Suvli va suvsiz kalsiy sulfat modifikatsiyasi

|
Suvli va suvsiz kalsiy sulfat modifikatsiyasi
|
bet | 3/12 | Sana | 22.01.2024 | Hajmi | 61,72 Kb. | | #143499 |
Bog'liq Kirish Texnologik qism-www.fayllar.org (1)Suvli va suvsiz kalsiy sulfat modifikatsiyasi
Harorat va qizish sharoitlariga bog'liq holda suvli kalsiy sulfatning turli modifikatsiyalarini hosil qilish mumkin, ular kristallarning zichligi, shakli va o'lchamlari, gidratatsiya issiqligi, issiqlik sig'imi, optik xossalari va boshqa xususiyatlari bilan bir-biridan farq qiladi. Kalsiy sulfat modifikatsiyasini, ularning barqaror mavjudlik sharoitlarini, birining ikkinchisiga aylanishini tekshirishga bir qancha tadqiqotlar bag'ishlangan (Le Shatelye, Vant Goff, A.A. Baykov, D .S. Belyankin, P.P. Budnikov, Kelli, Suttard, Anderson, Flerks vá boshqalar). Biroq hozirga qadar uning suvli va suvsiz modifikatsiyalari soni, ularning tuzilishlari hamda fizik-kimyoviy xossalari xususida yagona fikr yo‘q. D.S.Belyankin va L.G.Berg tadqiqotlari bo‘yicha, shuningdek, Kelli, Suttard, Anderson m a’lumotlari asosida kalsiy sulfatning quyidagi modifikatsiyalari m a’lum:
ikki molekula suvli kalsiy sulfat (gips) CaS04 - 2H20 .
a — yarim molekulali suvli kalsiy sulfat (a-yarim gidrat) a - CaS04 • 0,5H2O, ß - CaS0 4 • 0,5H2O. 26
ß — yarim molekula suvli kalsiy sulfat (ß-yarim gidrat).
a — suvsizlantirilgan yarim gidrat a- CaS04.
ß — suvsizlantirilgan yarim gidrat ß-CaS04.
a — eruvchan angidrid a- CaS04.
ß — eruvchan angidrid ß-CaS04.
Erimaydigan angidrid (odatda angidrit deb ataladigan) CaS04. Gips suvsizlantirilganda dastlab.
Gips suvsizlantirilganda dastlab yarim gidratga aylanadi so‘ngra qizish jarayonida suvsiz m odifikatsiyalarga-angidridlarga aylanadi. a- va ß-modifikatsiyalarining hosil bo‘lishi issiqlik ta’sirida ishlov berish sharoitlariga bog‘liq. ß-yarim gidrat deb ataluvchi modifikatsiya digidratatsiya jarayonida suvning bug‘ holida chiqish sharoitida hosil bo‘lib, natijada bu modifikatsiya zarralari ichki yuzasi ancha rivojlangan tarkibiy tuzilish hosil qiladi. ß-yarim gidratdan farqli ravishda ot-yarim gidrat gipsga suvda yoki tuz va kislotaning suvdagi eritmalarida issiqlik ta’sirida ishlov berilayotganda hosil bo'ladi. Bunda suv suyuq tom chi holatida ajralib, a-yarim gidratning zieh kristallari hosil bo‘lishi uchun sharoit tug'iladi. Natijada ß -yarim gidrat zarrachalarining solishtirma sathi a-yarim gidratnikiga nisbatan ancha (2,5—5 marta) yuqori bo'ladi.
Zarrachalar ichki sathining xilma-xilligi yordamida ß va a yarim gidratlarning sindirish va zichlik ko‘rsatkichlaridagi farqni izohlash mumkin.
a-yarim gidrat suvda qorilganda ß — yarim gidratga nisbatan kam suv sarflab qo‘zg‘aluvchanligi keraklicha bo'lgan xamir olish mumkin. Demak, gipsning a-yarim gidratli modifikatsiyasidan qotgan gips ß-yarim gidratliga nisbatan ancha zich va mustahkam bo'ladi.
Agar u va ß-yarim gidratlar teng hajmdagi suvda qorilsa, hosil bo'ladigan gipstoshning mustahkamligi ham o ‘zaro teng bofiadi. Suvda qorilganda a-yarim gidrat ß-yarim gidratga nisbatan birmuncha sust tishlashadi, bunda ß-yarim gidrat zarrachalarining chinakam sathi yuqori darajada rivojlanganligi tufayli gidratatsiya tezligi ortadi.
Qurilish gipsidan turli gips va gips-beton m ahsulotlari tayyorlanadi, bular quruq suvoq, devor plitalari va panellar, qavatlarorasiga qo‘yiladigan detallar, arxitektura-binokorlik mahsulotlari, ventilyatsiya qutilari, term oizolyatsiya plitalari va boshqalardir. Qurilish gipsining rangi oq bo‘lgani uchun u sun’iy marmar va ba’zi bir bo'yoqlar hamda bo‘r tayyorlashda ham keng qo’lanilmoqda, kulolchilikda gipsdan qoliplar tayyorlanadi. Shuningdek, ko‘zgu va optik shishalar ishlab chiqarishda ham gips ishlatiladi. Gips asbest va boshqa materiallar bilan aralashma holida issiqlikni o'tkazm aydigan buyum lar tayyorlashda keng qo’llaniladi. Bundan tashqari, qurilish gipsi bino devorlarining ichki tomonini suvashda, naqqoshlikda va bezak buyumlar tayyorlashda keng ishlatiladi. Gips o‘tga chidamli bo'lganligi uchun undan binoni shamollatuvchi qurilmalar, lift kataklari va boshqalar tayyorlanadi.
Gipsni tashish va saqlash. Gipsli bog'Iovchilarni tashish va saqlashda ularga nam ta’sir etmasligi kerak. Ochiq joyda gipsni bir oydan ortiq saqlash m u m kin emas. Aks holda , uning mustahkamligi 20% gacha kamayadi. Gips saqlaydian omborlarning pollari yog‘ochdan qurilgan bo'lishi kerak. Yuqori mustahkamlikka ega boMgan gips. Ikki m olekula suvlitabiiy gipstoshni 750—800°C haroratda pishirgandan so £ng tuyiladi va unga natriy sulfat, alyum iniy va boshqa tuzlar qo‘shib, yuqori mustahkam gips olinadi. Bunday gips sekin qotuvchi, ammo siqilishdagi mustahkamligi 30 MPa gacha, rangi esa oq bo'ladi.
Yuqori mustahkam gips olishning ikkinchi usuli ham bor: gipstoshni yuqori bosimli (0,13-0,2 M Pa) bug'da 125°C haroratda pishirib, yuqori mustahkamlikka ega bo‘lgan gips olinadi. Prof. B.G.Skramtayev va G .G.Bulichevlam ing bu usuli b o‘yicha gipstosh germ etik yopiq q ozonga solinadi va to'yingan bug‘ yordamida 0,13 MPa bosim ostida pishiriladi, ham da kukun qilib tuyiladi. Olingan gipsni qotirish uchun suv miqdori 60% emas, balki, 40-50% bo‘ladi. Bunday gipsning 7 kundan keyingi mustahkamligi 15-40 MPa ga yetadi. Yuqori m ustahkam gips juda m uhim inshootlar qurishda, shuningdek, metallurgiya sanoatida qoliplar tayyorlashda ishlatiladi.
U sanoat va qurilishda qurilish materiali sifatida keng qo'llaniladi. Uning sof shaklida u kamdan-kam qo'llaniladi, asosan qo'shimcha sifatida, bog'lovchi sifatida ishlatiladi. Qo'llashning asosiy sohasi bo'limlar qurilmasi. Ta'mirlashda ular asosiy tugatish yoki tekislash materiali sifatida ishlatiladi. Tekislash uchun prefabrik panellar, gipsli toshlar, gipsli plitalar ishlatiladi. Akustik plitalar gipsdan qilingan. Turli xil versiyalarda u metall konstruktsiyalarning yong'inga chidamli qoplamalari uchun ishlatiladi. Gipsdan kichik, ammo muhim foydalanish: dekorativ me'moriy detallar (shtukkali kalıplama) va haykaltaroshlik. Pishgan gipsdan quyma va quyma (barelyef, karniz va boshqalar) uchun qoliplar (masalan, keramika uchun) tayyorlanadi. U raqamlarni to'ldirish uchun bardoshli qoliplarni tayyorlash uchun ishlatiladi.
Stomatologiyada ular tishlarga taassurot qoldirish uchun ishlatiladi. Tibbiyotda yoriqlarni tuzatish uchun (tibbiy gips). Gips asosidagi dunyodagi eng yirik qurilish materiallari ishlab chiqaruvchi KNAUF O‘zbekistonda uchinchi zavodini ishga tushirdi. Birinchi zavodi Buxoroda 2009-yil ish tushirilgan. Ikkinch karhonasi buxoroda gips qoplamasini 2011-yil ishlab chiqarishni boshladi. Korxona Farg‘onada 2,5 yilda qurib bitkazildi.
Har yili Germaniya texnologiyasi va yuqori ekologik standartlar asosida ishlab chiqarilgan 17 million kvadrat metr gipsokarton va 40 ming tonna quruq qurilish aralashmalari ishlab chiqarish imkoniyatiga ega. Zavodda chang yig‘uvchilarning eng yangi avlodi ishlaydi, bu esa “chang chig‘anoqlari” deb ataladigan hosil bo‘lish ehtimolini yo‘q qiladi. Zavodga kiritilgan investitsiyalar hajmi 18,7 million yevroni tashkil etdi. Bu yerda 55 kishi ish bilan ta’minlangan.
Qotishi. Qotish xususiyatiga ko'ra gips bog'lovchilari ikkiga bo'linadi: tez qotuvchi gips bog'lovchilari (qurilish, o'ta mustahkam, qolip va tibbiyot gipslari); sekin qotuvchi (angidridli sement va yuqori darajada kuydirilgan gips) gips bog'lovchilari. Gipsning tishlashish va qotish vaqtiari xomashyoning xossasi, uni tayyorlash sharoiti, saqlanish muddati va sharoitiga, qo'shiladigan suv miqdori (suv bilan gips nisbati - S/G), bog'lovchi modda va suvning harorati, aralashtirish sharoitlariga va ular tarkibida biror qo'shilmalarning borligiga bog'liq. Tadqiqotchi Rolandning fikricha, gipsda uning eruvchanligini kuchaytirish yoki sekinlatish imkonini beradigan moddalarning borligi gidratatsiyaning tezlashishi yoki sekinlashishi uchun sharoit yaratadi. Uning ta'qidlashicha, gidratatsiya tezligi ham erigan modda tabiatiga, ham uning eritmadagi konsentratsiyasiga bog'liq. Gipsning (yarim gidratning) eruvchanligini kuchaytiruvchi moddalar - tezlatgichlar, eruvchanligini susaytiruvchi moddalar - sekinlatgichlar hisoblanadi.
Noorganik va organik birikmalar qo'shilmasining gips eruvchanligiga, tishlashish vaqti va gurilish gipsining mustahkamligiga ta'sirini o'rgangan Riddel ham shunday xUlosaga kelgan. Masalan, NaCI tuzi yarim molekula suvli gips va ekstrix-gips gidratatsiyasi tezlatgichi bo'lib, angidridga ta'sir etmaydi. CaC12 esa yarim 34 molckula suvli gipsga ta'sir qilmaydi, lekin ekstrix-gips va angidrit gidratatsiyasini sekinlashtiradi. MgCl, tuzi yarim molekula suvli gipsning gidratatsiyasini tezlashtiradi: ekstrix-gips va angidritni sekinlashtiradi. Shuni ta'kidlash kerakki, tishlashishni sekinlatgich va tezlatgichlar gips buyumlarining natijaviy mustahkamligiga salbiy ta' sir ko'rsatadi.
Gidratlanish (qotish) - bu gips bog‘lovchi moddalarning suv bilan birikish jarayonidir. Bunda yarim molekulali suvli gips qaytadan kristall xolatdagi ikki suvli gipsga aylanadi:
CaSO4 * 0,5H2O + 1,5H2O = CaSO4 + 2H2O
Natijada, xosil bo‘lgan ikki suvli gipsni kristallari oʻzaro bir-biri bilan chirmashib ketadi, shuni hisobiga uning zichligi ortib boradi. Qotish jarayoni uch davrdan iboratdir: kalsiy sulfatni erishi, yangi kristallarni xosil boʻlishi, kristallarni yiriklanishi. Gips zarrachalari gel deb ataluvchi elimsimon xolatga aylanadi. Natijada kolloid xolatdagi juda mayda zarrachalardan tashkil topgan gips xamiri xosil bo‘ladi va tez sur’atda kristallana boshlaydi. Ikki suvli gips zarrachalaridan usayotgan ignasimon kristallar oʻzaro zichlashadi va mustaxkam tutashgan kristallga aylanadi. Kolloid eritma xosil boʻlishi va uning kristallanish jarayoni yarim molekula suvli gipsning ikki molekula suvli gipsga toʻla aylanishiga qadar davom yetadi.
Gips bog‘lovchi moddani suv birikishi – bu ekzotermik (issiklik ajralib chikish) jarayondir. Gips bog‘lovchi moddani suv bilan aralashtirilganda (gips suvga aralashtirish davomida sepiladi) okuvchan suyuk xamir xosil bo‘ladi, u tez quyuqlasha boshlaydi, lekin xali plastik xolatda bo‘ladi- bu gipsni quyuqlanishini boshlanganligini bildiradi; qotishini boshlanishi - bu gips bilan suvni aralashtirgan vaqtdan boshlab Vika asbobining xalqa idishiga solingan gips xamiriga botirilgan Vikani ignasi ostigacha 1 mm yetmay qolgan vaqtgacha davrdir; kotiini tugashi esa Vika asbobining ignasi bor –yugi 1 mm botgandagi davrdir.
Gipsning tishlashish tezligini kamaytirish va buyumlar mustahkamligini oshirish uchun Shasseven suv-gips xamiri haroratini SO°C dan yuqori issiqlikda saqlab turishni tavsiya etadi, bunda u yarim gidrat bilan to'yingan va ikki gidratga nisbatan o'ta to'yingan eritmada harorat qancha yuqori bo'lsa, undagi gips shunchalik uzoq vaqt kristallanmay turishiga asoslangan. Yarim gidrat bilan to'yingan eritma haroratning pasayishi gipsning kristallanishini tezlashtiradi. Shassevenning ko'rsatishicha, eritmada SO°C haroratda ikki gidratning kristallanish tezligi 16°C haroratdagiga nisbatan 30 marta kam. 70-SSoC dan yuqori haroratgacha qizdirilgan gips aralashmasi bir necha soat davomida harakatchan bo'lib turaveradi (agar harorat kerakli rejimda saqlab turilsa).
Gipsning qotish jarayonida uning hajmi taxminan 1 % kengayadi. Bu esa gipsdan me'morchilik buyumlari tayyorlashda, yoriqlarni berkitishda va boshqa maqsadlarda foydalanishga qulaylik yaratadi. Standartda ko'rsatilishicha, qurilish gipsi tishlashishining boshlanishi 4 daqiqadan keyin, oxiri esa 6 daqiqadan 30 daqiqagacha davom etishi kerak.
|
| |