Твердение строительного гипса. — Завод строительных смесей «ВосЦем»

Вяжущие вещества при затворении водой образуют пластичную массу, которая впоследствии превращается в твердое тело. Превращение это происходит не сразу, а постепенно. Сначала подвижная пластичная масса уплотняется и густеет, что является началом схватывания (для полуводного гипса первый период после затворения водой характеризуется в ряде случаев текучестью массы). В дальнейшем схватывающаяся масса все больше уплотняется, окончательно теряет пластичность и постепенно превращается в твердое тело, не имеющее, однако, сначала заметной прочности. Этот момент соответствует концу схватывания.

Схватывание является начальной стадией твердения, в результате которого полужидкая пластичная масса затворенного водой вяжущего вещества превращается в твердое тело.

По окончании схватывания происходят дальнейшие химические и физические преобразования, сопровождающиеся продолжающимися уплотнением и нарастанием механической прочности, что и характеризует собой процесс твердения вяжущих веществ.

Способность вяжущих веществ давать с водой пластичное тесто придает изготовленным из них растворам и бетонам удобообрабатываемость, благодаря которой они заполняют все детали формы и опалубки.

При твердении строительного гипса происходит гидратация полуводного гипса с превращением его в двуводный по уравнению:

CaSO₄*0,5H₂O+1,5H₂O = CaSO₄*2H₂O.

Следовательно, при твердении идет процесс, противоположный тому, что происходит при обжиге.

По Ле Шателье, полуводный гипс при затворении водой растворяется в ней до образования насыщенного им раствора. Растворимость полуводного гипса составляет около 7 г на 1 л воды, считая на CaSO4. Полугидрат в растворе вследствие гидратации переходит в двугидрат, растворимость которого составляет 2 г CaSO₄ на 1 л воды. Раствор, насыщенный по отношению к полуводному гипсу, пересыщен по отношению к образующемуся двуводному гипсу, поэтому последний будет выделяться из раствора в виде кристаллов. В результате этого раствор становится беднее сернокислым кальцием. Это дает возможность раствориться в нем новой порции полуводного гипса до образования насыщенного раствора, из которого будут снова выделяться кристаллы двуводного гипса. Этот процесс продолжается до полной гидратации и кристаллизации всего полуводного гипса.

А. А. Байков указывает, что при твердении полуводного гипса, кроме процессов растворения и кристаллизации, имеет значение процесс коллоидации. Когда раствор станет насыщенным по отношению к полугидрату, действие воды на полугидрат вследствие большого их химического сродства продолжается на поверхности (топохимически). Образующийся при этом двуводный гипс не может переходить в раствор, так как последний является по отношению к нему пересыщенным. Поэтому он будет выделяться в коллоидально-дисперсном состоянии, которое обусловливает пластичность затворенного водой вяжущего вещества. Выделившийся в коллоидальном состоянии двугидрат с течением времени переходит в кристаллическую форму, причем потеря пластичности вызывается образованием большого числа кристаллов и трением, возникающим при их соприкосновении.

Процесс твердения строительного гипса можно, по А. А. Байкову, разделить на три периода: первый — растворение и образование насыщенного раствора, второй — образование коллоидальной массы в виде геля, третий — кристаллизация с превращением геля в кристаллический сросток. Указанные периоды не следуют один за другим в строгой последовательности, а налагаются один на другой так, что, например, при не закончившихся во всей массе материала процессах коллоидообразования, характерных для второго периода, могут в известных частях твердеющей массы идти уже процессы кристаллизации, характерные для третьего периода.

П. А. Ребиндер и Е. Е. Сегалова считают, что при твердении происходит растворение в воде первичной твердой дисперсной фазы вяжущего вещества с образованием раствора, пересыщенного по отношению к кристаллам новообразований, которые выкристаллизовываются из этого раствора с образованием пространственной структуры твердения, т. е. затвердевшего искусственного камня. Промежуточной стадией является переход ионов из решетки вяжущего в водную среду и гидратация их в этой среде. Связывание растворенных компонентов в новообразования приводит к дальнейшему растворению частиц исходного вяжущего.

Развитие структуры твердения при выкристаллизовывании новообразований протекает, по П. А. Ребиндеру и Е. Е. Сегаловой, в два этапа. В течение первого формируется каркас кристаллизационной структуры с возникновением контактов срастания между кристалликами новообразований. В течение второго этапа ранее возникший каркас обрастает, т.е. растут составляющие его кристаллики. Такое обрастание приводит к повышению прочности, но при известных условиях может явиться и причина появления внутренних напряжений, вызывающих понижение прочности. Наибольшая конечная прочность обуславливается возникновением кристалликов новообразований достаточной величины при минимальных напряжениях, сопровождающих формирование и развитие кристаллизационной структуры.

Независимо от того, идет ли процесс через раствор или в твердой фазе при взаимодействии строительного гипса и других вяжущих с водой, несомненно, возникает коллоидная система. Новообразования представлены частицами коллоидных размеров, которые образуют коллоидную структуру, обладающую всеми свойствами, присущими коллоидным системам и значительно влияющими на процесс твердения.

Рост прочности связан с кристаллизацией новообразований и ростом мелких кристаллов. Перекристаллизация же, протекающая в уже сформировавшемся сростке, может снизить прочность.

В зависимости от требуемой удобообрабатываемости воду для затворения строительного гипса добавляют в количестве, значительно превышающем необходимое для образования двугидрата. После превращения полуводного гипса в двуводный излишняя вода обволакивает кристаллы двуводного гипса, разделяя их. Для увеличения механической прочности необходимо последующее за гидратацией сращивание кристаллов двуводного гипса, которое происходит при испарении воды вследствие высыхания твердеющей массы. При высыхании за счет гипса, растворенного в испарившейся воде, происходят рост и сращивание между собой множества игольчатых кристаллов двугидрата. После полного высушивания твердение гипса заканчивается и дальнейшего нарастания прочности не происходит.

Происходящее при высыхании твердеющей массы нарастание прочности можно ускорить путем сушки твердеющего гипса, причем прочность высушенных до постоянного веса изделий соответствует примерно прочности, достигаемой в обычных условиях к 7-28 суткам. Температура сушки не должна превышать 65 ⁰С во избежание обратной дегидратации двуводного гипса.

Твердение полуводного гипса сопровождается выделением тепла в количестве 27 ккал на 1 кг полуводного гипса. При этом сравнительно ненамного повышается температура. Она достигает 40-50 ⁰С только при изготовлении крупных изделий без добавки песка.

Строительный гипс является быстросхватывающимся и быстротвердеющим вяжущим веществом. Обычно он схватывается через 5-15 мин. Это вызывает ряд неудобств, так как затворенный гипс нужно применить в дело до начала схватывания. При нарушении процесса схватывания будут разрушаться уже образовавшиеся кристаллические сростки и значительно снижаться прочность. Поэтому приходится либо затворять гипс малыми порциями, чтобы использовать его до начала схватывания, либо добавлять к гипсу различные вещества, замедляющие сроки схватывания. К таким веществам относятся: кepaтиновый замедлитель, замедлитель БС, не активированный и  активированный известью костный и мездровый клей, сульфитно-спиртовая барда, бура, казеин и ряд других веществ.

При заводском изготовлении гипсовых строительных деталей и твердении их на холоду требуется ускорять схватывание строительного гипса. Для этого к нему добавляют двуводный гипс, поваренную соль, сернокислый калий и натрий, серную кислоту, щелочи; кремнефтористый натрий, фтористый натрий и ряд других веществ. Чаще всего применяют добавку двуводного гипса, поваренной соли или смеси их друг с другом (около 1% гипса и около 0,5% соли). При добавке двуводного гипса следует учитывать, что как ускоритель схватывания более эффективен так называемый вторичный двугидрат в виде молотого боя затвердевших гипсовых изделий.

Замедлители схватывания уменьшают скорость растворения или растворимость полуводного гипса и следовательно понижают степень его пресыщения, вызывающую кристаллизацию. В частности, действие клея объясняется тем, что он образует коллоидный раствор, уменьшающий скорость растворения полугидрата и задерживающий процесс кристаллизации двуводного гипса. Органические вещества, дающие коллоидные растворы оказывают на скорость схватывания гипса такое же влияние.

Ускорители схватывания действуют в ином направлении. Одни из них повышают растворимость полуводного гипса, другие (например, двуводный гипс) образуют центры кристаллизации, ускоряющие процесс схватывания. Повышение температуры ускоряет схватывание строительного гипса. Однако после определенного предела (40 — 60 ⁰С) схватывание его начинает замедляться, а при температуре свыше 100 0С, при которой упругость диссоциации паров воды двугидрата достигает упругости паров кипящей воды или превышает ее, схватывание практически прекращается, так как полуводный гипс уже не может переходить в двуводный.

См. далее по теме: Свойства строительного гипса и его применение в строительстве; Сырьевые материалы строительного гипса; Нагревание строительного гипса; Производство строительного гипса; Твердение строительного гипса.

ТВЕРДЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНОГО ГИПСА: МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ | Пшеничный

Долгорев А.В. Конструкционный высокопрочный гипсовый нанопрекомпозит / Долгорев А.В. // Технологии

бетонов, 2020, № 5-6. – С. 69-74.

Вода в дисперсных системах / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев, Ф.Д. Овчаренко и др. – М.: Химия, 1989. – 288 с.

Юнг В.Н. Технология вяжущих веществ / Юнг В.Н., Бутт Ю.М., Журавлев В.Ф. и др. Под ред. В.Н. Юнга. – М.:

Промстройиздат, 1952. – 600 с.

Дерягин Б.В. Поверхностные силы / Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. – М.: Наука, 1985. – 398 с.

Тейлор Х.Ф.У. Химия цементов / Под ред. Х.Ф.У. Тейлора. – М.: Стройиздат, 1969. – С. 3-17.

Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ / Сычев М.М. – Л.: Стройиздат, 1974. – 79 с.

Бутт Ю.М. Химическая технология вяжущих материалов: Учебник для вузов / Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев

В.В. – М.: Высш. школа, 1980. – 472 с.

Ратинов В.Б. Дискуссия / Ратинов В.Б. // Шестой международный конгресс по химии цемента. – М.: Стройиздат,

– Том 2. – Кн. 1. – С. 339-340.

Пащенко А.А. Вяжущие материалы / Пащенко А.А., Сербин В.П., Старчевская Е.А. – Киев, Вища школа, 1975. –

с.

Установка для изучения структурообразования цементных систем. Патент RU № 128331 U1 / Г.Н. Пшеничный,

опубл. 20.05.2013, бюл. № 10. – 3 с.: илл.

Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества (технология и свойства) / Волженский А.В., Буров Ю.С.,

Колокольников В.С. Под ред. А.В. Волженского. – М.: Стройиздат, 1966. – 408 с.

Нурт Р. Основы стоматологического материаловедения. 2-ое изд. / Нурт Р. – М.: Изд-во КМК-Инвест, 2004. –

с.

Характеристика и роль объемных деформаций при твердении полуводного гипса [Электронный ресурс]. URL:

http://alyos.ru/enciklopediya/stroitelnie_materiali_1973/harakteristika_i_rol_obemnih_izmenenij_pri_tverdenii_poluvodnogo_

gipsa.html (дата обращения — 02.12.2020).

Колесникова И.В. Научные и технологические принципы получения сухих гипсовых смесей пониженной

вяжуще- и полимероемкости: автореф. дис…докт. техн. наук. – Алматы, 2010. – 42 с.

Симонов М.З. Основы технологии легких бетонов / Симонов М.З. – М.: Стройиздат, 1973. – 584 с.

Дж. Бернал. Структура продуктов гидратации цемента / Третий международный конгресс по химии цемента /

Дж. Бернал. – М.: Госстройиздат, 1958. С. 137-156.

Ратинов В.Г. Вывод уравнений кинетики гидратации при твердении вяжущих веществ / Сб. трудов

НИИжелезобетона / Ратинов В.Г., Лавут А.П. – М.: Госстройиздат, 1962, вып. 6. – С. 132-137.

Полак А.Ф. Твердение мономинеральных вяжущих веществ (вопросы теории) / Полак А.Ф. – М.: Стройиздат,

– 208 с.

R. Mahl. Henry Le Chatelier (1850-1936) / R. Mahl. – URL: http://www.annales.org/archives/x/lc.html (дата

обращения — 27.12.2020).

Строительное материаловедение: учебное пособие / под общей ред. В.А. Невского. – Ростов н/Д: Феникс, 2007.

– 571 с.

Дворкин Л.И. Строительные минеральные вяжущие вещества / Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. – М.: ИнфраИнженерия, 2011. – 544 с.

Габуда С.П. Связанная вода. Факты и гипотезы / Габуда С.П. – Новосибирск, Наука, 1982. – С. 114-116.

Течение процессов формирования контактной зоны в бетонах [Электронный ресурс]. – URL: http://stroiarchive.ru/elektrofizicheskie-tehnologii/989-techenie-processov-formirovaniya-kontaktnoy-zony-v-betonah.html (дата

обращения 14.12.2020).

Баженов Ю.М. Технология бетона. Учебник / Баженов Ю.М. – М.: изд. АСБ, 2007. – 528 с.

Калмыкова Е.Е. Исследование процессов структурообразования в цементном тесте и характеристика цементов

взамен оценки их по срокам схватывания / Калмыкова Е.Е., Михайлов Н.В. – Бетон и железобетон, 1957, № 4. – С. 118-

Геохимические особенности осаждения и устойчивости сульфатов кальция в природе Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Том 154, кн. 4

Естественные науки

2012

УДК 550.41

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОСАЖДЕНИЯ И УСТОЙЧИВОСТИ СУЛЬФАТОВ КАЛЬЦИЯ В ПРИРОДЕ

А.И. Бахтин, А.Н. Кольчугин, А.А. Ескин

Выполнен термодинамический анализ реакций образования гипса и ангидрита из водных растворов, содержащих ионы Са2+ и 804-, а также реакции преобразования гипса в ангидрит. Выявлены температурные и концентрационные особенности среды седиментации гипса, ангидрита в природе и построена диаграмма их устойчивости при различных значениях температуры и давления геологической среды.

Ключевые слова: гипс, ангидрит, термодинамика, генезис, устойчивость.

Сульфаты кальция в природе представлены в основном гипсом Са804 • 2Н20 и ангидритом Са804, которые образуются главным образом осадочным путём в эвапоритовых бассейнах. Гипс и ангидрит широко распространены в пермских отложениях восточной части Восточно-Европейской платформы, где они образуют слои и прослои в карбонатных отложениях [1]. К казанскому ярусу средней Перми приурочено крупное Камско-Устьинское месторождение гипса. Несмотря на широкое распространение в природе гипса и ангидрита, геохимические особенности их образования и устойчивости остаются слабоизученными, хотя знание этих особенностей является очень важным для целей фациального анализа, палеоклиматических и палеогеографических реконструкций. Поэтому в настоящей работе предпринята попытка рассмотреть эти вопросы с термодинамической точки зрения.

Интерес к Р, Г-параметрам устойчивости гипса в природе обусловлен ещё и тем, что гипс нередко является вторичным минералом в нефтяных резервуарах. Считается, что такой гипс образуется в результате процесов разрушения залежей нефти. Поэтому знание Р, Г-параметров устойчивости гипса позволит оценивать степень сохранности залежей нефти.

Образование гипса и ангидрита в водных растворах можно представить в виде следующих реакций:

Аннотация

Введение

Экспериментальные результаты и их обсуждение

Ca2 + + SO4- + 2h3O = CaSO4 • 2h3O,

(1)

Ca2+ + SO2- = CaSO4.

(2)

Т,° С

Рис. 1. Зависимость изменения энергии Гиббса образования гипса и ангидрита от температуры

Стандартная энергия Гиббса этих реакций, вычисленная на основе исходных данных работы [2], составляет соответственно (кДж/моль): -25.85, -24.46 при 25 °С и -28.38, -28.45 при 50 °С. По этим данным построена температурная зависимость изменения энергии Гиббса образования гипса и ангидрита (рис. 1), которая показывает, что линии зависимости для гипса и ангидрита пересекаются при температуре 48.3 °С.

Зависимости, показанные на рис. 1, свидетельствуют о том, что из исходных компонент Са2+ и 804- в водном растворе при Т> 48.3 °С образуется ангидрит, а при Т < 48.3 °С образуется гипс, так как более устойчивым является та фаза, у которой энергия Гиббса меньше.0Г )),

(3)

где АгО0 — изменение стандартной энергии Гиббса реакций (1), (2) при Т = 321.45 К, равное -28.25 кДж/моль; Я — универсальная газовая постоянная; а — активности ионов Са2+ и 804-. Из уравнения (3) находим

18 (

= -4.59.

(4)

Воспользуемся принципом актуализма и предположим, что химизм воды палеоокеана отвечал химизму современного океана, в котором величина отношения концентрации ионов 804- (2.701 г/кг)/Са2+ (0.408 г/кг) составляет 6.62 [3].

Допуская идеальность водного раствора и приравнивая активность ионов к их концентрации в нём, можно выразить активность азо2- = 6.62 • аСа2+, и, подставляя её в уравнение (4), получим

1§(°Са2+ • 6.62 • аСа2+) = -4.59,

откуда находим аСа2+ = 0.00197, что соответствует концентрации 1.97 г/кг, и а 2- = 0.01306, что соответствует концентрации 13.06 г/кг. Такие концентра-

0О4

ции ионов Са2+ и 8О4- превышают их концентрации в современном океане в 4.83 раза и свидетельствуют о том, что для осаждения гипса и ангидрита нужно пятикратное и более упаривание воды, то есть эвапоритовые условия.

Для оценки устойчивости гипса и ангидрита по температурным условиям седиментации можно воспользоваться и уравнением реакции

Са8О4 • 2Н2О = Са8О4 + 2Н2О(ж). (5)

Величина изменения стандартной энергии Гиббса этой реакции составляет 1.20 кДж/моль.

Используя из работы [2] коэффициенты а, Ь, с уравнения теплоёмкости компонентов реакции (5) и вычисленные на их основе коэффициенты теплоёмкости Да, ДЬ, Дс самой этой реакции, найдены выражения зависимости энтальпии и энтропии реакции (5) от температуры, то есть ДгН0(Т) и Дг5″0(Т) .0(Т) становится отрицательной, реакция (5) пойдёт слева направо, исчезает гипс и образуется ангидрит. Наоборот, при Т < 48.3 °С реакция пойдёт справа налево, исчезает ангидрит и образуется гипс.

Рис. 2. Зависимость величины энергии Гиббса реакции (5) от температуры

Для оценки одновременно и температуры, и давления на устойчивость гипса и ангидрита в природе можно использовать ту же реакцию (5), воспользовавшись уравнением термодинамики [2]

АгО(Т, Р) = АгИ0 -ТАг50 + АгУ0(Р -1), (7)

где АгО(Т, Р) — изменение энергии Гиббса реакции при температуре Т и давлении Р, АгИ0 — изменение стандартной энтальпии реакции, Аг50 — изменение стандартной энтропии реакции, АгУ0 — изменение мольного объёма реакции. Вычисления АгИ0, Аг50, АгУ0 производим по формулам

АгИ0 = 2уЦИ 0)п

Аг50 Ходук

-ЪуЦИ 0)

исх. (Т, Р) на нуль (так как в условиях равновесия реакции (5) эта величина должна быть равна нулю) получаем

0 = 16860 — Т • 52.45 — 2.875(Р -1), (8)

откуда находим

Р = 5865 -18.243 • Т.

(9)

Т,° С

О 100 200 300 400 500

Р, бар

_I_I_-_

0 I 2

Глубина, км

Рис. 3. Р- Т-диаграмма устойчивости гипса — ангидрита

Уравнение (9) связывает Р, Т-параметры среды осаждения и устойчивости гипса и ангидрита. Так, точную оценку температуры равновесия реакции (5) можно аналитически вычислить по уравнениям (8), (9), подставляя в них Р = 1 бар для стандартных условий. Например, из уравнения (8) для Р = 1 бар получим 52.45 • Т = 16860 , откуда Т = 321.45 К (то есть 48.3 °С). Из уравнений (7), (8) легко видеть, что при Т > 48.3 °С величина ДгО(Т, Р) = 1 бар станет отрицательной, значит, реакция (5) пойдёт слева направо, поэтому неустойчивым будет гипс, а устойчивым — ангидрит, который и будет осаждаться. Наоборот, при Т< 48.3 °С будет осаждаться гипс, а не ангидрит.

На основании уравнения (9) построена Р-Т-диаграмма устойчивости гипса -ангидрита (рис. 3).

Шкала давления на этом рисунке сопряжена со шкалой глубины залегания осадков сульфата кальция, масштаб которой отвечает среднему геобарическому градиенту для осадочных пород 250 бар/км. Диаграмма показывает, что гипс с глубиной будет преобразовываться в ангидрит., отвечающая пятикратному и более упариванию морской воды, аналогичной современному Мировому океану.

Осаждение гипса и ангидрита происходит в эвапоритовых бассейнах аридного климата.

С глубиной погружения осадков сульфатов кальция в земной коре происходит преобразование гипса в ангидрит. Построено уравнение, связывающее Р, Т-параметры преобразования гипса в ангидрит и обратно ангидрита в гипс.

Summary

A.I. Bakhtin, A.N. Kolchugin, A.A. Eskin. Geochemical Features of Sedimentation and Stability of Calcium Sulphate in Natural Environments.

In this paper we show the results of a thermodynamic analysis of the reactions of formation of gypsum and anhydrite from water solutions containing Ca2+ and SO4- ions, and the reactions of transformation of gypsum into anhydrite. We describe temperature and concentration features of the sedimentation conditions of gypsum and anhydrite and present a diagram of their stability at various temperatures and pressures of the geological environment. Key words: gypsum, anhydrite, thermodynamics, genesis, stability.

Литература

1. Геология Татарстана: Стратиграфия и тектоника. — М.: ГЕОС, 2003. — 402 с.

2. Борисов М.В., Шваров Ю.В. Термодинамика геохимических процессов. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. — 256 с.

3. Справочник по геохимии / Г.В. Войткевич, А.В. Кокин, А.Е. Мирошников, В.Г. Прохоров. — М.: Недра, 1990. — 480 с.

Поступила в редакцию 02.07.12

Бахтин Анатолий Иосифович — доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры минералогии и литологии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Кольчугин Антон Николаевич — кандидат геолого-минералогических наук, ассистент кафедры минералогии и литологии Казанского (Приволжского) федерального университета.

E-mail: [email protected]

Ескин Алексей Александрович — аспирант кафедры минералогии и литологии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Сушка гипса, производство строительного гипса

Гипс — это сульфат кальция, который может существовать в различных гидратных стадиях. Существующая в природе гипсовая порода — это двуводный сульфат кальция (CaSO4 × 2Н2О). Не содержащая кристаллизационную воду, форма сульфата кальция называется ангидритом (CaSO4). В ходе геологических процессов оба этих минерала образовывались на больших пространствах и в больших количествах; они разрабатываются и находят техническое применение во всем мире. Кроме того, гипс и ангидрит получаются в больших количествах в качестве промышленного побочного продукта.

С давних времен гипс используется как строительный и поделочный материал. Это применение возможно благодаря хорошей способности к обезвоживанию (дегидратации) двуводного сульфата кальция — например, гипсовой породы. При этом химически присоединенная к СаSО4 вода удаляется частично или полностью (дегидратация, уравнение 1). Благодаря обратимому процессу связывания воды, предварительно обожженный — т.е. дегидратированный гипс при образовании кристаллической структуры приобретает большую или меньшую прочность (регидратация, уравнение 2).

Уравнение 1:

CaSO4×2Н2О + энергия ► CaSO4× 1/2 Н2О + 1 1/2 Н2О

CaSO4×2Н2О + энергия ► CaSO4 + 2Н2О

Гипсовый камень  ►  обожженный гипс

Уравнение 2:

CaSO4 × 1/2Н2О + 1 1/2 Н2О  ►  CaSO4 × 2Н2О + энергия

CaSO4 + 2Н2О ► CaSO4 × 2Н2О + энергия

Обожженный гипс   ►  затвердевший гипс

Предлагаем Вам использовать технологию изготовления отделочного гипса во вращающимся барабане с расширенной передней частью. В прямоточном режиме при температурах от 120 до 180 °С может производится от 30 до 600 т отделочного гипса (преимущественно р-полугидрата) в сутки, в зависимости от поставленных задач. Дополнительно для изготовления отделочного гипса предлагаем использовать дробильно-обжиговую установка, в которой сырой гипс измельчается, сушится и обжигается до получения отделочного гипса.

Конкурентные преимущества сушильных установок компании Сплайн

• Высокая влагонапряженность сушильных барабанов;
• Однородность и стабильность влажностных характеристик сухого материала на выходе 0,1-0,05% H₂O;
• Проверенная на практике технология;
• Использование надежных комплектующих известных фирм-производителей;
• Простота монтажа, для запуска в работу не требуется капитальных сооружений;
• Надежность работы, простота конструкции;
• Низкое потребление энергоресурсов;
• Прекрасное соотношение цены и качества.

Вся продукция сертифицирована и лицензирована, защищена патентами Российской Федерации. На оборудование получены сертификаты соответствия и разрешения на применениe.

Карстовый процесс

1 Августа 2019

Карстовый процесс

Необходимость проведения инженерно-геологических условий строительства в районах развития карстовых процессов и явлений очевидна. Своевременное и подробное изучение карстовых процессов и явлений в почвах может на этапе планирования сооружений с большой вероятностью предупредить опасные последствия строительных работ.

Из всех геологических процессов карстовые труднее всего спрогнозировать, они наиболее опасны, а развиваются сотни миллионов лет. Карстовые процессы – одни из наиболее тяжелопрогнозируемых опасных геологических процессов.

Особенность карстовых процессов заключается в том, что они существенно усложняют процесс строительства и эксплуатации зданий и сооружений, а также препятствуют рациональному использованию сельскохозяйственных земель и наносят значительный ущерб населению и хозяйству. В результате влияния карстовых процессов происходят осадка и провалы земной поверхности, деформации сооружений вплоть до их полного разрушения, потеря воды из малых прудов через карстовые полости в бортах и основаниях водохранилищ, прорывы карстовых вод в горные выработки и тоннели, их затопление, загрязнение подземных вод.

Изучение карста при планировании сооружений может в большей степени предупредить все эти опасные последствия.

Карст: условия образования

В Российской Федерации выделяются Волго-Уральская, Предуральская, Западно-Уральская, Центрально-Уральская и Магнитогорская карстовые провинции.

Карстующиеся породы разного литологического состава, залегающие на поверхности и различных глубинах, распространены очень широко и занимают почти 50% территории России.

Вследствие необратимых преобразований рельефа и пород, загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферы и атмосферных осадков, а также деградации растительности существенно изменяются условия и факторы карстообразования. Карст активизируется и проявляется на поверхности в результате сокращения мощности до обнажения карстующихся пород, изменения состава и свойств при увлажнении покровных отложений, нарушения рельефа. Появляются и расширяются очаги повышенной инфильтрации поверхностных, а также под-земных агрессивных вод. Участками ослабления служат карстовые полости, открытые трещины, зоны дробления, погребенные провалы и другие подземные формы карста.

Скорость карстового процесса уменьшается с глубиной и с удалением от базиса эрозии.

Карстующиеся породы – известняки, доломиты, гипс и каменная соль – часто образуют отдельные линзы и прослои среди пород глинистого состава. Вода, насыщенная углекислотой, растворяет известняки и доломиты быстрее, чем химически чистая вода.

К растворимым породам относятся каменная соль, гипс, ангидрид, известняк, доломит, отчасти мергель, в которых и наблюдается развитие интенсивных карстовых процессов. Районы, на территории которых имеется распространение гипсового и соляного карста, являются наиболее опасными. Развитие гипсового карста, когда происходит выщелачивание горных пород, которое со временем приводит к образованию на земной поверхности карстовых воронок, оказывает влияние на все компоненты природного ландшафта и хозяйственную деятельность человека.

Процессы растворения и эрозия при линейном расположении воронок могут привести к образованию карстово-эрозионных оврагов.

На выходах растворимых горных пород наблюдаются различных размеров карстовые ниши, которые образуются при процессах физического выветривания и при растворении пород атмосферными осадками, стекающими в большом количестве по обнаженному склону.

С карстовыми процессами связано полное или частичное поглощение поверхностного стока рек. Исчезающие озера и реки имеются в различных районах и климатических зонах. На дне этих озер находятся карстовые воронки и поноры, через которые вода озер периодически поглощается и уводится на глубину.

Карстовые процессы являются подземными и поверхностными, эрозионными и аккумулятивными формами – полости, зоны разуплотнения, открытые и заполненные. По отсутствию или наличию нерастворимых покровных отложений выделяют открытый и покрытый карст.

На территории суши Земли карст открытого типа занимает 9,5%, покрытого типа – 22%.

Форма и содержание

Карст на поверхности и в глубине представляет собой единый взаимосвязанный процесс. С образованием поверхностных карстовых форм, связанных в значительной степени с выщелачиванием и размывом поверхностными водами, в глубине массивов растворимых горных пород наблюдаются различные подземные формы. К подземным карстовым формам относятся закарстованные трещины, трещины, расширенные растворяющей деятельностью подземных вод, карстовые пещеры и каналы. Вода, просачивающаяся сверху и движущаяся по трещинам, в карбонатных породах содержит много растворенного углекислого газа, что увеличивает ее растворяющую способность. Растворяя по пути движения известняки, вода насыщается углекислым кальцием в виде бикарбоната.

В рыхлых нерастворимых породах, покрывающих закарстованные породы, отмечаются подземные и поверхностные формы. Форма, размеры воронок и частота их образования тесно связаны с геологическим строением, геоморфологическими и гидрогеологическими условиями, а также режимом подземных вод.

В рыхлых мергелистых и гипсоносных песчано-глинистых породах большую роль наряду с выщелачиванием играет механический вынос частиц.

Наличие суффозии в ее активной фазе в определенных условиях приводит к формированию депрессионной воронки в верхнем водоносном горизонте: уровень грунтовых вод принимает V-образную форму. В основании нерастворимых пород создаются подземные полости, которые, постепенно разрастаясь, приводят к нарушению устойчивости свода и его обрушению. Активизация карстово-суффозионных процессов возможна также за счет химического состава подземных вод и их температуры.

В результате карстовых процессов на поверхности образуется воронка с обрывистыми вертикальными стенками, имеющими обратный уклон – провал. Провальные воронки и воронки обрушения бывают цилиндрическими, коническими, чашевидными и сложного строения. Две последние формы характерны для воронок смешанного генезиса. Карстово-суффозионные провальные воронки и шахты достаточно широко развиты в карстовых районах покрытого карста. Их формирование связано с суффозией материала из основания покрывающей толщи в нижерасположенные подземные карстовые полости в растворимых горных породах. Появление воронок любого генетического типа сопровождается прогибом земной поверхности.

Большое влияние на величину провальной опасности оказывает естественный режим поверхностных и подземных вод. Значительную опасность для зданий и сооружений представляют деформации земной поверхности, характерные для территорий с развитием сульфатного карста. Карстовые процессы оказывают влияние на все физико-географические условия местности. Они резко изменяют рельеф, характер и режим подземных и наземных вод.

Возникновение провалов может создавать аварийные ситуации, приводящие к гибели людей и разрушениям зданий и сооружений со значительными ущербами экономического, социального и экологического характера.

Оценка опасности

Оценка карстовой опасности должна выполняться с учетом базы данных, полученных на основе специального карстологического мониторинга. Предусматривается исследование напряженно-деформированного состояния грунтовой толщи в окрестности участка ослабления массива и влияния перераспределения напряжений на процесс образования воронок.

Выявление и изучение карстовых процессов и явлений возможно методами сейсморазведки. Также проводят исследование процесса, нарушающего устойчивость связных грунтов над карстовой полостью, и механизмов появления гидрогеологических окон в водоупорах. Также необходимо проводить определение закономерностей деформирования воздушно-сухих, влажных и водонасыщенных несвязных грунтов при их поступлении в трещинно-карстовые коллекторы с учетом кинематики процесса и разработку моделей, позволяющих оценить размеры карстово-суффозионных воронок и возможность их появления в песчаной толще.

При инженерных изысканиях следует выполнять:

• оценку опасности и риска от природных и техногенных процессов;
• обоснование мероприятий по инженерной защите территории;
• геологические, гидрологические и геодезические работы и исследования в процессе строительства;
• локальный мониторинг компонентов окружающей среды.

При строительстве на закарстованных территориях требуется учитывать различные типы и подтипы карстовой опасности.

Необходимо и установить, какие генетические типы карстовых провалов и по каким причинам могут появиться на исследуемой карстоопасной территории.

Необходимо провести ее районирование, позволяющее выделить однотипные участки, в пределах которых – под действием определенных факторов – может реализоваться карстовое провалообразование определенного механизма.

При выборе площадки для строительства проектные организации должны учитывать карстовую опасность территории, а также проблемы негативных последствий подтопления больших по площади закарстованных территорий.

При проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений необходимо предусматривать меры по инженерной защите территорий и снижению опасности, ущербов и риска от экзогенных геологических процессов путем применения вышеописанных методов. Для инженерной защиты зданий и сооружений от карста необходимо применять противокарстовые мероприятия или их сочетания: планировочные, водозащитные, противофильтрационные, укрепление оснований, конструктивные, технологические и эксплуатационные.

Таким образом, инженерно-геологические условия в районах распространения карстовых процессов в целом характеризуются как неблагоприятные для всех видов строительства. Однако в настоящее время применяются различные виды исследований, проводится разработка нормативных документов и оценка степени опасности закарстованных территорий и степени их устойчивости, прогнозы местоположения, частоты, размеров провалов. В связи с этим и только при условии неукоснительного соблюдения всех установленных требований и правил, а также с применением конструктивных мер противокарстовой защиты имеется возможность производить строительство на недостаточно устойчивых территориях.

Закулисье венецианского карнавала,. или Химия в руках художника

Цель урока: формирование на межпредметном уровне системы знаний о веществах, используемых при выполнении художественных работ.

Задачи урока формирование знаний о культурно-историческом наследии Италии; развитие научного мышления учащихся в процессе установления причинно-следственных связей, в сравнении, переносе и применении знаний и умений в новых ситуациях; формирование умения разрабатывать тематические композиции; создание мотивации к изучению предмета при обращении к жизненному опыту учащихся, раскрытии практического значения изучаемого материала; развитие образного мышления и творческой интуиции; формирование уважительного отношения к труду, к профессии.Оборудование: DVD-диск «Венеция», репродукции картин художников XVIII-XIX вв. с видами Венеции, фотографии современной Венеции, карнавальные маски, манекены с шарфами, гондола, бумажная голубка, конфетти, бенгальские огни, образцы гипса, красок, лаков, нитей искусственного шелка. Графопроектор.Данный материал могут использовать при подготовке к урокам преподаватели учебных заведений с художественным направлением.Ход занятияI. Путешествие начинаетсяУчителя: Сегодня мы совершим увлекательное путешествие в удивительный город Италии – Венецию и побываем с вами на карнавале.Демонстрация фильма «Венеция».Рассказ на фоне итальянской музыки: Венецианский карнавал масок – самый известный и самый старинный, самый оригинальный и неожиданный: танцы на площадях, роскошные шитые золотом и украшенные драгоценными камнями карнавальные костюмы.Под покровом масок рождается и умирает страсть, а персонажи итальянской комедии дель арте выходят на улицы и становятся действующими лицами карнавала. Словно яркий луч солнца, врывается карнавал в сырую и туманную венецианскую зиму. И в одно мгновение она расцвечивается золотом костюмов, серебром кружев, яркими пятнами масок. Только венецианскому карнавалу присущи таинственность и магия, мистика и колдовство.Герои итальянской комедии дель арте стали главными действующими лицами венецианского карнавала в XVIII веке: на улицах появились сотни и тысячи Арлекинов, Пьеро, Панталоне, а прелестная Коломбина стала эмблемой карнавала. Тогда же возникла и сегодня сохранившаяся традиция открывать карнавал, запуская с колокольни Сан-Марко привязанную к тонкой нити бумажную голубку – Коломбину, которая взрывается в полете, осыпая всех собравшихся на площади дождем из конфетти. В аудитории рассыпается конфетти. Демонстрируются маски: проходят 3-4 человека в карнавальных масках и накидках.Учителя: Но прежде чем попасть на карнавал, придется изрядно потрудиться. Процесс изготовления карнавальной маски внешне прост. Берется гипсовая форма (матрица), смазанная вазелином, и заполняется изнутри слоем папье-маше. Полученная заготовка высушивается и отшлифовывается, затем в ней вырезают отверстия для глаз. После этого приступают к декору. Украшение поверхности – это зачастую медленный и кропотливый процесс с использованием акриловых красок, золотой и серебряной фольги, эмали, лака, дорогих тканей, стразов, перьев, бисера… Наши учащиеся изготовили маски без использования матричной формы по следующей технологии:1. Разработка эскиза.2. Лепка формы для изготовления маски из скульптурного пластилина.3. Смазывание формы вазелином (маслом).4. Выполнение маски в технике папье-маше.5. Подготовка поверхности готовой маски к росписи (шлифовка, грунтовка).6. Роспись маски.7. Покрытие маски лаком.Учителя: Давайте посмотрим на материалы масок глазами химиков.Гипс. (Формулы, уравнение и названия демонстрируются через графопроектор.) Матрица для изготовления масок выполняется из гипса. Гипс получают из природного минерала – гипсового камня CaSO4*2h3O или из минерала ангидрита CaSO4, а также из отходов некоторых отраслей химической индустрии. Природный гипс содержит примеси глины, песка, известняка, колчедана. Гипсовый камень при нагревании примерно до 140 °C теряет часть воды и переходит в алебастр (полуводный гипс CaSO4*0,5h3O) в соответствии с уравнением:CaSO4*2h3O = CaSO4*0,5h3O + 1,5h3O.При замешивании с водой измельченного полуводного гипса CaSO4*0,5h3O происходит ее поглощение до состояния дигидрата CaSO4*2h3O, и масса превращается в твердое тело. Отвердевание замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объема. Это позволяет проводить тонкое воспроизведение всех деталей лепной формы, что широко используют скульпторы и архитекторы. Для придания скульптурному изделию вида «слоновой кости» слепок пропитывают раствором парафина или стеарина в бензине. Воскообразное вещество, остающееся после испарения летучих углеводородов, заполняет поры и предохраняет гипс от атмосферных воздействий.Гипсовые изделия характеризуются сравнительно небольшой плотностью, несгораемостью и относительно невысокой теплопроводностью. Гипс является воздушно-вяжущим материалом, поэтому изделия из него не рекомендуется применять в помещении с повышенной влажностью.Пластилин представляет собой искусственную невысыхающую массу, которую можно многократно использовать не размачивая. Пластилин изготавливают из очищенного и размельченного порошка глины с добавлением воска (натурального или минерального – озокерита), сала и других веществ, препятствующих высыханию. Служит для работы над малыми формами, требующими очень тонкой проработки деталей. Для придания работам из пластилина декоративно-художественного вида в него добавляют тот или иной пигмент. Интеллектуальная разминка1. Какими свойствами обладают гипсовые изделия? (Небольшая плотность, несгораемость, невысокая теплопроводность.)2. Почему на улицах не встречаются гипсовые скульптуры? (Гипс впитывает воду, что приводит к разрушению его структуры.)Здесь и далее ответивший правильно на вопрос разминки ученик получает жетон.Краски. Оказывается, охра, мел и сажа, которыми пользовались древние художники 20000 лет назад, не краски, а всего лишь пигменты. Любая художественная краска представляет собой комплекс.Состав красок1. Связующее вещество (растительные масла, алкидные, эпоксидные, карбамидо- и метила-миноформальдегидные, перхлорвениловые и другие смолы, клеи и др.).2. Пигменты (неорганические и органические) – нерастворимые в воде и растворителях красящие вещества.3. Наполнители – нерастворимые в растворителях, пленкообразователях, не обладающие красящей способностью; используются для придания требуемого комплекса свойств (повышенная прочность, огнестойкость, кислотостойкость и др.) и экономии пигментов.4. Растворители и разбавители (органические летучие жидкости) – для регулирования вязкости лакокрасочного материала.5. Сиккативы (соединения свинца, марганца, кобальта, железа с органическими кислотами) растворимы в растворителях; применяют для ускорения высыхания лакокрасочного покрытия.6. Ускоритель – химическое соединение, вводимое для повышения скорости отверждения синтетических лаков и красок.7. Отвердитель – химическое соединение, вводимое для получения неплавкого нерастворимого продукта; используется для полимеризации лаков, эмалей, клеев, приготовленных на синтетических смолах.8. Пластификаторы (глицерин, дибутилфталат, трикрезилфосфат, сорбит и др.) придают пленкам эластичность и мягкость.По своему происхождению, химическому составу и строению всевозможные древние и современные пигменты делят на две основные группы: минеральные и органические. В художественно-оформительских работах преимущественное применение получили минеральные пигменты. Эти вещества характеризуются рядом важных свойств: они нерастворимы в воде, масле, спирте и растертые с каким-либо связующим веществом окрашивают только поверхность материала. Классификация минеральных красителей представлена в таблице (демонстрируется на графопроекторе).На уроках химии нередко рассматривают вещества, которые используют в качестве пигментов красок. Например, оксид хрома (III) – основа для многих художественных красок.Опыт «Разложение дихромата аммония».В современной живописи часто используют бландридж – белую краску, ее пигмент – сульфат бария. Начиная с XVIII века усилиями химиков и промышленников было создано много новых великолепных пигментов. Одной из первых в этом ряду была берлинская лазурь (Дисбах, 1704).Опыт «Получение берлинской лазури».Интеллектуальная разминка1. На баночке с гуашью написано: «зелень травяная». Как вы думаете, соединением какого элемента является пигмент краски? (Соединением хрома.)2. Назовите 2-3 природных пигмента. (Индиго, марена, шафран, кошениль.)3. Какие пигменты и почему применяют при выполнении наружных художественно-оформительских работ? (Минеральные, так как они обладают большой стойкостью к атмосферным, химическим и световым воздействиям.)Лак. Слово «лак» индостанского происхождения и буквально означает «сто тысяч». Прим. ред. Эта часть сценария сокращена.Интеллектуальная разминкаМожно ли состав лака выразить химической формулой? Если можно, напишите, если нет, объясните, почему. (Нет, так как лак – это смесь различных смол.)Музыкальная пауза. Демонстрация панно.II. Учителя: Мы продолжаем наше путешествие и сейчас поговорим о разноцветье венецианского шелка. Прим. ред. Эта часть сценария сокращена.Подведение итогов урока Итоги интеллектуальных разминок. Рефлексивный тест. Вручение памятных сувениров. Прим. ред. Полностью сценарий и приложения к нему, а также иллюстрации публикуются на сайте www.ug.ru в разделе «Методика».Неорганические элементы:Задачи урока формирование знаний о культурно-историческом наследии Италии; развитие научного мышления учащихся в процессе установления причинно-следственных связей, в сравнении, переносе и применении знаний и умений в новых ситуациях; формирование умения разрабатывать тематические композиции; создание мотивации к изучению предмета при обращении к жизненному опыту учащихся, раскрытии практического значения изучаемого материала; развитие образного мышления и творческой интуиции; формирование уважительного отношения к труду, к профессии.Оборудование: DVD-диск «Венеция», репродукции картин художников XVIII-XIX вв. с видами Венеции, фотографии современной Венеции, карнавальные маски, манекены с шарфами, гондола, бумажная голубка, конфетти, бенгальские огни, образцы гипса, красок, лаков, нитей искусственного шелка. Графопроектор.Данный материал могут использовать при подготовке к урокам преподаватели учебных заведений с художественным направлением.Ход занятияI. Путешествие начинаетсяУчителя: Сегодня мы совершим увлекательное путешествие в удивительный город Италии – Венецию и побываем с вами на карнавале.Демонстрация фильма «Венеция».Рассказ на фоне итальянской музыки: Венецианский карнавал масок – самый известный и самый старинный, самый оригинальный и неожиданный: танцы на площадях, роскошные шитые золотом и украшенные драгоценными камнями карнавальные костюмы.Под покровом масок рождается и умирает страсть, а персонажи итальянской комедии дель арте выходят на улицы и становятся действующими лицами карнавала. Словно яркий луч солнца, врывается карнавал в сырую и туманную венецианскую зиму. И в одно мгновение она расцвечивается золотом костюмов, серебром кружев, яркими пятнами масок. Только венецианскому карнавалу присущи таинственность и магия, мистика и колдовство.Герои итальянской комедии дель арте стали главными действующими лицами венецианского карнавала в XVIII веке: на улицах появились сотни и тысячи Арлекинов, Пьеро, Панталоне, а прелестная Коломбина стала эмблемой карнавала. Тогда же возникла и сегодня сохранившаяся традиция открывать карнавал, запуская с колокольни Сан-Марко привязанную к тонкой нити бумажную голубку – Коломбину, которая взрывается в полете, осыпая всех собравшихся на площади дождем из конфетти. В аудитории рассыпается конфетти. Демонстрируются маски: проходят 3-4 человека в карнавальных масках и накидках.Учителя: Но прежде чем попасть на карнавал, придется изрядно потрудиться. Процесс изготовления карнавальной маски внешне прост. Берется гипсовая форма (матрица), смазанная вазелином, и заполняется изнутри слоем папье-маше. Полученная заготовка высушивается и отшлифовывается, затем в ней вырезают отверстия для глаз. После этого приступают к декору. Украшение поверхности – это зачастую медленный и кропотливый процесс с использованием акриловых красок, золотой и серебряной фольги, эмали, лака, дорогих тканей, стразов, перьев, бисера… Наши учащиеся изготовили маски без использования матричной формы по следующей технологии:1. Разработка эскиза.2. Лепка формы для изготовления маски из скульптурного пластилина.3. Смазывание формы вазелином (маслом).4. Выполнение маски в технике папье-маше.5. Подготовка поверхности готовой маски к росписи (шлифовка, грунтовка).6. Роспись маски.7. Покрытие маски лаком.Учителя: Давайте посмотрим на материалы масок глазами химиков.Гипс. (Формулы, уравнение и названия демонстрируются через графопроектор.) Матрица для изготовления масок выполняется из гипса. Гипс получают из природного минерала – гипсового камня CaSO4*2h3O или из минерала ангидрита CaSO4, а также из отходов некоторых отраслей химической индустрии. Природный гипс содержит примеси глины, песка, известняка, колчедана. Гипсовый камень при нагревании примерно до 140 °C теряет часть воды и переходит в алебастр (полуводный гипс CaSO4*0,5h3O) в соответствии с уравнением:CaSO4*2h3O = CaSO4*0,5h3O + 1,5h3O.При замешивании с водой измельченного полуводного гипса CaSO4*0,5h3O происходит ее поглощение до состояния дигидрата CaSO4*2h3O, и масса превращается в твердое тело. Отвердевание замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объема. Это позволяет проводить тонкое воспроизведение всех деталей лепной формы, что широко используют скульпторы и архитекторы. Для придания скульптурному изделию вида «слоновой кости» слепок пропитывают раствором парафина или стеарина в бензине. Воскообразное вещество, остающееся после испарения летучих углеводородов, заполняет поры и предохраняет гипс от атмосферных воздействий.Гипсовые изделия характеризуются сравнительно небольшой плотностью, несгораемостью и относительно невысокой теплопроводностью. Гипс является воздушно-вяжущим материалом, поэтому изделия из него не рекомендуется применять в помещении с повышенной влажностью.Пластилин представляет собой искусственную невысыхающую массу, которую можно многократно использовать не размачивая. Пластилин изготавливают из очищенного и размельченного порошка глины с добавлением воска (натурального или минерального – озокерита), сала и других веществ, препятствующих высыханию. Служит для работы над малыми формами, требующими очень тонкой проработки деталей. Для придания работам из пластилина декоративно-художественного вида в него добавляют тот или иной пигмент. Интеллектуальная разминка1. Какими свойствами обладают гипсовые изделия? (Небольшая плотность, несгораемость, невысокая теплопроводность.)2. Почему на улицах не встречаются гипсовые скульптуры? (Гипс впитывает воду, что приводит к разрушению его структуры.)Здесь и далее ответивший правильно на вопрос разминки ученик получает жетон.Краски. Оказывается, охра, мел и сажа, которыми пользовались древние художники 20000 лет назад, не краски, а всего лишь пигменты. Любая художественная краска представляет собой комплекс.Состав красок1. Связующее вещество (растительные масла, алкидные, эпоксидные, карбамидо- и метила-миноформальдегидные, перхлорвениловые и другие смолы, клеи и др.).2. Пигменты (неорганические и органические) – нерастворимые в воде и растворителях красящие вещества.3. Наполнители – нерастворимые в растворителях, пленкообразователях, не обладающие красящей способностью; используются для придания требуемого комплекса свойств (повышенная прочность, огнестойкость, кислотостойкость и др.) и экономии пигментов.4. Растворители и разбавители (органические летучие жидкости) – для регулирования вязкости лакокрасочного материала.5. Сиккативы (соединения свинца, марганца, кобальта, железа с органическими кислотами) растворимы в растворителях; применяют для ускорения высыхания лакокрасочного покрытия.6. Ускоритель – химическое соединение, вводимое для повышения скорости отверждения синтетических лаков и красок.7. Отвердитель – химическое соединение, вводимое для получения неплавкого нерастворимого продукта; используется для полимеризации лаков, эмалей, клеев, приготовленных на синтетических смолах.8. Пластификаторы (глицерин, дибутилфталат, трикрезилфосфат, сорбит и др.) придают пленкам эластичность и мягкость.По своему происхождению, химическому составу и строению всевозможные древние и современные пигменты делят на две основные группы: минеральные и органические. В художественно-оформительских работах преимущественное применение получили минеральные пигменты. Эти вещества характеризуются рядом важных свойств: они нерастворимы в воде, масле, спирте и растертые с каким-либо связующим веществом окрашивают только поверхность материала. Классификация минеральных красителей представлена в таблице (демонстрируется на графопроекторе).На уроках химии нередко рассматривают вещества, которые используют в качестве пигментов красок. Например, оксид хрома (III) – основа для многих художественных красок.Опыт «Разложение дихромата аммония».В современной живописи часто используют бландридж – белую краску, ее пигмент – сульфат бария. Начиная с XVIII века усилиями химиков и промышленников было создано много новых великолепных пигментов. Одной из первых в этом ряду была берлинская лазурь (Дисбах, 1704).Опыт «Получение берлинской лазури».Интеллектуальная разминка1. На баночке с гуашью написано: «зелень травяная». Как вы думаете, соединением какого элемента является пигмент краски? (Соединением хрома.)2. Назовите 2-3 природных пигмента. (Индиго, марена, шафран, кошениль.)3. Какие пигменты и почему применяют при выполнении наружных художественно-оформительских работ? (Минеральные, так как они обладают большой стойкостью к атмосферным, химическим и световым воздействиям.)Лак. Слово «лак» индостанского происхождения и буквально означает «сто тысяч». Прим. ред. Эта часть сценария сокращена.Интеллектуальная разминкаМожно ли состав лака выразить химической формулой? Если можно, напишите, если нет, объясните, почему. (Нет, так как лак – это смесь различных смол.)Музыкальная пауза. Демонстрация панно.II. Учителя: Мы продолжаем наше путешествие и сейчас поговорим о разноцветье венецианского шелка. Прим. ред. Эта часть сценария сокращена.Подведение итогов урока Итоги интеллектуальных разминок. Рефлексивный тест. Вручение памятных сувениров. Прим. ред. Полностью сценарий и приложения к нему, а также иллюстрации публикуются на сайте www.ug.ru в разделе «Методика».Неорганические элементы:Задачи урока формирование знаний о культурно-историческом наследии Италии; развитие научного мышления учащихся в процессе установления причинно-следственных связей, в сравнении, переносе и применении знаний и умений в новых ситуациях; формирование умения разрабатывать тематические композиции; создание мотивации к изучению предмета при обращении к жизненному опыту учащихся, раскрытии практического значения изучаемого материала; развитие образного мышления и творческой интуиции; формирование уважительного отношения к труду, к профессии.Оборудование: DVD-диск «Венеция», репродукции картин художников XVIII-XIX вв. с видами Венеции, фотографии современной Венеции, карнавальные маски, манекены с шарфами, гондола, бумажная голубка, конфетти, бенгальские огни, образцы гипса, красок, лаков, нитей искусственного шелка. Графопроектор.Данный материал могут использовать при подготовке к урокам преподаватели учебных заведений с художественным направлением.Ход занятияI. Путешествие начинаетсяУчителя: Сегодня мы совершим увлекательное путешествие в удивительный город Италии – Венецию и побываем с вами на карнавале.Демонстрация фильма «Венеция».Рассказ на фоне итальянской музыки: Венецианский карнавал масок – самый известный и самый старинный, самый оригинальный и неожиданный: танцы на площадях, роскошные шитые золотом и украшенные драгоценными камнями карнавальные костюмы.Под покровом масок рождается и умирает страсть, а персонажи итальянской комедии дель арте выходят на улицы и становятся действующими лицами карнавала. Словно яркий луч солнца, врывается карнавал в сырую и туманную венецианскую зиму. И в одно мгновение она расцвечивается золотом костюмов, серебром кружев, яркими пятнами масок. Только венецианскому карнавалу присущи таинственность и магия, мистика и колдовство.Герои итальянской комедии дель арте стали главными действующими лицами венецианского карнавала в XVIII веке: на улицах появились сотни и тысячи Арлекинов, Пьеро, Панталоне, а прелестная Коломбина стала эмблемой карнавала. Тогда же возникла и сегодня сохранившаяся традиция открывать карнавал, запуская с колокольни Сан-Марко привязанную к тонкой нити бумажную голубку – Коломбину, которая взрывается в полете, осыпая всех собравшихся на площади дождем из конфетти. В аудитории рассыпается конфетти. Демонстрируются маски: проходят 3-4 человека в карнавальных масках и накидках.Учителя: Но прежде чем попасть на карнавал, придется изрядно потрудиться. Процесс изготовления карнавальной маски внешне прост. Берется гипсовая форма (матрица), смазанная вазелином, и заполняется изнутри слоем папье-маше. Полученная заготовка высушивается и отшлифовывается, затем в ней вырезают отверстия для глаз. После этого приступают к декору. Украшение поверхности – это зачастую медленный и кропотливый процесс с использованием акриловых красок, золотой и серебряной фольги, эмали, лака, дорогих тканей, стразов, перьев, бисера… Наши учащиеся изготовили маски без использования матричной формы по следующей технологии:1. Разработка эскиза.2. Лепка формы для изготовления маски из скульптурного пластилина.3. Смазывание формы вазелином (маслом).4. Выполнение маски в технике папье-маше.5. Подготовка поверхности готовой маски к росписи (шлифовка, грунтовка).6. Роспись маски.7. Покрытие маски лаком.Учителя: Давайте посмотрим на материалы масок глазами химиков.Гипс. (Формулы, уравнение и названия демонстрируются через графопроектор.) Матрица для изготовления масок выполняется из гипса. Гипс получают из природного минерала – гипсового камня CaSO4*2h3O или из минерала ангидрита CaSO4, а также из отходов некоторых отраслей химической индустрии. Природный гипс содержит примеси глины, песка, известняка, колчедана. Гипсовый камень при нагревании примерно до 140 °C теряет часть воды и переходит в алебастр (полуводный гипс CaSO4*0,5h3O) в соответствии с уравнением:CaSO4*2h3O = CaSO4*0,5h3O + 1,5h3O.При замешивании с водой измельченного полуводного гипса CaSO4*0,5h3O происходит ее поглощение до состояния дигидрата CaSO4*2h3O, и масса превращается в твердое тело. Отвердевание замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объема. Это позволяет проводить тонкое воспроизведение всех деталей лепной формы, что широко используют скульпторы и архитекторы. Для придания скульптурному изделию вида «слоновой кости» слепок пропитывают раствором парафина или стеарина в бензине. Воскообразное вещество, остающееся после испарения летучих углеводородов, заполняет поры и предохраняет гипс от атмосферных воздействий.Гипсовые изделия характеризуются сравнительно небольшой плотностью, несгораемостью и относительно невысокой теплопроводностью. Гипс является воздушно-вяжущим материалом, поэтому изделия из него не рекомендуется применять в помещении с повышенной влажностью.Пластилин представляет собой искусственную невысыхающую массу, которую можно многократно использовать не размачивая. Пластилин изготавливают из очищенного и размельченного порошка глины с добавлением воска (натурального или минерального – озокерита), сала и других веществ, препятствующих высыханию. Служит для работы над малыми формами, требующими очень тонкой проработки деталей. Для придания работам из пластилина декоративно-художественного вида в него добавляют тот или иной пигмент. Интеллектуальная разминка1. Какими свойствами обладают гипсовые изделия? (Небольшая плотность, несгораемость, невысокая теплопроводность.)2. Почему на улицах не встречаются гипсовые скульптуры? (Гипс впитывает воду, что приводит к разрушению его структуры.)Здесь и далее ответивший правильно на вопрос разминки ученик получает жетон.Краски. Оказывается, охра, мел и сажа, которыми пользовались древние художники 20000 лет назад, не краски, а всего лишь пигменты. Любая художественная краска представляет собой комплекс.Состав красок1. Связующее вещество (растительные масла, алкидные, эпоксидные, карбамидо- и метила-миноформальдегидные, перхлорвениловые и другие смолы, клеи и др.).2. Пигменты (неорганические и органические) – нерастворимые в воде и растворителях красящие вещества.3. Наполнители – нерастворимые в растворителях, пленкообразователях, не обладающие красящей способностью; используются для придания требуемого комплекса свойств (повышенная прочность, огнестойкость, кислотостойкость и др.) и экономии пигментов.4. Растворители и разбавители (органические летучие жидкости) – для регулирования вязкости лакокрасочного материала.5. Сиккативы (соединения свинца, марганца, кобальта, железа с органическими кислотами) растворимы в растворителях; применяют для ускорения высыхания лакокрасочного покрытия.6. Ускоритель – химическое соединение, вводимое для повышения скорости отверждения синтетических лаков и красок.7. Отвердитель – химическое соединение, вводимое для получения неплавкого нерастворимого продукта; используется для полимеризации лаков, эмалей, клеев, приготовленных на синтетических смолах.8. Пластификаторы (глицерин, дибутилфталат, трикрезилфосфат, сорбит и др.) придают пленкам эластичность и мягкость.По своему происхождению, химическому составу и строению всевозможные древние и современные пигменты делят на две основные группы: минеральные и органические. В художественно-оформительских работах преимущественное применение получили минеральные пигменты. Эти вещества характеризуются рядом важных свойств: они нерастворимы в воде, масле, спирте и растертые с каким-либо связующим веществом окрашивают только поверхность материала. Классификация минеральных красителей представлена в таблице (демонстрируется на графопроекторе).На уроках химии нередко рассматривают вещества, которые используют в качестве пигментов красок. Например, оксид хрома (III) – основа для многих художественных красок.Опыт «Разложение дихромата аммония».В современной живописи часто используют бландридж – белую краску, ее пигмент – сульфат бария. Начиная с XVIII века усилиями химиков и промышленников было создано много новых великолепных пигментов. Одной из первых в этом ряду была берлинская лазурь (Дисбах, 1704).Опыт «Получение берлинской лазури».Интеллектуальная разминка1. На баночке с гуашью написано: «зелень травяная». Как вы думаете, соединением какого элемента является пигмент краски? (Соединением хрома.)2. Назовите 2-3 природных пигмента. (Индиго, марена, шафран, кошениль.)3. Какие пигменты и почему применяют при выполнении наружных художественно-оформительских работ? (Минеральные, так как они обладают большой стойкостью к атмосферным, химическим и световым воздействиям.)Лак. Слово «лак» индостанского происхождения и буквально означает «сто тысяч». Прим. ред. Эта часть сценария сокращена.Интеллектуальная разминкаМожно ли состав лака выразить химической формулой? Если можно, напишите, если нет, объясните, почему. (Нет, так как лак – это смесь различных смол.)Музыкальная пауза. Демонстрация панно.II. Учителя: Мы продолжаем наше путешествие и сейчас поговорим о разноцветье венецианского шелка. Прим. ред. Эта часть сценария сокращена.Подведение итогов урока Итоги интеллектуальных разминок. Рефлексивный тест. Вручение памятных сувениров. Прим. ред. Полностью сценарий и приложения к нему, а также иллюстрации публикуются на сайте www.ug.ru в разделе «Методика».Неорганические элементы:Задачи урока формирование знаний о культурно-историческом наследии Италии; развитие научного мышления учащихся в процессе установления причинно-следственных связей, в сравнении, переносе и применении знаний и умений в новых ситуациях; формирование умения разрабатывать тематические композиции; создание мотивации к изучению предмета при обращении к жизненному опыту учащихся, раскрытии практического значения изучаемого материала; развитие образного мышления и творческой интуиции; формирование уважительного отношения к труду, к профессии.Оборудование: DVD-диск «Венеция», репродукции картин художников XVIII-XIX вв. с видами Венеции, фотографии современной Венеции, карнавальные маски, манекены с шарфами, гондола, бумажная голубка, конфетти, бенгальские огни, образцы гипса, красок, лаков, нитей искусственного шелка. Графопроектор.Данный материал могут использовать при подготовке к урокам преподаватели учебных заведений с художественным направлением.Ход занятияI. Путешествие начинаетсяУчителя: Сегодня мы совершим увлекательное путешествие в удивительный город Италии – Венецию и побываем с вами на карнавале.Демонстрация фильма «Венеция».Рассказ на фоне итальянской музыки: Венецианский карнавал масок – самый известный и самый старинный, самый оригинальный и неожиданный: танцы на площадях, роскошные шитые золотом и украшенные драгоценными камнями карнавальные костюмы.Под покровом масок рождается и умирает страсть, а персонажи итальянской комедии дель арте выходят на улицы и становятся действующими лицами карнавала. Словно яркий луч солнца, врывается карнавал в сырую и туманную венецианскую зиму. И в одно мгновение она расцвечивается золотом костюмов, серебром кружев, яркими пятнами масок. Только венецианскому карнавалу присущи таинственность и магия, мистика и колдовство.Герои итальянской комедии дель арте стали главными действующими лицами венецианского карнавала в XVIII веке: на улицах появились сотни и тысячи Арлекинов, Пьеро, Панталоне, а прелестная Коломбина стала эмблемой карнавала. Тогда же возникла и сегодня сохранившаяся традиция открывать карнавал, запуская с колокольни Сан-Марко привязанную к тонкой нити бумажную голубку – Коломбину, которая взрывается в полете, осыпая всех собравшихся на площади дождем из конфетти. В аудитории рассыпается конфетти. Демонстрируются маски: проходят 3-4 человека в карнавальных масках и накидках.Учителя: Но прежде чем попасть на карнавал, придется изрядно потрудиться. Процесс изготовления карнавальной маски внешне прост. Берется гипсовая форма (матрица), смазанная вазелином, и заполняется изнутри слоем папье-маше. Полученная заготовка высушивается и отшлифовывается, затем в ней вырезают отверстия для глаз. После этого приступают к декору. Украшение поверхности – это зачастую медленный и кропотливый процесс с использованием акриловых красок, золотой и серебряной фольги, эмали, лака, дорогих тканей, стразов, перьев, бисера… Наши учащиеся изготовили маски без использования матричной формы по следующей технологии:1. Разработка эскиза.2. Лепка формы для изготовления маски из скульптурного пластилина.3. Смазывание формы вазелином (маслом).4. Выполнение маски в технике папье-маше.5. Подготовка поверхности готовой маски к росписи (шлифовка, грунтовка).6. Роспись маски.7. Покрытие маски лаком.Учителя: Давайте посмотрим на материалы масок глазами химиков.Гипс. (Формулы, уравнение и названия демонстрируются через графопроектор.) Матрица для изготовления масок выполняется из гипса. Гипс получают из природного минерала – гипсового камня CaSO4*2h3O или из минерала ангидрита CaSO4, а также из отходов некоторых отраслей химической индустрии. Природный гипс содержит примеси глины, песка, известняка, колчедана. Гипсовый камень при нагревании примерно до 140 °C теряет часть воды и переходит в алебастр (полуводный гипс CaSO4*0,5h3O) в соответствии с уравнением:CaSO4*2h3O = CaSO4*0,5h3O + 1,5h3O.При замешивании с водой измельченного полуводного гипса CaSO4*0,5h3O происходит ее поглощение до состояния дигидрата CaSO4*2h3O, и масса превращается в твердое тело. Отвердевание замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объема. Это позволяет проводить тонкое воспроизведение всех деталей лепной формы, что широко используют скульпторы и архитекторы. Для придания скульптурному изделию вида «слоновой кости» слепок пропитывают раствором парафина или стеарина в бензине. Воскообразное вещество, остающееся после испарения летучих углеводородов, заполняет поры и предохраняет гипс от атмосферных воздействий.Гипсовые изделия характеризуются сравнительно небольшой плотностью, несгораемостью и относительно невысокой теплопроводностью. Гипс является воздушно-вяжущим материалом, поэтому изделия из него не рекомендуется применять в помещении с повышенной влажностью.Пластилин представляет собой искусственную невысыхающую массу, которую можно многократно использовать не размачивая. Пластилин изготавливают из очищенного и размельченного порошка глины с добавлением воска (натурального или минерального – озокерита), сала и других веществ, препятствующих высыханию. Служит для работы над малыми формами, требующими очень тонкой проработки деталей. Для придания работам из пластилина декоративно-художественного вида в него добавляют тот или иной пигмент. Интеллектуальная разминка1. Какими свойствами обладают гипсовые изделия? (Небольшая плотность, несгораемость, невысокая теплопроводность.)2. Почему на улицах не встречаются гипсовые скульптуры? (Гипс впитывает воду, что приводит к разрушению его структуры.)Здесь и далее ответивший правильно на вопрос разминки ученик получает жетон.Краски. Оказывается, охра, мел и сажа, которыми пользовались древние художники 20000 лет назад, не краски, а всего лишь пигменты. Любая художественная краска представляет собой комплекс.Состав красок1. Связующее вещество (растительные масла, алкидные, эпоксидные, карбамидо- и метила-миноформальдегидные, перхлорвениловые и другие смолы, клеи и др.).2. Пигменты (неорганические и органические) – нерастворимые в воде и растворителях красящие вещества.3. Наполнители – нерастворимые в растворителях, пленкообразователях, не обладающие красящей способностью; используются для придания требуемого комплекса свойств (повышенная прочность, огнестойкость, кислотостойкость и др.) и экономии пигментов.4. Растворители и разбавители (органические летучие жидкости) – для регулирования вязкости лакокрасочного материала.5. Сиккативы (соединения свинца, марганца, кобальта, железа с органическими кислотами) растворимы в растворителях; применяют для ускорения высыхания лакокрасочного покрытия.6. Ускоритель – химическое соединение, вводимое для повышения скорости отверждения синтетических лаков и красок.7. Отвердитель – химическое соединение, вводимое для получения неплавкого нерастворимого продукта; используется для полимеризации лаков, эмалей, клеев, приготовленных на синтетических смолах.8. Пластификаторы (глицерин, дибутилфталат, трикрезилфосфат, сорбит и др.) придают пленкам эластичность и мягкость.По своему происхождению, химическому составу и строению всевозможные древние и современные пигменты делят на две основные группы: минеральные и органические. В художественно-оформительских работах преимущественное применение получили минеральные пигменты. Эти вещества характеризуются рядом важных свойств: они нерастворимы в воде, масле, спирте и растертые с каким-либо связующим веществом окрашивают только поверхность материала. Классификация минеральных красителей представлена в таблице (демонстрируется на графопроекторе).На уроках химии нередко рассматривают вещества, которые используют в качестве пигментов красок. Например, оксид хрома (III) – основа для многих художественных красок.Опыт «Разложение дихромата аммония».В современной живописи часто используют бландридж – белую краску, ее пигмент – сульфат бария. Начиная с XVIII века усилиями химиков и промышленников было создано много новых великолепных пигментов. Одной из первых в этом ряду была берлинская лазурь (Дисбах, 1704).Опыт «Получение берлинской лазури».Интеллектуальная разминка1. На баночке с гуашью написано: «зелень травяная». Как вы думаете, соединением какого элемента является пигмент краски? (Соединением хрома.)2. Назовите 2-3 природных пигмента. (Индиго, марена, шафран, кошениль.)3. Какие пигменты и почему применяют при выполнении наружных художественно-оформительских работ? (Минеральные, так как они обладают большой стойкостью к атмосферным, химическим и световым воздействиям.)Лак. Слово «лак» индостанского происхождения и буквально означает «сто тысяч». Прим. ред. Эта часть сценария сокращена.Интеллектуальная разминкаМожно ли состав лака выразить химической формулой? Если можно, напишите, если нет, объясните, почему. (Нет, так как лак – это смесь различных смол.)Музыкальная пауза. Демонстрация панно.II. Учителя: Мы продолжаем наше путешествие и сейчас поговорим о разноцветье венецианского шелка. Прим. ред. Эта часть сценария сокращена.Подведение итогов урока Итоги интеллектуальных разминок. Рефлексивный тест. Вручение памятных сувениров. Неорганические элементы:Прим. ред. Полностью сценарий и приложения к нему, а также иллюстрации публикуются на сайте www.ug.ru в разделе «Методика».

Примеры решения задач по химии 3.

Примеры решения практических заданий и задач

1. Определите чистоту (масс.%) природного гипса, если при нагревании до 120° образца минерала массой 20 г потеря массы составила 2,83 г (примеси воду не содержат).

Масса природного гипса «теряется» из-за частичного обезвоживания при умеренном нагревании:

По уравнению реакции

По условию задачи

Остаётся сопоставить массу двуводного гипса, вычисленную по данным условия задачи, с массой образца природного гипса:

2. Сколько вагонов необходимо заказать для перевозки камня природного гипса к месту переработки для получения эстрих-гипса массой 2563 т, в котором доля свободного оксида кальция составляет 16,39 %? Грузоподъёмность вагона–платформы для перевозки камня 50 т/вагон.

Эстрих-гипс – продукт высокотемпературного обжига природного гипса в присутствии восстановителя – угля:

Реакция (1) при обжиге природного гипса составляет лишь некоторую долю, так как большая часть образующегося безводного сульфата кальция CaSO4 не участвует в реакции восстановления. Доля (масс.%) свободного оксида кальция СаО в продукте – эстрих-гипсе – составляет от 10 до 20 %. Оксид кальция сокращает сроки твердения этого вяжущего.

Приступим к решению. Молярные массы:

Из условия задачи масса оксида кальция в эстрих-гипсе:

Вычислим, воспользовавшись уравнением (1), массу исходного природного гипса, из которого при обжиге с углем получился свободный оксид.

По уравнению реакции (1)

По условию задачи

Учтём, что масса ангидрита CaSO4 в эстрих-гипсе равна

mан = mэ-г – mCaO = 2563 – 420 = 2143 т,

и вычислим массу исходного природного гипса, из которого обжигом получился ангидрит – уравнение (2).

По уравнению реакции (2)

По условию задачи

Сумма х и у определяет массу готового к погрузке исходного природного гипса: 1290 + 2710 = 4000 т.

Вспомним о грузоподъёмности и получим ответ задачи:

3. Для получения пушонки к негашёной извести добавили воду, масса которой составляет 96,4 % массы исходной извести. Во сколько раз масса использованной воды превышает массу воды, которая необходима по уравнению реакции гашения?

Уравнение реакции:

Примем, что негашёная известь – чистый гидроксид кальция, и количество извести для гашения составляет 1 моль и, значит, масса извести:

Масса использованной воды:

Из уравнения реакции гашения видно, что для получения пушонки количество требуемой воды составляет 1 моль, т. е. по массе

Остаётся определить отношение массы использованной воды к массе требуемой по уравнению реакции и ответить: «втрое».

4. Вычислите объём (м3) углекислого газа, выделившегося при обжиге природного магнезита массой 500 т, в котором доля (масс.%) карбоната магния равна 84 %.

Масса карбоната магния в исходном сырье .

И опять:

-по уравнению реакции

-по условию задачи

5. Сколько (кг) кристаллической соды потребуется для приготовления силикат-глыбы массой 11,1 кг?

Уравнение реакции спекания соды с кварцевым песком:

По уравнению реакции

По условию задачи

6. Вычислите массу (кг) известняка (в нём доля карбоната кальция 98 масс.%) в исходной шихте для получения глинозёмистого цемента, если масса железистого боксита в шихте была равна 1250 кг, а массовая доля оксида алюминия в боксите 40,8 %.

Запишем уравнение для решения:

Из условия определим, что масса оксида алюминия в боксите шихты равна , что составляет

Глядя на формулу боксита в уравнении реакции и – чуть левее – на формулу карбоната кальция, делаем вывод, что количество (моль) боксита в шихте и, соответственно, карбоната кальция одинаково (1 : 1), т. е. составляет 5 103 моль. Значит:

Массовая доля карбоната кальция в известняке равна 98 %. Задача решена: масса известняка

7. Определите химический состав (маcc.%) партии портландцемен–та по известному минералогическому составу (масс.%): C3S –50; C2S –30; C3A – 5; C4AF – 15.

Определить химический состав означает показать условное содержание (масс.%) оксидов кальция, кремния, алюминия и железа.

Возьмём из партии образец массой 1 кг и сделаем необходимые вычисления. Нудно, но легко.

Глядя на формулу трёхкальциевого силиката, видно, что в одном моле 3CaO SiO2содержатся три оксида CaO и один SiO2, так что можно записать:

Просуммируем массы одинаковых оксидов в минералах образца ПЦ:

8. Вычислите долю (масс.%) трёхкальциевого алюмината в клинкере портландцемента, если при полной гидратации образца ПЦ массой 400 кг образовался гексагидрат трёхкальциевого алюмината массой 87,1 кг и известно содержание (масс.%) в клинкере четырёхкальциевого алюмоферрита – 10 %.

Запишем уравнения реакций гидратации целита C4AF и алюминатной фазы C3A:

Из уравнения реакции (1) видно, что соотношение C4AF и гексагидрата «моль на моль»:

– это масса гексагидрата трёхкальциевого алюмината, образовавшегося из целита по уравнению (1). Массу гексагидрата, образовавшегося по уравнению (2) при гидратации алюминатной фазы, определим по разности: 87,1 – 31,1 = 56,0 кг.

Воспользовавшись уравнением (2), вычислим массу сухой (без воды) алюминатной фазы в образце ПЦ:

-по уравнению реакции

-по условию задачи

9. Соотношение масс минералов в образце клинкера портландцемента таково: . Вычислите условное содержание (кг) оксида кальция в образце клинкера массой 300 кг.

Запишем – понадобится – MCaO = 56 г/моль.

Известная масса образца и доля каждого минерала делает наши расчёты достаточно простыми и стандартными:

10. Рассчитайте минералогический состав (масс.%) образца клинкера портландцемента, если известно, что масса белита в образце втрое меньше массы алита, а доля (масс.%) оксида железа Fe2O3 – 4,944 %, оксида алюминия Al2O3 – 5,039 %.

Ребус какой-то, однако – «дела вдаль не отлагая» – запишем, что может пригодиться.

Возьмём образец клинкера массой 1000 г.

Взглянув на формулу целита, увидим, что в одном моле целита «сидит» один моль Fe2O3 и, кстати, один же моль оксида алюминия. Следовательно, в образце количество целита составляет 0,309 моль, а масса этого минерала:

Количество оксида алюминия в целите (см. выше) 0,309 моль. Значит, количество оксида алюминия в алюминатной фазе составляет 0,494 – 0,309 = 0,185 моль. Столько же и самого минерала – алюминатной фазы. Тогда масса минерала

Очевидно, суммарная масса алита и белита в образце равна 800 г (1000 г – 150 г – 50 г). И при условии, что алита по массе втрое больше белита, получаем:

Ребус разгадан.

11. Сколько (мл) соляной кислоты (w = 36,5 %, r = 1,2 г/мл) потребуется для полного разрушения образца цементного порошка массой 40 г состава (масс.%): C3S – 60 %;C2S – 20 %; C3A – 5 %; C4AF – 15 %.

Подготовимся: MHCl = 36,5 г/моль и далее

Запишем уравнения действия соляной кислоты на минералы в цементном порошке:

По уравнению реакции (1) 1 мольC3S – 6 моль HCl

По условию задачи 0,1053 мольC3S – x1 моль HCl x1 = 0,6318 моль

По уравнению реакции (2) 1 мольC2S – 4 моль HCl

По условию задачи 0,0465 мольC2S – x2 моль HCl x2 = 0,1860 моль

По уравнению реакции (3) 1 мольC3A – 12 моль HCl

По условию задачи 0,0074 мольC3A – x3 моль HCl x3 = 0,0888 моль

По уравнению реакции (4) 1 мольC4AF – 20 моль HCl

По условию задачи 0,0123 мольC4AF – x4 моль HCl x4 = 0,2460 моль

Количество израсходованного HCl (без воды) – сумма четырёх слагаемых:

nHCl = 0,6318 + 0,1860 + 0,0888 + 0,2460 = 1,1526 моль

Масса HCl :

Масса раствора HCl (соляной кислоты):

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
  Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
  браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
  Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Силикаты были представлены в главе 2. Там мы узнали, что минерал кварц состоит из химического кремнезема , SiO ₂ . В главе 5 мы узнали, что алюмосиликатные минералы содержат кремнезем и глинозем, Al ₂ O ₂ . В главе 9 были представлены различные оксиды и сульфиды металлов. В этой главе мы обсуждаем химические вещества, полученные из сульфата кальция и карбоната кальция.

Три минерала сульфата кальция имеют отношение к нашему обсуждению.Минерал ангидрит , как следует из названия, представляет собой безводную форму сульфата кальция, CaSO ₄ . Бассанит представляет собой водную форму, CaSO ₄ H ₂ O или полугидрат сульфата кальция. Как и в случае с целлюлозой или каолинитом, «H ₂ O» в эмпирической формуле не означает, что бассанит влажный. Нет, вода является частью формулы, но сам материал абсолютно сухой. С таким же успехом мы могли бы написать формулу «CaH ₂ SO ₅ », но «CaSO ₄ H ₂ O» — удобный способ записать ее для сравнения с другими сульфатами кальция.Третья минеральная форма сульфата кальция, гипс , представляет собой другой гидрат, CaSO ₄ 2 H ₂ O или дигидрат сульфата кальция. Может показаться, что гниды содержат три разных сульфата кальция, но они имеют разные кристаллические структуры и разные свойства. Однако легко преобразовать одно в другое, как показано в уравнении 10-1. Нагревание гипса до 128C (262F) превращает его в бассанит, более известный как гипс Парижа, или гипс , для краткости .Нагрев гипса до 163 ° C (325 ° F) превращает его в ангидрит. Вы можете добавить воду в ангидрит, чтобы снова превратить его в гипс, но это преобразование происходит медленно. Штукатурка, напротив, довольно быстро впитывает жидкую воду и превращается в гипс. Рост кристаллов гипса — это то, что заставляет штукатурку «затвердеть» при добавлении воды. Гипс — это «пористый камень», описанный Витрувием для изготовления лепнины.

«Твердый» камень, упомянутый Витрувием, — это известняк, и осадочная порода , состоящая из карбоната кальция.Мел и мрамор — это другие породы, полученные из карбоната кальция. Морские ракушки также состоят в основном из карбоната кальция. Когда карбонат кальция кристаллизуется, это происходит как минералы кальцит и арагонит, оба с формулой CaCO ₃ . Доломитовый известняк получают из минералов доломита, CaCO ₃ MgCO ₃ , химический состав которых аналогичен химическому составу самого известняка.

Карбонат кальция не растворяется в воде; если вы добавите воду в известняк, вы просто промокнете известняк.Но если вы обожжете известняк, если вы нагреете из него bejeezus , он превратится в негашеную известь , оксид кальция . Когда вы добавляете воду, то есть когда вы гашете , она нагревается и превращается в гидроксид кальция или гашеную известь. На Рис. 10-1 схематично показан весь процесс производства извести. Первый реактор, печь , , , должен быть знаком по рисунку 1-3. Это просто контейнер, в котором газ может выходить из твердого тела, из которого нагревается bejeezus.Второй реактор, глушитель , — это контейнер, в который вода добавляется к твердому веществу. Обычно реагенты поступают слева, отходы выходят вверх и вниз, а основной продукт выходит справа от рисунка. Гидроксид кальция плохо растворяется в воде и при смешивании с песком образует модную ступку. Вы могли подумать, что дождь смывает гашеную известь прямо из раствора. Вот где появляется углекислый газ.

Углекислый газ — слабая кислота.Когда он растворяется в воде, он образует гидрокарбонат H ₂ CO ₃ , также известный как угольная кислота. Карбонат водорода реагирует с гидроксидом кальция в классической реакции метатезиса с образованием карбоната кальция и гидроксида водорода, как показано в уравнении 10-2. Карбонат кальция — это просто известняк, а гидроксид водорода — это просто вода. Другими словами, когда диоксид углерода вступает в реакцию с гашеной известью, он снова превращается в известняк. Таким образом, известь в строительном растворе постепенно превращается в известняк, цементируя кремнезем в песке вместе, образуя материал, совершенно непроницаемый для элементов.Вот что происходит, когда высыхает море, богатое кальцием; он поглощает углекислый газ из воздуха и откладывает слой известняка или мела. Итак, если подумать, известняк в нашем растворе прошел полный круг.

Перечень полезных ископаемых от А до Я

Растворимость гипса (CaSO4)

Сколько гипса растворяется в воде при 25 ?

Мы решаем эту задачу двумя разными способами: (i) аналитическим подходом (с «карманным калькулятором») и (ii) численно, применяя весь спектр химической термодинамики. Результаты будут значительно отличаться, и мы объясним, почему.

Аналитический подход

Формула реакции и ее значение log K (при 25 ° C) даются по формуле:

Расчет основан на двух уравнениях:

Вставка уравнения.(3) в уравнение (2) дает простую квадратичную зависимость:

Поскольку растворенное количество гипса равно значению [SO ₄ ], сразу получаем результат:

На словах: 5,12 ммоль гипса растворяется в 1 литре чистой воды. [Обратите внимание, что окончательный результат не зависит от первоначального количества гипса.]

Численный подход с aqion

Начинаем с чистой воды (кнопка h3O ) и переходим к молярным единицам (ставим галочку моль ). Чтобы открыть таблицу минералов, щелкните Minerals , затем введите количество гипса 20 ммоль / л (дважды щелкнув строку «Гипс»). ^{Соответствующий снимок экрана показан справа.}

Запустите расчет с Запустите , появится первый схематический обзор. После нажатия на следующий результаты снова отображаются в выходной таблице. В крайнем правом столбце вы найдете:

Согласно этому расчету, в 1 литре чистой воды растворяется 15,4 ммоль гипса — это в три раза больше, чем в приведенном выше расчете!

Здесь SO4 и Ca сокращают общие концентрации:

Соответствующее состояние равновесия приведено в таблице Ионы :

На самом деле основных игроков всего три: Ca ⁺² , SO ₄ ^-2 и CaSO ₄ (водн.). Последний вид — водный комплекс; его не следует путать с гипсом в минеральной фазе, который обычно обозначается сокращенно как CaSO ₄ (s).

Резюме

Оба результата значительно различаются:

Причинами недостатка аналитического подхода являются:

• пренебрежение комплексообразованием (особенно CaSO ₄ (водн.))
• Пренебрежение поправками на активность (при ионной силе I = 42 мМ, γ = 0,48)

Примечания и сноски

[последнее изменение: 2020-08-09]

Какова химическая формула гипса

Гипс состоит из сульфата кальция (CaSO4) и воды (h3O).Его химическое название — дигидрат сульфата кальция (CaSO4. 2h3O).

Какова химическая формула гипса написать химическое уравнение для его приготовления?

Химическая формула гипса — CaSO4 · 2h3OPПарижский гипс получают нагреванием гипса до температуры 373К.

Какова формула гипса и гипса Парижа?

Химическая формула гипса Парижа — CaSO4. 1 / 2х3О. Парижский гипс готовят путем нагревания гипса (CaSO4. 2h3O) до температуры 373 К в печи.

Что такое штукатурка Paris Class 10?

Штукатурка Парижская готовится нагреванием гипса до температуры 373К. Когда гипс нагревается до температуры 373 К, он теряет три четверти своей кристаллизационной воды и образует гипс Парижа.

Как называется CaSO4?

Сульфат кальция | CaSO4 — PubChem.

Каково химическое название парижской штукатурки?

CaSO ₄ . 1/2 H ₂ O. Сульфат кальция с половиной молекулы воды на молекулу соли (полугидрат) называют гипсом парижа (plaster of paris).

Как обычно называют гипс?

Гипс состоит из сульфата кальция (CaSO4) и воды (h3O). Его химическое название — дигидрат сульфата кальция (CaSO4.

Что лучше штукатурка Париж или гипс?

ПОП — очень прочный материал. Поскольку тот же материал используется для заполнения швов, он не дает легко трещин. В отличие от гипсокартона. , гипс Париж предлагает большую гибкость в дизайне и может быть отлит в различные изогнутые формы.Он дешевле гипсокартона.

Водостойкая штукатурка «Париж»?

Парижский гипс при высыхании представляет собой чрезвычайно пористый материал, поэтому он впитывает любую новую воду, соприкасающуюся с его поверхностью. Чтобы сделать штукатурку Paris водонепроницаемой для наружного использования или для временного воздействия воды, что это водостойкий материал, вы должны заполнить как можно больше поверхностных пор.

Почему гипс такой мягкий?

Почему гипс такой мягкий? Поскольку он откладывается в этой среде, гипс обычно связан с отложениями каменной соли и серы.Осадочный гипс — это гипс, который добывается в промышленных масштабах. Гипс очень мягкий (2 балла по шкале твердости Мооса) — настолько мягкий, что его можно легко поцарапать ногтем.

Что такое гипс 11 класса?

Гипс представляет собой гидратированный сульфат кальция, CaSO ₄ .2H ₂ О. Приготовление: Его можно получить действием разбавленной серной кислоты на карбонат или гидроксид кальция. Свойства: (i) Это белое кристаллическое твердое вещество, плохо растворимое в воде. (ii) При нагревании до 393 К он меняется на.

Гипс — это то же самое, что штукатурка Парижа?

Основное различие между гипсом и Парижским гипсом состоит в том, что дигидрат сульфата кальция содержится в гипсе, тогда как полугидраты сульфата кальция содержатся в гипсе Парижа. Встречающийся в природе минерал — гипс. Парижский гипс сделан из горячего гипса.

Как приготовить гипс?

> Во-первых, мы знаем, что гипс — это соединение, в основном состоящее из кальция. Его получают в результате реакции гидроксида кальция или карбоната кальция с разбавленной серной кислотой.> Теперь мы видим, что сульфат кальция образуется в виде продукта с молекулами воды, а затем они объединяются с образованием дигидрата сульфата кальция.

Что такое Gypsum short?

Гипс — это мягкий сульфатный минерал, состоящий из дигидрата сульфата кальция с химической формулой CaSO. 4. · 2H ₂ O. Он широко добывается и используется в качестве удобрения, а также в качестве основного компонента во многих формах штукатурки, мела для школьной доски / тротуара и гипсокартона.

Что такое гипс 10 класса?

Гипс — дигидрат сульфата кальция.Химическая формула гипса — CaSO4 · 2h3O. Гипс Париж готовится нагреванием гипса до температуры 373К. Когда гипс нагревается до температуры 373 К, он теряет три четверти своей кристаллизационной воды и образует гипс Парижа.

Используется ли гипс в продуктах питания?

Гипс (сульфат кальция) признан Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США приемлемым для употребления в пищу человеком для использования в качестве диетического источника кальция, для кондиционирования воды, используемой при пивоварении, для контроля терпкости и прозрачности вина, а также в качестве ингредиент овощных консервов, муки, белого хлеба, мороженого, синего

Является ли CaSO4 кислотным или основным?

CaSO4, K2CO3 — основные соли.

Почему CaSO4 1 2h3O называют гипсом Парижа?

Ответ. Потому что Парижский гипс (POP) получают путем нагревания полугидрата сульфата кальция, также называемого гипсом, примерно до 140-180 градусов Цельсия. Название «гипс» происходит от того, что полугидраты сульфата кальция обнаруживаются в большом количестве на холме Монмартр в Париже.

Как называется C2Br6?

Гексабромэтан | C2Br6 — PubChem.

Как гипс превращается в штукатурку Парижа?

Гипсовая порода превращается в гипсовую штукатурку путем удаления части химически объединенной воды.Нагревание гипса при 120 ° C в течение одного часа приводит к полугидрату (CaSO4. 1⁄2h3O) — три четверти воды удаляются. Полугидрат гипса также известен как Парижский гипс.

Вреден ли гипс для человека?

Опасности использования гипса При неправильном обращении гипс может вызвать раздражение кожи, глаз, слизистых оболочек и верхних дыхательных путей. Симптомы раздражения могут включать носовое кровотечение, ринорею (выделения тонкой слизи), кашель и чихание. При попадании внутрь гипс может закупорить желудочно-кишечный тракт.

Какова полная формула гипса Парижа?

Полугидрат сульфата кальция

4 Гипс более твердый, чем Гипс ?

парижская штукатурка тверже гипса, если да, то почему парижская штукатурка называется кальциевой смесью, которая затвердевает при смачивании водой? гипс тверже хлопка. Поп при контакте с водой получает 3/2 молекулы воды и становится твердым, известным как гипс.

Как формируется гипс Парижа?

Парижский гипс изготавливается путем нагревания гипса при 423 К или 150 ° С / 300 ° F. При нагревании гипса до 423 К он теряет молекулы воды и становится полугидратом сульфата кальция. Этот продукт известен как гипс Парижа. Однако, когда вода смешивается с сухой штукатуркой Paris, она превращается в гипс.

Из чего сделан гипс?

Гипс, обычный сульфатный минерал большого промышленного значения, состоящий из гидратированного сульфата кальция (CaSO ₄ · 2H ₂ O).В хорошо развитых кристаллах минерал обычно называют селенитом.

Обработка натриевых почв — 0,504

Распечатать этот информационный бюллетень

, автор J.G. Дэвис, Р. Васьком, Т.А. Баудер ^* (5/12)

Краткая информация…

• Натриевые почвы плохо дренированы и имеют тенденцию к образованию корки.
• Натриевые почвы реагируют на постоянное использование хорошей оросительной воды, хороших методов орошения и передовых методов возделывания сельскохозяйственных культур.
• Натриевые почвы часто восстанавливаются путем добавления в почву поправки на основе кальция.

Почвы с высоким уровнем обменного натрия (Na) и низким уровнем общих солей называются натриевыми почвами. Натриевые почвы могут влиять на рост растений: 1.) специфической токсичностью для чувствительных к натрию растений; 2.) Дефицит или дисбаланс питательных веществ; 3.) Высокий pH; и 4.) Рассеивание частиц почвы, вызывающее плохое физическое состояние почвы.

Натриевые почвы имеют тенденцию к ухудшению структуры и дренажа со временем, потому что ионы натрия на частицах глины вызывают дефлокуляцию или рассеяние частиц почвы.Натриевые почвы твердые и комковатые в сухом состоянии и имеют тенденцию к образованию корки. Водозабор на натриевых почвах, особенно на иловых и глинистых, обычно недостаточен. Также распространены плохой рост и всхожесть растений. Уровень pH почвы обычно высокий, часто выше 9,0, и может возникнуть дисбаланс питания растений. PH почвы выше 8,4 обычно указывает на наличие проблемы с натрием. Термин «щелочь» часто используется для описания почв с высоким содержанием соли, но иногда люди используют этот термин для обозначения высокого pH, а в других случаях — для обозначения высокого содержания натрия.«Черная щелочь» относится к состоянию натриевой почвы, при котором органическое вещество распространилось и присутствует в виде пыльного материала на поверхности почвы.

Уровни натрия в почве часто указываются как коэффициент адсорбции натрия (SAR). Это отношение количества катионного (положительного) заряда, вносимого натрием в почву, к заряду кальция (Ca) и магния (Mg). SAR определяется по водной вытяжке из насыщенной почвенной пасты. Если SAR выше 13, почва классифицируется как натриевая (Таблица 1).Однако натрий может вызвать ухудшение структуры почвы и проблемы с проникновением воды. в некоторых случаях при уровнях SAR ниже 13. Тяжесть симптомов почв с высоким SAR зависит от многих факторов, специфичных для данной местности, включая тип почвы, структуру, условия дренажа и качество воды для орошения. Некоторые лаборатории сообщают о высоком уровне натрия как ESP (обменный процент натрия). Для классификации почвы как натриевой иногда используется ЭСО более 15 процентов. Это означает, что натрий занимает более 15 процентов емкости катионного обмена почвы (CEC).Имейте в виду, что чувствительные растения могут быть повреждены или плохо расти даже при более низком уровне натрия.

Опасность по натрию

Анализ почвы как на содержание растворимых солей, так и на содержание натрия помогает определить конкретную почвенную проблему и ее серьезность. Чтобы выяснить, существует ли проблема, возьмите составной образец из нескольких кернов глубиной от 6 до 8 дюймов из пораженной области. Во многих случаях для диагностики проблемы полезно сравнение образцов почвы из пораженной области с окружающими областями с нормальным внешним видом.Другая информация, включая текстуру почвы, емкость катионного обмена, тип присутствующих глин, содержание карбоната кальция, органическое вещество, глубину залегания грунтовых вод и информацию о почвенном профиле, поможет определить программу восстановления. Некоторую часть этой информации можно получить в ходе обследования почвы округа, которое можно получить в местном офисе Службы охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США (NRCS).

Натриевая опасность почвы обычно выражается как коэффициент адсорбции натрия (SAR). Это соотношение водорастворимого Na к Ca плюс Mg в почве. Формула, используемая для расчета SAR, показана на рисунке 1.

Ионы в уравнении выражены в миллиэквивалентах на литр (мэкв / л) и получены из насыщенного пастообразного почвенного экстракта. Чтобы преобразовать ppm или мг / л Na + в мэкв / л, разделите на 23; для Ca ++ разделите на 20; а для Mg ++ разделить на 12,2.

Удельные ионные эффекты

Иногда конкретный ион может вызывать токсические реакции у определенных растений.Натриевые почвы могут вызывать специфическую ионную токсичность для чувствительных культур, таких как картофель, бобы и древесные растения, такие как виноградные лозы и косточковые плоды. Высокий уровень натрия конкурирует с кальцием, магнием и калием за поглощение корнями растений. Следовательно, избыток натрия может вызвать дефицит других катионов (положительно заряженных питательных веществ). Высокий уровень других катионов (кальция, магния, калия) также может вызывать дисбаланс и дефицит питательных веществ.

Обработка натриевых почв

Обычно существует три варианта решения проблем, связанных с почвой:

1. изменить вид растения на более устойчивый вид, или,
2. изменить сорт на более устойчивый сорт или,
3. поменять почву.

Часто смена почвы — самый сложный из этих вариантов.

Когда почвы богаты натрием, цель состоит в том, чтобы заменить натрий кальцием, а затем выщелачивать натрий.Для этого есть два возможных подхода:

1. растворить известняк (карбонат кальция) или гипс (сульфат кальция), уже присутствующие в почве или,
2. добавить в почву кальций.

Если в почве присутствует свободная известь, ее можно растворить с помощью серы или серной кислоты. Продукты, содержащие серу, снижают pH, который растворяет известь, высвобождая таким образом кальций. Если свободная известь или гипс отсутствуют в достаточных количествах, как это определено тестом на почву, добавьте кальций.

Наиболее распространенной формой кальция, используемой для этой цели, является гипс. Хотя хлорид кальция, который вступает в реакцию быстрее, также можно использовать, он обычно дороже. После нанесения источника кальция на поверхность почвы перемешайте его и убедитесь, что влажность достаточна для его растворения.

Для восстановления натриевой почвы на один акр требуется примерно 1,7 тонны чистого гипса (CaSO ₄ -2h ₂ O) на каждый миллиэквивалент обменного натрия на 100 граммов почвы.

После того, как гипс нанесен и перемешан, необходимо добавить воду достаточного качества для выщелачивания вытесненного натрия за пределы корневой зоны.Восстановление натриевых почв идет медленно, потому что структура почвы, однажды разрушенная, медленно улучшается. Выращивание солеустойчивых культур на ранних стадиях рекультивации и возделывание растительных остатков или навоза добавляет органические вещества, которые увеличивают инфильтрацию воды и проницаемость, чтобы ускорить процесс рекультивации.

Перед обработкой почвы убедитесь, что дренаж достаточен, а после внесения серы или источника кальция выщелачивайте натрий водой хорошего качества. Успех рекультивации неорошаемых натриевых или засоленных натриевых почв с применением гипса может быть возможен на крупнозернистых почвах, которые получают осадки, превышающие влагоудерживающую способность почвы.

Помните:

1. Добавление серы имеет смысл только тогда, когда:

• a) почва натриевая и содержит свободную известь или, если
• б) почва щелочная (высокий pH).

2. Добавление источников кальция, таких как гипс или хлорид кальция, в засоленные (не натриевые) почвы только увеличивает содержание соли и усугубляет проблему засоления.

Во многих случаях обычной практикой является внесение достаточной поправки для удаления большей части адсорбированного натрия с верхних 6–12 дюймов почвы.Это улучшает физическое состояние поверхности почвы за короткий период времени и позволяет выращивать сельскохозяйственные культуры. Постоянное использование качественной оросительной воды, эффективных методов орошения и методов возделывания сельскохозяйственных культур приводит к дальнейшему замещению адсорбированного натрия. В некоторых случаях может потребоваться восстановление почвы на большую глубину для получения адекватного дренажа и проникновения корней.

Внесение пожнивных остатков или вспашка под навозом, компостом, сидератами или покровными культурами может улучшить обработку почвы и увеличить проникновение воды в почвы, пораженные натрием, особенно в сочетании с другими мелиоративными методами.Как правило, лучше выращивать натрийустойчивую культуру во время рекультивации, чем оставлять поле под паром. В некоторых ситуациях также эффективно использовалась глубокая вспашка для разрушения ограничительных глиняных горшков и для перемешивания кальция из более глубоких слоев почвы.

Типы поправок

В настоящее время на рынке представлено несколько коммерческих продуктов для улучшения натриевых и солончаковых почв. Единственная функция научно подтвержденных поправок — обеспечить растворимый кальций для замены обменного натрия, адсорбированного на глиняных поверхностях. Есть два основных типа поправок: те, которые добавляют кальций непосредственно в почву, и те, которые растворяют кальций из карбоната кальция (CaCO ₃ ), уже присутствующего в почве.

Добавки кальция включают гипс (гидратированный сульфат кальция) и хлорид кальция.Гипс умеренно растворим в воде. Хлорид кальция хорошо растворяется в воде и быстро действует, но в большинстве случаев он слишком дорог.

Кислотообразующие или кислотные добавки включают серную кислоту, элементарную серу и карбонат-серу кальция. Серная кислота немедленно вступает в реакцию с карбонатом кальция в почве, высвобождая растворимый кальций для обмена с натрием. Элементарная сера должна окисляться почвенными бактериями и реагировать с водой с образованием серной кислоты. Образование значительных количеств серной кислоты из элементарной серы может занять от нескольких месяцев до нескольких лет.

Карбонат кальция-сера должен пройти по существу тот же процесс, что и элементарная сера, и также считается медленно действующей поправкой. Карбонат кальция должен присутствовать в почве при внесении кислотных или кислотообразующих добавок.

Выбирают поправку, главным образом, на основе стоимости растворимого кальция, прямо или косвенно обеспечиваемой поправкой, и скорости реакции. Также учитывайте простоту нанесения.

^* J.G. Дэвис, специалист по почвоведению Университета штата Колорадо и профессор, почвоведение и растениеводство; Р.М. Васком, директор Колорадского института водных ресурсов; и Т.А. Баудер, специалист по качеству воды. 7/03. Пересмотрено 12 мая.

Государственный университет Колорадо, Министерство сельского хозяйства США и округа Колорадо сотрудничают. Программы расширения CSU доступны всем без исключения. Не предполагается ни одобрения упомянутых продуктов, ни критики не упомянутых продуктов.

В начало страницы.

Новый подход к кинетике термического разложения гипса: применение деконволюции пиков и безмодельного изоконверсионного метода