Moduł definiuje się jako stosunek ilości moli SiO2 do ilości moli Na2O (K2O) zawartych w szkle wodnym. [Żeby wyjaśnić właściwości wiążące szkła wodnego należy rozpatrywać, jakie reakcje fizyko-chemiczne zachodzą w procesie jego produkcji. W pierwszej kolejności rozpatrzymy, jakie związki tworzą się w wyniku obróbki termicznej surowców wyjściowych. Moduł hydrauliczny MH=%CaO/(%SiO2+%Al2O3+%Fe2O3)4,5 stosunek tlenków zasadowych do tlenków kwaśnych. Moduł krzemionkowy MK=%SiO2/(%Al2O3+%Fe2O3)=(2,2-2,7). Moduł glinowy MG=%Al2O3/%Fe2O3=(1,5-2,5). Moduł wysycenia MW=%CaO-(1,65*%Al2O3+0,35*%Fe2O3)/2,8*%SiO2=1
Mechanizm wiązania szkła wodnego. Mechanizm wiązania szkła wodnego polega na jego procesie koagulacji tj. przeobrażenia się z fazy zolowej w żelową. Koagulacja szkła wodnego powoduje, że zmienia ono swoja postać z cieczy na ciało stałe (bezpostaciowy osad o dużej powierzchni). Wytrącający się w mieszaninie (szkła wodnego, wypełniacza mineralnego i koagulatora) osad żelu kwasów polikrzemowych powoduje w kolejności: a)stopniowe jej przeobrażenie się z mieszaniny plastycznej w ciało stałe (etap wiązania), b)stopniowy wzrost jej wytrzymałości mechanicznej będący efektem odwadniania się żelu a następnie przeobrażenia się jego w bezpostaciową formę krzemionki (SiO2), a z czasem w formę krystaliczną. Wszystkie te procesy prowadzą do wzrostu wytrzymałości tworzącego się sztucznego kamienia. Tak, więc w procesie wiązania i twardnienia mieszanki, przebiega następujący łańcuch przemian: mR2O*nSiO2*H2O→n[Si(OH)4]+H2O→nSiO2(bezpostaciowe)+H2O→nSiO2(krystaliczne). W powyższych procesach bardzo istotna rolę odgrywa koagulator, która to rola sprowadza się do:
a)zwiększenia szybkości kondensacji prostych kwasów krzemowych w polikwasy tj. wtrącania się żelu w efekcie obniżenia pH mieszaniny, b)inicjowanie procesu kondensacji równomiernie w całej objętości mieszaniny, a nie np. tylko na powierzchni jak to ma miejsce w mieszaninach bez koagulatora, c)zapewnienie maksymalnej odporności powstałego tworzywa na działanie wody (dzięki trwałemu ustabilizowaniu pH na poziomie ok. 6),
d)ułatwieniu odwadniania się żelu polimerów krzemowych. Efektywnym koagulatorem jest fluorokrzemian sodu o wzorze Na2SiF6. W trakcie koagulacji szkła wodnego w jego obecności obok kwasów polikrzemowych n[Si(OH)4] powstaje fluorek sodu NaF. Związek ten jest słabo rozpuszczalny w wodzie, a ponadto będąc solą mocnego kwasu (HF) i mocnej zasady (NaOH) nie hydrolizuje, co zapewnia stabilizacje pH ok. 6 tzw. cieczy porowej tworzywa krzemianowego, a co za tym idzie jego dobra odporność na działanie wody.
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)