To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Temat i cel ćwiczenia : Oznaczanie zawartości nierozłożonego węglanu wapniowego w wapnie palonym
Podstawy teoretyczne :
Wapno palone należy do powietrznych spoiw mineralnych, tzn. twardniejących po zarobieniu wodą na powietrzu. Surowcem do produkcji spoiw wapiennych są skały wapienne, które oprócz węglanu wapniowego CaCO 3 (od 58% do 99%) zawierają węglan magnezowy, minerały ilaste, kwarc, tlenki żelaza. Wtrącenia glin pogarszają właściwości wytwarzanego spoiwa, utrudniają proces gaszenia. Przy zawartości glin powyżej 6% (wapienie margliste) produkt uzyskuje właściwości hydrauliczne (wapno hydrauliczne).
Proces wypalania wapienia polega na reakcji termicznego rozkładu węglanu wapniowego
CaCO 3 = CaO + CO 2 ΔH0
gdzie ΔH - entalpia reakcji.
Jest to odwracalna reakcja endotermiczna, tzn. aby zaszła i ustalił się stan równowagi między produktami, a substratami wymagane jest dostarczenie do układu energii. Zgodnie z regułą przekory Le Chateliera i Brauna wzrost temperatury powoduje przesunięcie równowagi reakcji endotermicznej w kierunku produktów. Ze wzrostem temperatury rośnie więc w tym przypadku, ciśnienie wydzielanego CO 2 . W temperaturze 898 o C ciśnienie to osiąga wartość ciśnienia atmosferycznego. W warunkach tak ustalonej równowagi, w układzie otwartym (wymieniającym masę i energię z otoczeniem) możliwe jest usuwanie ze środowiska reakcji jednego z produktów (CO 2 ). Dążność układu do przywrócenia stanu równowagi jest przyczyną, że reakcja jest nieodwracalna, a rozkład węglanu - całkowity.
W praktyce przemysłowej w celu zwiększenia szybkości reakcji stosuje się wyższe temp. do 1100-1200 o C. Dobór temperatury zależy od jakości surowca, jego struktury i składu chemicznego. W procesie wypalania, oprócz omówionej reakcji rozkładu zachodzą reakcje, w których substratami są inne składniki zawarte w surowcu. W temperaturach 550-750 o C zachodzi rozkład węglanu magnezowego. W zakresie temp. 900-1100 o C tlenek wapnia reaguje z tlenkami glinu, krzemu i żelaza wytwarzając gliniany, krzemiany i żelaziany wapniowe. Wypalanie wapieni w temp. pow. 1300 o C zwiększa zawartość i stopień uwapnienia tych związków, jednocześnie jednak produkt ulega spiekaniu, co utrudnia jego hydratację (tzw. wapno przepalone). Wysokie temperatury nie są również korzystne przy dużej zawartości MgCO 3 . Wygrzewanie powstającego już przy ok. 550 C MgO powoduje utratę jego właściwości wiążących. Zbyt niska temperatura może być natomiast przyczyną dużej zawartości nierozłożonego CaCO 3 .
Gaszenie wapna jest egzotermiczną reakcją hydratacji (z wydzielaniem ciepła), przebiegającą zgodnie z równaniem
CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 , ΔH
(…)
….
Przechyliłem naczynie tak, aby tygiel przewrócił się, co doprowadziło do przedostania się kwasu do próbki.
Zbadałem piziom cieczy w biurecie od razu po przeprowadzeniu reakcji.
Odczyt wykonałem ponownie po 15 minutach.
W międzyczasie przeprowadziłem pomiar temperatury otoczenia i ciśnienia a z tablicy odczytałem współczynnik prężności pary wodnej nad nasyconym roztworem NaCl (f).
Tabela nr.1 Zależność…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)