Особенность получения гидросиликатов кальция
Основные способы приобретения гидросиликатов кальция. Методы добывания силикатов из водорастворимого сырья. Характеристика фазового состава продуктов кальциевой гидратации. Особенности физико-химических процессов при обрабатывании материала в автоклаве.
Рубрика | Химия |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.02.2016 |
Размер файла | 191,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оглавление
Введение
1. Способ получения гидросиликатов кальция
2. Методы получения силикатов кальция из водорастворимого сырья
3. Фазовый состав продуктов гидратации силикатов кальция
4. Физико-химические процессы при обработке силикатов кальция е автоклаве. Гидросиликаты кальция
5. Гидротермальный синтез гидросиликатов кальция
Заключение
Список используемых источников
Введение
Исследованию свойств бетона ежегодно посвящается значительное число работ. Этот сложный материал, свойства которого зависят не только от составляющих материалов, но и от технологии изготовления, в современном строительстве занимает первое место.
Известно, что свойства бетона в значительной степени определяются технологией его изготовления и составом. Одним из важных компонентов и является гидросиликат кальция.
Способ получения монокристаллов гидросиликатов кальция [1].
Известен способ получения монокристаллов гидросиликатов кальция в гидротермальных условиях при температуре 170 С и давлении 8 атм в водной среде. Размер полученных кристаллов менее 10 мк. В целях повышения выхода совершенных монокристаллов и увеличения их размеров процесс ведут в две стадии: при температуре 170 ± 1 С и давлении 8 - 10 атм в водной среде и затем при температуре 300 ± 7 С и давлении 1000 ± 30 атм в 20 - 30% -ном водном растворе NaOH.
Пример. Исходную шихту, состоящую из СаО и Si02, в водной среде выдерживают при температуре 170 С и давлении 8 атм, получают соединения 2СаО.*SiO2 *Н2О с размерами кристаллов менее 10 мк, Затем полученный продукт помещают в автоклав и выдерживают при температуре 600 С и давлении 2800 атм в 25%-ном водном растворе NaQH. Получают конечный продукт состава 6Са0.3Si02.Н20 (фаза у) с размерами кристаллов до 3,0 мм и в высокой степени совершенства.
Способ получения монокристаллов гидро10 силикатов кальция в гидротермальных условиях, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода совершенных монокристаллов и увеличения их размеров, процесс ведут в две стадии: при температуре 170 - 180 С и давленин 8 - 10 атм в водной среде и затем при температуре 300 ± 7 С и давлении 1000 -3000 атм в 20 - 30%-ном водном растворе NaOH.
1. Способ получения гидросиликатов кальция
Способ получения гидросиликатов кальция путем взаимодействия тонкодисперсной двуокиси кремния и окиси кальция в гидротермальных условиях с последующей сушкой полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и расширения сырьевой базы, тонкодисперсную двуокись кремния применяют в смеси со фтористыми соединениями, преимущественно фтористыми солями натрии и алюминия в количестве 1-5%. В качестве смеси тонкодисперсной двуокиси кремния со фтористыми соединениями целесообразно использовать отходы производства фтористого алюминия. Указанное отличие позволяет получить гидросиликат кальция значительно быстрее при более низкой температуре. Изобретение относится к способу получения силикатных материалов, в частности гидросиликата кальция, применяемого в бумажной и химической промышленности в качестве наполнителя.
Известен способ получения гидросиликатов кальция путем взаимодействия тонкодисперсной двуокиси кремния и окиси кальция в гидротермальных условиях с последующей сушкой полученного продукта (p1). Недостатками известного способа являются замедленное протекание процесса и необходимость применения высоких температур. Например, синтез гидросиликата кальция протекает при 165 С в течение 6 час, синтез гиллебрандита при 200 С в течение 72 час, а гидрата в течение 60 час при 240 С. Количество фтористых соединений в смеси с тонкодисперсной двуокисью кремния не должно превышать 5%, иначе полученный продукт загрязняется.
2. Методы получения силикатов кальция из водорастворимого сырья
Управление гарнулометрическим составом и синтез монодисперсных продуктов (гидросиликатов и силикатов кальция) относятся к наиболее сложным задачам получения порошковых материалов с заранее заданными химическим составом и физическими свойствами. В случае водорастворимого сырья благодаря высокой степени гомогенизации на стадии смешивания исходных растворов, появляется возможность получать силикаты кальция в нанодисперсном состоянии и достигать равномерного распределения наночастиц по размерам. Общим условием формирования высокодисперсных, в том числе наноразмерных, осадков, получаемых массовой кристаллизацией из раствора, является сочетание высокой скорости образования зародышей с малой скоростью их роста [3]. Для торможения роста кристаллов на каждой стадии синтеза в области нанотехнологий стали широко использоваться поверхностно-активные вещества, покрывающие кристаллиты стабильной инертной оболочкой и предотвращающие агрегацию наночастиц [4]. Структура частиц и свойства синтезируемых из водорастворимого сырья гидросиликатов кальция определяются условиями кристаллизации и, поэтому, зависят от целого ряда параметров: концентрации и степени насыщения растворов, скорости осаждения, значения рН среды, скорости и приёмов перемешивания, температуры, присутствия структурирующих высокомолекулярных веществ или дополнительно введённых центров кристаллизации («затравок»), продолжительности нахождения осадка в маточном растворе и др. [3, 5].
3. Фазовый состав продуктов гидратации силикатов кальция
Фазовый состав продуктов гидратации силикатов кальция в среде насыщенного водяного пара значительно меняется. При температуре выше 80° С C3S гидратирует с образованием C2SH2. При дальнейшей обработке эти соединения постепенно превращаются в C3SH2.
X. Тейлор считает, что первоначальными продуктами гидратации клинкерных минералов, обработанных при 10 - 200° С, являются гель и Са.
Работами Кавалеровой показано, что B - C2S при гидротермальной обработке способен выступать во взаимодействие как с СаО, так и с SiО2. Смеси из B - C2S с добавкой SiО2 из расчета соотношения С : S = 1 : I и 3:2 и с добавкой СаО из расчета C:S = 3: 1 и 7:2 обрабатывались при 0,9; 2,6 и 10 МПа. После обработки в образцах определялось содержание свободной СаО и SiО2. Установлено, что B - C2S выделяет при 0,9 МПа 0,12, при 2,6 МПа --5,64, при 10 МПа --2,49% свободной гидроокиси кальция.
Из приведенных данных видно, что B - C2S способен вступать в химические реакции с СаО в атмосфере насыщенного пара с образованием более основных гидросиликатов кальция. Количество связанной СаО мало меняется при повышении давления для смеси одного и того же состава. Образование высокоосновных гидросиликатов кальция, по - видимому, возможно только в присутствии свободной СаО. Это указывает на существование равновесия между образующимся гидросиликатом и свободной окисью кальция; B - C2S способен вступать в химическое взаимодействие и с SiО2 с образованием менее основных гидросиликатов кальция, причем, чем выше давление пара в автоклаве, тем большое количество SiО2 реагирует с B - C2S. При автоклавной обработке R - C2S претерпевает значительные структурные изменения. Это отражается на образовании конечных продуктов гидратации и на прочностных характеристиках искусственного камня.
Прочность чистого B - C2S непрерывно возрастает с повышением давления. Менее основные гидросиликаты по мере увеличения давления практически не меняют прочности. Полученные результаты были проверены на отходе глиноземного производства --нефелиновом шламе, который содержит около 80% p - CoS. К нефелиновому шламу добавляли известь в количестве от 13 до 20%( и молотый кварцевый песок от 25% до 75; образны обрабатывались по режиму 2 + 8+2 при 0,9 МПа.
Проведенные исследования позволяют считать, что необходимые строительные свойства автоклавных материалов можно обеспечить, регулируя состав сырьевой смеси и режим автоклавной обработки.
В. В. Родионовой установлено, что и y - CaS способен при автоклавной обработке вступать во взаимодействие с известью и кремнеземом с образованием гидросиликатов кальция. Поведение y - C2S при автоклавной обработке будет рассмотрено специально.
Гидросиликаты кальция образуются при автоклавной обработке из полиминеральных смесей
4. Физико-химические процессы при обработке силикатов кальция е автоклаве. Гидросиликаты кальция
Производство и применение портландцемента, глиноземистого и других видов вяжущих основано на том, что сырьевая смесь обжигается при высокой температуре с целью получения силикатов, алюминатов и ферритов кальция. Процесс обжига весьма энергоемок, и организация цементного производства требует больших затрат. При твердении цементов образуются гидросиликаты, гидроалюминаты, гидроферриты кальция, которые обеспечивают искусственному камню необходимые строительные свойства.
Гидросиликаты кальция заданного состава и свойств можно получать синтетическим путем, минуя обжиг. Поэтому там, где позволяют условия, нет необходимости первоначально обжигом получать силикаты кальция, затем подвергать их гидратации, чтобы получить гидросиликаты с неизвестными свойствами.
Приведенные выше данные показывают, что состав, структура и свойства природных гидросиликатов кальция изменяются в широких пределах. Многие природные минералы получены гидротермальным синтезом.
Физико-химические процессы гидротермального синтеза [7].
Физико-химические процессы гидротермального синтеза соединений протекают не одинаково в различных по плотности известково-кремнеземистых изделиях. Для формирования различных по плотности образцов важным является выбор способа, условий формования и уплотнения изделий. Образцы на основе вяжущих формовались различными способами: прессованием при давлении 0,2 МПа, вибропрессованием (масса пригруза составляла 100 г), литьем при уплотнении вибрированием, литьем поризованных воздухововлечением масс, газо- и пеновспученных масс; выдерживались в условиях воздушно-сухой среды и подвергались тепловлажностной обработке в заводских условиях при изотермической выдержке в течение 6 и 8 часов при температуре 174 °С и давлении 0,8 МПа.
Для всех образцов на основе известково-кремнеземистых вяжущих прочность при сжатии зависит от соотношения СаО:SiO2 и чем выше степень насыщения вяжущего известью в исследуемых пределах, тем выше прочность образцов. В образцах на основе известково-кремнеземистых вяжущих с использованием высокореакционных форм кремнезема наиболее предпочтительными являются соотношения СаО:SiO2, изменяющиеся в пределах от 1,2 до 0,9.
Отличительной особенностью гидротермального фазообразования в известково-кремнеземистых вяжущих на основе кварцевого песка при любом отношении СаО:SiO2 является синтез высокоосновных гидросиликатов кальция; что обусловлено низкой активностью дисперсного кварцевого песка; с использованием высокореакционного микрокремнезема в вяжущем активизируется дополнительно синтез низкоосновных гидросиликатов кальция тоберморитвой группы. Следует заметить, что во всех образцах методом рационального химического анализа (этиленгликолевый метод) установлено наличие свободного оксида кальция в количестве 5-7 % (известково-песчаные вяжущие), 1,78-2,5 % (известково-микрокремнеземистые вяжущие) и 1,2 % (известково-диатомитовые вяжущие при 6-ти часовой изотермической выдержке), причем с увеличением отношения СаО:8Ю2 содержание свободного оксида кальция увеличивается. В образцах на основе известково-диатомитового вяжущего, запаренных по режиму 2-8 2,5 час свободного оксида кальция не обнаружено.
Последующая термическая обработка образцов на основе известково-кремнеземистых вяжущих при нагревании до температуры 800 °С приводит к снижению прочности на 20 - 46 %, возможно это связано с условиями хранения образцов и наличием в них свободного оксида кальция. На рентгенограммах образцов, обожженных при температуре 800 °С, отмечается образование вторичного волластонита.
Таким образом, по результатам исследований установлено, что наиболее приемлемое сочетание значений объемной плотности (650-850 кг/м3) и прочности при сжатии (4-5,5 МПа), а также фазового состава получено для образцов на основе известково-диатомитовых вяжущих, сформованных из смесей по литьевой технологии вибрированием, поризованных воздухововлечением масс и прессованных образцов.
Гидросиликаты кальция [8].
Е. Флинт и Л. Уэллс. Установлено, что при обычной температуре устойчивы только два гидросиликата кальция: низкоосновный гидросиликат CSH с соотношением С : S от 0.8 до 1,5; высокоосновный гидросиликат C2SH2 с отношением С : S от 1,5 до 1,9. Под обычным микроскопом эти гидросиликаты просматриваются как гель; их тонкокристаллическое волокнистое строение обнаруживается только под электронным микроскопом. Необходимо отметить, что синтез гидросиликатов кальция в нормальных условиях весьма затруднителен. Гораздо быстрее образуются гидросиликаты кальция в условиях повышенных температур и давлений.
Безводные минералы клинкера при реакции с водой превращаются в гидросиликаты, гидроаллюминаты и гидроферраты кальция.
3CaO*SiO2+H2O -> 3Ca2SiO4*H2O+Ca(OH)2+502 Дж/г
Ca2SiO4+H2O -> Ca2SiO4*H2O +206 Дж/г
3CaO*Al2O3+6H2O -> 3CaO*Al2O3*6H2O +867 Дж/г
Гидросиликаты кальция, образующиеся в системе СаО--SiО2--Н2О при повышенной температуре, получались различными путями. Одни исследователи синтезировали их, действуя известковой водой или известью на силикагель либо на кристаллический тонкодисперсный кварц, другие изучали структуру и состав гидросоединений, возникающих при различных температурно-влажностных условиях при обработке силикатов или портландцемента. гидросиликат кальций водорастворимый автоклав
В 1914 г. М. Шланфер и З. Ниггли в зависимости от основности смеси также получил искусственные гидросиликаты, аналогичные по свойствам естественным минералам --гиллебранднту, афвилиту, ксопотлиту.
Г. Ассарсон изучал взаимодействие извести с аморфным кремнеземом при 120 --220° С и установил, что до 140 --150° С вначале образуется CSH.
Выводы Г. Калоузека были подтверждены работами Ю. М. Бутта и Л. А. Мейера установили, что фазовые составы гидросиликатов, полученных из кристаллического кремнезема и извести, аморфного кремнезема и извести, несмотря на одинаковые условия опыта, в значительной степени различны. Они же в другой работе показали, что при температурах 174, 200 и 250° С в смеси C:S = 2: 1 образуются пять форм гидратов.
Изучению химических процессов, протекающих при гидротермальной обработке известково-песчаных смесей, посвящено большое количество работ как советских, так и зарубежных ученых. Установлено, что состав и свойства полученных гидросиликатов зависят от соотношения С : S и от условий синтеза. Гидросиликаты кальция были получены и при взаимодействии отдельных безводных силикатов с известью как при комнатной температуре, так и при автоклавной обработке. В последнем случае в зависимости от состава вначале образуется C2SH2, а затем низкоосновные гидросиликаты кальция, что и является основой цементирующей связки.
Гидратация.
Основными гидратами являются гидросиликаты кальция и трехкальциевый гидроалюминат. Возможно также, что некоторое количество Fe2O3 присутствует в твердом растворе гидроалюмината кальция.
Степень гидратации цемента может быть определена различными способами посредством измерения: количества Са(ОН)2 в тесте; тепловыделения при гидратации; удельного веса теста; количества химически связанной воды; количества негидратированного цемента (с помощью рентгеноструктурного анализа), а также косвенного по прочности цементного камня.
ГидратацияC3S при 175--200°С приводит к образованию смеси Са(ОН)2, C2SH2, C2SH (A) [(1,8--, --2,4)CaO-Si02-(1 --1,25)Н20] и трехкальциевого гидросиликата C3SHii5 с преимущественным содержанием того или иного гидросиликата в зависимости от температуры и длительности тепловлажностной обработки, а также от других факторов.
р-двухкальциевый силикат при температуре до 160 °С в процессе гидратации дает C2SH2, который при более высоких температурах переходит в C2SH (А), по X. Тейлору,-- в С25а-гидрат.
В смесях C3S и C2S с кварцевым порошком указанных составов при тепловлажностиой обработке в течение 8--10 ч при 174,5--200°С образуется CSH (В), а при малых количествах
песка -- C2SH (А). Эти же соединения возникают и при паровой обработке в автоклавах смесей гидроксида кальция с другими кремнеземистыми материалами. Характерно, что при смесях с высоким содержанием СаО возникает C2SH (А), по Р. Боггу, а с пониженными -- С--S--Н (I) и С--S--Н (II) [по Р. Боггу, CSH (В) и C2SH2].
Важно отметить, что образование низкоосновных гидросиликатов кальция приводит к повышенной прочности цементного камня. При возникновении же высокоосновных соединений (С2Эа-гидрат) прочность значительно меньше.
Рядом исследований это явление предположительно объясняется степенью конденсации кремнийкислородных анионов. Повышенное содержание анионов с высокой степенью конденсации в единице объема цементного камня сопровождается обогащением системы при прочих равных условиях силоксановыми группами с прочными ковалентными связями, создающими предпосылки к развитию высокой прочности.
В составе низкоосновных гидросиликатов кальция превалируют анионы с высокой степенью конденсации (полимеризации), что предопределяет повышенные их связующие свойства. Высокоосновные гидросиликаты содержат преимущественно относительно слабые кальций-кислородные ионные связи, которые не в состоянии полностью компенсировать убыль из системы ковалентных связей.
По данным немногих исследований, на скорость и степень конденсации, а также на конфигурацию кремний-кислородных анионов, а, следовательно, на прочность и другие свойства цементного камня активно могут влиять некоторые добавки. Так, положительное влияние хлористого кальция находит объяснение в их воздействии, в частности, на степень конденсации анионов при взаимодействии C3S и C2S с водой.
Эти явления требуют дальнейшего обстоятельного изучения, в частности, с помощью молибдатиого, хрома-тографического и других методов для идентификации кремниевых кислот с разной степенью конденсации анионов в твердеющих цементах.
Гидросиликаты группы CSH (В) при повышенных температурах (150--200°С) имеют вид пластинок толщиной до 10--20 мономолекулярных слоев, что обусловливает резкое уменьшение удельной поверхности новообразований по сравнению с поверхностью тех же фаз, но возникающих при обычных температурах в виде лепестков толщиной в два-три молекулярных слоя. В большой мере возрастает степень закристаллизованное™ новообразований, появляющихся при 174,5--200 °С и более.
5. Гидротермальный синтез гидросиликатов кальция
К рациональным и экологичным способам получения синтетических силикатов кальция следует отнести способы, основанные на взаимодействии исходных компонентов в водной среде при повышенных температуре и давлении. В основе гидротермального метода синтеза лежит способность воды при высокой температуре изменять свойства реагентов (растворимость, скорости диффузии, реакционная способность) [4]. В «мягких» условиях можно синтезировать соединения, которые обычно образуются при высоких температурах [3]. Гидротермальный метод имеет ряд преимуществ перед высокотемпературными методами и перспективен для промышленного использования. Возможность варьировать многие параметры (температуру, давление паров, продолжительность синтеза, химический состав гидротермальных растворов) позволяет гибко управлять процессом [3, 4]. В отличие от высокотемпературных методов, методы синтеза в водной среде позволяют получать гидросиликаты кальция (тоберморит, ксонотлит), которые обладают высокими технологическими характеристиками и находят широкое практическое применение. В то же время процесс образования гидросиликатов кальция определённого стехиометрического состава является основной стадией синтеза безводного силиката кальция - волластонита. Фазовая диаграмма системы СаО-SiO2-Н2O. Система СаО-SiO2-Н2O превосходит другие тройные системы по числу индивидуальных соединений. К настоящему времени имеются сведения о существовании более 30 индивидуальных гидросиликатов кальция, в том числе 11 природных минералов; при этом практически все из них могут быть получены синтетическим путём [9, 10, 11]. Гидросиликаты кальция отличаются друг от друга содержанием кристаллизационной воды, стехиометрическим соотношением образующих их оксидов, структурой и, в связи с этим, физическими и другими свойствами. Гидросиликатам кальция, которые образуются в системе СаО-SiO2-Н2О в нормальных и гидротермальных условиях, посвящено большое количество работ (например, обзор [11]). Сводные данные об условиях образования и равновесного существования стабильных соединений системы CaO-SiО2-H2О в зависимости от температуры и молярного отношения CаО/SiO2 приведены в [10]. За последние три десятилетия ряд работ был посвящён исследованию технологических свойств и применению гидросиликатов кальция. В табл. 1 приводятся некоторые данные по гидросиликатам, которые являются представителями гидратированных волластонитов, так как в их основе лежат волластонитовые цепочки. При дегидратации гидросиликатов образуется волластонит. В табл. 1 и далее используется запись CrSmHn эквивалентная формуле rCaO·mSiO2·nH2O [9, 10, 11, 12].
В работах [9, 10, 12] изучены составы синтетических гидросиликатов кальция CSH(I) и CSH(II). Получены тоберморитоподобные гидросиликаты кальция с переменным молярным отношением CаО/SiO2 меньшим 1,5 и переменным количеством воды состава: (0,6…1,5)CaO·SiO2·H2O; (0,8…1,5)CaO·SiO2·(0,5…2,5)Н2О [10]. СSH(II)) - частично закристаллизованный тоберморитоподобный гидросиликат кальция с C/S=1,5…2. Содержание связанной воды трудно определимо. Варианты составов (1,5…2,0)CaO·SiO2·(1…4)H2O; (1,7…2,0)CaO·SiO2·nH2O [10]. Эти же гидросиликаты описываются в [9] следующими стехиометрическими формулами: CSH(I) - CSH0,80, a CSH(II) - CSH0,84. Подробное описание CSH(I) и CSH(II) дается в [12]. Из приведенных выше данных следует, что имеются различия в описании некоторых гидросиликатов различными авторами. Наиболее полное описание гидросиликатов кальция, способов их получения и результатов дегидратации дается в [12]. В работе [10] отмечается, что структура окенита, некоита, ксонотлита, фошагита и гиллебрандита предопределяет при дегидратации формирование структуры волластонита. Для трёх последних гидросиликатов этот факт можно объяснить наличием в их структуре ксонотлитовых лент с периодом повторяемости [Si6O17]2, которые при высокотемпературной перекристаллизации образуют волластонитовые цепочки . Термодинамический анализ основных и побочных реакций в системе Ca(OH)2-SiO2(в-кварц)-Н2O в нормальных и гидротермальных условиях [11], позволил авторам сделать следующие выводы: - для CaO:SiO2=2:3 во всем интервале температур термодинамически наиболее устойчив гиллебрандит; для CaO:SiO2=(3:2)…(4:3) - фошагит; для CaO:SiO2=1:1 до 80 єС - пломбиерит и тоберморит, а выше 90…100 єС - ксонотлит; для CaO:SiO2=5:6 при низких температурах - пломбиерит, от 50 єС до 220 єС - тоберморит, а выше 220 єС - ксонотлит; для CaO:SiO2=2:3, 1:2, 1:3 и т.д. до 230…240 єС - гиролит, а выше - ксонотлит; тоберморит и гиролит термодинамически устойчивы при низких температурах и имеют тенденцию к превращению в ксонотлит при температурах выше 200…220 єС; ксонотлит, гиллебрандит и фошагит, устойчивые при тем- пературах выше 100 єС, при низких температурах в присутствии воды могут превращаться в тоберморит; афвиллит и окенит термодинамически неустойчивы во всем интервале температур, причем первый имеет тенденцию к пере- ходу в фошагит, а второй - в гиролит и тоберморит; при избытке Са(OН)2, все гидросиликаты кальция имеют тенденцию к переходу в гиллебрандит, а при избытке SiO2 - в гиролит. Авторы [11] отмечают, что результаты их расчетов в системе Са(OН)2- SiO2-H2O находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными различных работ. Все гидросиликаты кальция являются нестехиометрическими соединениями [13, 14]. Некоторые их них, например, фазы C-S-H(I), C-S-H(II) являются соединениями переменного состава с довольно широкими областями гомогенности, что связано с образованием твердых растворов. Нестехиометричность, переменный состав и соотношения C:S:H у приведённых в табл. 1 гидросиликатов кальция, позволяют считать, что все гидросиликаты кальция являются членами непрерывного ряда твердых растворов внедрения с переменным числом атомов в элементарной ячейке: (0,5…3)CaO- (0,5…2)SiO2-(0,15…2)H2O.
Заключение
Гидросиликаты кальция плохо растворяются из-за того, что они как неорганические полимеры и в жидком состоянии сохраняют свое строение бесконечных разноориентированных цепочек, и плохо кристаллизуются из-за того, что этим цепочкам очень трудно перейти в упорядоченное состояние кристалла [17].
Введение минерализатора (NаOH) позволяет уменьшить размеры (Si-0)-цепочек, беспорядочно переплетенных в растворе, так как ионы (ОН) -- из NaOH, обладая одинаковым с атомами О объемом, имеют в 2 раза меньший ионный заряд. В результате достигаемого с их помощью разрыва, разъединения, уменьшения размеров (Si-0 )-цепочек повышаются растворимость исходной фазы и способность раствора к кристаллизации.
Из-за близости ионных радиусом ион Nа+ способен наиболее легко изоморфно замещать ион Са2+ в гидратных комплексах. При этом их размеры уменьшаются: 1 -- координационное число натрия в 2 раза меньше, чем кальция, и поэтому может быть присоединено в 2 раза меньше молекул воды и лигандов, т. е. подвижность комплексов возрастает; 2-- Na+ почти в 2 раза легче Са2+, что также увеличивает подвижность комплексов.
Список используемых источников
1. Патент. Способ получения монокристаллов гидросиликатов кальция (Изобретение RU 298532): Московский ордена Ленина химико-технологический институт Д. И. Менделеева. Ю. М. Бутт, В. В. Тимашев, В. С. Бакшутов, В. В. Илюхин, В. А. Кузнецов , М. К. Гринева.
2. Патент. Способ получения гидросиликатов кальция (Изобретение RU 597637): Мартусевичюс Марионас Феликсо, Развадаускас Александрас Александро, Гармуте Антонина Казио, Саснаускас Кестутис Ионо.
3. Голикова Е.В., Голоудина С.И. и др. Химические методы получения керамических и полимерных наноматериалов из жидкой фазы: Учеб. пособие для вузов / Под общ. ред. В.В. Лучинина и О.А. Шиловой / СПбГЭТУ «ЛЭТИ». СПб. 2013. 218 с.
4. Елисеев А.А., Лукашин А.В. Функциональные наноматериалы / Под. ред. Ю.Д. Третьякова. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2010. 456 с.
5. Вассерман И.М. Химическое осаждение из растворов. Л.: Химия. 1980. 208.с.
6. Райхель В., Конрад Д.Бетон: В 2-х ч. Ч. 1. Свойства. Проектирование. Испытание. -- М.: М.: Стройиздат, 1979. С. 33.Пер. с нем./Под ред. В. Б. Ратинова.
7. Григорян Г.О., Мурадян А.Б., Григорян К.Г. Волластонит. Получение и применение // Армянский хим. журнал. 1990. Т. 43. № 5. С. 296-315.
8. Куколев Г. В. Химия кремния и физическая химия силикатов: учебник для вузов / Г.В. Куколев. М.: Высш. шк. 1966. 463 с
9. Бабушкин В.И., Матвеев Г.М., Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов. М.: Стройиздат. 1986. 286 с
10. Горшков В.С., Савельев В.Г., Фёдоров Н.Ф. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений. М.: Высшая школа. 1988. 400 с.
11. Тейлор Х.Ф. Гидросиликаты кальция. Химия цементов. М.: Стройиздат. 1969. 104 с.
12. Тейлор Х.Ф. Кристаллохимия продуктов гидратации портландцемента // Шестой международный конгресс по химии цемента. Том 1. М.: Стройиздат. 1976. С. 19-24.
13. В.Д. Гладун, Л.В. Акатьева, А.И. Холькин Синтетические силикаты кальция. М.: Издательство «ИРИСБУК». 2011. 232 с.
14. Акатьева Л.В. Синтез и физико-химические свойства ксонотлита и волластонита: Дисс. … канд. хим. наук. Москва: ИОНХ РАН. 2003. 233 с.
15. Бакшутов В.С. «Минерализованные тампонажные растворы для цементирования скважин в сложных условиях»
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исследование физических и химических свойств кальция. Электролитическое и термическое получение кальция и его сплавов. Алюминотермический способ восстановления кальция. Влияние температуры на изменение равновесной упругости паров кальция в системах.
курсовая работа [863,5 K], добавлен 23.10.2013Биологическая костная ткань: состав, строение, свойства. Структура ортофосфатов кальция, изоморфные замещения. Термическая стабильность и особенности спекания фосфатно-кальциевой керамики. Материалы на основе фосфатов кальция: гранулы, покрытия, керамика.
книга [417,7 K], добавлен 14.01.2011Кристаллическая структура гидроксилапатита. Описание методов синтеза фосфатов кальция. Рентгеновский фазовый анализ для определения фазового состава образца. Экспериментальное проведение синтеза фосфата кальция методом осаждения из водных растворов.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 10.09.2012Хлорид кальция: физико-химические свойства. применение и сырье. Получение плавленого хлорида кальция из дистиллерной жидкости содового производства. Получение хлорида кальция и гидроксилохлорида из маточного щелока. Безводный кальций из соляной кислоты.
реферат [84,4 K], добавлен 09.08.2008Химические свойства кальция. Применение чистого карбоната кальция в оптике, известняка в металлургии - в качестве флюсов. Гипс как кристаллогидрат сульфата кальция. Кальциевая соль ортофосфорной кислоты как основной компонент фосфоритов и апатитов.
реферат [22,5 K], добавлен 23.01.2010Массовое производство и использование карбоната кальция - неорганического химического соединения, соли угольной кислоты и кальция. Полиморфные модификации карбоната кальция. Фазовая диаграмма кальцита, арагонита и фатерита при разных температурах.
реферат [1,1 M], добавлен 25.11.2015Расчет концентрации нитрата кальция в водном растворе для его применения в составе охлаждающей жидкости. Определение зависимости показателя преломления фаз системы вода-нитрат кальция при отрицательной температуре от концентрации методом рефрактометрии.
курсовая работа [780,0 K], добавлен 12.12.2012Соединения магния, кальция и бария как лекарственные средства. Изменения в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциал ионизации. Качественные реакции на ионы магния, кальция, стронция. Биологическая роль магния и кальция, значение для организма.
реферат [24,6 K], добавлен 14.04.2015Физико-химические свойства витамина В3. Процесс соединения бета-аланина, пантолактона и их конденсация как основные стадии синтеза пантотеиноиновой кислоты. Способы асимметрического гидрирования и биосинтеза - пути получения медицинского витамина В3.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.12.2010Элемент главной подгруппы второй группы, четвертого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. История и происхождение названия. Нахождение кальция в природе. Физические и химические свойства. Применение металлического кальция.
реферат [21,9 K], добавлен 01.12.2012Общая характеристика катионов III аналитической группы катионов. Гидроксиды бария, кальция, стронция. Действие группового реагента (водного раствора серной кислоты). Действие окислителей и восстановителей. Применение солей кальция и бария в медицине.
реферат [52,2 K], добавлен 13.03.2017Экологизация химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Подготовка сырья для процесса гидратации. Основные методы получения спиртов. Производство спиртов сернокислотной гидратацией олефинов. Производство спиртов прямой гидратацией олефинов.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 23.03.2007Строение атома, степень окисления кальция. Кальций как типичный щелочноземельный металл, его химическая активность. Соединения: оксид, гидроксид, соли. Гипс, мел, известняк. Фосфат и карбонат кальция как основные минеральные вещества костей скелета.
презентация [5,7 M], добавлен 06.02.2013История создания и анализ физико-химических свойств бутилкаучука - важного материала, который используется для изготовления различных резиновых и других материалов в автомобильной, химической промышленности. Технология получения бутилкаучука в суспензии.
реферат [51,9 K], добавлен 21.10.2010Получение гидроксида кальция в промышленном масштабе процессом гашения. Внешний вид и свойства химического вещества. Применение гашеной извести в различных отраслях промышленности и быту. Возможные реакции организма человека при вдыхании порошка.
презентация [178,5 K], добавлен 14.12.2014История и происхождение названия, нахождение в природе, получение кальция, его физические и химические свойства. Применение металлического кальция и его соединений. Биологическая роль и потребность организма в кальции, его содержание в продуктах питания.
реферат [21,5 K], добавлен 27.10.2009Свойства н-бутилового спирта и применение его в качестве автомобильного топлива. Посуда и оборудование. Реакции бромида калия и н-бутанола с серной кислотой. Осушение кусочков хлорида кальция, отделение от твердого осадка хлорида кальция декантацией.
лабораторная работа [49,0 K], добавлен 04.05.2014Хемосорбционное модифицирование минералов. Свойства глинистых пород. Методика модификации бентонитовой глины месторождения "Герпегеж". Физико-химические способы исследования синтезированных соединений. Определение сорбционных характеристик бентонина.
курсовая работа [9,2 M], добавлен 27.10.2010Элементы и их соединения в современной неорганической химии. Синтез сульфата кальция, его химические свойства. Проведение качественного анализа на ионы. Расчёт исходных реагентов и определение условий проведения синтеза, выбор приборов и оборудования.
курсовая работа [31,4 K], добавлен 12.12.2009Характеристика состава и физико-химических свойств флюсов, способы их получения. Изучение процесса рафинирования алюминиевых сплавов от магния при использовании флюса, обладающего покровными свойствами; исследование его влияния и технология применения.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 28.11.2013