคือ1. ความสวยงาม 2.ความคงทน 3.ความหายาก 4.ความนิยม และ 5. ความสามารถในการพกพา  ส่วนสารประกอบที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตและจัดเป็นรัตนชาติ ได้แก่ 1.ไข่มุก 2.ปะการัง 3.อำพัน นอกจากนี้สถาบันดังกล่าว  ยังแบ่ง อัญมณีออกเป็น 2 กลุ่มคือ 1.เพชร 2.พลอยหรือหินสี

บ่อพลอยที่เป็นแหล่งผลิตรัตนชาติที่สำคัญและเก่าแก่ของไทยอยู่ที่จังหวัดจันทบุรี  ตราด และกาญจนบุรี  ส่วนเพชรพบปนอยู่ในลานแร่ดีบุกที่จังหวัดภูเก็ตและพังงา แต่ปริมาณน้อยและคุณภาพต่ำมาก  แร่รัตนชาติ ที่มีชื่อเสียงของไทย ได้แก่ ทับทิมสยาม  ไพลินหรือแซปไฟร์สีน้ำเงิน บุษราคัม

ทับทิมสยามและไพลินเป็นพลอยในตระกูลแร่ คอรันดัม มีส่วนประกอบหลักเป็น อะลูมิเนียมออกไซด์  โดย มี Al ร้อยละ52.9 และ O ร้อยละ 47.1 โดยมวล   การที่พลอยตระกูลคอรันดัมมีสีแตกต่างกันเนื่องจากมีธาตุอื่นเป็นมลทิน เช่น ถ้ามี Cr จะทำให้เนื้อพลอยมีสีชมพูจนถึงสีแดงเข้ม ซึ่งเรียกว่า “ทับทิม”

  • ถ้ามี Fe จะทำให้พลอยมีสีเขียวอ่อน สีเหลือง หรือสีน้ำตาล
  • ถ้ามีทั้ง Fe และ Ti ปนด้วยกัน จะทำให้พลอยมีสีน้ำเงินอ่อนถึงสีน้ำเงินเข้ม เรียก “ไพลิน”
  • ถ้ามีแร่รูไทล์ ปนอยู่ จะทำให้พลอยมีลายเส้นเหลือบๆ หรือ รูปดาว เรียกว่า “พลอยสาแหรกหรือพลอยสตาร์”

การตรวจสอบเพชรและพลอยเพื่อจำแนกชนิดหรือเพื่อพิสูจน์ว่า เป็นของแท้หรือเทียม จะใช้เครื่องมือและวิธีการเฉพาะ เพื่อตรวจสอบสมบัติที่ปรากฏ เช่น ความแข็ง  ความถ่วงจำเพาะ รูปลักษณะของผลึกที่เกิดตามธรรมชาติ เป็นต้น ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะของรัตนชาติแต่ละชนิด

การเผาพลอย

  • การเผาพลอยหรือการหุงพลอย คือ การทำให้พลอยมีสีสันสวยงามยิ่งขึ้น โดยการนำพลอยมาให้ความร้อนในช่วงอุณหภูมิและภาวะที่เหมาะสม จนธาตุต่างๆในเนื้อพลอยใสขึ้นและมีสีเปลี่ยนไปถาวร
  • การย้อมเคลือบสี คือการเผาพลอยรวมกับสารเคมีบางชนิด ทำให้พลอยมีสีสันสวยงามขึ้น สารเคมีที่ใช้จะมีส่วนผสมของธาตุมลทินที่ทำให้พลอยชนิดนั้นเกิดสีตามธรรมชาติ แต่จะแตกต่างกับการเผาพลอยตรงที่ สีที่เกิดขึ้นสามารถอยู่ได้เพียงชั่วคราวเท่านั้น
  • การอาบรังสี คือการนำพลอยไปอาบรังสีแกมมาจากโคบอลต์-60 ทำให้สีเปลี่ยนแปลง

ปัจจุบันมีการนิยมทำเพชรเทียมกันมากขึ้นเนื่องจากเพชรธรรมชาติหายากและมีราคาแพง โดยเพชรเทียมที่ได้รับความนิยาสูงสุดคือ เพชรรัสเซีย หรือคิวบิกเซอร์โคเนีย เพชรเทียมมีการกระจายแสงสูงกว่าเพชรธรรมชาติจึงทำให้เป็นประกายแวววาว และมีความถ่วงจำเพาะสูงกว่าเพชรธรรมชาติมาก ในการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มีการนำแผ่นฟิล์มเพชรบางๆซึ่งได้จากการทำเพชรสังเคราะห์ โดยการเผาแก๊สมีเทนหรืออะเซติลีนสลายพันธะได้อะตอมของคาร์บอนเกาะติดบนแผ่นฟิล์มซิลิคอน เป็นแผ่นเพชรช่วยถ่ายเทความร้อนออกจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์

649929f5f

อุตสาหกรรมเซรามิกส์

ในสมัยก่อน เซรามิกส์หมายถึงศิลปะที่เกี่ยวข้องกับเครื่องปั้นดินเผา เนื่องจากคำว่า “เซรามิกส์” มีรากศัพท์มาจากภาษากรีกว่า “เครามอส” ซึ่งหมายถึงวัสดุที่ผ่านการเผาปัจจุบันนี้ เซรามิกส์ หมายถึง ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัตถุดิบในธรรมชาติ เช่น ดิน หิน ทราย และแร่ธาตุต่างๆ นำมาผสมกัน แล้วทำเป็นสิ่งประดิษฐ์ หลังจากนั้นจึงนำไปเผาเพื่อเปลี่ยนเนื้อวัตถุให้แข็งแรง สามารถคงรูปอยู่ได้อุตสาหกรรมเซรามิกส์เป็นอุตสาหกรรมที่มีความสำคัญต่อเศรษฐกิจของประเทศ รวมทั้งเป็นอุตสาหกรรมพื้นฐานรองรับอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกหลายอย่าง เช่น วัสดุทนไฟเป็นวัสดุพื้นฐานของอุตสหกรรมถลุงและผลิตโลหะ ซีเมนต์เป็นวัสดุสำคัญของงานการก่อสร้างและสถาปัตยกรรม เป็นต้น

กระบวนการผลิตเซรามิกส์มีขั้นตอน ดังนี้

  1. การเตรียมวัตถุดิบ
  2. การขึ้นรูป
  3. การตากแห้ง
  4. การเผาดิบ
  5. การเคลือบ
  6. การเผาเคลือบ

นอกจากนี้ อาจมีการตกแต่งให้สวยงามโดยการเขียนลวดลายด้วยสีหรือการติดรูปลอก สามารถทำได้ทั้งก่อนและหลังเคลือบ

 การเตรียมวัตถุดิบ

วัตถุดิบอาจแบ่งเป็น

  1. วัตถุดิบหลัก เช่น ดิน เฟลด์สปาร์ ควอตซ์
  2. วัตถุดิบอื่นๆ เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพสูงขึ้น เช่น ดิกไคต์ โดโลไมต์ เป็นต้น
  • ดิน เป็นวัตถุดิบสำคัญที่ใช้ในการผลิตเซรามิกส์หลายประเภท โดยเฉพาะที่ใช้เป็นภาชนะรองรับอาหาร เครื่องสุขภัณฑ์ กระเบื้อง องค์ประกอบที่สำคัญของดิน คือ SiO2, Al2O3, Fe2O3 CaO MgO K2O และ Na2O ซึ่งดินจากที่ต่างกันจะมีองค์ประกอบในสัดส่วนที่ต่างกันแบ่งดินตามลักษณะทางกายภาพ จะแบ่งได้ดังนี้

        – ดินขาว เป็นวัตถุดิบที่สำคัญ ดินขาวบริสุทธิ์ มีสูตรเคมีเป็น Al2O3 (2SiO2.2H2O) ในประเทศไทยพบดินขาวในลักษณะที่เป็นสีขาวหรือสีอ่อนทั้งในสภาพที่ยังไม่ได้เผาและหลังเผา เช่น ที่จังหวัดลำปาง อุตรดิตถ์ ปราจีนบุรี ระนอง สุราษฎร์ธานี นครศรีธรรมรา
        – ดินเหนียว มีสีขาวคล้ำจนถึงดำสนิท เนื้อละเอียด เหนียวและแข็งแรงทนทานกว่าดินขาว พบมากที่ ลำปาง เชียงใหม่ ปราจีนบุรี สุราษฎร์ธานีเมื่อนำดินเหนียวผสมกับดินขาว จะทำให้เนื้อดินแน่น และเนียนมากขึ้น สะดวกในการขึ้นรูปและทำเป็นผลิตภัณฑ์

  • เฟลด์สปาร์ (หินฟันม้า) เป็นสารประกอบอะลูมิโนซิลิเกตของธาตุหมู่ I และ II ส่วนใหญ่มีองค์ประกอบคงที่ ทำหน้าที่ช่วยให้เกิดการหลอมเหลวที่อุณหภูมิต่ำ ส่งเสริมให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นเนื้อแก้ว ทำให้เกิดความโปร่งใสโซดาเฟลด์สปาร์จะมี Na ในปริมาณมาก จะใช้เป็นส่วนประกอบในน้ำเคลือบและใช้ผสมในเนื้อดินโพแทชเฟลด์สปาร์ มี K ในปริมาณมาก จะใช้เป็นส่วนผสมในเนื้อดินปั้น
  • ควอตซ์ (หินเขี้ยวหนุมาน) องค์ประกอบคือ ซิลิกา ส่วนมากใสไม่มีสี ถ้ามีสิ่งเจือปนจะให้สีต่างๆ ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างของผลิตภัณฑ์เซรามิกส์ ช่วยให้เกิดความแข็งแรงไม่โค้งงอ ทำให้ผลิตภัณฑ์หดตัวน้อย
  • แร่โดโลไมต์ แร่หรือหินตะกอนที่ประกอบด้วย [CaMg(CO3)2] เป็นส่วนใหญ่ ลักษณะคล้ายหินปูน ผสมเล็กน้อยในเนื้อดิน ลดจุดหลอมเหลวของวัตถุดิบ และผสมในน้ำเคลือบ
  • สารประกอบออกไซด์
  • ดิกไคต์ องค์ประกอบเหมือนดิน แต่มีโครงสร้างผลึกต่างกัน อะลูมินาร้อยละ 28-32 โดยมวล จะเป็นหินแข็ง นำมาแกะสลักเป็นรูปต่างๆ ไว้ประดับตกแต่ง  อะลูมินาร้อยละ 11-28 โดยมวล ใช้ทำวัสดุทนไฟ ทำกระเบื้องปูพื้น  อะลูมินาร้อยละต่ำกว่าข้างต้น ใช้ทำปูนซีเมนต์ขาว

วัตถุดิบทุกชนิดที่ใช้ผลิตเซรามิกส์ จะต้องทำให้บริสุทธิ์และบดให้มีความละเอียดตามต้องการ จากนั้นจึงน้ำมาผสมกับน้ำและสารอื่นๆ ทำให้เนื้อดินอยู่ในสภาพที่เหมาะสมในการขึ้นรูป

การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์       

การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์เซรามิกส์มีหลายวิธีด้วยกัน ดังต่อไปนี้

  1. การเทแบบ โดยผสมดินกับน้ำจนได้ที่แล้วเทลงในแบบซึ่งมีรูปร่างต่างๆ ปล่อยไว้จนแข็งตัว จากนั้นจึงแกะแบบและตกแต่งผลิตภัณฑ์ให้เรียบร้อยการขึ้นรูปด้วยวิธีนี้ ใช้ในการผลิตแจกัน ขวด และเครื่องสุขภัณฑ์ต่างๆ
  2. การใช้แป้นหมุน จะปั้นได้เฉพาะภาชนะที่มีลักษณะกลม ทรงกลมหรือทรงกระบอก เช่น การปั้นไห โอ่ง อ่าง กระถาง แจกัน การปั้นต้องใช้ความชำนาญเป็นพิเศษจึงจะได้เป็นรูปทรงตามต้องการ
  3. การหลอมเหลว โดยหลอมเหลวเนื้อผลิตภัณฑ์ด้วยความร้อนแล้วเทลงในแบบโลหะหรือแบบทราย จากนั้นปล่อยให้เย็นตัวลง ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะมีเนื้อแน่นมากและทนต่อการกัดกร่อนสูง
  4. การอัดเนื้อดินผ่านหัวแบบ เป็นวิธีการขึ้นรูปที่นิยมใช้ในระบบอุตสาหกรรมเช่น การทำผลิตภัณฑ์วัสดุทนไฟ กระเบื้อง
  5. การอัดผงเนื้อดินลงในแบบโลหะ เป็นวิธีการขึ้นรูปที่นิยมใช้ในระบบอุตสาหกรรมเช่นเดียวกัน ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปเสร็จแล้ว ควรเก็บในที่ร่มให้เนื้อดินแห้งอย่างช้าๆ แล้วนำมาตกแต่งให้ผิวเรียบ จากนั้นจึงนำไปตากหรืออบที่อุณหภูมิประมาณ 40-60 องศาเซลเซียส

การเผาและเคลือบ

            การเผาครั้งแรก เรียกว่า เผาดิบ โดยเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้นอย่างช้าๆ เพื่อให้ผลิตภัณฑ์คงรูปไม่แตกชำรุด ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่หลังจากเผาดิบแล้วต้องเคลือบผิวเพื่อความสวยงามคงทน ป้องกันรอยขีดข่วน แต่บางชนิดไม่ต้องเคลือบ เช่น กระถางต้นไม้ อิฐ ไส้เครื่องกรองน้ำ เป็นต้น สารที่ใช้เคลือบ เป็นสารผสมระหว่างซิลิเกตกับสารช่วยหลอมละลาย มีลักษณะเหมือนแก้วบางๆ ฉาบติดอยู่บนผิวผลิตภัณฑ์ส่วนผสมของน้ำเคลือบ แบ่งตามสมบัติทางเคมีได้ 3 กลุ่ม ดังนี้

  • กลุ่มที่1 สารช่วยลดอุณหภูมิการหลอมละลายของน้ำเคลือบ เช่น ออกไซด์โลหะแอลคาไลน์และแอลคาไลน์เอิร์ท รวมทั้งออกไซด์ของตะกั่ว สังกะสี และออกไซด์ที่ทำให้เกิดสี เช่น Na2O , Li2O , K2O , Cao , ZnO เป็นต้น
  • กลุ่มที่ 2 กลุ่มสารที่เป็นสารทนไฟและให้สี เช่น Al2O3 , Sb2O3 , Mn2O3 , Bi2O3
  • กลุ่มที่ 3 กลุ่มสารที่ช่วยให้เนื้อผลิตภัณฑ์ทึบแสง เช่น  SiO2 , TiO2 , CeO2 , P2O5

            เทคนิคและวิธีการเคลือบขึ้นอยู่กับลักษณะและขนาดของผลิตภัณฑ์ เมื่อเผาเคลือบเสร็จแล้วควรปล่อยให้อุณหภูมิลดลงช้าๆ จนผลิตภัณฑ์เกือบเย็นแล้วจึงนำออกจากเตา

ผลิตภัณฑ์เซรามิก

ตัวอย่างผลิตภัณฑ์เซรามิกส์บางชนิด  เป็นดังนี้

  • ผลิตภัณฑ์เซรามิกส์ที่ใช้เป็นภาชนะรองรับหรือปรุงอาหาร เช่น ถ้วย ชาม หม้อหุงต้ม
  • ผลิตภัรฑ์เครื่องสุขภัณฑ์ เช่น โถส้ม อ่างล้างหน้า ที่วางสบู่
  • ผลิตภัณฑ์กระเบื้อง เช่น กระเบื้องปูพื้น กระเบื้องกรุฝาผนัง
  • ผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานด้านไฟฟ้า เช่น กล่องฟิวส์ ฐานและมือจับสะพานไฟ
  • วัสดุทนไฟ เช่น อิฐฉนวนไฟทนไฟ
  • ผลิตภัณฑ์แก้ว เช่น แก้ว กระจก

การใช้ผลิตภัณฑ์เซรามิกส์ ควรคำนึงถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากสารตะกั่วที่ใช้เป็นตัวช่วยลดอุณหภูมิการหลอมละลายและทำให้มีสีสดใส ถ้าน้ำเคลือบยึดติดกับผิวเนื้อดินปั้นไม่ดี สารที่เคลือบอาจกะเทาะและมีสารตะกั่วหลุดออกมาได้ เพราะฉะนั้นการนำผลิตภัณฑ์ดังกล่าวไปใช้ใส่สารที่เป็นกรดหรือเป็นเบส จึงไม่สมควร เช่นการใส่อาหารที่เป็นกรดเบส ก็จะทำให้ภาชนะนั้นถูกกร่อน และมีสารตะกั่วปนหลุดออกมา เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค

ผลิตภัณฑ์แก้ว

แก้วได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์หลายอย่าง เนื่องจากแก้วมีสมบัติที่ดีหลายประการ ทั้งมีความโปร่งใส ทนต่อกรดเบส ไอน้ำและแก๊สซึมผ่านได้ยาก แข็งแรงและทนต่อแรงดันได้  แก้วทำจากทรายแก้วหรือซิลิกา โซดาแอช หินปูน  โดโลไมต์และเศษแก้วประมาณ30% โดยมวล สารที่เติมลงไปจะช่วยเพิ่มความแกร่งของเนื้อแก้ว  เมื่อได้รับความร้อน สารประกอบคาร์บอนจะเปลี่ยนไปเป็นสารประกอบออกไซด์ และหลอมละลายเป็นเนื้อเดียวกัน เรียกว่าน้ำแก้ว จากนั้นลดอุณหภูมิ เพื่อให้แก้วมีความหนืดก่อนทำการขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการจำแนกแก้วตามองค์ประกอบทางเคมีเช่น

  • แก้วโซดาไลม์ องค์ประกอบหลักเป็นซิลิกา โซเดียมออกไซด์ แคลเซียมออกไซด์ ไม่ทนต่อสภาพความเป็นกรดเบส แตกง่ายเมื่อรับความร้อน แสงขาวผ่านได้แต่ดูดกลืนอัลตราไวโอเลต เช่น แก้วน้ำ ขวดน้ำ กระจกแผ่น สามารถทำให้แก้วมีสีต่างๆได้โดยเติมออกไซด์ของสารบางชนิดลงไป
  • แก้วโบโรซิลิเกต มีซิลิกาเป็นส่วนผสมปริมาณค่อนข้างสูง โซเดียมออกไซด์และแคลเซียมออกไซด์ในปริมาณที่ลดลง เติมออกไซด์ของโบรอนลงไปเพื่อให้ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ใช้ทำภาชนะสำหรับไมโครเวฟ เครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์
  • แก้วคริสตัล มีออกไซด์ของตะกั่วกับโพแทสเซียมเป็นส่วนผสม มีดัชนีหักเหสูงมาก เมื่อแสงมากระทบจะเห็นประกายแวววาว มีราคาแพงเนื่องจากต้องใช้ทรายแก้วที่มีเหล็กเจือปนน้อยมาก ผลิตในปริมาณน้อยและใช้ฝีมือในการเจียระไน
  • แก้วโอปอล มีการเติมสารบางชนิดเพื่อให้เกิดการตกผลึกหรือแยกชั้นในเนื้อแก้ว ทำให้มีความขุ่นและโปร่งแสง หลอมขึ้นรูปได้ง่าย

ผลิตภัณฑ์ที่มีการใช้งานมากในปัจจุบันคือ กระจกแผ่น ใช้ในการตกแต่งอาคาร ทำเครื่องใช้ ทำโดยดึงและรีดน้ำแก้วที่มีความหนืด เหมาะต่อการขึ้นรูปตามแนวราบ แล้วทำให้เย็นลงและผ่านไปยังเครื่องขัด จะได้กระจกผิวเรียบ นำไปแปรรูปเพื่อใช้ประโยชน์ตามลักษณะงานต่างๆ

ปูนซีเมนต์

  • ปูนซีเมนต์ หมายถึง ผงผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการบดปูนเม็ด ซึ่งเกิดจากการเผาส่วนผสมต่างๆ ได้แก่ แคลเซียมคาร์บอเนต ซิลิกา อะลูมินา และออกไซด์จากเหล็ก สัดส่วนของวัตถุดิบแตกต่างกันจะทำให้มีสมบัติแตกต่างกัน
  • วัตถุดิบเนื้อปูน ร้อยละ 80 โดยมวล  เป็นหินปูน(มีแร่แคลไซด์)  ดินสอพอง หรือ ดินมาร์ล หินอ่อน หินชอล์ก
  • วัตถุดิบเนื้อดิน มีเนื้อปูนอะลูมินา ซิลิกา หรือออกไซด์ของเหล็กปริมาณสูง ใช้ในกรณีที่ส่วนผสมของเนื้อปูนและเนื้อดินมีองค์ประกอบไม่เป็นไปตามกำหนด เช่น อะลูมินาต่ำต้องเติมแร่บอกไซด์  ถ้ามีเหล็กต่ำก็เติมแร่ที่มีเหล็กออกไซด์หรือเศษเหล็ก