Чтобы решить задачу, начнем с того, что нам нужно определить массы исходных веществ, необходимых для получения 1 кг стекла, если известно, что кварцевый песок содержит 0,5% массы примеси.
Шаг 1: Определение чистоты кварцевого песка
Кварцевый песок содержит 0,5% примеси, значит, он содержит 99,5% чистого кварца. Это важно, чтобы понять, сколько нам нужно кварцевого песка для получения 1 кг стекла.
Давайте обозначим массу кварцевого песка за ( m_{песка} ).
Шаг 2: Соотношение весов
Мы знаем, что стекло — это в основном смесь кварцевого песка, карбоната натрия (карбонат калия) и карбоната кальция. Обычно стекло содержит примерно:
- Кварцевый песок: около 70-80% от общего объема.
- Карбонат натрия (или калия): около 10-15%.
- Карбонат кальция: около 5-10%.
Для упрощения примем следующие доли:
- 75% кварцевого песка
- 15% карбоната натрия
- 10% карбоната кальция
Шаг 3: Применение пропорций для 1 кг стекла
Если 1 кг стекла — это 1000 г, тогда:
- Масса кварцевого песка ( m_{песка} = 0,75 \times 1000 ) г = 750 г
- Масса карбоната натрия ( m_{Na2CO3} = 0,15 \times 1000 ) г = 150 г
- Масса карбоната кальция ( m_{CaCO3} = 0,10 \times 1000 ) г = 100 г
Шаг 4: Учет примесей кварцевого песка
Поскольку в кварцевом песке имеется 0,5% примесей, мы должны скорректировать его массу:
- Обозначим массу чистого песка, необходимую для получения 750 г чистого кварца (так как мы ищем 750 г «чистого весом», а не общую массу с примесями). Как 99,5% этого песка является «чистым»:
[
m_{песка} = \frac{750 \text{ г}}{0,995} \approx 752,53 \text{ г}
]
Теперь у нас есть скорректированная масса кварцевого песка, которая включает в себя примеси.
Шаг 5: Подсчет окончательных значений масс
Теперь мы можем подвести итоги:
- Масса кварцевого песка ( \approx 752,53 ) г
- Масса карбоната натрия ( 150 ) г
- Масса карбоната кальция ( 100 ) г
Ответ
- Масса кварцевого песка: 752,5 г
- Масса карбоната натрия: 150 г
- Масса карбоната кальция: 100 г
Таким образом, для производства 1 кг стекла необходимо 752,5 г кварцевого песка, 150 г карбоната натрия и 100 г карбоната кальция.