Химия. Лабораторные работы для студентов всех специальностей. Часть III. Васильченко Л.М - 18 стр.

UptoLike

Рубрика: 

18
Mg CO
3
= MgO + CO
2
.
Последний при измельчении в тонкий порошок и затворении растворами
солей хлорида магния MgCl
2
или сульфата магния MgSO
4
затвердевает в
прочное тело, называемое магнезиальным цементом (цементом Сореля).
Затвердевание можно объяснить тем, что основная соль, первоначально
образующаяся согласно уравнению:
MgO + MgCl
2
+ H
2
O = 2 MgOHCl,
затем полимеризуется в цепи типа – Mg – O – Mg – O – Mg – , на концах
которых находятся атомы хлора или гидроксильные группы.
Гидравлические вяжущие вещества
При твердении портландцемента, как и некоторых других вяжущих веществ,
происходят сложные химические и физические явления. Основными
клинкерными минералами цемента являются:
трехкальциевый силикат (алит) - 3СаО SiO
2
(Ca
3
SiO
5
, условно C
3
S);
двухкальциевый силикат (белит) - 2СаО SiO
2
(Са
2
SiO
4
условно C
2
S);
трехкальциевый алюминат
-
3Cа
3
О А1
2
О
3
(Са
3
Аl
2
О
6
условно С
3
A);
четырехкальцевый - 4СаО А1
2
О
3
Fe
2
O
3
, (Са
4
Аl
2
Fe
2
О
10
условно С
4
AF);
алюмоферрит (целит)
Все они относятся к классу неорганических солей и при затворении цемента
водой реагируют с ней, давая различные гидратные соединения. Все процессы
взаимодействия минералов с водой протекают одновременно и влияют друг на
друга.
Твердение минеральных вяжущих веществ может служить ярким примером
того, как необходимо знание химии для понимания сущности протекания этих
процессов и сознательного управления ими.
Клинкерные минералы в большей или меньшей степени растворимы в
воде, а продукты гидратации цемента, за исключением Са(ОН)
2
,
представляют собой практически нерастворимые соединения, поэтому
отвердевшие бетоны сохраняют свою прочность в воде. С точки зрения
термодинамики вяжущие вещества обладают избытком свободной энергии и
при взаимодействии с водой превращаются в гидратные новообразования,
свободная энергия которых меньше, поэтому они термодинамически более
устойчивы.
В клинкере количественно преобладают минералы, представляющие собой
кальциевые силикаты, т.е. соли, образованные сильным основанием
Са(ОН)
2
и слабыми поликремневыми кислотами xSiO
2
уН
2
О. Такие соли
подвергаются гидролизу с образованием щелочной среды. Гидролиз является
обратимой реакцией обмена, поэтому к нему применим принцип Ле-
Шателье. Согласно этому принципу равновесие сдвигается в сторону
разложения клинкерного минерала, если хотя бы один из продуктов этого
разложения представляет собой мало - или труднорастворимое в воде
вещество. Если же добавить к системе избыток одного из продуктов