|
Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.
Otrzymywanie wapna palonego
Materiały wiążące są to substancje mineralne , które w stanie sproszkowanym, po zmieszaniu z wodą tworzą plastyczne , łatwe do formowania ciasta czyli zaczyny ,twardniejące po pewnym czasie. Zaprawy są mieszaninami materiałów wiążących z substancjami wypełniającymi, piaskiem i/lub kruszywem skalnym oraz wodą. Materiały wiążące dzieli się na dwie podstawowe klasy: - materiały wiążące powietrznie - materiały wiążące hydraulicznie Ze względu na skład chemiczny materiały wiążące można podzielić: -wapniowe (główny składnik węglan wapniowy); -siarczanowe ( produkowane z kamienia gipsowego CaCO3*2H2O lub anhydrytu -magnezjowe wytwarzane z magnezytu MgCO3 i dolomitu CaCO3*MgCO3 Wapno palone i gaszone
Najbardziej rozpowszechnionym powietrznym materiałem wiążącym jest wapno gaszone Ca(OH)2 ,otrzymywane w reakcji wapna palonego CaO z wodą („gaszenie wapna).Jeżeli podczas gaszenia wapna uzyskuje się produkt zawierający więcej niż 5% wilgoci , to wapno takie występuje w postaci proszku i nazywa się wapnem hydratyzowanym .W przypadku większej ilości wody uzyskuje się zawiesinę wodną wodorotlenku wapnia- mleko wapienne, któro zmieszane z piaskiem daję zaprawę wapienną stosowaną w budownictwie. Twardnienie zaprawy wapiennej spowodowane jest wysychaniem i karbonizacją
Ca(OH)2 + CO2 =CaCO3 +H2O
Wapno palone otrzymane w wyniku wypalania kamienia wapiennego klasyfikuje się według jego cech fizycznych , chemicznych postaci handlowej. 1. w zależności od zawartości tlenku magnezowego : -wapno wapniowe - wapno magnezjowe 2. w zależności od szybkości gaszenia (lasowania) dzieli się na: -szybko gaszące się -umiarkowanie gaszące się -wolno gaszące się 3. w zależności od składu chemicznego i postaci handlowej : -wapno palone CaO -wapno gaszone Ca(OH)2 Gaszenie (lasowanie ) wapna palonego polega na uwodnieniu tlenku wapniowego:
CaO +H2O= Ca(OH)2 +65,06kJ MgO +H2O = Mg(OH)2 + 34,33kJ
W procesie gaszenia dużą rolę odgrywają domieszki zawarte w wapnie palonym – krzemiany i gliniany wapniowe .Związki te po dłuższym okresie uwadniają się, czemu towarzyszy pęcznienie. Bardzo istotną rolę w uzyskiwaniu dobrej jakości wapna gaszonego odgrywa technika procesu gaszenia, a zwłaszcza dozowanie wody .Woda jest nie tylko czynnikiem uwodniającym , lecz również regulującym temperaturę procesu ( woda pobiera ciepło wydzielające się przy uwodnieniu wapna i parując usuwa go ze sfery reakcji). Wysoka temperatura wpływa koagulująco na wydzielenie się Ca(OH)2 a więc zmniejsza jego pulchność , zwiększa ciężar objętościowy , obniża wydajność.
W zależności od ilości wody użytej do lasowania można uzyskać następujące odmiany wapna gaszonego : -wapno hydratyzowane sucho gaszone w postaci proszku , uzyskiwane przez gaszenie wapna palonego ograniczoną ilością wody , zawiera około 100% Ca(OH) 2 .Do jego produkcji można używać wapna palonego uzyskanego z wypalania zarówno wapini wysokoprocentowych jak i zdolnitozywanych a nawet dolomitów. - ciasto wapienne zawiera zazwyczaj 50% Ca(OH)2 i 50% wody.Jest ono plastyczne dzięki temu , że wodorotlenek wapniowy znajduje się w stanie dużego rozproszenia , a jego pszczególne ziarna otoczone są warstewkami wodnymi – błonkami , które zmniejszając tarcie między ziarnami nadają ciastu plastyczność . - mleko wapienne jest zawiesiną wodorotlenku wapniowego w wodzie
Zastosowanie wapna Przemysł wapienniczy jako źródło materiałów budowlanych , chociaż jest zanacznie starszy w porównaniu z cementowym , nie osiągnął w Polsce takiego stopnia rozwoju jak przemysł cementowy.Dopiero w ostatnim okresie obserwuje się jego ponowny ilościowy rozwój. Opis ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z problematyką wypalania kamienia wapiennego oraz kontrolą jakości uzyskiwanego w tym procesie produktu – wapna palonego. Sprzęt1 zestaw do wypalania kamienia wapiennego 2 waga analityczna 3 pipety 20 ,25 , 50 cm3 4 moździerz porcelanowy 5 sito z oczkami o 0.2 mm 6 naczyńko wagowe 7 kolba stożkowa 300 cm3 8 szkiełko zegarkowe 9 płyta grzejna Odczynniki1 roztwór KOH o stężeniu 30% wag. 2 roztwór KOH o stężeniu 1 M 3 roztwór HCl o stężeniu 1 M 4 roztwór fenoloftaleiny 5 woda destylowana Wykonanie ćwiczenia
1 przeprowadzenie procesu wypalania próbki kamienia wapiennego 2 oznaczenie ditlenku węgla wydzielonego w procesie ( metodą alkacymetryczną) 3 oznaczenie w stałym produkcie powstałym w wyniku przeprowadzonego procesu zawartości aktywnych tlenków wapniowego i magnezowego
Wypalanie węgla kamiennego W celu przeprowadzenia wypalania należy: 1) umieszczoną w piecu rurę do spalań nagrzewamy do temperatury, w której prowadzony będzie termiczny rozkład węgla kamiennego; 2) z kamienia wapiennego rozdrobionego do ziaren wielkości do 5 mm, suszonego w temperaturze 105° - 110°C do stałej masy, odważamy w łódce do spala próbkę 2-2,5g; 3) napełniamy płuczkę ściśle określoną objętością 1M roztworu KOH, którą należy obliczyć na podstawie masy wypalanej próbki kamienia wapiennego; 4) Łączymy płuczki analityczne z wylotem reaktora do wypalania wapniaka. 5) Wypalamy wapień w ciągu zadanego czasu i następnie odłączamy wlot powietrza do reaktora, wysuwamy łódkę poza strefę grzejną.
Oznaczenie ilości CO2 wydzielonego w trakcie wypalania: 1) Po wystygnięciu łódkę z otrzymanym produktem ważymy. 2) Następnie roztwór KOH ( zawarte w nim CO2 ) miareczkujemy 1M HCl wobec fenoloftaleiny 3) Obliczamy ilość CO2
50 cm3 KOH 35,2 cm3 HCl masa łódki – 8,495 g masa wapienia – 2,51 g
całkowita ilość przereagowanej do K2CO3: VKOH/K2CO3 = ( VKOH – VHCl ) * 2 VKOH/K2CO3 = ( 50 cm3 – 35,2 cm3 ) * 2 = 29,6 cm3
2 KOH + CO2 ® K2CO3 + H2O 112 – 44 (VKOH/K2CO3* 56)/1000 – x x = 0,6512 g
Oznaczenie aktywnych tlenków: wapniowego i magnezowego w próbce: W tym celu bierzemy otrzymaną w wyniku wypalania całą ilość wapna, ucieramy w moździerzu, przesypujemy do erlenmajerki, a następnie wsypujemy do gorącej wody, dodajemy kilka kropel fenoloftaleiny i miareczkujemy wobec 1M HCl. Obliczamy zawartość procentową:
X = X- zawartość procentowa aktywnych tlenków wapniowego i magnezowego w przeliczeniu na tlenek wapniowy V – objętość 1M HCl zużytego do miareczkowania [cm3] 0,02804 – ilość tlenku wapniowego odpowiadająca 1 cm3 ściśle 1M roztworu HCl [g/cm3] m – odważka badanej próbki
X = = 77,65 %
|
Menu
|