تبلیغات
مقالات کاربردی مهندسی شیمی - تعیین سیلیس در سیمان و كلینكر و مواد خام

تعیین سیلیس در سیمان و كلینكر و مواد خام

یکشنبه 20 شهریور 1390 10:00 ب.ظ

نویسنده : محمد حسین فردیار
ارسال شده در: روشهای آزمون شیمیائی سیمان ،

سیلیس موجود در نمونه را توسط اسید كلریدریك غلیظ و در حضور كلرور آمونیوم‌ تجزیه می‌كنند تا سیلیس نمونه بصورت اسید سیلیسیك رسوب كرده‌ و ایجاد كلرور های انحلال پذیر كلسیم ، منیزیم، آلومینیوم و آهن نماید.

واكنشهای اسید كلریدریك با سیلیس و اكسید آلومینیوم و آهن بصورت زیر ا ست:

 

اسید سیلیسیك + كلـــــرور سدیم   ---------------     اسید كلریدریك + سیلیكاتهای كلسیم

كلـرور كلسیم و آلومینیوم و آهن   ---------------    اسید كلریدریك + آلومیناتها و فریت

MSiO3 + 2 HCl   -----------------  MCl2 + H2SiO3 (Silicic acid)

پس از صاف كردن ، سوزاندن و توزین رسوب مقدار سیلیس بدست می‌آید .

كلرور آمونیوم ‌بعنوان كاتالیزور عمل میكند و بدین ترتیب‌ رسوب گیری اسید سیلیسیك تسریع می‌شود ، ضمنا در اندازه‌گیری R2O3 در مراحل بعدی نیز نقش‌ مهمی دارد كه به آن اشاره‌می‌گردد.

 

اسید نیتریك برای اكسیداسیون Fe+2 به Fe+3 اضافه‌ میگردد.

 

 

3 Fe2+ + NO3- + 4 H+ -------------   3 Fe3+ + NO + 2 H2O

رسوب اسید سیلیسیك‌ را با اسید كلریدریك و آب مقطر گرم شستشو می‌دهند تا كلرورها كاملا حل شوند. رسوب را پس از خشك كردن، سوزانده و در كوره در حرارت  1200-1100 سانتیگرد قرار می‌دهند.

در این حرارت ، واكنش زیر صورت‌می گیرد.

 

H2SiO3 -----------   SiO2 + H2O

پس از سرد كردن در دسیكاتور وزن می‌كنند .

ممكن‌است مقداری رسوب R2O3 همراه سیلیس باشد . برای اندازه‌گیری R2O3 ، به بوته اسید فلوئوریدریك (HF) اضافه می‌كنند :

SiO2 + 4 HF   ---------------   SiF4 + 2H2O

سیلیس موجود در نمونه با اسید فلوئوریدریك ‌ایجاد تترا فلوئورید سیلیسیم (SiF4) می‌كند كه بصورت بخار خارج می‌شود . سپس بوته را در كوره قرار می‌دهند تا به وزن ثابت برسد و از اختلاف وزن آن با وزن اولیه ، درصد SiO2 در نمونه را بدست می‌آورند. چون مقدار R2O3 همراه رسوب SiO2 ناچیز است ، بنابراین بصورت روزانه‌ اندازه‌گیری نمی‌شود .

تعیین سیلیس در مواد خام :

سیلیس موجود در نمونه مواد خام بصورت سیلیكاتهای نامحلول كلسیم ، منیزیم، آهن و آلومینیوم می باشد. سیلیكاتهای انحلال ناپذیر را با مخلوط كربنات سدیم و پتاسیم ذوب  می‌كنند و مذاب‌ را كه حاوی سیلیكات‌ تجزیه‌پذیر با اسید می باشد ، تحت‌تأثیر اسید كلریدریك قرار میدهند. اكسید های كلسیم ، منیزیم، آهن و آلومینیوم ایجاد شده در اسید كلریدریك حل می‌شوند و اسید سیلیسیك‌ را جدا می‌كنند و مانند تعیین سیلیس در سیمان و كلینكر ، رسوب را پس از شستشو ، خشك كردن و اشتعال در كوره در حرارت 1200-1100  سانتیگرد قرار می‌دهند و پس از سرد كردن توزین می‌كنند .واكنشهای كربنات سدیم و پتاسیم و سیلیكاتهای كلسیم ، آهن و آلومینیوم در روش ‌ذوب ‌قلیائی شرح داده شده است .

برای تعیین سیلیس در سنگ سیلیس نیز از روش ‌ذوب ‌قلیائی با مخلوط كربنات سدیم و پتاسیم استفاده می‌كنند .

محاسبات:

درصد سیلیس در نمونه برابر است با:

% SiO2 =100 × ( (وزن نمونه) /(وزن رسوب))

اگر وزن نمونه یك گرم باشد درصد SiO2 در نمونه برابر است با:

% SiO2 =100 × وزن رسوب




دیدگاه ها : نظرات
آخرین ویرایش: جمعه 31 شهریور 1391 07:14 ب.ظ