Дослідження хімічної взаємодії оксиду магнію з розчинами солей-електролітів

V. N. Derevianko, A. A. Maksimenko, A. Biegun, H. Hryshko

Анотація


Постановка проблеми. Гідратація магнезіального цементу відбувається дуже повільно, тому що його зерна вкриваються плівкою із Mg(OH)2, яка перешкоджає доступу води до MgO. До того ж відомо, що периклазові та магнезіальні цементи, які вміщують зерна перевипалу, можуть затворюватися розчинами різних солей, в результаті чого змінюються строки тужавлення і міцнісні характеристики [5; 6].

Мета статті. Створення швидкотверднучої і міцної структури магнезіального каменю шляхом активації MgO розчинами солей-електролітів. Наведено результати гідратації MgO в розчинах солей-електролітів– MgCl2 і MgSО4.

Висновок. Визначено, що для створення швидкотверднучої і міцної структури магнезіального каменю необхідно звернутися до методу активації MgO солями електролітів, а також підібрати з техногенних продуктів кремнеземумісний компонент, який має питому поверхню зерен 10000 см2/г. У зразків, гідратованих у розчинах MgCl2 різної концентрації, спостерігаються два ендотермічні ефекти виділення кристалізаційної водиза 160 і 240°С. Ендотермічний ефект розкладення гідрооксиду магнію зміщується до 380°С. За 10 та 15% концентрацій MgCl2, крім указаних ефектів, спостерігаються ендотермічні ефекти за 415, 500 520°С, пов’язані з розкладенням утвореної за даних концентрацій невеликої кількості оксигідрохлориду магнію. Встановлено, що за невеликих концентрацій розчинів (≈ 5 %) гідроксид магнію утворює з ними тверді розчини. За даними термогравіметричного і хімічного аналізів, твердий розчин Mg(OH)2, одержаний гідратацією MgO в 5 % розчинах MgCl2 і MgSO4 має такий граничний склад: [Mg(OH)1,88∙Cl0,22]∙0,20H2O і [Mg(OH)1,86∙(SО4)0,07]∙0,23H2О. У разі затворення цементу MgO розчинами низької концентрації менше 1,5 мол/л (13 % чи 1,1 г/см3) кінцевим продуктом у структурі каменю є Mg(OH)2


Ключові слова


солі-електроліти; каустичний магнезит; затворювач; строки тужавлення; рентгенофазовий аналіз; термогравіметричний аналіз

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Adomavichyute B. B., Janickiy I. V., Viktoris B. N. Izuchenie sistemy MgO-MgSO4-H2O [ Study of MgO-MgSO4-H2O system ]. Lietuvos TSR Mokslu Akademiyos Darbai. Serija B : Chemija. Vilnius, 1961, no. 2 (25), pp. 219-226. (in Russian).

Vaganov A. P. Ksilolit (proizvodstvo i primenenie) [Xylene (production and use)]. Leningrad, Moscow, Gosstroyizdat, 1959. 144 p. (in Russian).

Zyryanova V. N., Berdov G. I., Vereshchagin V. I. Fiziko-himicheskie processy pri gidratacionnom tverdenii kompozicionnykh magnezial'nykh vjazhushhikh veshhestv [Physical and chemical processes in the hydration hardening of composite magnesia binders] Sovremennye problemy proizvodstva i ispol'zovaniya kompozicionnykh stroitel'nykh materialov, 15–16 aprelya, 2009. Materialy Vseros. konf. Novosibir. gos. arhitekturno-stroit. universitet. – Modern problems of the production and use of composite building materials, 15-16 April, 2009. Proceedings of All-Russian conference of the Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering. Novosibirsk, 2009. pp. 50-52. (in Russian).

Kaminskas A. Ju. Tehnologiya stroitel'nykh materialov na magnezial'nom syr'e. Kompleksnye metody opredelenija prigodnosti syr'ja i sposoba proizvodstva [Technology of building materials magnesian materials. Complex methods for determining the suitability of materials and method of manufacture] Vil'nyus, Mokslas, 1987. 344 p. (in Russian).

Pirogov A. A. Vozdushnotverdeyushie vysokoogneupornye magnezial'nye betony [Air hardening high magnesia refractory concretes]. Ogneupory i tehnicheskaya keramika - Refractories and technical ceramics 1958, no.10, pp. 445-455. (in Russian).

Pirogov Ju. A., Fisherova A. I. Fosfatnoe svyazyvanie periklaza [Phosphate binding of periclase]. Ogneupory i tehnicheskaya keramika - Refractories and technical ceramics. 1969, no. 11, pp. 44-47. (in Russian).

Smirnov B. I., Solov'eva E. S., Segalova E. E. Issledovanie himicheskogo vzaimodejstviya okisi magniya s rastvorami hloristogo magniya razlichnykh koncentraciy [Study of the chemical interaction of magnesium oxide with solutions of different concentrations of magnesium chloride]. Zhurnal prikladnoy himii - Journal of Applied Chemistry . 1967, vol. 40, no. 3, pp.. 505-514. (in Russian).

Nikol'skiy B. P. Spravochnik himika : v 6 tomahk. Tom 1 : Obshhie svedeniya stroenie vazhneyshikh veshestv. Laboratornaya tehnika [Chemist reference: in 6 volume .Volume 1 : The general information of the structure of the most important substances]. Moscow ; Leningrad, Goshimizdat, 1963. 1071 p. (in Russian).

Kasai J., Ihiba M., Nakanara M. Mechanisme of the Hydration of Magnesia Cement. Journal of the Physical Society of Japan. 1960, vol. 63, no. 7. pp. 1182-1184.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Адомавичюте Б. Б. Изучение системы MgО-MgSО4-H2О / Адомавичюте Б. Б., Яницкий И. В., Викторис Б. Н. // Lietuvos TSR Mokslu Akademijos Darbai. Serija B : Chemija. – Vilnius, 1961. – № 2 (25). – С. 219-226. Ваганов А. П. Ксилолит (производство и применение) / Вагонов А. П. ; [науч. ред. канд. техн. наук В. П. Шемяков]. – Ленинград ; Москва : Госстройиздат, 1959. – 144 с.

 

Зырянова В. Н. Физико-химические процессы при гидратационном твердении композиционных магнезиальных вяжущих веществ / В. Н. Зырянова, Г. И. Бердов, В. И. Верещагин // Современные проблемы производства и использования композиционных строительных материалов, 15-16 апреля, 2009 г. : материалы Всерос. конф. / Новосибир. гос. арх.-строит. университет. – Новосибирск, 2009. – С. 50-52.

 

Каминскас А. Ю. Технология строительных материалов на магнезиальном сырье. Комплексные методы определения пригодности сырья и способа производства / Каминскас А. Ю. – Вильнюс : Мокслас, 1987. – 344 с.

 

Пирогов А. А. Воздушнотвердеющие высокоогнеупорные магнезиальные бетоны / А. А. Пирогов // Огнеупоры и техническая керамика. – 1958. – № 10. – С. 445-455.

 

Пирогов Ю. А. Фосфатное связывание периклаза / Ю. А. Пирогов, А. И. Фишерова // Огнеупоры и техническая керамика. – 1969. – № 11. – С. 44-47.

 

Смирнов Б. И. Исследование химического взаимодействия окиси магния с растворами хлористого магния различных концентраций / Б. И. Смирнов, Е. С. Соловьева, Е. Е. Сегалова // Журнал прикладной химии. – 1967. – Т. 40, вып. 3. – С. 505-514.

 

Справочник химика : в 6 т. / гл. ред. Б. П. Никольский. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва ; Ленинград : Госхимиздат, 1963-1967. – Т. 1 : Общие сведения строение важнейших веществ. Лабораторная техника. – 1963. – 1071 с.

 

Kasai J Mechanisme of the Hydration of Magnesia Cement / J. Kasai, М. Ihiba, М. Nakanara // Journal of the Physical Society of Japan. – 1960. – Vol. 63, № 7. – Р. 1182-1184.