扒一扒陶瓷餐具中的化学! 你家的餐具选对了吗?

11-09 02:40 首页 生活中的化学

陶瓷的发展史是中华文明史的一个重要的组成部分。中国自从东汉时期发明瓷器以来,人们便很快地认识到它的优越性。于是青铜器和漆器就逐渐淘汰,而瓷器则以一日千里之势迅速发展起来。


从东汉到清末的一千八百多年中,烧造瓷器的窑场遍布全国各地。这些窑场,根据当地的原料资源情况和它们自身的技术特长,创造出成百个新的釉彩品种,在人们生活中得到愈来愈厂泛的应用,成为既有实用价值的日用品,又有欣赏价值的艺术品。英文的“china”既有中国的意思,又有陶瓷的意思,清楚地表明了中国就是“陶瓷的故乡”。



在现代,陶瓷餐具作为一种重要的食品接触材料,在我国及世界各国有着悠久的使用历史。其造型美观,色泽清雅,手感细滑,兼具易于洗涤、耐磨损、耐高温、耐酸碱腐蚀等优点,深受广大消费者喜爱。今天小编就带大家看一看陶瓷餐具是如何制得的。


一、陶瓷的成分

就南方地区而言,特别是江西、浙江、安徽、福建一带都盛产瓷石,有些地方还产高岭土。瓷石和高岭土都是南方地区的主要制瓷原料。 


   

  瓷石的主要成分


瓷石是某些品种的花岗岩(如长英岩和正常长英岩等)经后期热液变化而生成的产物,其主要矿物组成是绢云母、水白云母和石英,有时还有少量的方解石。

绢云母:化学式为

K0.5-1(Al,Fe,Mg)2(SiAl)4O10(OH)2nH2O层状结构的硅酸盐;



水白云母:

K1Al2[(SiAl)4O10](O)2·nH2O

石英:由二氧化硅组成的矿物,化学式SiO2

方解石:CaCO3


     

高岭土的主要成分


高岭土的主要矿物组成是高岭石,其余则为多水高岭和云母状矿物。

高岭石:是一种含水的铝硅酸盐,2Al2O3·4SiO2·4H2O

多水高岭:Al4[Si4O10](OH)8·4H2O

 二、陶瓷在制作过程中发生的变化

陶土在注浆过程中发生的化学变化:CaSO4和泥浆中的Na-粘土及水玻璃发生离子交换反应:   Na-粘土+CaSO4Na2SiO3→Ca-粘土+CaSiO3↓+Na2SO4


石膏起着絮凝剂的作用,促进泥浆絮凝硬化,缩短成坯时间。

陶土在烧制过程中发生化学反应,大致有以下几类:

①结晶水的分解:陶瓷制作所用原料除了表面水,里面会有一些含有结晶水的化合物,不同的原料里面会含有一些带有结晶水的化合物,比如高岭石(2Al2O3·4SiO2·4H2O)当它们加热到一定温度后结晶水会分解、气化、挥发;


②某些碳酸盐的分解:方解石在加热到一定温度下会发生分解,生成CaOCO2


③不同氧化物之间的固相反应生成低熔点化合物:不同比例的硅钙镁铝氧化物在不同的温度会形成不同的矿物结构,有尖晶石、长石、方柱石、辉石等,这个比较复杂,目前一般都是通过二元、三元、或者四元相图来确定,很多配方是保密的;


④如果使用原料特殊可能会有一些特殊的反应,比如含氟、含汞、含砷等。

三、陶瓷餐具的种类              

     按煅烧温度分


瓷器从锻造温度上来分可以分为高温瓷,中温瓷及低温瓷。高温瓷指经12000C以上烧制的瓷器。因为温度越高釉的结晶密度越大,瓷面强度高,不易产生划痕,色泽且白里不泛黄,有白如玉的美称。中温瓷烧制温在1000-11500C;低温瓷烧制温度在700-9000C。高温瓷中的铅、镉大部分挥发掉了,而中低温瓷的铅、镉比较严重。


分辨高温瓷和中温瓷最简单的方法,观颜色、看厚薄、听声音。


首先,观颜色可以判断6成以上的中温瓷。中温瓷的釉面玻化层比较薄,只有浅浅的一层折光,甚至直接可以看到胎色,中温的绘画用的釉料和绘料从配方上来说和高温是不同的,出来的效果类似水粉画,一般来说绘的比较粗糙,这不仅是工艺上的,也取决于胎质和颜料特性。每个城市都有那种在手推车上卖的杯子,全部都是中温瓷。很多周边产品的瓷器包括星巴克的马克杯都是中温的,可以用这种标准来确定一下中温瓷的感觉。



高温瓷的釉色水润很多有一种清透的感觉,近于优质玻璃的折光(哑光无光瓷器除外)。一般来说,好的高温瓷器皿胎质会比中温瓷薄,因为中温瓷烧成温度低,烧结程度不高,质地较高温瓷疏松,为了提高抗撞击性,所以胎质会相对厚一些;用手轻弹器皿,高温瓷的声音更加清越更加接近金属音,听声音有一种致密感,而中温瓷的声音比较闷,这是由于密度决定的。



                             

 按釉彩分类


从上釉彩的角度来看,分为釉中彩、釉下彩和釉上彩。


釉下彩是在整体施釉之前在坯体上进行绘画,因为会再罩一层玻化釉,多少可以看到装饰图案是在水润层的下面,笔触会有一种在水中微微晕染开来的感觉。因为罩了一层透光釉的原因,釉下彩的颜色比较清亮。



釉中彩就是用釉上彩的流程,但是在第二次烧制时,不像釉上彩使用较低的温(8000C)而是使用12000C以上的高温,让彩料沉到玻化层以下,俗称釉中彩。釉下彩跟釉中彩高温烧结形成的玻璃体会将花纸中所含的铅镉牢牢包裹住,基本不会析出铅和镉。


釉上彩的话是在烧好瓷器的釉面上进行绘画,然后再进行700~9000C之间的烤花烧,它的画面笔画都是浮在釉面上的,肉眼手触都能感觉细微的凸起,颜色更加厚实鲜艳。釉上彩操作简单成本低廉,但是相对应的其危害也就越大。


四、劣质餐具危害及如何选取餐具 

       危害


国家质量技术监督局对15个省市79种陶瓷餐具的质量问题进行了抽查,结果显示,合格43种,合格率为54.4%。检查发现,日用陶瓷餐具不仅外观质量、吸水率等项目普遍不合格,最严重最突出的质量问题是铅溶出量大大超标。尤其是一些个私小企业的产品大多不合格,铅镉含量过高严重影响人体健康。


人们若使用了这些铅镉溶出量超标的陶瓷餐具吃饭,餐具上的铅便会被食物中的酸性物质溶解而被吃进体内,久而久之铅蓄积到一定量时,便会引发“铅中毒”。铅和镉对少年儿童的成长发育有危害作用。


日用陶瓷中常含有铅、镉等有害重金属元素,使用不合格的陶瓷产品时,这些有害物质会溶出,随着食物进入人体,时间一长,会引起慢性中毒。烧结温度低的瓷器,即使无彩图和彩釉,其有害金属易析出也会损害人体健康。许多企业为降低生产成本,大量使用铅镉含量高、性能不稳定的廉价装饰材料,这是导致铅溶出量超标的主因之一。


而装饰材料面积过大,烤花温度不够或工艺处理不当,同样会引起铅溶出量超标。如有的小企业随意缩短烤花时间或降低烤花温度;或装窑过密铅不易发挥,沉积在瓷器表面,致使铅溶出量超标。                 

 选购


如何选购陶瓷餐具,小编给大家整理了四不要,两注意。

①表面不光滑的不要

摸瓷器的表面,如果上面的花体是凸出的,那就可以简单地判断为釉上彩,但还要具体摸花的表面及釉体是不是光滑,如果它们都比较粗糙,就说明“没有烧熟”,这样的产品最好不要购买。如果很在意铅、镉问题,应避免选购内壁有花或满花的餐具,虽然合格产品无害,但这样更能万无一失。


②表面有气孔的不要

除了关注安全问题,陶瓷餐具的使用性能也不能忽视。可将餐具对光斜放,这样光打在上面时,其上的瑕疵便可一览无余,凡是表面有细小的气孔、凸起、落渣、杯子内部底面不平整这些问题,都会给日后的清洁带来不便,最好都不要购买。


③倒扣不平整的不要

碗、杯子、盘子这些产品,还要检验其平整度,这在国家标准中也有严格规定。可将餐具倒扣在平整的玻璃台面上,看餐具口有没有翘起、不平的问题。还可以把同样的碗、杯子摞在一起,品相优良的产品应该严丝合缝。但品相差的,可能歪歪斜斜,甚至摞不起来。


④敲击不清脆有裂纹的不要

优质瓷器的声音是应该清脆悦耳的。有的陶瓷餐具坯体有裂缝,但是表面看不出来。买前敲击一下,如果是这种情况,会发出混浊的声音,大家很容易能分辨出来。


⑤注意无论价格高低好看与否,不要拿装饰盘当餐盘用。装饰盘一般都很好看首先就比较吸引人,其次在价格方面几十上百甚至几百的价格能给人信任感。但是装饰就是装饰,从原料到烧制工艺未必能达到食用器的标准。


⑥注意:由于微波加热的高效性, 短时间的微波加热即可使铅、镉的迁移量达到,甚至显著高于室温条件下浸泡24h的铅、镉迁移量。微波炉加热尽量选择透亮,上色较少的瓷器,避免容器中的有害重金属在微波加热过程中迁移到食品中而造成污染。



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