Растворимость - полугидрат
Cтраница 2
При содержании в жидкой фазе более 30 % Р205 увеличение отношения Ж г Т замедляет фазовый переход, а при концентрации менее 25 % - ускоряет его. Это, по-видимому, связано с изменением растворимости полугидрата и гипса в указанных растворах фосфорной кислоты. Например, при 25 и 80 с увеличением концентрации фосфорной кислоты до - 25 % Р206 возрастает растворимость сульфата кальция. [16]
При содержании в жидкой фазе более 30 % Р205 увеличение отношения Ж: Т замедляет фазовый переход, а при концентрации менее 25 % - ускоряет его. Это, по-видимому, связано с изменением растворимости полугидрата и гипса в указанных растворах фосфорной кислоты. Например, при 25 и 80 с увеличением концентрации фосфорной кислоты до - 25 % Р205 возрастает растворимость сульфата кальция. [17]
 |
Диаграмма фазового равновесия системы K2SiO3 - SiO2 - H2O. [18] |
На рис. 20 полибарические изотермы системы SiO2 - K2SiOa - Н2О для температур от 200 до 600 С обозначены тонкими линиями. В системе КгЗЮз - НгО при температуре 600 С расплав почти не отличается по составу от кристаллической фазы I SiOs - Лг О, но по мере охлаждения растворимость полугидрата сильно падает. Ниже температуры 380 С донной фазой, находящейся в равновесии с раствором, будет моногидрат K2SiO3 - H2O, который при температуре несколько ниже 200 С не образует равновесий с растворами. При этой температуре линия равновесия фаз Кг5Юз - Н2О и KzSizOs - bbO пересекает сторону треугольника НгО - КгЗЮз-С увеличением силикатного модуля ( начиная примерно от 1 5) равновесной кристаллической фазой становится дисиликат калия. [19]
Однако ясного истолкования этому явлению еще не дано. Основоположник теории твердения гипса Ле Шателье считает, что при смешении CaS04 5Н20 с водой он растворяется с образованием метастаби-льного насыщенного водного раствора. Так как растворимость полугидрата намного выше растворимости дигидрата, то раствор становится пересыщенным по отношению к двугидрату; в жидкой фазе возникают условия для образования зародышей кристаллов двуводного гипса и выделения их из раствора. Они растут, переплетаются, срастаются и обусловливают схватывание и твердение исходной смеси гипса с водой. [20]
В качестве ускорителей используются, например, гипс, поваренная соль, сульфаты калия и натрия, кремнефтористый натрий и другие соединения. Однако кроме этого они могут уменьшать растворимость полугидрата, снижая тем самым пересыщение и, как следствие, скорость зародышеобразова-ния. Добавки, ускоряющие схватывание, могут повышать растворимость полугидрата либо инициировать кристаллизацию дигидрата тем или иным путем. В частности, кристаллы гипса служат своего рода затравкой и тем самым ускоряют фазовое превращение. [21]
При затворении полугидрата сульфата кальция водой он начинает растворяться с образованием насыщенного раствора. В результате реакции в растворе между полугидратом сульфата кальция и водой образуется двугидрат с меньшей растворимостью в воде по сравнению с полугидратом. Растворимость двугидрата примерно в 3 5 раза ниже растворимости полугидрата. Поэтому раствор, насыщенный по отношению к полуводному гипсу, является пересыщенным по отношению к образующему двуводному сульфату кальция, вследствие чего последний будет выделяться из раствора в виде кристаллов. Кристаллизация двугидрата приводит к снижению содержания сульфата кальция в растворе. Это дает возможность раствориться в нем новой порции полуводного гипса с образованием насыщенного раствора, из которого вновь будут выпадать кристаллы двуводного гипса. Рассмотренная схема реализуется при твердении и многих других минеральных вяжущих веществ. [22]
Но кроме влияния на скорость твердения, примеси оказывают действие также и на степень прочности. Повысить прочность можно, например, добавляя к строительному гипсу известь ( 5 %) или 0 2 - 0 5 % сульфитно-спиртовой барды. Последняя повышает растворимость полугидрата и уменьшает растворимость гипса. В конечном итоге ее влияние приводит к улучшению гранулометрического состава кристаллов гипса и к повышению в результате этого прочности за счет более плотной упаковки кристаллов в объеме. [23]
В качестве ускорителей используются, например, гипс, поваренная соль, сульфаты калия и натрия, кремнефтористый натрий и другие соединения. Однако кроме этого они могут уменьшать растворимость полугидрата, снижая тем самым пересыщение и, как следствие, скорость зародышеобразова-ния. Добавки, ускоряющие схватывание, могут повышать растворимость полугидрата либо инициировать кристаллизацию дигидрата тем или иным путем. В частности, кристаллы гипса служат своего рода затравкой и тем самым ускоряют фазовое превращение. [24]
Скорость рассматриваемого фазового превращения при прочих равных условиях зависит от различия растворимости гипса и полугидрата. Именно это различие определяет максимально возможное пересыщение, а следовательно, и скорость кристаллизации гипса. Различие в растворимостях зависит от концентрации раствора фосфорной кислоты и температуры, если речь идет о бинарной системе. При 25 С и 49 0 % Р2О5 растворимости полугидрата и гипса равны. [25]
Скорость фазового превращения полугидрата в гипс зависит не только от условий обжига. Присутствие незначительных количеств электролитов и органических соединений изменяет скорость процесса. В зависимости от состава и концентрации примесей процесс может быть ускорен или замедлен. Общее повышение растворимости сульфатов кальция, понижение растворимости дигидрата в сравнении с растворимостью полугидрата при введении в раствор ионов Са или SO4, одноименных с ионами решетки, наличие затравок ( фазы конечного превращения) и др. - все это будет ускорять процесс. [26]
Скорость рассматриваемого фазового превращения при прочих равных условиях зависит от различия растворимости гипса и полугидрата. Именно это различие определяет максимально возможное пересыщение, а следовательно, и скорость кристаллизации гипса. Различие в растворимостях зависит от концентрации раствора фосфорной кислоты и температуры, если речь идет о бинарной системе. При 25 С и 49 0 % Р2О5 растворимости полугидрата и гипса равны. При с 49 0 % Р2О5 растворимость гипса становится больше, чем растворимость полугидрата. На растворимость сульфата кальция в многокомпонентных системах оказывают влияние и содержащиеся в жидкой фазе примеси. [27]
Страницы: 1 2