Камень, который представляет собой мягкую осадочную породу органического или органо-химического происхождения, состоящую в основном из карбоната кальция (кальцита). Часто в его состав входят примеси кварца, фосфата, кремния, глинистые и песчаные частицы, а также известковые остатки скелетов микроорганизмов. В данной статье мы подробно рассмотрим этот природный материал, его виды, свойства и сферу применения, а также узнаем, что представляет собой химическая формула известняка, и много другое.

Формирование известняка

Для начала давайте рассмотрим, каким образом образовались эти полезные ископаемые. Известняк в основном формируется в условиях морских мелководных бассейнов, хотя существует и пресноводный. Залегает он в виде отложений и пластов. Иногда осаждается, подобно гипсу и соли, из испаряющейся воды морских лагун и озер. Однако большая его часть отложилась именно в морях, которые не испытывали интенсивного высыхания. Формирование большинства начиналось с выделения живыми организмами из морской воды карбоната кальция для построения скелетов и раковин. Вот эти остатки умерших организмов в больших количествах накапливаются на морском дне. Наиболее ярким примером извлечения и накопления карбоната кальция являются коралловые рифы. Так, в некоторых случаях на изломе известняковой породы можно заметить отдельные раковины. Под влиянием морского течения и в результате воздействия волн и прибоев рифы разрушаются. И на к известняковым обломкам добавляется который осаждается из насыщенной им воды. Также в образовании молодых пород известняка участвует кальцит, который поступает из разрушенных древних пород.

Разновидности

Существует много видов известняков. Ракушечником принято называть скопление раковин и их обломков, сцементированных в ячеистую породу. В том случае, когда раковины имеют весьма малую величину, образуется мягкий, слабосвязанный, мажущий, тонко крошащийся известняк - мел. Оолитовая порода состоит их миниатюрных, размером с рыбью икринку, сцементированных шариков. Ядро каждого из них может быть представлено обломком раковины, песчинкой или любой другой частицей инородного материала. В том случае, когда шарики имеют более крупные размеры, например, с горошину, их принято называть пизолитами, а породу, соответственно, пизолитовым известняком. Следующей разновидностью является травертин - он образуется на поверхности при осаждении арагонита или кальцита из вод углекислых источников. Если такие отложения имеют сильнопористую основу (губчатую), ее называют туфом. Несцементированная смесь глины и карбоната кальция носить название мергель.

Кроме того, известняки могут отличаться и цветовой гаммой. Основной цвет - белый. Но он может быть и желтоватым, светло-бежевым, светло-серым, реже - слегка розоватым. Бело-розовая и бело-желтая порода считаются самыми ценными.

Формула известняка

Как уже говорилось раньше, этот природный материал состоит преимущественно из кальцита либо кальцитовых остатков скелетов и раковин, редко из арагонита. Значит, формула известняка будет иметь следующий вид: СаСО 3 . Однако чистая порода встречается крайне редко, в ряде случаев она включает в себя различные примеси кварца, глинистых минералов, доломитов, гипса, пирита и, конечно же, органических остатков. Так, доломитизированный известняк (формула этой породы включает в себя MgO) содержит от четырех до семнадцати процентов мергелистый - до 21 процента кислотных окислов (SiO 2 +R 2 О 3). В состав карбоната могут входить доломиты CaMg(CO 3) 2 , FeCO 3 и MnCO 3 , в незначительных количествах - оксиды, сульфиды и гидроксиды Fe, Са 3 (РО 4) 2 , CaSO 4 .

Известняк: свойства и применение

Физико-механические параметры этой породы чрезвычайно неоднородны, однако напрямую зависят от ее текстуры и структуры. Ученики средней школы рассматривают свойства известняка (4 класс) с позиции его внешних характеристик. Они изучают следующие параметры: цвет, плотность, прочность, состояние, растворимость. Мы пойдем немного дальше и рассмотрим более углубленно эти свойства полезного ископаемого. Известняк имеет плотность в пределах 2700-2900 кг/м 3 . Это колебание объясняется количеством содержащихся примесей кварца, доломита и других минералов. Объемная масса изменяется в гораздо больших пределах. Так, у травертинов и ракушечников она составляет всего 800 кг/м 3 , а у кристаллических пород достигает 2800 кг/м 3 . Рассматривая свойства известняка, следует учитывать, что прочность при сжатии породы напрямую зависит от его объемной массы. Так у ракушечников она составляет всего 0,4 МПа, а у афанитов приближается к 300 МПа. Приведенные выше характеристики породы определяют и применение этих материалов. Например, в строительстве более плотный известняк используется при кладке стен, а пористый хорош для облицовки и создания декоративных ансамблей.

Воздействие климатических условий

В зависимости от уровня влажности, свойства известняка могут изменяться. В первую очередь это сказывается на его прочности - она заметно снижается, если камень намочить. Кроме того, большинство месторождений характеризуется неоднородностью породы. На этот момент стоит обратить особое внимание, поскольку у неоднородного материала будет различаться плотность, что, в свою очередь, может привести к разрушению. Разбирая свойства известняка, не следует пренебрегать и таким параметром, как морозостойкость: это существенно влияет на прочность полезного ископаемого и длительность его использования. Так, у кристаллических известняков морозостойкость составляет 300-400 циклов. Однако этот показатель заметно сокращается при наличии трещин и пор в материале. Таким образом, все упомянутые свойства известняка обязательно нужно учитывать при использовании данного природного материала, дабы предотвратить его разрушение.

Известняк в строительстве

Строительная отрасль является главным потребителем рассматриваемого нами полезного ископаемого. Доломитизированный известняк используется для производства шпаклевочных и герметиков и прочего. Белый известняк в огромных количествах применяется в отделке и украшении строений. Ракушечник часто встречается в качестве строительных блоков и т. д. Мы не будем заострять внимание на этой отрасли, она и так широко известна всем. А посему идем далее.

Известняк в современном промышленном производстве

Оказывается, этот природный материал используется при производстве лакокрасочных материалов, резин и пластмасс. А очищенный от примесей, вредных для человеческого организма, применяется даже в пищевой промышленности. Изготовление стекла не представляется возможным без известняка, поскольку он выступает главным источником кальция. Эта порода стала незаменимым, а главное - доступным компонентом для производства бумаги. В повседневной жизни мы постоянно пользуемся такими изделиями, как трубы, линолеум, кафельная плитка, черепица и др., и не догадываемся, что во всех этих предметах также присутствует известняк. Даже пластиковое производство (ПП, ПВХ, кремплены, лавсаны и прочее) не обходится без этого сырья. В красках используют карбонат кальция в качестве красящего пигмента. Как видите, этот материал занимает ведущее место практически во всех отраслях производства.

Химическая промышленность

Даже такие вещи, как крем для обуви, зубная паста, чистящий порошок и проч., которыми мы пользуемся ежедневно, являются производными известняка. Это сырье используется и при изготовлении средств, применяемых для защиты окружающей среды от различного рода загрязнений. На основании всего вышеизложенного можно смело утверждать, что широко известный и доступный материал, которым является известняк, представляет собой важнейший элемент современной цивилизации.

Большой вклад в развитие резьбы по камню сделали народы Южной и Центральной Америки. Ольмеки, ацтеки, майя добились значительных успехов в умении изготавливать из халцедона, обсидиана и кремния оружие, режущие инструменты и прочие предметы обихода. Так, скалки, зернотерки, ступки и прочее создавалось ими из базальта, песчаников и известняков. Ударные и рубящие орудия производились из диорита, жадеита, нефрита и других материалов. Главным центром по обработки камня считаются города майя - Тонина и Небах.

1 .. 189 > .. >> Следующая
NaCl -[-NH3-I-CO2 I-H2O-NaHCO3 [-NH4CI
434"
2NaHCO3 X N а2СО* + CO21 -f H2O
Основными примесями в технической соде являются NaCl1 NH4Cl, NH4HCO3, Na2SO4, CaCO3, MgCO3, соли железа.
Качество синтетической кальцинированной соды определяется ГОСТ 5100-64.
Содержание карбоната натрия в прокаленной кальцинированной соде составляет не менее 99%, потеря в массе при прокаливании не более 2,2%, содержание хлоридов в пересчете на хлорид натрия не более 0,8%. В зависимости от назначения дополнительно определяют содержание сульфатов, железа, окиси калия и др.
§ 58. АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЯКА
Определение карбоната кальция. Известняк - карбонатная горная порода, состоящая на 90-98% из CaCO3. Для определения CaCO3 применяют много методов. Одним из них является метод, основанный на взаимодействии кислоты с углекислым кальцием с выделением CO3:
CaCO3 + 2HCl ¦ > CaCI2 + CO2 f + H2O
Количество CO2 определяют по разности между массой кальциметра до и после реакции. Зная массу CO2, пересчитывают ее на массу CaCO3, выражая результаты в процентах.
Реактивы:
1) серная кислота (пл. 1,84);
2) соляная кислота, 10%-ный раствор.
Выполнение определения. Предварительно вымытый кальциметр 1 (рис 130) высушивают и охлаждают до комнатной температуры. Открывают пробку 6 воронки 4 и осторожно наливают серную кислоту (пл. 1,84), так чтобы носик капилляра 5 был погружен на 3-4 мм в кислоту. Осторожно закрывают притертой пробкой 6, следя за тем, чтобы кислоту не затянуло в нижнюю часть прибора. В воронку 7 при закрытом кране 8 помещают 10 мл 10%-ного раствора соляной кислоты и закрывают пробкой 9, после чего кальциметр взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. Затем в кальциметр через отверстие 2 помещают около 0,5 г известняка, следя за тем, чтобы известняк не оставался на стенках отверстия, закрывают пробкой 3 и снова взвешивают на аналитических весах. По разности между вторым и первым взвешиванием определяют навеску известняка. Осторожно вынимают пробки 6 и 9, открывают кран 8 и понемногу сливают соляную кислоту в нижнюю часть прибора. Прибор выдерживают 15-20 мин для окончания реакции, при этом двуокись углерода выделяется через воронку 4, где происходит поглощение воды сер-
Рис. 130. Кальциметр для анализа известняка
435
ной кислотой. После окончания реакции прибор закрывают пробками 6 и 9 и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. По разности между вторым и третьим взвешиванием находят массу выделившейся CO2.
Процентное содержание CaCO3 д:сасо3 в известняке вычисляют по формуле
¦ gi100"100 ,vir яп
*СаСО, - (V1I.3I)
где gi - масса выделившейся двуокиси углерода, г; g - навеска известняка, г.
Определение двуокиси углерода в известняке можно выполнить газообъеыным методом. Для этого павеску известняка, соответствующую 80-100 мл CO2, помещают в реакционный сосуд 1 {см. рис. 130), обрабатывают 10 мл 10%-ного раствора соляной кислоты. Выделившуюся CO3 измеряют в газоизмерительной бюретке.? и приводят объем ее к нормальным условиям.
По количеству CO2 вычисляют процентное содержание карбоната кальция XCaCo3 в известняке:
PoIOO-100
где V0 - объем сухой двуокиси углерода при нормальных условиях, мл; g - навеска известняка, г.
§ 5». АНАЛИЗ ЖИДКОСТЕЙ СОДОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Жидкости в производстве кальцинированной соды анализируют на содержание хлора, азота, аммиака и двуокиси углерода. В дистил-лерной жидкости определяют избыток окиси кальция. В производстве соды концентрацию растворов принято выражать в так называемых нормальных делениях, т. е. количеством миллилитров точно 1 н. раствора реактива, израсходованным на 20 мл исследуемого раствора. Например, если на титрование 20 мл аммиачной воды затрачено 25 мл 1 н. раствора кислоты, то концентрация аммиачной воды составляет 25 нормальных делений, или сокращенно 25 н. д.
Одно нормальное деление соответствует V20 г-экв вещества віл раствора. Следовательно, если аммиачная вода имеет концентрацию
25 н. д., то это составляет 25^= 1,25 г-жвіл.
Пример. Выразить в нормальных делениях, г-экв!л и г!л концентрацию NH3 в жидкости, если на титрование 26 мл ее израсходовано 28,4 мл 0,5 н. раствора H2SO4 (К == 0,9980).
Решение.
1. Вычисляют количество точно 1 н. раствора H2SO4, которое израсходовано на титрование 25 мл исследуемого раствора по формуле A^f1 = N3V3, 28,4 0,9980 0,5=-1 V2, отсюда
02 = 28,4-0,9980-0,5=14,17 мл.
436
2. Определяют количество точно 1 и, раствора H2SO4, которое было бы израсходовано ка 20 мл исследуемого раствора: на 25 мл исследуемого раствора израсходовано 14,17 мл H2SO4, на 20 мл исследуемого раствора будет израсходовано X мл:
20-14,17
X = -¦-"¦- = 11,34 JHJ или 11,34 н. д. 25
3. Вычисляют концентрацию NH3 в г-зке/л: \ООО мл 1 н. раствора содержат 1 г-экв NH3
11,34 мл 1 н. раствора содержат х г-жа NH3
11,34-1 NHl 1000 в 20 мл исследуемого раствора.
11,34
20 мл содержат ^ г-экв NH3
1000 мл содержат х г-экв NH3
1000-11,34 1
= - 11,34 = 0,567 г-экв/л.
1000-20 20
4. Вычисляют концентрацию NH3 в г/л:

Известняк – это мягкая осадочная порода органо-химического или органического происхождения, состоящая в основном из кальцита (карбоната кальция) и нередко содержащая примеси кварца, кремния, фосфата, песчаных и глинистых частиц, а также остатки известковых скелетов микроорганизмов. Чаще всего она имеет белый, желтоватый, светло-серый или светло-бежевый цвет, реже бывает розоватого цвета. Бело-желтый и бело-розовый известняк считается наиболее ценным. По своей структуре известняки подразделяются на мраморовидные, плотные и пористые. Учитывая, что известняк является одним из самых бюджетных вариантов при выборе природного камня, заказ изделий из него – это отличное решение коммерческого вопроса.

Мраморовидные породы являются промежуточным звеном между известняком и мрамором, и применяются при строительстве зданий и создании скульптур.

Плотные породы широко используются для изготовления облицовочных плит (применяемых для наружной и внутренней облицовки зданий). Такой камень был популярен еще с древних времен, толстым слоем известняка покрыты даже древние Египетские пирамиды. В нашей стране его часто применяли для возведения храмов. Нередко встречаются и морозостойкие разновидности прочной породы, позволившие древним сооружениям дожить на наших времен, сохранив практически неизменным свой внешний вид.

Пористые известняки имеют несколько видов, отличающихся друг от друга степенью и характером зернистости: оолитовые, пизолитовые, ракушечные, известковый туф и другие. Оолитовые породы состоят из мелких шариков, в центре каждого из которых находится песчинка, обломок раковины или другой инородный материал. Более крупные шарики называются пизолитовым известняком. Ракушечник представляет собой скопления мелких обломков раковин. Некоторые разновидности ракушечников считаются декоративным материалом, легко поддаются обработке и даже полировке. Ракушечник, состоящий из микроскопических раковин, называется мелом. Пористые породы применяют как строительный материал для возведения стен, а также для внутренней и наружной облицовки зданий. Очень пористые отложения называют известковым туфом.

Химический состав известняка: Хим. состав чистого известняка близок к кальциту (СаО 56%, СО2 44,0%). В состав карбонатной части известняка входят также доломит CaMg(CO3)2, FeCO3 и МnСО3 (менее 1%), некарбонатные примеси - глинистые алюмосиликаты и минералы кремнезема (опал, халцедон, кварц), в небольших кол-вах оксиды, гидроксиды и сульфиды Fe, Са3(РО4)2, CaSO4, орг. в-во. Пром. классификация известняков построена на соотношениях содержаний кальцита и главных примесей, доломита и глинистого в-ва, кол-ва к-рых могут варьировать непрерывно вплоть до полного преобладания. К известнякам принято относить породы с содержанием кальцита не менее 50%.

Физические свойства известняка: Главными физическими свойствами известняка являются пластичность, позволяющая придавать изделиям из него любую форму, долговечность, чистота цвета, прочность, однородность структуры, а также высокие теплоизоляционные свойства. Его можно пилить, резать и колоть в любом направлении, обрабатывать на токарном станке или вручную, воплощая любую архитектурную задумку. Этот материал бурно реагирует на кислотные соединения и растворяется в воде. В результате его разложения образуется углекислый газ.

Плотность 2700-2900 кг/м3,

Объёмная масса:

У ракушечников - около 800 кг/м3

У кристаллических известняков до 2800 кг/м3

Предел прочности при сжатии:

Для ракушечника 0,4 МПа

Для кристаллического и афанитового известняка 300 Мпа

Водопоглощение – от 0.1% до 2.1%

Пористость – от 0.5% до 35%

Твердость по шкале Мооса - около 3

Морозостойкость для кристаллических известняков, 300-400 циклов

Особенности образования известняка: Подавляющее большинство этих пород сформировалось в морских мелководных бассейнах (хотя часть из них образовалась и в пресноводных водоемах суши) и залегает в виде пластов и отложений. По своему происхождению известняки делятся на органогенные (из органических остатков), хемогенные (в результате осаждения кальцита) и обломочные (продукт разрушения других известняков).

Добыча известняка: Добыча натурального камня известняк ведется открытым способом, с помощью специальных ломов и молотов, разбивающих верхний слой породы, и экскаваторов, поднимающих каменные глыбы. В России карьерная добыча этого природного камня осуществляется в Ленинградской, Архангельской, Вологодской, Тульской, Белгородской, Воронежской областях, в Подмосковье, в Предуралье, Поволжье, Краснодарском крае, на Северном Кавказе, на Урале, в нескольких районах Восточной Сибири. Одними из самых распространенных стали известняки Мячковского горизонта (Рязанская область) и Владимирский известняк.

Область применения известняка: За 28 веков до нашей эры на Левобережье Нила воздвигнуто величайшее архитектурное сооружение всех времен – пирамида Хеопса, для строительства которой добыто 2,5 млн.м3 блоков известняка. Пирамида вызывает восхищение колоссальными размерами, строгими пропорциями и высоким совершенством работы древних строителей. Она имеет высоту 147 м.

Европе белый камень (известняк и песчаник) стали использоваться для строительства культовых и гражданских сооружений древними греками и римлянами, начиная с V-VII веков до нашей эры (первый Афинский Акрополь был построен в VI веке до нашей эры).

Изделия из натурального облицовочного камня известняк используются для строительства зданий и сооружений и их облицовки, применяются при изготовлении наличников, колонн, каминных порталов и других декоративных элементов, незаменимы для внутренней отделки полов и стен, дверных и оконных проемов, в том числе в помещениях с повышенной влажностью (ванных комнатах, бассейнах). Такие изделия применяют в ландшафтном дизайне при оформлении дорожек, фонтанов, патио, декоративных стенок и прочих объектов сада, а также для оформления оград и сооружения альпийских горок (сохраняет тепло, пропускает воду и воздух, нормализует почвенный состав). Ракушечник и плитка из него используется для наружной и внутренней отделки помещений (квартир, ресторанов, офисов, саун), а также для изготовления декоративных архитектурных элементов, облицовки каминов и печей. Он является единственным материалом, имеющим 100% защиту от радиации. Известняк одно из самых надежных решений для облицовки пола и идеально подходят для использования на кухнях и в ванных комнатах, поскольку они являются водонепроницаемыми и не становятся скользскими при намокании. В последние годы использование плитки из известняка для полов вырос в популярности. Кроме пола известняк может быть использован также для многих других поверхностей. Известняк обычно используется в качестве рабочей поверхности для кухонных столешниц, барных стоек, подоконников, облицовки фасадов, внутренней отделки стен, в озеленении, для бассейнов и для создания потрясающих лестниц.

Карбонат кальция - осадочная горная порода органического, реже хемогенного происхождения, состоящая почти на 100 % из CaCO3 (известняка) в форме кристаллов кальцита различного размера.

Известняки – осадочные горные породы, состоящие главным образом из кальцита. Известняки могут содержать различные примеси (обломочных частиц, органических соединений и др.) Название известнякам дается в зависимости от особенностей слагающих его компонентов.

Известняки широко применяются в строительстве (как облицовочный камень, для производства извести и т. д.), стекольной промышленности, металлургии (флюсы).

Чистые известняки - белого или светло-серого цвета, примеси органических веществ окрашивают карбонат кальция в чёрный и тёмно-серый цвета, а окислы железа - в жёлтый, коричневый и красный.

Описание объекта

Карбонат кальция

• Соль; белые кристаллы
• ρ= 2.74 г/см³, t п л = 825°C,
• Гигроскопичен
• Растворимость в воде 0.00015 г/100 мл
• K 0 s = 3.8·10⁻⁹

Используется как белый пищевой краситель, для письма на досках, в быту, в строительстве

Электронная теория (донорно –акцепторная) Льюиса 1926 г.

CaCO₃↔ Са 2 ⁺ + CO₃ 2-

Са 2 ⁺ - является кислотой

CO₃ 2- - является основанием

C точки зрения этой теории:

Са 2 ⁺ - акцептор электронной пары для образования общей ковалентной пары.

CO₃ 2- - донор электронной пары для образования общей ковалентной пары.

Выбор методов анализа

Т.к. K 0 s < 10⁻⁸ титрование CaCO₃ кислотой

или щелочью невозможно.

Гравиметрический анализ

Гравиметрический анализ основан на точном измерении массы вещества известного состава, химически связанного с определяемым компонентом и выделенного в виде соединения или виде простого вещества. Классическое название метода – весовой анализ. Гравиметрический анализ основан на законе сохранения массы вещества при химических превращениях и является наиболее точным из химических методов анализа: предел обнаружения составляет 0,10%; правильность (относительная ошибка) - 0,2%.

Методы отгонки. определяемое вещество переводят в летучее состояние, отгоняют и поглощают каким-либо поглотителем, по увеличению массы которого рассчитывают содержание компонента.

1. Растворение навески.
2. Создание условие осаждения.
3. Промывание осадка.
4. Расчет результатов анализа

Осажденная форма должна быть:

1. Достаточно малорастворимой, чтобы обеспечить практически полное выделение определяемого вещества из раствора.

2. Полученный осадок должен быть чистым и легко фильтрующимся.

3. Осажденная форма должна легко переходить в гравиметрическую.

Основные требования к гравиметрической форме:

1. Точное соответствие ее состава определенной химической формуле.

2. Химическая устойчивость в достаточно широком интервале температур, отсутствие гигроскопичности.

3. Как можно большая молекулярная масса с наименьшим содержанием в ней определяемого компонента, для уменьшения влияния погрешностей при взвешивании на результат анализа.

Полное осаждение достигается, если K s 0 <10 -8 .

Титриметрический анализ

1.Титриметрический (объемный) анализ – один из разделов количественного анализа, основанный на точном измерении объема раствора реагента (титранта), вступившего в химическую реакцию с определяемым веществом. Концентрация раствора должна быть точно известна. Раствор реагента (титранта) с точно известной концентрацией называют стандартным, или титрованным рабочим раствором.

2.Наиболее важной операцией титриметрического анализа является титрование – процесс постепенного прибавления титрованного рабочего раствора к определяемому веществу. Титрование продолжают до тех пор, пока количество титранта не станет эквивалентным количеству реагирующего с ним определяемого вещества.

Выбор методов анализа

Гравиметрический метод

CaCO₃ твердое вещество можно применить:

1. Метод отгонки
2. Метод осаждения, предварительно переведя навеску в раствор соляной кислотой.

Титриметрический анализ

Перманганатометрия

• Объектами перманганатометрии являются спирты, сахариды, окислители и ионы не обладающие восстановительной активностью, следовательно метод перманганатометрического титрования подходит для анализа карбоната кальция.
• Сущьность метода: определяемое вещество титруют раствором перманганата калия.

MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5 = Mn 2⁺ + 4H₂O

Т. к. константа высока, мы можем применить этот метод для анализа

• Комплексонометрическое титрование

Основано на реакции образования комплексов ионов металлов с аминополикарбоновыми кислотами (комплексонами).

Из многочисленных аминополикарбоновых кислот наиболее часто используют этилендиаминтетрауксусную кислоту

HOOC H₂C CH₂ COOH

NH⁺ CH₂ CH₂ NH⁺

‾OOC H₂C CH₂ COO‾

Анализ образца

• Гравиметрический метод

1. Расчет массы навески анализируемого вещества и ее взвешивание.
2. Растворение навески.
3. Создание условие осаждения.
4. Осаждение (получение осажденной формы).
5. Отделение осадка фильтрованием.
6. Промывание осадка.
7. Получение гравиметрической формы
8. Взвешивание гравиметрической формы.
9. Расчет результатов анализа

Гравиметрический метод

CaCO₃ - твердое вещество нерастворимое в воде. Для переведения его в раствор воспользуемся HCl.

СaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂ + H₂O

• Гравиметрический метод

Метод отгоники

Определяемое вещество переводят в летучее состояние, отгоняют и поглощают каким- либо поглотителем, по увеличению массы которого рассчитывают содержание компонента.

Ход анализа:

При определении карбоната кальция в известняке выделяют CО 2 (действием на СаСО 3 кислоты или прокаливанием), пропускают его через газопоглотительную трубку с натронной известью или аскаритом, по увеличению массы трубки определяют массу поглощенного углекислого газа и рассчитывают массу и массовую долю карбоната кальция в анализируемом образце.

CaCO₃ CaO + CO₂

CO₂ + NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O

m(CO₂) = m(труб. кон) – m(труб. нач.)

По уравнению реакции

n(CO₂) = n (CaCO₃)

m (CaCO₃) = n (CaCO₃) * M (CaCO₃)

• Гравиметрический метод
• Сущность метода: СaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Ca 2 ⁺ + C₂O₄ 2 ⁻ + H₂O = CaC₂O₄ * H₂O ↓

Анализируемое соединение (СаСО₃) нерастворимо в воде. Прежде чем приступать к анализу, необходимо навеску его растворить в кислоте:

СaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Для количественного определения Са 2+ его осаждают в виде оксалата кальция СаС 2 0 4 *Н 2 0 (соль щавелевой кислоты Н 2 С 2 0 4). Осаждение ведут раствором (NH₄)₂C 2 О₄, реагирующим с СаС1 2:

Склонность CaC 2 О₄*H 2 0 выпадать в виде мелкокристаллического осадка, способного проходить сквозь фильтр, является свойством, очень усложняющим работу. Поэтому соблюдение основного условия образования достаточно крупнокристаллических осадков - ведение осаждения из слабо пересыщенного раствора- приобретает здесь весьма большое значение. Эта цель достигается при осаждении СаС 2 О₄ не из нейтрального, а из кислого раствора

Щавелевая кислота ионизирует по уравнениям:

Константы ионизации ее равны соответственно:

Ионы С 2 О₄⁻ появляются в результате второй ступени ионизации, которая, как показывает величина соответствующей константы (К₂), идет сравнительно слабо. Из этого следует, что при подкислении раствора большая часть С₂О₄⁻ ионов, введенных в него с (NH 4) 2 C 2 О₄, будет связываться в анионы НС₂О₄⁻ и далее - в свободную Н₂С 2 О 4:

Концентрация их будет вследствие этого уменьшаться, и притом тем сильнее, чем больше введено в раствор Н + . При достаточно сильном подкислении раствора концентрация С 2 О 4 ⁻ понизится настолько, что произведение растворимости СаС 2 0 4 , равное

окажется не достигнутым, и осадок выпадать не будет.

Если, однако, к такому сильнокислому раствору прибавлять по каплям NH 4 OH, то концентрация Н + будет постепенно понижаться, а концентрация С₂О₄⁻ - возрастать.

В конце концов произведение концентраций [Са 2+ ] [С₂О₄⁻] превысит величину произведения растворимости и осадок начнет выпадать. Но так как аммиак прибавляют по каплям, концентрация С₂0 4 ⁻ в растворе повышается очень медленно и постепенно. Вследствие этого осаждение происходит все время из слабо пересыщенного относительно СаС₂0 4 раствора, и кристаллы его могут в достаточной степени укрупниться.

По мере понижения концентрации Н⁺ в растворе осаждение Са 2+ будет становиться все более и более полным.

Практически полным осаждение становится уже при рН = 3,3.

Дальнейшее прибавление NH 4 OH бесцельно. Момент, когда рН раствора становится равным 4, можно уловить, ведя осаждение в присутствии индикатора метилового оранжевого, который приблизительно при этом значении рН меняет свою розовую окраску на желтую.

Осадок СаС₂0 4 довольно хорошо растворим в воде, промывание чистой водой вызвало бы заметную потерю его. Поэтому в промывную жидкость необходимо вводить С₂О₄⁻-ионы, понижающие растворимость осадка.

Удаляя Сl⁻ промыванием, предотвращают потерю при прокаливании осадка вследствие образования летучего СаСl 2 .

В качестве весовой формы при рассматриваемом определении получается обычно окись кальция СаО, образующаяся из СаС₂0 4 -Н 2 0 при 900-1200 °С; реакция протекает по уравнению

Недостатком СаО как весовой формы является ее гигроскопичность и способность поглощать из воздуха СО₂, поэтому при взвешивании необходимо соблюдение ряда предосторожностей. Кроме того, процентное содержание Са в СаО (и, следовательно, фактор пересчета) велико, что также невыгодно.

Вследствие этих недостатков СаО как весовой формы иногда предпочитают превращать СаС₂0 4 *Н 2 0 в СаС0 3 прокаливанием при температуре около 500 °С или в CaS0 4 обработкой раствором H 2 S0 4 с последующим удалением избытка кислоты осторожным выпариванием ее и прокаливанием сухого остатка.

Пеманаганатометрический метод

Особенности метода:

1. Доступность
2. Дешевизна
3. Высокий окислительно - восстановительный потенциал
4. Вещество нестандартное, требует стандартизации
5. В соляно-кислых растворах идет побочная реакция, поэтому используют смесь Рейнгарда-Циммермана

Пеманаганатометрический метод

Сущность метода метод количественного определения веществ с применением титранта – раствора перманганата калия KMnO 4 .

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Кафедра технологии цемента и композиционных материалов

Курсовая работа

По дисциплине «Химия вяжущих материалов»

На тему «Расчет состава извести и известняка»

Студента группы _ХТд 41

специальности 18.03.01

Белозорова Оксана Дмитриевна

Руководитель работы

Коновалов В.М.

Белгород, 2017г.

ЗАДАНИЕ

Рассчитать состав извести и степень диссоциации карбоната кальция в ней, а также состав исходного известняка и определить вид извести (кальциевая, магнезиальная, доломитовая, карбонатная) и сорт извести (1, 2, 3 й), если известно (см. вариант в приложении):

Активность извести (Ак.);

Потери при прокаливании глины, содержащейся в известняке (% пппгл).

Указание

Состав извести включает содержание неразложившегося известняка и содержание негасящихся продуктов обжига, %.

Состав известняка включает содержание кальцита, доломита и глины, %.

MgO содержится в исходном известняке в виде доломита (MgCО3СаСО3).

Принять, что 1 % прокалённой глины связывает 1,7 % СаО.

Степень диссоциации (зс.д.) СаСОз определяется по формуле:

где (CaO+MgO)aкт. - активность извести, %;

(СО2)ост - содержание в извести остаточной углекислоты, %.

ВВЕДЕНИЕ

Сложно представить себе, как можно обойтись в строительстве без строительных материалов. Их использование берёт своё начало в глубокой древности, и продолжается по сей день. Древние люди первые каменные строения складывали насухо из больших, часто не отёсанных камней, плотно пригонявшихся друг к другу. Однако такие постройки были непрочными. Примерно три тысячи лет назад для связывания отдельных камней стали применять вяжущие вещества, первыми из которых были гипс и известь. Известь - вяжущий материал, получаемый путём высокотемпературного отжига. Она известна человеку не одно тысячелетие и все это время активно используется им в строительстве и многих других отраслях. Ее применяют для приготовления кладочных и штукатурных растворов, при производстве силикатного кирпича и газосиликатных блоков, для очистки и смягчения воды, при удобрении и снижении кислотности земли сельскохозяйственных земель, для подкормки и животноводства. Применяют для производства различных растворов, как самостоятельно вяжущих, так и в смеси с цементом, а так же для производства красок.При внесении извести в почву устраняется вредная для сельскохозяйственных растений кислотность. Почва обогащается кальцием, улучшается обрабатываемость земли, ускоряется гниение гумуса, при этом заметно снижается потребность во внесении больших доз азотных удобрений. В животноводстве и птицеводстве гидратная известь используется для подкормки с целью устранения дефицита кальция в рационе животных, а так же для общего улучшения санитарных условий содержания скотника. Известь смягчает воду, осаждает органические вещества, находящиеся в воде, а так же производит нейтрализацию кислых природных и сточных вод.

Такое широкое использование объясняется доступностью сырья, простотой технологии и достаточно хорошими свойствами извести.

1. СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНОЙ ИЗВЕСТИ

Для производства воздушной извести применяют все природные материалы, содержащие в основном углекислый кальций (известняк, мел, известковый туф и т. д.). Теоретический состав его: 56% СаО и 44% СО2. Углекислый кальций встречается в природе в виде трех минералов: кальцита, арагонита и ватерита.

Арагонит СаСО3 имеет твердость 3,5 - 4, плотность 2900 - 3000 кг/м3, при нагревании превращается в кальцит.

Доломиты представляют собой породы смешанного происхождения. В виде примесей обычно присутствуют кальцит и глинистые, минералы, иногда - ангидрит, кварц, оксиды железа и др. По внешнему виду доломиты очень похожи на известняки как по структуре, так и по окраске. Аналогично многим известнякам они имеют зернистую или плотную структуру. Они отличаются значительной пористостью и трещиноватостью. Плотность доломитов составляет 2700-2800 кг/м3, предел прочности при сжатии - 100 - 140 МПа. От известняков доломиты отличаются повышенным содержанием минерала доломита.

Кальцит СаСО3 имеет белую и серую окраску. Твердость кальцита по минералогической шкале 3; плотность 2720 - 2800 кг/м3 Кальцит растворяется в кислотах; в воде его растворимость незначительная. Кальцит обнаруживается эффектом «вскипания» при: воздействии на него 10%-ным раствором соляной кислоты.

Магнезит МgСО3 встречается желтого, белого, серого и коричневого цветов, имеет стеклянный блеск. Твердость 3,75 - 4,25, плотность 2900 - 3100 кг/м3.

Известняки. Горная порода карбонатной группы, состоящая из; кальцита (редко из арагонита) и некоторого количества минеральных примесей, называется известняком. К известнякам относятся карбонатные породы с содержанием углекислого кальция СаСО3 не менее 70%.

Известняки образовались в основном из останков живых организмов, обитавших миллионы лет назад в морской воде. Чем больше времени прошло с момента образования таких скоплений, тем более плотным является известняк.

Некоторая часть известняков образовалась химическим путем вследствие перехода растворимой в воде двууглекислой соли кальция в нерастворимую углекислую.

В природе встречаются известняки самой разнообразной окраски: белой, серой, желтой, зеленоватой, бурой, красноватой, черной и пестрой. Цвет известняка определяется примесями. Пахучесть известняка говорит о значительном содержании в нем органических остатков.

Известняки классифицируют по двум признакам: по структуре, т.е. по строению материала, и по химическому составу.

Зернисто-кристаллические известняки - к ним относятся кальцитовый и доломитизированный мрамор, имеют крупнокристаллическое строение Объемная масса мрамора 26002800 кг/м3; карьерная влажность до 2%.

Плотные известняки имеют тонкозернистую структуру; объемная масса - 24002600 кг/м3; карьерная влажность- 24%. Отдельные виды плотных известняков поддаются полированию и поэтому называются мраморовидными.

Пористые известняки - известняк-ракушечник, известняковые туфы и оолитовые известняки.

Ракушечник сложен из остатков крупных раковин (размером 23 см); влажность 810%.

Мел имеет землистое сложение. Его особенности рыхлость, тонкозернистость, отсутствие слоистости. Объемная масса мела 13002000 кг/м3; карьерная влажность мела составляет 1030%.

Известняковый туф - ноздреватая относительно твердая порода; предел прочности при сжатии в сухом состоянии до 80 МПа.

Землистые известняки мел и рыхлые сходные по структуре с мелом известняки.

Доломитизированные известняки дают серую воздушную известь, используемую иногда в строительных растворах, а при обжиге во взвешенном состоянии - в изделиях автоклавного твердения.

Примеси - известковые горные породы обычно содержат различные примеси, главным образом глинистых веществ, доломита, кварца, окиси железа. Соединения железа находятся в примесях в виде карбонатов (сидерит FeСО3), сульфидов (пирит), свободных окислов (магнетит, гематит) и в составе других примесей (глауконит). Условно к карбонатным породам относят только те, которые содержат не менее 50% карбонатов кальция и магния и не более 50% глинистых примесей. Карбонатную породу, содержащую от 21 до 50% песчано-глинистых веществ, называют мергелем.

Количество примесей колеблется в довольно значительных пределах. Даже сравнительно чистые известняки содержат 2-3% примесей. Характер физической структуры известняков и наличие в них примесей отражаются на процессе производства извести, обусловливая изменение температуры обжига и производительности печи, а также оказывают влияние на свойства конечного продукта.

Глинистые примеси в количестве до 8% существенно не изменяют свойства воздушной извести. Известняки с содержанием глинистых примесей от 8 до 12% называются слабо мергелистыми известняками, а получаемая из них известь - слабогидравлической. При содержании глинистых примесей в пределах 1220% известняки называются мергелистыми, а получаемая из них известь сильногидравлической.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ИЗВЕСТИ

В зависимости от характера последующей обработки обожженного продукта воздушная известь делится на негашеную (комовую и молотую) и гашеную - гидратную (пушонку и тесто).

Негашеная известь, иногда называемая кипелкой, состоит из СаО, а гашеная - из Са(ОН)2, причем известковое тесто наряду с Са(ОН)2 содержит значительное количество механически примешанной воды.

Комовая негашеная известь представляет собой кусковую обожженную известь, которая может содержать примеси мелких частиц. извести и золы сгоревшего топлива. Молотая негашеная известь - порошкообразный продукт; полученный помолом комовой извести.

Гашеная известь-пушонка представляет собой порошкообразный продукт гашения комовой извести.

Известковое тесто - тестообразный продукт гашения комовой или молотой извести.

На свойства извести большое влияние оказывают содержащиеся в известняках примеси: глина, углекислый магний, кварц и др., в той или иной степени уменьшая ее способность к гашению. Известняк в чистом виде дает при надлежащем обжиге продукт, который при взаимодействии с водой полностью гасится, превращаясь в гидрат окиси кальция.

При производстве молотой извести некоторые примеси не только не ухудшают, но даже улучшают ее качество. Если глинистых примесей в известняке больше 6%, то продукт обжига приобретает четко выраженные гидравлические свойства и называется гидравлической известью; гидравлическая известь делится на слабо - и сильногидравлическую.

В зависимости от пластичности получаемого продукта, зависящей от содержания глинистых и песчаных примесей, различают жирную и тощую извести.

Жирная известь быстро гасится, выделяя при этом много тепла, и дает после гашения пластичное жирное на ощупь тесто. Жирная известь отличается большей пескоемкостью, т. е. позволяет получать удобо-обрабатываемые строительные растворы при введении большего количества песка.

Тощая известь гасится медленно и дает менее пластичное тесто, в котором прощупываются мелкие зерна. Чем больше глинистых и песчаных примесей содержит известняк, тем более тощей получается изготовленная из него известь.

В зависимости от содержания окиси магния различают следующие виды воздушной извести: кальциевую при содержании не более 5% MgO, магнезиальную при содержании 5-20% MgO и доломитовую (высокомагнезиальную) при содержании 20-40% MgO. При значительном содержании MgO известь гасится медленнее и выделяет при гашении меньшее количество тепла, чем известь с малым содержанием MgO и, следовательно, с высоким содержанием СаО. Магнезиальная и доломитовая извести проявляют гидравлические свойства при меньшем содержании глинистых и песчаных примесей, чем маломагнезиальные, так как Mg(OH)2 значительно менее растворим в воде, чем Са(ОН)2.

В зависимости от температуры, развивающейся при гашении, различают низкоэкзотермичную (с температурой гашения ниже 343 К) и высокоэкзотермичную (с температурой гашения выше 343 К) извести.

По скорости гашения согласно ГОСТ 9179- 77 различают известь быстрогасящуюся (скорость гашения не более 8 мин); средне-гасящуюся (скорость гашения не более 25 мин) и медленно гасящуюся (скорость гашения не менее 25 мин).

3. ТРЕБОВАНИЯ ГОССТАНДАРТА К СТРОИТЕЛЬНОЙ ИЗВЕСТИ

3.1 Технические требования

3.1.1 Строительную известь следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

3.1.2 Материалы, применяемые при производстве строительной извести: карбонатные породы, минеральные добавки (гранулированные доменные или электротермофосфорные шлаки, активные минеральные добавки, кварцевые пески), должны удовлетворять требованиям соответствующих действующих нормативных документов.

3.1.2.1 Минеральные добавки вводят в порошкообразную строительную известь в количествах, допускаемых требованиями к содержанию в ней активных CaO + MgO по п. 2.4.

3.1.3 Воздушная негашеная известь без добавок подразделяется на три сорта: 1, 2 и 3; негашеная порошкообразная с добавками - на два сорта: 1 и 2; гидратная (гашеная) без добавок и с добавками на два сорта: 1 и 2.

3.1.4 Воздушная известь должна соответствовать требованиям, указанным в табл. 3.1.

Таблица 3.1.

Наименование показателя	Норма для извести, % , по массе
	негашеной	гидратной
	кальциевой	магнезиальной и доломитовой
	Сорт извести
Активные СаО и MgO, не более:
с добавкой
без добавок
Активные MgO, не более
СО2, не более:
с добавкой
без добавок
Непогасившиеся зерна, не более

Примечания:

1. В скобках указано содержание MgO для доломитовой извести.

2. СО2 в извести с добавками определяют газообъемным методом.

3. Для кальциевой извести 3-го сорта, используемой для технологических целей, допускается по согласованию с потребителями содержание непогасившихся зерен не более 20%.

3.1.4.1 Влажность гидратной извести не должна быть более 5%.

3.1.4.2 Сортность извести определяют по величине показателя, соответствующего низшему сорту, если по отдельным показателям она соответствует разным сортам.

3.1.5 Гидравлическая известь по химическому составу должна соответствовать требованиям, указанным в табл. 3.2.

Таблица 3.2

3.1.6 Предел прочности образцов, МПа (кгс/см2), через 28 суток твердения должен быть не менее:

а) при изгибе:

· 0,4 (4,0) - для слабогидравлической извести;

· 1,0 (10) - для сильногидравлической извести;

б) при сжатии:

· 1,7 (17) - для слабогидравлической извести;

· 5,0 (50) - для сильногидравлической извести.

3.1.6.1 Вид гидравлической извести определяют по пределу прочности при сжатии, если по отдельным показателям она относится к разным видам.

3.1.7 Содержание гидратной воды в негашеной извести не должно быть более 2%.

3.1.8 Степень дисперсности порошкообразной воздушной и гидравлической извести должна быть такой, чтобы при просеивании пробы извести сквозь сито с сетками № 02 и № 008 по ГОСТ 6613-86 проходило соответственно не менее 98,5 и 85% массы просеиваемой пробы.

Максимальный размер кусков дробленой извести должен быть «не более 20 мм.

3.1.8.1. По согласованию с потребителем допускается поставка комовой гидравлической извести, используемой в технологических целях.

3.1.9 Воздушная и гидравлическая известь должна выдерживать испытание на равномерность изменения объема.

3.2 Правила приемки

3.2.1 Известь должна быть принята отделом технического контроля предприятия-изготовителя.

3.2.2 Известь принимается и отгружается партиями. Размер партии устанавливается в зависимости от годовой мощности предприятия в следующем количестве: известь порода карбонатный состав

· 200 т - при годовой мощности до 100 тыс. т;

· 400 т - св. 100 до 250 тыс. т;

· 800 т - 250 тыс. т.

Допускается приемка и отгрузка партий и меньшей массы;

3.2.3 Массу поставляемой извести определяют взвешиванием в, транспортных средствах на железнодорожных и автомобильных весах. Массу извести, отгружаемой в судах, определяют по осадке судна.

3.2.4 Предприятие-изготовитель производит приемку и паспортизацию продукции и назначает вид и сорт извести на основании, данных заводского технологического контроля производства и данных текущего контроля отгружаемой партии.

Журналы с данными текущего контроля отгружаемой партии, используемые для приемки продукции, должны быть пронумерованы и опечатаны гербовой печатью.

3.2.4.1 Заводской технологический контроль производства осуществляют в соответствии с технологическим регламентом.

3.2.4.2 Текущий контроль качества отгружаемой партии осуществляют по данным испытаниям общей пробы. Общую пробу составляют не менее чем за две смены работы предприятия и не менее чем из восьми разовых проб. Пробы отбирают для комовой извести - от транспортных средств подачи продукции на склад, для порошкообразной - от каждой мельницы или гидратора, работающих в данный силос. Общую пробу для комовой извести: составляют массой 20 кг, порошкообразной - 10 кг. Отбор разовых проб осуществляют равномерно и в равных количествах. Общую пробу комовой извести измельчают до размеров кусков не более 10 мм.

3.2.4.3 Пробы, отобранные для текущего контроля отгружаемой партии, тщательно смешивают, квартуют и делят на две равные части. Одну из этих частей подвергают испытаниям для определения показателей, предусмотренных стандартом, другую - помещают в герметически закрываемый сосуд и хранят в сухом помещении на случай необходимости контрольных испытаний.

3.2.5 Контрольную проверку качества извести осуществляют государственные и ведомственные инспекции по качеству или потребитель, применяя при этом указанный порядок отбора проб.

3.2.5.1 От каждой партии отбирают общую пробу, получаемую объединением и тщательным смещением разовых проб. Общая проба для комовой извести составляет 30 кг, для порошкообразной - 15 кг.

3.2.5.2 При отгрузке извести навалом пробу отбирают в момент погрузки или выгрузки, при отгрузке извести в таре - со клада готовой продукции или при разгрузке у потребителя.

3.2.5.3 При поставке извести навалом в вагонах пробу отбирают равными долями из каждого вагона; при поставке извести автомобильным транспортом - равными долями от каждых 30 т извести; при поставке извести в мешках - равными долями из 10 мешков, отобранных случайным образом от каждой партии; при поставке водным транспортом - с транспортных лент или другого вида погрузочно-разгрузочных средств.

3.2.5.4 Отобранную общую пробу извести подвергают испытаниям для определения показателей, предусмотренных настоящим стандартом.

3.2.5.5 При контрольной проверке качества известь должна соответствовать всем требованиям настоящего стандарта для данного вида и сорта.

3.3 Методы испытаний

3.3.1 Химический анализ и определение физико-механических свойств извести производят по ГОСТ 22688 - 77. При этом для кальциевой извести содержание активного MgO устанавливают по данным входного контроля сырья.

3.4 Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение

3.4.1 Комовую известь отгружают навалом, порошкообразную - навалом или в бумажных мешках по ГОСТ 2226-88. Допускается с согласия потребителя применять четырехслойные бумажные мешки.

3.4.2 Для определения средней массы мешков брутто одновременно взвешивают 20 мешков с известью, отобранных случайным образом, и результат делят на 20. Среднюю массу мешка нетто определяют, вычитая из массы брутто среднюю массу нетто мешка. Отклонение средней массы мешков с известью нетто от указанной на упаковке не должно превышать ±1 кг.

3.4.3 Изготовитель одновременно с отгрузочными реквизитами обязан направлять каждому потребителю извести паспорт, в котором должны быть указаны:

· название предприятия-изготовителя и (или) его товарный знак;

· дата отгрузки извести;

· номер паспорта и партии;

· масса партии;

· полное наименование извести, ее гарантированный вид и сорт, показатели соответствия продукции требованиям настоящего стандарта;

· время и температура гашения;

· вид и количество добавки;

· обозначение стандарта, по которому поставляется известь.

Кроме того, в каждую транспортную единицу должен быть вложен ярлык, в котором указывают: название предприятия-изготовителя и (или) его товарный знак, полное наименование извести, ее гарантированный вид и сорт, обозначение стандарта, по которому поставляется известь.

3.4.4 При отгрузке извести в бумажных мешках на них должно быть обозначено: название предприятия и (или) его товарный знак, полное наименование извести, ее гарантированный вид и сорт, обозначение стандарта, по которому поставляется известь.

3.4.4.1 Допускается замена всех обозначений на мешках цифровыми кодами, согласованными с потребителем.

3.4.4.2 При отгрузке извести одного наименования и сорта по вагонными поставками в бесперевалочном железнодорожном сообщении допускается наносить маркировку только на мешки, уложенные у дверей вагона с каждой стороны в количестве не менее четырех.

3.4.5 Изготовитель обязан поставлять известь в исправном и очищенном транспортном средстве.

3.4.6 При транспортировании и хранении известь должна быть защищена от воздействия влаги и загрязнения посторонними примесями.

3.4.6.1 Известь транспортируют всеми видами крытого транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта. Допускается с согласия потребителя поставка комовой извести в цельнометаллических полувагонах и открытых автомашинах при условии сохранения ее качества и принятия необходимых мер против распыления и воздействия атмосферных осадков.

3.4.6.2 Известь следует хранить и транспортировать раздельно по видам и сортам.

3.5 Гарантия изготовителя

1. Изготовитель гарантирует соответствие извести требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий ее транспортирования и хранения.

2. Гарантийный срок хранения извести - 30 сут со дня ее отгрузки потребителю.

4. РАСЧЕТ СОСТАВА ИЗВЕСТИ И ИЗВЕСТНЯКА

Таблица 4.1. Исходные данные

4.1 Расчет состава извести

Известь состоит из CaO и MgO, неразложившегося известняка CaCO3 и погасившихся продуктов обжига (СаО + глина).

Согласно исходных данных содержание MgO=3 %. Из условия, активность извести равна 80 %, т.е. сумма оксидов СаO + MgO=80 %.

СледовательноСаO=80-3=77 %.

Содержание неразложившегося известняка можно определить по содержанию остаточной углекислоты в извести:

Са O + СО2 = СаСО3

µ(СаСО3) = 100 г/моль

µ(СО2) = 44 г/моль

Массу неразложившегося карбоната кальция вычисляем по формуле:

Следовательно, оставшаяся часть - это негасящиеся продукты обжига, содержание которых вычисляется по формуле:

100%- CaO - MgO - CaCO 3 =100-77-3-6,82=13,18%,

т.е. сумма негасящегося СаСО3 и глины (прокаленная) составляет 13,18 %. Из условия, что 1 % прокаленной глины (х) связывает 1,7 % СаО, можно составить уравнение:

X+1,7 X =13,18

2,7 X =13,18

X=4,88

Содержание прокаленной глины равно 4,88 %.

CaO =1,7* X =1,7*4,88=8,30%

Таблица 4.2. Состав извести, %

СаОактив		СаСО3 (непогасивший	Негасящиеся продукты обжига

4.2 Расчет состава карбонатной породы

Известняк состоит из кальцита, доломита и глины. Содержание доломита в извести можно вычислить исходя из содержания Mgo в извести:

X 10

Ca,Mg(CO 3 ) 2 =CaO+MgO+2CO 2

184 40

=13,8кг

Содержание глины можно определить из ее количества в извести, учитывая потери при прокаливании (П.П.П.):

Тогда в извести ее содержится:

Количество кальцита в извести можно рассчитать исходя из содержания СаО во всех формах (СаОактивный + СаОнепогасившийся + СаОнеразложившегося в составе СаСО3):

Из пропорции найдем массу СаО в составе СаСО3:

кг

Пересчитываем СаО в СаСО3:

кг

Но, так как часть СаСО3 содержится в доломите, тогда:

кг

где

Рассчитаем массу чистого кальцита:

Пересчитаем состав на %, исходя из пропорции:

где

Таблица 3. Состав карбонатной породы

Рассчитаем количество MgCO3 в извести:

4.3 Расчет степени декарбонизации

Степень декарбонизации СаСО3 определение по формуле:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе полученных данных можно сделать вывод, что:

Содержание MgCO3 составляет 8,08% что соответствует классу В. CaCO3 - 88,75% - классуБ. Глинистые примеси - 3,17% - классу Б.

Таким образом карбонатная порода относится к классу Б.

Активность извести - 80%, содержание MgО - 3%, остаточной углекислоты - 3%, не погасившиеся зерна - 13,18%.

Следовательно - это негашеная кальциевая известь второго сорта без добавок.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Монастырев А.В. Производство извести, Стройиздат, М., 1972, 1975, 1978 гг.

2. Табунщиков Н.П. Производство извести, М., "Химия", 1974 г.

3. Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих материалов, "В.Ш.",М, 1980 г.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Сырьевые материалы для производства строительной извести, ее классификация. Основные требования Госстандарта к строительной извести, ее упаковка, маркировка, транспортирование и хранение. Расчет состава карбонатной породы и степени декарбонизации СаСО3.

курсовая работа , добавлен 09.01.2013


Определение шихтового состава массы по химическому составу черепка и сырьевых материалов. Расчет молекулярного, рационального состава сырьевых материалов и масс. Расчет шихтового состава массы при расчетной (полной) замене одного из сырьевых материалов.

контрольная работа , добавлен 14.10.2012


Характеристика химических и физических свойств извести. Проводство и виды строительной (воздушной) извести. Процесс гашения и твердения. Гидравлические известесодержащие вяжущие. Смешанные вяжущие вещества. Применение, хранение, транспортировка извести.

реферат , добавлен 16.03.2015


Расчет количества и химического состава сырьевых компонентов, энергетической и биологической ценности батона, степени удовлетворения суточной потребности человека в конкретном пищевом веществе. Определение пищевой ценности изделия с добавкой соевой муки.

практическая работа , добавлен 19.03.2015


Общая характеристика и марки (типы) гипсовых вяжущих. Свойства гипса и растворов на его основе. Сырье для производства гипсовых вяжущих веществ. Дегидратация гипсового камня (гипса). Производство строительного гипса с обжигом во вращающихся печах.

реферат , добавлен 10.01.2013


Аналитическая химия - наука о методах анализа; области ее применения. Сероводородная аналитическая и кислотно-основная классификация катионов по группам, групповые реагенты. Отбор проб сухих веществ и способы растворения. Анализ анионного состава смеси.

курсовая работа , добавлен 07.12.2011


Расчет химического процесса синтеза циклогексанона: расходные коэффициенты, материальный и тепловой баланс. Термодинамический анализ основной реакции и константа равновесного состава реагирующих веществ. Расчет теплот сгорания и образования веществ.

курсовая работа , добавлен 27.01.2011


Особенности измерения состава веществ и материалов. Детальная характеристика приёмов определения неизвестной концентрации в инструментальных методах анализа. Обобщенная трактовка физико-химического анализа как самостоятельной научной дисциплины.

реферат , добавлен 30.03.2015


Технология производства меди из окисленных руд методом кучного выщелачивания. Расчет рационального состава окисленной медной руды. Выбор оптимальных параметров переработки руды и минимизация рисков, связанных с недостижением проектных показателей.

курсовая работа , добавлен 12.04.2015


Исследование химического состава снежного покрова районов г. Рязани. Определение примесей воздуха и веществ, которые снег накапливает за зиму. Источники поступления загрязнений, их биологическое значение. Правила отбора проб снега. Оценка результатов.