M. I. Kuzmenkov, A. A. Sakovich O‘tga chikadigan nometallik va silikat materiallar texnologiyasi asoslari

3.2. eksperimental qism


Dikalsiy silikat ishlab chiqarish uchun xom ashyoni hisoblash (C₂S). Sintez reaktsiyasi C₂S tenglamaga muvofiq oqadi

2CaCO₃+ SiO₂ 2CaO SiO₂+ CO₂ 2CaO ning nazariy kimyoviy tarkibi SiO₂= 65,12 CaO va

31,88SiO₂.

Xom ashyo CaO va SiO bilan birga ekanligi tufayli₂tarkibida Al aralashmalari mavjud₂O₃va Fe₂O₃(26-jadval), asosiy mahsulot ushbu oxirgi oksidlarning kaltsiy birikmalarini o'z ichiga oladi, ehtimol 4CaO Al₂O₃Fe₂O₃va Fe₂O₃ 3Al₂O₃.

• 
  4CaOAl₂O₃ Fe₂O₃1.40Fe kaltsiy oksidi bilan bog'lanadi₂O₃,
  
• 
  5 CaO tarkibida 3Al₂O₃– 0,92 (Al₂O₃– 0,64 Fe₂O₃). Birinchi navbatda CaO ning C hosil bo'lishiga borishini hisobga olsak₄AF va C_beshVA₃qanday qilib osonroq
  

75

birikmalar, SiO ni bog'lash uchun₂C da₂S qoladi: kaltsiy oksidi CaO - 1,40Fe₂O₃– 0,92 (Al₂O₃– 0,64 Fe₂O₃) = CaO - 0,92 Al₂O₃
– 0,81 Fe₂O₃.

Bu kaltsiy oksidi miqdori C hosil bo'lishi uchun zarur bo'lgan miqdorga teng bo'lishi kerak₂S, bu 1,87SiO₂. Bunga asoslanib, quyidagi tenglamani tuzish mumkin:

1,87SiO₂\u003d CaO - 0,92 Al₂O₃– 0,81 Fe₂O₃.

Xom aralashmada ikkinchi komponentning 1 massa qismi x wt ni tashkil qiladi. birinchi komponentning bir qismini yozishingiz mumkin:

Bilan

0

xCbitta

Bilan2

;

VA

Habitta

VA2

;

X

bitta

0

X

bitta

S

0

xSbitta

S2

;

F

xFbitta

F2

.

X

bitta

0

X

bitta

qaerda C₀, VA₀, S₀, F₀- xom aralashmadagi oksidlarning, mos ravishda, kaltsiy, kaltsiy, kremniy, alyuminiy va temirning tarkibi;

Bilan_bitta, S_bitta, VA_bitta, F_bitta – birinchi komponentda ham xuddi shunday; Bilan₂, S₂, VA₂, F₂ - ikkinchi komponentda ham xuddi shunday.

Ko'rsatilgan qiymatlarni tenglamaga almashtirib, (x) ga nisbatan yechish orqali biz xom aralashmani hisoblash uchun quyidagi formulani olamiz:

• 
  1,87 S₂0,92A₂0,81 F₂C_{2 .}
  

0,92A_bitta0,81 F₂1,87 S_bittaC_bitta

Boshlang'ich xom ashyoning kimyoviy tarkibi jadvalda keltirilgan. 26.

26-jadval

Xom ashyoning kimyoviy tarkibi

Komponentlar	kaltsiy karbonat			Bo'r		SiO2		Qum
	I	II	III					I	II
SiO2	−	0,10	0,28		1.38		97,77		97.16	96.62
Al2O3	0,35	0,40	0,65		1.22		0,90		1.65	1.68
Fe2O3	0,12	0,02	0,40		0,20		0,09		0,44	0,24
CaO	55.47	55.40	53,94		54.13		0,58		0,18	0,36
RFP	44.06	44.08	44.73		42.60		0,66		0,48	0,31

Dikalsiy silikat sintezi.Hisob-kitoblarga ko'ra tegishli nisbatda dastlabki xom ashyo laboratoriya tegirmonida eziladi (silliqlash darajasi o'qituvchi tomonidan ko'rsatiladi).

76

lem) va qoliplash ohakchasida yaxshilab aralashtiriladi. Tayyor aralash 5 7% gacha namlanadi va bosim ostida bosiladi

20. 
    Diametri va balandligi 2 sm bo'lgan 30 MPa tsilindr.Tayyor silindrlar avval havoda, keyin esa 120 ° C da 2-3 soat davomida quritiladi.
    

Keyin namunalar 1000-1300 ° S haroratda pishiriladi (harorat va kuyish davomiyligi o'qituvchi tomonidan ko'rsatiladi). Olovdan so'ng, namunalar bir necha soniya davomida sovuq suvga botirib, bir zumda sovutiladi.

Olingan pishiriqlar maydalanadi, ishqalanadi va ohakni bog'lash kinetikasini aniqlash uchun ishlatiladi.

Etil glitserat usulida erkin ohakni aniqlash.Etil glitserat usuli, sintez qilingan mineral kukunini suvsiz glitserin va mutlaq (suvsiz) spirtning issiq aralashmasi bilan davolashga asoslangan. Bunday davolash natijasida ohak kaltsiy glitserat ko'rinishidagi eritmaga o'tadi, keyinchalik ammoniy sirka kislotasi yoki benzoik kislotaning spirtli eritmasi bilan titrlanadi.

CaO ni aniqlash uchunr.v.og'irligi 0,2 1,0 g (erkin kaltsiy oksidining tavsiya etilgan tarkibiga qarab) mayda maydalangan (No 008 elakdan o'ting) material konussimon kolbaga solinadi va 20 ml spirt-gliserin erituvchiga quyiladi. Kolba qayta oqim kondensatorining bo'lagiga mahkamlanadi, qum hammomiga solinadi va 10 daqiqa qaynatiladi.

Pushti rangning ko'rinishi namunadagi erkin ohakning tugashini ko'rsatadi. Rangli issiq eritma benzoy kislotasining absolyut spirtdagi desinormal (0,1 N) eritmasi bilan rangi yo‘qolguncha titrlanadi. Keyin namuna 10 daqiqa davomida takroriy qaynatiladi.

Rang paydo bo'lishi to'xtaguncha tsikllar takrorlanadi. CaO miqdorir.v.og'irlikda. % formula bo'yicha hisoblanadi

VT 100
^CaOr.v. _a ^,

bu yerda V - titrlash uchun benzoy kislota eritmasining umumiy sarfi, ml;

• 
  benzoik kislota titri, g/ml CaCO; va moddaning og'irligi, g.
  

77

Barcha aniqlashlar erkin kaltsiy oksidi tarkibiga, silliqlashning nozikligiga va boshqa omillarga qarab 1-3 soat davom etadi.

Faoliyat aniqlangandan so'ng konversiya darajasi (CaO ning bog'lanishi) hisoblab chiqiladi va uning vaqtga bog'liqligi grafigi tuziladi. Bundan tashqari, bu bog'liqliklar ohakni bog'lash reaktsiyasining tezlik konstantalarini hisoblash uchun ishlatiladi. Bunda Jander Ginstlint Braunshteyn va Tamman Fishbek tenglamalaridan foydalaniladi.

	Yander tenglamasi:	)2/3							)1/3= K
	1 + (1						2 (1
	Ginstling tenglamasi		Braunshteyn:
	(bir	2/3)					(bir		)^2/3= K
	Tamman Fishback tenglamasi:
		3
	bitta		bitta			Kln		const.
qayerda	konvertatsiya darajasi;

11. 
    reaksiya tezligi konstantasi;
    

vaqt.

O'tkazilgan eksperimental tadqiqotlar asosida qattiq fazali reaksiyalarni tavsiflash uchun kinetik tenglamalarning mosligi baholanadi.


Adabiyot

1. 
   Pashchenko A.A., Serbin V.P., Starchevskaya E.A. Trikotaj materiallari. - Kiev: Vishcha maktabi, 1985. - 489 p.
   

2. 
   Butt Yu.M., Timashev V.V. Bog'lovchi moddalarning kimyoviy texnologiyasi bo'yicha seminar. - M.: Oliy maktab, 1973. - 503 b.
   

Nazorat savollari

1. 
   Qattiq fazali o'zaro ta'sir jarayonining harakatlantiruvchi kuchi nima?
   

2. 
   Qattiq fazali reaktsiyalar tezligiga qanday omillar ta'sir qiladi?
   

3. 
   Qattiq fazali reaksiyalar tezligini nima cheklaydi?
   

4. 
   Qattiq faza sintezi tezligini doimiy haroratda qanday oshirish mumkin?
   

78

№4 laboratoriya


TEXNOLOGIYALARNING TA'SIRINI O'RGANISH
XUSUSIYATLAR BO'YICHA OQISH PARAMETRELARI
MAGNIYLI BAGNIYORLAR


Ishning maqsadi− kaustik magnezit yoki dolomitdan magnezial bog‘lovchi sintez qilish, aralashtirish suyuqligi tarkibi va konsentratsiyasining mahsulotlarning fizik-mexanik xossalariga ta’sirini o‘rganish.


4.1. Qisqacha nazariy ma'lumotlar

Magnez bog'lovchilar - kaustik magnezit va o'yuvchi dolomit - havo bog'lovchilar guruhiga kiradi.

Kaustik magnezit - MgO - tabiiy magnezit (MgCO) ni past haroratda yoqish mahsuloti₃). Reaksiyaga muvofiq davom etadigan magniy karbonatning dissotsilanish jarayoni

MgCO₃= MgO + CO₂ .

Bu reaktsiya 540 ° C haroratda allaqachon juda jadal davom etadi. Magnesiya bog'lovchilarining sanoat ishlab chiqarishida 800-850 ° S haroratda otish amalga oshiriladi. Pishirish haroratini 1500-1600 ° S ga oshirish magniy oksidining sinterlanishiga olib keladi, natijada suv bilan juda sekin o'zaro ta'sir qiluvchi qo'pol taneli, "o'lik kuygan" MgO hosil bo'ladi. Bunday magniy oksidi o'tga chidamli mahsulotlar ishlab chiqarishda qo'llaniladi va magnezium biriktiruvchi moddalarni tayyorlash uchun yaroqsiz.

• 
  havo biriktiruvchi sifatida ishlatiladigan kaustik magnezit quyidagi talablarga ega.
  

bitta.	MgO tarkibi (og'irlik%)	2-sinf	kamida 83
		3-sinf	kamida 75
2.	CaO tarkibi (og'irligi%)	2-sinf	2,5 dan oshmasligi kerak
		3-sinf	4,5 dan oshmasligi kerak
3.	Erimaydigan qoldiq (og.%)	2-sinf	2,5 dan oshmasligi kerak
		3-sinf	4,0 dan oshmasligi kerak
4.	Namlik 110 °C (og.%)		1,5 dan oshmasligi kerak
besh.	Zichlik (g/sm^3)		3.1–3.4
6.	Tegirmonning nozikligi, qolganlari	elak
№ 008 (og.%)			25 dan oshmasligi kerak
7.	O'rnatishning boshlanishi		20 daqiqadan oldin emas

79

8. Sozlamaning oxiri	soat 6 dan kechiktirmasdan
9. ning kuchlanish kuchi	5–10
kesish 1 kun, MPa
10. Siqilish kuchi, MPa	30–40

Kaustik dolomit - tabiiy yarim pishirish mahsuloti
lomit (MgCO₃CaCO₃) reaksiyaga muvofiq davom etadi
MgCO₃CaCO₃= MgO + CaCO₃+ CO₂

Sanoat ishlab chiqarishida pishirish jarayoni 700−750 ° S haroratda amalga oshiriladi. Bu harorat oralig'ida CaCO ning qisman parchalanishi₃, buning natijasida kaltsiy oksidi qovurilgan mahsulotda kiruvchi nopoklik sifatida mavjud. Xuddi shunday talablar kaustik dolomitga silliqlashning nozikligi, mahsulotning namligi, shuningdek, sozlash vaqti bo'yicha qo'yiladi, dolomitning zichligi 2,78-2,85 g / sm gacha o'zgarib turadi.³.

• 
  qurilish maqsadlari uchun boshqa bog'lovchilardan farqli o'laroq, magniy bog'lovchilar uchun aralashtirish suyuqligi sifatida suv emas, balki tuzlarning suvli eritmalari (asosan magniy xloridlari va sulfatlar), temir sulfat eritmalari va xlorid va sulfat kislotalarning kuchsiz eritmalari ham ishlatilishi mumkin.
  

Tuz bilan aralashtirilgan magneziat tsement Sorel tsement deb ataladi va yuqori quvvatli bog'lovchilar guruhiga kiradi. Magnesiya bog'lovchilarini sho'r eritmalar bilan aralashtirishda suv bilan aralashtirilgandan ancha yuqori mexanik kuchga ega materiallar olinadi. Bu bir qator sabablar bilan izohlanadi: sho'r eritmalar bilan aralashtirilganda magniy oksidining eruvchanligi sezilarli darajada oshadi, MgO va Mg (OH) eruvchanligidagi farq ortadi.₂, Kaustik magnezitning aralashtirish suyuqligi bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lgan, hosil bo'lgan oksituzlar, masalan, magniy oksiklorid yoki magniy oksisulfat, toshning mustahkamligini shakllantirish jarayonlarida ishtirok etadi. MgO suv yoki suvli tuz eritmalari bilan o'zaro ta'sirlashganda kuchli issiqlik hosil bo'ladi, bu suv bilan aralashtirilganda, ikkinchisining tez bug'lanishiga olib keladi, qotib qolish jarayonini sekinlashtiradi, shuningdek mahsulot mustahkamligini oshiradi.

• 
  magnezium tsementlarning qattiqlashishi paytida ko'pgina bog'lovchilardan farqli o'laroq, suyuq fazaning pH qiymati neytralga yaqin muhitga ega, bu kompozit ishlab chiqarishda organik plomba moddalarini qo'llash uchun qulay sharoitlarga olib keladi.
  

80

magniyli bog'lovchilarga asoslangan materiallar. Bu fibrolit - kaustik magnezit va tolali organik plomba (yog'och jun kabi) asosida olingan material, shuningdek, ksilolit - talaş shaklidagi organik plomba moddasi. Ikkala material ham yuqori mexanik kuchga ega, past issiqlik va ovoz o'tkazuvchanligiga ega. Bundan tashqari, magnezial bog'lovchilar issiqlik izolyatsiyalash materiallarini tayyorlash uchun, sun'iy marmar, abraziv materiallar ishlab chiqarishda bog'lovchi sifatida va boshqa bir qator hollarda qo'llaniladi.