ينتمي الحجر الجيري إلى مجموعة الصخور الأحادية. مكونه الرئيسي هو معدن الكالسيت ، وهو كربونات الكالسيوم (CaCO3) كمركب كيميائي.

في الطبيعة ، تتكون بعض الأحجار الجيرية بشكل حصري من كالسيت واحد ، بينما يحتوي البعض الآخر ، بالإضافة إلى ذلك ، على كميات مختلفة من المغنسيت وشوائب أخرى. غالبًا ما تتكون هذه الشوائب من أكاسيد الحديد والمعادن الطينية وحبيبات الرمل وشوائب السيليكا غير المتبلورة والبيتومين وما إلى ذلك. في ما يسمى بالحجر الجيري النقي ، نادرًا ما يتجاوز المحتوى الإجمالي للإضافات والشوائب 1 ٪ ، بينما في الحجر الجيري شديد التلوث يمكن أن تصل إلى 15 في المئة من الوزن وأكثر. تسمى هذه الأحجار الجيرية رملي ، طيني (مارلي) ، سيليسي ، دولوميت ، إلخ. إذا وصلت المكونات غير الكالسيتية إلى الحد الأعلى ، فيمكننا التحدث عن الحجر الرملي الجيري ، والمارل ، والدولوميت الجيري ، إلخ.

الإضافات والشوائب لها تأثير كبير على سلوك الحجر الجيري في التآكل. لذلك ، يمكن أن يوفر تحليل مكونات الحجر الجيري معلومات مفيدة للغاية حول بعض العمليات في تحديد نشأة الكارست. غالبًا ما يكون من الضروري التثبيت:

1) نسبة الكربونات والشوائب في الصخور الجيرية ،

2) توزيع الكاتيونات (نسبة الكالسيوم: المغنيسيوم) من معادن الكربونات ،

3) التركيب والطبيعة المعدنية للشوائب. تذوب كتلة كربونات الحجر الجيري بدون بقايا في حمض الهيدروكلوريك المخفف:

لذلك ، لأغراض الدراسة ، يمكن بسهولة عزل أي رواسب تتكون من شوائب غير كربونية بهذه الطريقة البسيطة.

الطاولة يوضح الشكل 6 التركيبات الكيميائية لبعض أنواع الحجر الجيري ، وعلى وجه الخصوص نسبة المواد المضافة والشوائب فيها.

يحتوي الحجر الجيري النقي تمامًا (الكالسيت) على 56٪ CaO و 44٪ CO2 ، لكن الحجر الجيري لهذا التركيب نادر للغاية في الطبيعة.

الشوائب الموجودة في الحجر الجيري غير القابلة للذوبان في حمض الهيدروكلوريك المخفف ، كقاعدة عامة ، لا تذوب في كل من المياه الأرضية والمياه الكارستية ، وبالتالي يمكن أن تتراكم في شكل كتل كبيرة من الرواسب أثناء تطور نقش الحجر الجيري ، وبالتالي تلعب دورًا تحكميًا حاسمًا في عملية الكارست. تتكون الرواسب المختلفة التي تملأ الكهوف أيضًا بشكل أساسي من هذه الرواسب غير القابلة للذوبان (Boglt ، 1963/2 ؛ Lais ، 1941 ؛ Kukla-Lozek ، 1958).

التضمينات الأجنبية الأكثر شيوعًا في الحجر الجيري ، كما يتضح من الجدول. 6. عبارة عن كربونات المغنيسيوم ، وهو أمر متوقع في معظم الأحجار الجيرية. إن مقدارها متغير للغاية ، وفي الطبيعة هناك انتقال تدريجي من الحجر الجيري النقي كيميائيًا إلى الدولوميت النقي كيميائيًا ، حيث تكون النسبة المولية لـ CaCO3 إلى MgCO3 هي 1: 1 ، والتي تقابل نسبة 54.35: 45.65 في الوزن. المكونات التالية الأكثر شيوعًا هي SiO2 و A12O3 و Fe2O3 ، لكن تركيزاتها أقل من تركيزات MgCO3. تم العثور على بقية المكونات بكميات أقل وبتكرار أقل.

يعطي الافتراض النظري المتعلق بتأثير التركيب المعدني على قابلية ذوبان الحجر الجيري نتائج غامضة ، كما يتضح من الاستنتاجات المتضاربة للحسابات المقابلة (Ganti ، 1957 ؛ Marko ، 1961). والسبب ، على ما يبدو ، هو أن الاختلافات في التركيب لا تكون مصحوبة دائمًا باختلافات في سمات التركيب البلوري والبنية الشبكية ، مما يؤثر أيضًا على ديناميكيات الانحلال. هذا هو السبب في أنه من الأهمية بمكان الحصول عليها البحوث التجريبيةيهدف إلى مقارنة معدلات انحلال الأنواع المعروفة من الحجر الجيري في ظروف مماثلة.

من بين المؤلفين المجريين ، يجب ذكر T. Mandy ودراساته المثيرة للاهتمام حول الذوبان المقارن للحجر الجيري من مختلف العصور الجيولوجية و "الدولوميت الرئيسي" في الترياسي العلوي في المحاليل المائية المشبعة بثاني أكسيد الكربون عند الضغط الجوي الجزئي والتي تتدفق أسفل سطح الصخور ذات المنحدرات المختلفة. أكدت اكتشافاته التجريبية وألقت ضوءًا جديدًا على العقيدة القديمة للممارسة والنظرية القائلة بأن قابلية ذوبان الدولوميت أقل بكثير من قابلية ذوبان أي حجر جيري. على وجه الخصوص ، كلما طال التلامس بين الصخور والمذيب ، زاد هذا التناقض (الشكل 6).

معدل انحلال "الدولوميت الرئيسي" الترياسي والعديد من الأحجار الجيرية بماء الصنبور المشبع بثاني أكسيد الكربون

ثم سجل T. Mundy تبعثرًا كبيرًا لمؤشرات الذوبان للدولوميت من أماكن مختلفة. لسوء الحظ ، لم ينشر الخصائص الجيوكيميائية لعينات الحجر الجيري الدولوميت وبالتالي جعل أي تقييم صعبًا التسبب بالشىء بين الذوبان وتكوين الصخور.

يمكن تعلم المزيد حول هذه المسألة من الباحثين الألمان A. في 46 عينة من الحجر الجيري من مختلف الأعمار ، تم أخذها في عدد كبير من الأماكن ، قاموا لأول مرة بإجراء تحليل كمي لمحتوى CaCO3 و MgCO3 ؛ بعد ذلك ، بعد الطحن حتى 2 مم على الأقل ، احتفظوا بالعينات لمدة 28 ساعة في ماء بدرجة حرارة الغرفة مشبع بثاني أكسيد الكربون من الهواء الجوي ، ثم تم تحديد معدلات الذوبان. النتائج التي تم الحصول عليها بعناية مثالية وباستخدام أحدث الوسائل الكيميائية والتقنية مبينة في الجدول. 7.

بالنسبة لبعض العينات ، قام A. Gershtenhauer و D. Pfeffer أيضًا ببناء مخططات مفيدة للغاية لمعدل الذوبان ، تغطي فترات زمنية تزيد عن 28 ساعة ؛ تظهر في الشكل. 7.

من الجدول. 7 ومن التين. 7 أن التناقضات في قيمة الذوبان بالنسبة للحجر الجيري المختلفة يمكن أن تصل إلى نفس الترتيب من حيث الحجم. ملاحظة أخرى مثيرة للاهتمام هي أن عملية الذوبان نفسها تتميز على ما يبدو باختلافات محددة ، لأن الانعكاسات على مخططات معدل الذوبان لعينات مختلفة غير مترابطة.

لتوضيح العلاقة بين تكوين الصخر وطريقة الذوبان ، قام A. Gerstenhower برسم رسم تخطيطي لاعتماد كمية كربونات الكالسيوم CaCO3 في المحلول لمدة 28 ساعة على النسبة المئوية لـ CaCO3 في الصخر (الشكل 8). ومع ذلك ، فإن موقع النقاط المرسومة بهذه الطريقة لم يكشف عن أي نمط مخفي: لذلك ، يمكن صياغة أحد الاستنتاجات الرئيسية لهذه السلسلة من التجارب على النحو التالي: حتى لو أظهرت معدلات انحلال الحجر الجيري للتركيبات المختلفة بعض الاعتماد الضعيف على محتوى كربونات الكالسيوم في الصخر ، فإن هذه الحقيقة بحد ذاتها غير قادرة على تفسير الاختلاف في درجة الذوبان.

إذا أخذنا في الاعتبار معدلات الذوبان المذكورة أعلاه اعتمادًا على محتوى MgCO3 في الصخر ، وليس كربونات الكالسيوم (الشكل 5) ، فسيتم الحصول على توزيع أكثر صحة بكثير مع منطقة انحلال ضيقة نسبيًا تغطي الغالبية العظمى من النقاط. تظهر هذه الميزة بشكل أكثر وضوحًا في الرسم التخطيطي ، حيث يتم رسم النسبة المولية لـ CaCO3 إلى MgCO3 على طول الإحداثي. يسمح لنا بصياغة الاستنتاج الرئيسي الثاني من هذه التجارب: تتأثر قابلية ذوبان الحجر الجيري بشكل حاسم بمحتوى MgCO3 فيه ، وهذا صحيح حتى عند القيم المنخفضة للنسبة المولية.

الشكل: 9 يسمح لنا أيضًا برؤية ميزة أخرى ، وهي أن القابلية للذوبان هي معكوس أسي وليس دالة خطية لمحتوى MgCO3. بمعنى آخر ، إذا وصل تركيز المحلول الملامس للحجر الجيري المحتوي على حوالي 1٪ MgCO3 إلى 40 مجم / لتر عند الذوبان لمدة 28 ساعة ، فعندئذٍ عندما يكون محتوى MgCO3 من 2 إلى 5٪ ، تنخفض القابلية للذوبان بمقدار نصف هذه القيمة ؛ لا تسبب التركيزات العالية من MgCO3 انخفاضًا كبيرًا في قابلية الذوبان.

من أجل استبعاد التأثير على قابلية ذوبان المكونات الكيميائية الأخرى واسعة الانتشار للحجر الجيري في التجارب المذكورة أعلاه ، أو على الأقل شرح هذا التأثير ، من أجل تحديد التأثير بشكل لا لبس فيه على قابلية ذوبان كربونات المغنيسيوم فقط ، A. Gerstenhauer و D. ) أجرى تجارب مماثلة على إذابة خلائط مختلفة من مساحيق الكالسيوم والمغنيسيوم النقية كيميائيا. النتائج الجديرة بالملاحظة لهذه التجارب موضحة في الشكل. 10 و 11 ؛ في التين. يغطي 10 نطاق جميع التركيزات الممكنة من MgCO3 وفي الشكل. يوضح الشكل 11 بمزيد من التفصيل النطاق من 0 إلى 10٪: هذا هو مقدار MgCO3 الموجود في معظم الحجر الجيري الموجود في الطبيعة.

تُظهر هذه التجارب على وجه اليقين أن قابلية ذوبان كربونات الكالسيوم CaCO3 ، أو الحجر الجيري نفسه تقريبًا ، تتناقص بشكل ملحوظ حتى مع الحد الأدنى من محتوى MgCO3 ، ولكن الزيادة الإضافية والأكثر أهمية في محتوى MgCO3 تؤدي إلى انخفاض أصغر بشكل غير متناسب في قابلية الذوبان.

مقارنة القيم المطلقة للذوبان الموضحة في الشكل. 10 و 11 ، مع تلك الموجودة في الشكل. يكشف الشكلان 8 و 9 عن نمط مثير للاهتمام: ذوبان الحجر الجيري الطبيعي ، سواء النقي أو الذي يحتوي على المغنيسيوم ، أعلى بكثير من قابلية ذوبان مسحوق كربونات الكالسيوم أو خليط من مساحيق الكالسيوم والمغنيسيوم النقية كيميائياً. قد يكون هذا الاستنتاج غير المتوقع إلى حد ما ناتجًا عن أحد سببين: إما أن الشوائب غير الكربونية في الحجر الجيري الطبيعي تساهم في الذوبان ، أو تعكس النتائج تأثير التركيب البلوري وملمس الحجر الجيري الطبيعي.

الذوبان في الماء في درجة حرارة الغرفة وفي الغلاف الجوي рСО2 - CaCO3 و MgCO3

نظرًا لأننا نتحدث عن تقييم موضوعي للظواهر الكارستية ، فإننا مهتمون بشدة بحل هذه المشكلة. لذلك ، استخدمنا البيانات التحليلية لـ A. Gershtenhower و D. Pfeffer ، الواردة في الجدول. 7 ، من أجل حساب محتوى الشوائب غير الكربونية في 46 عينة من الحجر الجيري ، تم إدخالها في العمود المقابل من الجدول. 7 ثم صوروا اعتماد الذوبان (لمدة 28 ساعة) على محتوى الشوائب في شكل رسم بياني (الشكل 12).

مبعثر كبير للنقاط في الشكل. 12 يشير إلى أن اعتماد الذوبان على تركيز المكونات غير الكربونية ليس حاسما. من الواضح أن أي تغيير في قابلية الذوبان أو أي ظواهر مميزة أخرى مرتبطة بعملية الذوبان ، وليس بسبب نسبة Ca: Mg ، يجب أن تُعزى إلى عامل آخر ممكن فقط - تأثير النسيج المحدد والبنية البلورية للصخور.

هناك حجة أخرى لصالح ما قيل ، على الأقل كتفسير تقريبي للظاهرة. العينات A. Gershtenhauer و D. Pfeffer Nos.1 و 34 و 35 و 45 تتكون فقط من كربونات الكالسيوم CaCO3 وكمية صغيرة من MgCO3. لذلك ، يجب أن تعتمد قدرة الذوبان لهذه العينات الأربع كليًا على نسبة Ca: Mg ، إذا لم نأخذ في الاعتبار الاختلافات التركيبية. بمعنى آخر ، يجب أن تتوافق منحنيات الاعتماد لهذه العينات في هذه الحالة مع الرسم البياني في الشكل. 11. يظهر الوضع الحقيقي للمقارنة في الشكل. 13 من قبل مؤلفي هذا الكتاب.

موقع النقاط الأربع في الشكل. 13 لا يمكن بأي حال من الأحوال أن يُعزى إلى التركيب الكيميائي للصخور ، ويمكن فقط تكرار ذلك ، على الأرجح ، أن خصوصية الذوبان ترجع فقط إلى تأثيرات البنية الصخرية.

تكوين الحجر الجيري

التركيب الكيميائي للحجر الجيري النقي قريب من الكالسيت ، حيث CaO 56٪ و CO 2 44٪. يشتمل الحجر الجيري في بعض الحالات على خليط من معادن الطين ، والدولوميت ، والكوارتز ، والجبس في كثير من الأحيان ، والبيريت ، والمخلفات العضوية ، والتي تحدد اسم الحجر الجيري. يحتوي الحجر الجيري الدولوميت على من 4 إلى 17٪ MgO ، حجر جيري مارلي - من 6 إلى 21٪ SiO 2 + R 2 O 3. الحجر الجيري الرملي والسيليكون له شوائب من الكوارتز والأوبال والعقيق الأبيض. من المعتاد أن تعكس باسم الحجر الجيري الوجود السائد للمخلفات العضوية (bryozoan ، الطحالب) ، أو هيكلها (بلوري ، متخثر ، مخلفات) ، أو شكل الجسيمات المكونة للصخور (oolitic ، brecciated).

الوصف والأنواع

وفقًا لتركيبها ، يتم تمييز الحجر الجيري: بلوري ، عضوي-ديتريتال ، ديتريتال-بلوري (بنية مختلطة) والتنقيط (ترافرتين). من بين الأحجار الجيرية البلورية ، تتميز الأحجار الجيرية الخشنة والناعمة والبلورية (الأبنية) بحجم الحبيبات ، وتتم إعادة بلورتها (رخامية) وكهفية (ترافرتين) من خلال لمعانها عند الكسر. الحجر الجيري البلوري - ضخم وكثيف ، مسامي قليلاً ؛ الترافرتين - كهفي ومسامي للغاية. من بين الحجر الجيري العضوي المنشأ ، اعتمادًا على تكوين وحجم الجزيئات ، هناك: الحجر الجيري الصدفي () ، الذي يتكون أساسًا من قذائف كاملة أو مكسورة ، مثبتة بالكربونات أو الطين أو غيرها من الأسمنت الطبيعي ؛ الحجر الجيري الفتات المكون من شظايا قشرة وشظايا عضوية أخرى مثبتة بإسمنت الكالسيت ؛ الحجر الجيري الطحالب. ينتمي الحجر الجيري الأبيض (ما يسمى بالكتابة) أيضًا إلى الحجر الجيري العضوي المنشأ. تتميز الحجر الجيري العضوي المنشأ بكتلة كبيرة ومنخفضة ويمكن معالجتها بسهولة (منشورة ومطحونة). يتكون الحجر الجيري البلوري الصخري من الحجر الجيري الكربوني بأشكال وأحجام مختلفة (كتل ، وجلطات وعقيدات من الكالسيت دقيق الحبيبات) ، مع تضمين حبيبات فردية وشظايا من مختلف الصخور والمعادن ، وعدسات من الشيرت. في بعض الأحيان يتكون الحجر الجيري من حبيبات أوليتية ، يتم تمثيل قلبها بقطع من الكوارتز والصوان. تتميز بمسام صغيرة بأشكال مختلفة ووزن حجمي متغير وقوة منخفضة وامتصاص عالي للماء. يتكون الحجر الجيري المتدفق (الحجر الجيري ، التف الجيري) من الكالسيت المتدفق. يتميز بالخلوية ، الكثافة الظاهرية المنخفضة ، سهولة المعالجة والمنشار.

وفقًا لظروف البنية الكبيرة والفراش ، يتم تمييز الحجر الجيري بين الطبقات الضخمة ، الأفقية وغير المباشرة ، الصفيحة السميكة والرقيقة ، الكهفية ، المكسورة ، المرقطة ، المتكتلة ، الشعاب المرجانية ، المعلقة ، stylolite ، الانهيار الأرضي تحت الماء ، وما إلى ذلك. الحجر الجيري clastic والمختلط. الأحجار الجيرية العضوية (الحيوية) عبارة عن تراكمات من بقايا الكربونات أو أشكال هيكلية كاملة من الكائنات البحرية ، وكائنات المياه العذبة في كثير من الأحيان ، مع خليط صغير من الأسمنت الكربوني بشكل أساسي. تنشأ الحجر الجيري الكيميائي نتيجة لترسب الجير متبوعًا بإعادة بلورة كتلة الكربونات في الرواسب ، خاصةً من مياه البحر (الحجر الجيري البلوري) أو من الرواسب المعدنية (الترافرتين). تتشكل الأحجار الجيرية الكلسية نتيجة تكسير وغسل وإعادة ترسيب شظايا دائرية زاويًا من الكربونات والصخور الأخرى وبقايا الهياكل العظمية ، خاصة في أحواض البحر وعلى السواحل. الأحجار الجيرية ذات الأصل المختلط هي مجموعة من الرواسب التي تشكلت نتيجة تراكب متسلسل أو موازٍ لعمليات مختلفة لتكوين رواسب الكربونات.

لون الحجر الجيري هو في الغالب أبيض ، رمادي فاتح ، مصفر ؛ يؤدي وجود الشوائب العضوية والحديدية والمنغنيز وغيرها من الشوائب إلى اللون الرمادي الداكن والأسود والبني والمحمر والأخضر.

الحجر الجيري هو أحد أكثر الصخور الرسوبية انتشارًا ؛ إنه يؤلف أشكال مختلفة من إغاثة الأرض. تم العثور على رواسب الحجر الجيري بين رواسب جميع النظم الجيولوجية - من ما قبل الكمبري إلى الرباعي ؛ حدث أكثر تشكيلات الحجر الجيري كثافة في العصر السيلوري ، الكربوني ، الجوراسي والطباشيري العلوي ؛ 19-22٪ من الكتلة الكلية للصخور الرسوبية. إن سمك طبقات الحجر الجيري متغير للغاية: من السنتيمتر الأول (في طبقات منفصلة من الرواسب) إلى 5000 متر.

خصائص الحجر الجيري

الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للحجر الجيري غير متجانسة للغاية ، لكنها تعتمد بشكل مباشر على بنيتها وملمسها. كثافة الحجر الجيري 2700-2900 كجم / م 3 ، تتقلب حسب محتوى الشوائب من الدولوميت والكوارتز والمعادن الأخرى. تتراوح الكتلة الحجمية للحجر الجيري من 800 كجم / م 3 (في الصخر الصخري والحجر الجيري) إلى 2800 كجم / م 3 (في الحجر الجيري البلوري). تتراوح مقاومة الانضغاط للحجر الجيري من 0.4 ميجا باسكال (للصخور الصخرية) إلى 300 ميجا باسكال (للحجر الجيري البلوري والأفانيتي). عند البلل ، تتناقص قوة الحجر الجيري غالبًا تتميز معظم الرواسب بوجود الحجر الجيري غير المتماثل في القوة. تزداد خسائر التآكل والاحتكاك والتكسير ، كقاعدة عامة ، مع انخفاض كتلة الحجر الجيري. تصل مقاومة الصقيع للحجر الجيري البلوري إلى 300-400 دورة ، ولكنها تتغير بشكل حاد في الحجر الجيري لهيكل مختلف وتعتمد على شكل وتوصيل المسام والشقوق الموجودة فيه. ترتبط قابلية معالجة الحجر الجيري ارتباطًا مباشرًا بهيكلها وملمسها. صخور القشرة والحجر الجيري المسامي من السهل نشرها وتقليمها ؛ الحجر الجيري البلوري مصقول جيدًا.

تطبيق الحجر الجيري

الحجر الجيري له تطبيقات صناعية عالمية ، الزراعة والبناء. في علم المعادن ، يستخدم الحجر الجيري كتدفق. يعتبر الحجر الجيري المكون الرئيسي في إنتاج الجير والأسمنت. يستخدم الحجر الجيري في الصناعات الكيميائية والغذائية: كمادة مساعدة في إنتاج الصودا وكربيد الكالسيوم والأسمدة المعدنية والزجاج والسكر والورق. يتم استخدامه في تنقية المنتجات البترولية ، والتقطير الجاف للفحم ، وفي صناعة الدهانات ، والمعاجين ، والمطاط ، والبلاستيك ، والصابون ، والأدوية ، والصوف المعدني ، وتنظيف الأقمشة ومعالجة الجلود ، وتجيير التربة.

الحجر الجيري هو أهم مواد البناء التي تواجه منها

تحدد هذه الوثيقة المعيارية الإرشادية طرقًا لتحديد التركيب الكيميائي لأحجار الجير المتدفقة.

تنطبق الطرق الموضحة في هذا المستند في مكان شحن الشركة المصنعة وفي مكان العميل عند وصول المنتج.

1. المتطلبات العامة

1.1. يجب أن تكون جميع الكواشف على الأقل بدرجة تحليلية. الماء المقطر لتحضير محلول الكاشف والتحليل - وفقًا لـ GOST 6709-72 منزوع الأيونات.

1.2 يتم تحديد الكسر الكتلي للعناصر في عينتين متوازيتين ، يتم وزنهما بخطأ عشوائي قدره 0.0002 جم.

1.3 يتم رصد قيمة الخطأ الكلي لمتوسط \u200b\u200bنتيجة التحليل مرة واحدة على الأقل لكل نوبة من خلال إجراء تحليل العينة القياسية في نفس الوقت مع تحليل العينة وتحت نفس الظروف. للتحكم ، حدد عينة قياسية بتركيبة كيميائية تفي بمتطلبات هذه الوثيقة لطريقة تحديد الكسر الكتلي للعناصر. يجب ألا تختلف النتيجة المتوسطة لتحليل العينة القياسية عن قيمة الكسر الكتلي للعنصر المراد تحديده بأكثر من نصف قيمة الفرق المسموح به للمدى المقابل للكسر الكتلي للعنصر. خلاف ذلك ، يتم تكرار تحديد الجزء الكتلي لعنصر العينة التي تم تحليلها في العينة القياسية. تعتبر نتائج إعادة التحليل نهائية.

1.4. بالنسبة لنتيجة التحليل النهائية ، يتم أخذ المتوسط \u200b\u200bالحسابي لنتائج قياسين متوازيين ، بشرط ألا يتجاوز التناقض بين نتائج القياسات المتوازية التناقضات المسموح بها عند مستوى الثقة 0.95 ، الوارد في الجدول. ...

الجدول 1

الكسر الكتلي للعنصر ،٪

التناقضات المسموح بها ، القيمة المطلقة. ٪

أكسيد الكالسيوم

من 40.0 إلى 50.0

سانت. 50.0 "60.0

أكسيد المغنيسيوم

سانت. 2.0 "5.0

بقايا غير قابلة للذوبان

سانت. 0.5 "1.0

من 0.005 إلى 0.01

سانت. 0.01 "0.02

من 0.015 إلى 0.03

سانت. 0.03 "0.05

محلول بحجم جزء من حمض الهيدروكلوريك 0.5 ؛ 0.06 - وفقًا لـ GOST 3118-77.

قوارب مستطيلة من البورسلين - وفقًا لـ GOST 9147-80 K ، بوتقات منخفضة من الخزف - وفقًا لـ GOST 9147-80 E.

مرشحات خالية من الرماد "شريط أبيض" ، ورق ترشيح بمحتوى رماد معروف أو مرشحات ذات كثافة متوسطة.

2.2.3. خوارزمية العمليات لإعداد الحلول للتحليل

يتم تحضير محلول به جزء حجمي من حمض الهيدروكلوريك 0.5 على النحو التالي: يتم خلط جزء حجم واحد من محلول حمض الهيدروكلوريك بتركيز كتلة 1.19 جم / سم 3 مع نفس حجم الماء ويهتز جيدًا.

يتم تحضير محلول به جزء حجمي من حمض الهيدروكلوريك 0.05 على النحو التالي: يتم خلط خمسة أجزاء بالحجم من محلول حمض الهيدروكلوريك بتركيز كتلي قدره 1.19 جم / سم 3 مع 95 نفس الأحجام من الماء وتقليبها.

2.2.4. خوارزمية القياس

يتم وضع جزء موزون من عينة تجف بالهواء يبلغ وزنها 1 جرام في دورق مخروطي بسعة 100 سم 3 ، سبق ترطيبه بالماء. يُسكب بعناية 15 سم 3 من المحلول مع جزء حجم من حمض الهيدروكلوريك 0.5 ، ويُسخن حتى الغليان ويُغلى لمدة 3 دقائق.

يتم غسل الراسب بالترشيح من خلال مرشح شريط أبيض بدون رماد أو ورق ترشيح. تُغسل جدران القارورة مرتين بمحلول ساخن بجزء حجمه من حمض الهيدروكلوريك 0.06 ، وتُمسح بقطعة من الفلتر وتُغسل المادة المترسبة خمس مرات بالماء الساخن.

يتم وضع المرشح الذي يحتوي على بقايا غير قابلة للذوبان في قارب أو بوتقة من الخزف الموزون ، ويتم رمادها وثقبها عند 900 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة. يتم وزن الراسب المبرد.

2.2.5. معالجة نتائج التحليل

يتم حساب جزء الكتلة من البقايا غير القابلة للذوبان (X) بالنسبة المئوية بواسطة الصيغة

حيث m هي الكتلة الموجودة من البقايا غير القابلة للذوبان ، g ؛

M1 هي كتلة رواسب تجربة التحكم ، g ؛

م - وزن العينة ، ز.

2.3 تحديد الكسر الكتلي لأكسيد الكالسيوم

2.3.1. طريقة القياس

تعتمد الطريقة على تحديد أكسيد الكالسيوم عن طريق معايرة معقد-متري بمؤشر حمض الكروم-الأزرق الداكن عند الرقم الهيدروجيني 12. يتم التخلص من تأثير الحديد والألمنيوم بمزيج اخفاء أو ثلاثي إيثيل أمين ، وربطهما في مركب فلوريد. يُسمح باستخدام مؤشرات fluorexon و murexid.

2.3.2. أدوات القياس والأجهزة المساعدة والكواشف

GOST 1770-74 E.

GOST 25336-82 E.

GOST 3760-79.

محلول بحجم جزء من حمض الهيدروكلوريك 0.33 - وفقًا لـ GOST 3118-77.

محلول من هيدرات أكسيد البوتاسيوم بتركيز كتلي 20 جم / سم 3.

ملح ثنائي الصوديوم لحمض إيثيلين ديامينيتراسيتيك (Trilon B) ، التركيز المولي لما يعادل Trilon B هو 0.025 مول / ديسيمتر مكعب - وفقًا لـ GOST 10652-73.

حبيبات الزنك.

ثلاثي إيثانولامين - وفقًا لـ TU 6-09-2448-86.

ورقة الكونغو.

يسمح باستخدام الكواشف والأواني المستوردة.

2.3.3. خوارزمية العمليات لإعداد الحلول للتحليل

يتم تحضير محلول من التركيز المولي لمعادل ملح الزنك ، بالضبط 0.05 مول / دسم 3 ، على النحو التالي: يتم وزن 1.6345 جم من الزنك المعدني بخطأ عشوائي قدره ± 0.0002 جم ، ويوضع في كوب خزفي ويُذاب بالتسخين في حمام مائي في خليط 100 سم 3 ماء و 15 سم 3 من حامض النيتريك ، مغطاة بالزجاج. ثم يُغسل الزجاج جيدًا بالماء ، ويُجمع في نفس الكوب ويتبخر المحلول إلى 3-4 سم 3. يتم نقل ما تبقى من الطبق كميًا ، وغسل جدران الطبق بالماء ، إلى دورق حجمي بسعة 1 dm3 ويتم رفع الحجم إلى العلامة بالماء. الحل قابل للاستخدام في غضون شهر.

يتم تحضير التركيز المولي لمكافئ Trilon B ، والذي يساوي 0.025 مول / dm3 ، على النحو التالي: يذوب 9.31 جم من Trilon B في الماء ويصل الحجم إلى 1 dm3 بالماء. يتم تخزين المحلول في أوعية من البولي إيثيلين أو الزجاج ، مشمع من الداخل.

يتم تحضير محلول منظم درجة الحموضة 9.5 ... 10 على النحو التالي: يذوب 70 جم من كلوريد الأمونيوم في 1000 سم 3 من الأمونيا المائية ، محلول 1: 1.

يتم تحضير خليط التقنيع على النحو التالي: يذوب 15 جم من فلوريد الصوديوم بالتسخين في 1 dm3 من الماء ويضاف 20 سم 3 من ثلاثي إيثانولامين.

يتم تحضير المؤشرات على النحو التالي: يتم طحن 0.250 جم من المؤشر في ملاط \u200b\u200bمع 25 جم من كلوريد الصوديوم أو 1 جم من المؤشر مذاب في 10 سم 3 من محلول عازل من درجة الحموضة 9.5 ... 10 ويتم ضبط الحجم إلى 100 سم 3 بالماء المقطر.

يتم تحديد التركيز المولي لمكافئ Trilon B ، الذي يساوي 0.5 مول / دسم 3 ، بواسطة محلول ملح الزنك على النحو التالي: يضاف 5 سم 3 من المحلول المنظم إلى 25 سم 3 من ملح الزنك بتركيز مولاري يعادل 0.05 مول / دسم 3 ، أي حوالي 0.1 جم من مؤشر الإريوكوم. أسود T و 70 سم 3 من الماء. يتم تقليب المحلول ومعايرته بمحلول Trilon B حتى يتحول اللون البنفسجي والأحمر إلى اللون الأزرق.

يتم حساب التركيز المولي لما يعادل Trilon B ، والذي يساوي 0.05 مول / ديسيمتر مكعب ، بواسطة الصيغة

حيث Y هو حجم Trilon B بتركيز مولاري يعادل 0.005 مول / dm3 ، يستهلك للمعايرة ، سم 3.

يتم حساب تركيز كتلة Trilon B (T) لأكسيد الكالسيوم بوحدة جم / سم 3 بواسطة الصيغة

حيث N هو التركيز المولي للمكافئ ؛

28.04 ما يعادل جرام من أكسيد الكالسيوم.

بالإضافة إلى هذه الطريقة ، يُسمح بضبط تركيز كتلة Trilon B وفقًا لعينة قياسية.

2.3.4. خوارزمية القياس

يتم إذابة جزء موزون من عينة تجف بالهواء مقدارها 0.5 جم في 30 سم 3 من محلول في جزء حجمي من حمض الهيدروكلوريك 0.33 في دورق مخروطي بسعة 250 سم 3 مع التسخين ويغلى لمدة 3 دقائق. يتم نقل المحلول إلى دورق حجمي بسعة 250 سم 3 ، ويضاف الحجم إلى العلامة بالماء ، ويخلط جيدًا.

لتحديد الكسر الكتلي لأكسيد الكالسيوم ، خذ 50 سم 3 من المحلول المحضر في دورق مخروطي بسعة 500 سم 3 ، خفف بالماء إلى 200 سم 3 ، احقن 5 سم 3 من خليط التقنيع أو 5 ... 7 قطرات من ثلاثي إيثانول أمين ، أضف (15 ... 20) سم 3 من محلول Trilon B ، معادل بمحلول من هيدرات أكسيد البوتاسيوم بتركيز كتلة 20 جم / سم 3 على ورقة مؤشر الكونغو ، يعطي فائضًا يبلغ حوالي 10 سم 3 من القلويات (الرقم الهيدروجيني 12-13) ؛ 0.10 - 0.15 جم أو 4 - 6 قطرات من مؤشر حمضي كروم أزرق غامق واستمر في إضافة Trilon B حتى يتغير اللون من التوت إلى البنفسجي. يُسمح بالمعايرة ليس فقط ، ولكن أيضًا مع أنواع مختلفة من أجهزة المعايرة في الأوعية المناسبة.

2.3.5. نتائج المعالجة

يتم الحصول على جزء الكتلة من أكسيد الكالسيوم (X) بالنسبة المئوية بواسطة الصيغة

حيث Y هو حجم Trilon B المستهلك للمعايرة ، سم 3 ؛

T هو تركيز كتلة Trilon B لأكسيد الكالسيوم ، g / cm3 ؛

M هو جزء العينة الموجود في جزء القسمة من المحلول ، g.

2.4 تحديد الكسر الكتلي لأكسيد المغنيسيوم

2.4.1. طريقة القياس

تعتمد الطريقة على التحديد الرباعي لأيونات المغنيسيوم بعد ترسيب الكالسيوم في شكل أكسالات.

2.4.2. أدوات القياس والأجهزة المساعدة والكواشف

الميزان التحليلي بالأوزان.

زجاج وقوارير مختبر الزجاج - وفقًا لـ GOST 25336-82 E.

الأواني الزجاجية للمختبر.

أسطوانات ، أكواب ، قوارير - وفقًا لـ GOST 1770-74 E.

أدوات قياس الزجاج المخبري.

الماصات ، السحاحات - وفقًا لـ GOST 20292-74E.

محلول بحجم جزء من حمض الهيدروكلوريك 0.5 - وفقًا لـ GOST 3118-77.

كبريتات المغنيسيوم - وفقًا لـ TU 6-09-2540-87.

محلول من أكسالات الأمونيوم بكسر كتلة 4٪ - وفقًا لـ GOST 5712-78.

محلول أمونيا بتركيز كتلة 25 جم / سم 3 - وفقًا لـ GOST 3760-79.

مؤشر برتقالي الميثيل - وفقًا لـ TU 6-09-5171-84.

مؤشر T أسود Eriochrome - وفقًا لـ TU 6-09-1760-72.

مؤشر الكروم الحمضي الأزرق الداكن - وفقًا لـ TU 6-09-3870-84.

مرشحات خالية من الرماد "شريط أبيض" أو ورق ترشيح بمحتوى رماد معروف.

يسمح باستخدام الكواشف والأواني المستوردة.

2.4.3. خوارزمية العمليات لإعداد الحلول للتحليل

يتم تحضير محلول منظم للأمونيا برقم هيدروجيني 9.5 على النحو التالي: يذاب 70 جم من كلوريد الأمونيوم في 1000 سم 3 من الأمونيا المائية ، محلول 1: 1.

يتم تحضير التركيز المولي لما يعادل كبريتات المغنيسيوم ، والذي يساوي بالضبط 0.1 مول / دسم 3 ، على النحو التالي: يتم نقل محتويات أمبولة واحدة من مثبتات كبريتات المغنيسيوم كمياً إلى دورق حجمي بسعة 1 dm3 وإحضاره إلى العلامة بالماء.

يتم تحضير التركيز المولي لمكافئ Trilon B ، والذي يساوي 0.025 مول / dm3 ، على النحو التالي: يذوب 9.31 جم من Trilon B في الماء ويصل إلى 1 dm3.

يتم تحضير المؤشرات على النحو التالي: يتم طحن 0.250 جم من المؤشر في ملاط \u200b\u200bمع 25 جم من كلوريد الصوديوم أو 1 جم من المؤشر مذاب في 10 سم 3 من محلول منظم من درجة الحموضة 9.5-10 ويتم رفع الحجم إلى 100 سم 3 بالماء المقطر.

يتم تحديد التركيز المولي لمكافئ Trilon B ، الذي يساوي 0.5 مول / دسم 3 ، بواسطة محلول ملح الزنك على النحو التالي: يضاف 5 سم 3 من المحلول المنظم إلى 25 سم 3 من ملح الزنك بتركيز مولاري قدره 0.006 مول / دسم 3 ، أي حوالي 0.1 جم من مؤشر الإريوكوم الأسود T و 70 سم مكعب من الماء. يتم تقليب المحلول ومعايرته بمحلول Trilon B حتى يتحول اللون البنفسجي والأحمر إلى اللون الأزرق.

يتم حساب التركيز المولي لما يعادل Trilon B ، والذي يساوي 0.05 مول / ديسيمتر مكعب ، بواسطة الصيغة

حيث Y هو حجم Trilon B بتركيز مولاري يعادل 0.005 مول / dm3 ، يستهلك للمعايرة ، سم 3.

يتم حساب تركيز كتلة trilon B (T) لأكسيد المغنيسيوم بوحدة g / cm3 بواسطة الصيغة

حيث N هو التركيز المولي للمكافئ ؛

20.16 ما يعادل جرام من أكسيد المغنيسيوم.

يُسمح أيضًا بضبط تركيز كتلة Trilon B وفقًا لعينة قياسية وراتنج صناعي للعينات القياسية.

2.4.4. خوارزمية القياس

يتم إذابة جزء موزون من عينة تجف بالهواء مقدارها 0.5 جم في 20 سم 3 من محلول مع جزء حجم من حمض الهيدروكلوريك 0.5 في دورق مخروطي بسعة 250 سم 3 مع تسخين ويغلى لمدة 3 دقائق. يُسكب 50 سم 3 من الماء الساخن ، 20 سم 3 من محلول أكسالات الأمونيوم بتركيز كتلة 4 جم / سم 3 في المحلول ، ويُترك ليغلي ، ويتم إدخال 1-2 قطرات من مؤشر الميثيل البرتقالي وتحييدها بمحلول أمونيا بكسر كتلة 0.5. يتم ترشيح الراسب من خلال مرشح متوسط \u200b\u200bالكثافة ، ويتم غسل جدران القارورة والمرشح بالراسب بالماء البارد. يتم جمع المرشح والغسيل بالماء في دورق حجمي بسعة 250 سم مكعب ، ويتم وضعه مع الماء ويتم خلطه جيدًا. في دورق مخروطي بسعة 250 سم 3 ، خذ 50 سم 3 من المرشح ، أضف 50 سم 3 من الماء ، 5 سم 3 من محلول الأمونيا ، 0.1 - 0.2 جم من خليط من الكروم الحمضي الأزرق الداكن أو 4-5 قطرات من محلول المؤشر وعاير بمحلول Trilon B إلى انتقال اللون من اللون الوردي إلى اللون الأرجواني.

2.4.6. نتائج المعالجة

يتم حساب الكسر النقدي لأكسيد المغنيسيوم (X) بالنسبة المئوية بواسطة الصيغة

حيث Y هو حجم Trilon B المستهلك للمعايرة ، سم 3 ؛

T هو تركيز كتلة trilon B من حيث أكسيد المغنيسيوم ، g / cm3 ؛

M هو جزء عينة موجود في جزء قسامة من المحلول ، g.

2.5 تحديد الكسر الكتلي للكبريت - وفقًا لـ GOST 23581.20-81 أو طرق الشركات المنتجة للتدفق المعتمد من ISO TsNIICHM.

2.6. تحديد الكسر الكتلي للفوسفور

2.6.1. طريقة القياس

تعتمد الطريقة على تكوين مركب الفوسفور - أناديوم الموليبدينوم في وجود حمض وقياس ضوئي للمحلول الملون.

2.6.2. أدوات القياس والأجهزة المساعدة والكواشف

الميزان التحليلي بالأوزان

زجاج وقوارير مختبر الزجاج - وفقًا لـ GOST 25366-82 E.

الأواني الزجاجية للمختبر.

أسطوانات ، أكواب ، قوارير - وفقًا لـ GOST 1770-74 E.

أدوات قياس الزجاج المخبرية.

الماصات ، السحاحات - وفقًا لـ GOST 20292-74E.

محلول بحجم جزء من حمض النيتريك 0.33 - وفقًا لـ GOST 4461-77.

أحادي فوسفات البوتاسيوم - وفقًا لـ GOST 4198-75.

حمض الموليبدينوم الأمونيوم - وفقًا لـ GOST 3765-78.

حمض الفاناديوم الأمونيوم - وفقًا لـ GOST 9336-75.

يسمح باستخدام الكواشف والأواني المستوردة.

2.6.3. خوارزمية العمليات لإعداد الحلول للتحليل

يتم تحضير محلول موليبدات الأمونيوم الفاناديوم على النحو التالي: يذوب 10 جم من موليبدات الأمونيوم في 100 سم 3 من الماء الساخن ، ثم يضاف 2 سم 3 من حمض النيتريك ويتم ترشيحها إذا كانت في صورة راسب.

قم بإذابة 0.3 جم من حمض فاناديوم الأمونيوم بشكل منفصل في 50 سم 3 من الماء عند 50-60 درجة مئوية ، ثم قم بتبريده وصبه في 50 سم 3 من محلول مع كسر حجم حمض النيتريك بمقدار 0.33. يُسكب المحلول المحضر من موليبدات الأمونيوم مع التحريك في محلول من فاناديوم الأمونيوم ، ثم يضاف 16 سم 3 من حمض النيتريك ويقلب. قم بتخزين المحلول في زجاجة مغلقة في مكان مظلم.

يتم تحضير محلول الفوسفور القياسي على النحو التالي: يتم إذابة 0.1917 جم من فوسفات البوتاسيوم أحادي التبلور مزدوج التبلور في كمية صغيرة من الماء في دورق حجمي 1 dm3 ، يُضاف مع الماء إلى العلامة ويقلب. 1 سم 3 من المحلول القياسي يتوافق مع 0.1 ملغ من خامس أكسيد الفوسفور.

يتم تحضير محلول تجربة التحكم على النحو التالي: يتم تسخين 15 سم مكعب من حامض النيتريك إلى 60-80 درجة مئوية في دورق حجمي بسعة 100 سم 3 ، ثم يتم سكب 10 سم مكعب من محلول موليبديكات الأمونيوم الفاناديوم ، ثم يعلوه بالماء ويقلب.

2.6.4. خوارزمية القياس

يتم ترطيب جزء موزون من عينة تجف بالهواء يبلغ وزنها 1.0 جرام بالماء ويوضع في كوب بسعة 100 سم 3 ، ويُسكب 5 سم 3 من أكوا ريجيا ويتبخر حتى يجف. يتم ترطيب البقايا بواسطة 3 سم @ 3 من حمض الهيدروكلوريك وتبخر حتى تجف. يُسكب 5 سم 3 من حمض النيتريك ويتبخر إلى قوام شراب ، حيث يتم تغطية السائل بغشاء. يجب ألا يزيد حجم المحلول عن 1 - 1.5 سم 3. إذا استمرت أكاسيد النيتروجين البني في نهاية التبخر في التطور ، مما يشير إلى وجود مركبات العضوية، ثم يعاد سكب 5 سم 3 من حامض النيتريك ويتبخر مرة أخرى إلى قوام شراب.

يتم سكب 15 سم 3 من محلول مسخن إلى 60-80 درجة مئوية مع جزء حجم من حمض النيتريك بمقدار 0.33 ، ويتم تسخينه لعدة دقائق ، ثم يتم ترشيحه من خلال مرشح "شريط أبيض" أو مرشح متوسط \u200b\u200bالكثافة في دورق حجمي 100 سم 3 إلى المحلول المبخر. تغسل كعكة الترشيح 2-3 مرات بالماء البارد. إلى الكاشف الموجود في القارورة ، أضف 10 سم 3 من محلول موليبديكات الأمونيوم الفاناديوم ، وحضره إلى العلامة بالماء وحركه.

تُقاس الكثافة الضوئية للمحلول على فوتو كروماتوجراف عند 413 نانومتر باستخدام مرشح رقم 3 بمدى إرسال يتراوح من 400 إلى 500 نانومتر وكوفيت بسمك طبقة لونية يبلغ 50 نانومتر بالنسبة إلى محلول لا يحتوي على محلول فوسفور قياسي.

لإنشاء رسم بياني للمعايرة ، يتم أخذ 0 ، 1 ، 2 ، 3 ، 4 و 5 سم 3 من محلول الفوسفور القياسي في سلسلة من القوارير الحجمية بسعة 100 سم 3 ، والتي تتوافق مع 0 ؛ 0.1 ؛ 0.2 ؛ 0.3 ؛ 0.4 و 0.5 ملجم من أكسيد الفوسفور. يُسكب 5 سم 3 من حمض النيتريك و 8 سم 3 من موليبديكات الأمونيوم في كل دورق ، ويضاف الماء إلى العلامة ويخلط. بعد 3-4 دقائق. قياس الكثافة الضوئية للمحلول.

كحل مرجعي ، يتم استخدام حل تجربة التحكم المحضرة بالتزامن مع الحل الذي تم تحليله.

تُستخدم الكثافة الضوئية للمحلول الذي تم تحليله لتحديد الكسر الكتلي لخامس أكسيد الفوسفور وفقًا لمخطط المعايرة.

2.6.5. نتائج المعالجة

يتم حساب نسبة كتلة الفوسفور من حيث خامس أكسيد (X) بالنسبة المئوية بواسطة الصيغة

حيث М1 هي كتلة خامس أكسيد الفوسفور ، والموجودة وفقًا لمخطط المعايرة ، mg ؛

M هي كتلة العينة ، g ؛

U1 - حجم قسامة المحلول الذي تم تحليله ، سم 3 ؛

Y هو حجم المحلول الذي تم تحليله بالكامل ، cm3.

يتم تحديد الكسر الكتلي للفوسفور (X1) بواسطة الصيغة

حيث 2.29 هو عامل تحويل خامس أكسيد الفوسفور إلى فوسفور.

2.7. يُسمح بإجراء تحليل كيميائي للحجر الجيري المتدفق وفقًا للطرق والإجراءات الأخرى المعتمدة من قبل ISO TsNIICHM ، والتي تضمن دقة لا تقل عن هذا RD.

في حالة الخلاف في تقييم جودة الحجر الجيري المتدفق ، يتم إجراء التحليل وفقًا لـ RD 14-16-3-90.

2.8. تحديد مطابقة الحجر الجيري KDU-1 للمتطلبات الفنية لـ NTD لاستقرار محتوى أكسيد المغنيسيوم (MgO).

2.8.1. هذا التعريف يتم إنتاجه بطريقة إحصائية لكل دفعة من الحجر الجيري بناءً على نتائج التحليل الكيميائي.

2.8.2. الخصائص الإحصائية الرئيسية للجزء الكتلي لأكسيد المغنيسيوم في دفعة من الحجر الجيري هي:

xi - جزء الكتلة من أكسيد المغنيسيوم في أنا- العينة المأخوذة من دفعة من الحجر الجيري ( أنا = 1, 2, ..., ن), %;

متوسط \u200b\u200bالكسر الكتلي الحسابي لأكسيد المغنيسيوم في دفعة من الحجر الجيري ،٪

σ - الانحراف المعياري للعينات عن متوسط \u200b\u200bالقيمة في دفعة الحجر الجيري ،٪

2.8.3. تفي دفعة من الحجر الجيري بالمتطلبات الفنية لـ NTD لجزء الكتلة من أكسيد المغنيسيوم في حالة توافق جميع العينات (X1 ، X2 ، ... ، Xn) مع النطاق القياسي من 7 إلى 12٪ ، ولا يتجاوز الانحراف المعياري الفعلي (f) الحد الأقصى المسموح به الانحراف المعياري (σm) الوارد في الجدول. ...

2.8.4. إذا كان الانحراف المعياري الفعلي (σf) أكبر من الحد الأقصى للانحراف المسموح به (σm) ، فإن الحجر الجيري لهذه الدُفعة هو حجر جيري غير مسقوف.

2.8.5. يتم تحديد الحد من نطاق التقلبات في جزء الكتلة من أكسيد المغنيسيوم في دفعة من الحجر الجيري في الحالة التي يكون فيها الانحراف المعياري الفعلي (σf) أقل من الانحراف المعياري القياسي الذي يساوي ± 0.5٪ (m \u003d 0.5٪).

بافتراض أن النتائج مضمونة باحتمال 0.95 ، فإن الانخفاض في مدى التقلبات في الجزء الكتلي لأكسيد المغنيسيوم في دفعة من الحجر الجيري (D) مقابل المعدل المحسوب (± 1.0٪) يساوي

الجدول 2

عدد العينات المأخوذة من دفعة من الحجر الجيري (ن)

أقصى الانحراف المسموح به (ميكرومتر) ،٪

فرع التعدين في معهد عموم الاتحاد للحراريات (GF VIO)

مخرج

يو. بيريزنوي

رئيس المختبر

إ. أندريوشينكو

قائد الموضوع ، الباحث

ت. كشك

Donnyichermet

رئيس المختبر

أ. ريابينكو

متفق عليه

قلق "Metallurgprom" وزارة المعادن في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية

نائب الرئيس

في. Poluyekt

رسالة بتاريخ 12.03.90 رقم 01-4-90

قلق "رودبروم" من وزارة المعادن في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية

نائب كبير المهندسين

في. إفسين

رسالة بتاريخ 12.03.90 رقم 06-3 / 31

إدارة صناعة اللدائن الحديدية بوزارة المعادن في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية

نائب رئيس

V.A. ماتفينكو

رسالة بتاريخ 12.03.90 رقم 04-65 / 7

قسم التعدين بوزارة المعادن في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية

نائب رئيس

في و. كوليسنيكوف

رسالة بتاريخ 12.03.90 رقم 41-31-06

التمرير السريع
الوثائق المشار إليها في النص RD 14-16-3-90

خامات الحديد ومركزاته و anglomerates والكريات. طرق تقدير الكبريت

TU 6-09-3870-84

مؤشر الكروم الأزرق الداكن (حمض الكروم الأزرق الداكن) ، المؤشر ؛ 2- (5-كلورو-2-هيدروكسي فينيل) -AEO-1،8-ديوكسينافثالين -3،6-ديسولفونيك ملح ثنائي الصوديوم) نقي للتحليل

TU 6-09-2448-86

نيتيلوتريثانول

TU 6-09-2540-87

التتر القياسي (القنوات الثابتة ، الجرعات المعيارية)

TU 6-09-5171-84

مؤشر برتقالي الميثيل (الصوديوم بارادي ميثيل أمينوازوبنزين سلفونيك) ، نقي للتحليل

المؤسسة البلدية التربوية مدرسة التعليم الثانوي ص. اكتوبر

منطقة ستيرليتاماك في جمهورية باشكورتوستان

القسم: عالم الكيمياء

التصنيف: العالم من حولنا

نفذ:زيدولينا ألسو ، طالبة بالصف السابع في مدرسة MOBU الثانوية ق. Oktyabrskoe

المستشار العلمي: Iskhakova R.U. ، مدرس الكيمياء ، MOBU الثانوية ص. Oktyabrskoe

2015

المقدمة

    دراسة الأدبيات حول هذه المسألة ؛

    دراسة الخصائص الفيزيائية للحجر الجيري.

    دراسة الخصائص الكيميائية للحجر الجيري.

    احصل على الحجر الجيري بنفسك

    ليستنتج.

    دراسة الأدب. ما هو الحجر الجيري؟

حجر الكلس - صخور رسوبية ذات أصل عضوي تتكون أساسًا من كربونات الكالسيوم (كربونات الكالسيوم 3 ) على شكل بلورات الكالسيت بأحجام مختلفة.

يُطلق على الحجر الجيري ، الذي يتكون أساسًا من أصداف الحيوانات البحرية وحطامها ، صخور الصدفة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أحجار جيرية تشبه النموليت والبريوزوان والرخام - كثيفة الفراش وذات أسرة رقيقة.

وفقًا لتركيبها ، يتم تمييز الحجر الجيري: بلوري ، عضوي-ديتريتال ، ديتريتال-بلوري (بنية مختلطة) والتنقيط (ترافرتين). من بين الحجر الجيري البلوري ، يتم تمييز الحجر الجيري الخشن والناعم والكريبتوكريستاليني (الأبانيتي) بحجم الحبيبات ، ويتم تبلوره (رخامي) وكهفي (ترافرتين) من خلال لمعانه عند الكسر. الحجر الجيري البلوري - ضخم وكثيف ، مسامي قليلاً ؛ الترافرتين - كهفي ومسامي للغاية.

من بين الحجر الجيري العضوي المنشأ ، اعتمادًا على تكوين وحجم الجزيئات ، هناك: الحجر الجيري الصدفي (صخور الصدفة) ، ويتكون بشكل أساسي من قذائف كاملة أو مكسورة ، مثبتة بالكربونات أو الطين أو غيرها من الأسمنت الطبيعي ؛ الحجر الجيري الفتات المكون من شظايا قشرة وشظايا عضوية أخرى مثبتة بإسمنت الكالسيت ؛ الحجر الجيري الطحالب. ينتمي الطباشير الأبيض (ما يسمى بالكتابة) أيضًا إلى الحجر الجيري العضوي المنشأ.

تتميز الأحجار الجيرية العضوية-ديتريتال بمسامية كبيرة بواسطة كتلتي ويمكن معالجتها بسهولة (منشورة ومصقولة). يتكون الحجر الجيري البلوري الصخري من مخلفات كربونية بأشكال وأحجام مختلفة (كتل وجلطات وعقيدات من الكالسيت دقيق الحبيبات) ، مع تضمين حبيبات فردية وشظايا من مختلف الصخور والمعادن ، وعدسات من الشيرت. في بعض الأحيان ، يتكون الحجر الجيري من حبيبات أوليتية ، يتم تمثيل قلبها بشظايا من الكوارتز والصوان. تتميز بمسام صغيرة بأشكال مختلفة ، ووزن حجمي متغير ، وقوة منخفضة ، وامتصاص عالي للماء. يتكون الحجر الجيري المتدفق (الحجر الجيري ، والطف الجيري) من الكالسيت المتدفق. يتميز بالخلوية ، الكثافة الظاهرية المنخفضة ، سهولة المعالجة والمنشار.

الحجر الجيري له تطبيقات عالمية في الصناعة والزراعة والبناء:

    في علم المعادن ، يستخدم الحجر الجيري كتدفق.

    يعتبر الحجر الجيري المكون الرئيسي في إنتاج الجير والأسمنت.

    يستخدم الحجر الجيري في الصناعات الكيماوية والغذائية: كمادة مساعدة في إنتاج الصودا وكربيد الكالسيوم والأسمدة المعدنية والزجاج والسكر والورق.

    يستخدم في تنقية المنتجات البترولية ، والتقطير الجاف للفحم ، وفي صناعة الدهانات ، والمعاجين ، والمطاط ، والبلاستيك ، والصابون ، والأدوية ، والصوف المعدني ، وتنظيف الأقمشة ومعالجة الجلود ، وتجيير التربة.

    تم استخدام الحجر الجيري كمواد بناء منذ العصور القديمة ؛ وفي البداية كان الأمر "بسيط الذهن": وجدوا كهفًا واستقروا فيه وفقًا للطلبات القائمة.

2- دراسة الخصائص الفيزيائية.

(الملحق 2).

كل معدن له علاماته الخاصة ، الملازمة له فقط ، فكرت في العلامات التالية:

يلمع

غير لامع

صلابة

معدل

اللون

ابيض رمادي

كثافة

2000-2800 كجم / م 3

التوصيل الكهربائي

10 ~ 5 إلى 10 ~ ~ 4

توصيل حراري

0.470 م * ك

الذوبان. (الملحق 3)

الذوبان في الماء

الحجر الجيري لا يذوب في الماء

الذوبان في الأسيتون (مذيب عضوي)

الحجر الجيري لا يذوب في الأسيتون

    دراسة الخصائص الكيميائية

(الملحق 4)

رقم الخبرة 1. تفاعل الحجر الجيري مع الأحماض (هيدروكلوريك ، خليك ، نيتريك).

الكيماويات والمعدات:

أحماض قوية:HCI (هيدروكلوريك) ، HNO 3 (نيتروجين).

ضعيف CH 3 COOH (خليك).

رف أنبوب الاختبار ، مصباح كحول ، حامل.

كاشف

ملاحظات

استنتاج

HCI (ملح)،

رد الفعل عنيف

يتفاعل بشكل جيد مع حمض الهيدروكلوريك

HNO 3 (نتروجين)

ظهرت قطرات من الماء على جدران أنبوب الاختبار وتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون.

رد الفعل عنيف

يتفاعل بشكل جيد مع حمض النيتريك. أفضل مع الملح.

CH 3 COOH (خليك)

ظهرت قطرات من الماء على جدران أنبوب الاختبار وتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون.

يكون التفاعل بطيئًا ، ولكن عند تسخينه ، يزداد معدل التفاعل.

يتفاعل بشكل سيئ مع حمض الأسيتيك. لان حمض ضعيف.

كربونات الكالسيوم 3 + 2HCl \u003d CO 2 + ح 2 O + CaCI 2

كربونات الكالسيوم 3 + 2CH 3 COOH \u003d (CH 3 سجع) 2 كاليفورنيا + ح 2 O + CO 2

كربونات الكالسيوم 3 + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3 ) 2 + شركة 2  + ح 2 ا

الخلاصة: يتفاعل الحجر الجيري مع الأحماض مع إطلاق ثاني أكسيد الكربون والماء. مع الأحماض القوية ، يكون التفاعل عنيفًا ، ومع حمض ضعيف ، يبدأ التفاعل فقط بعد التسخين.

رقم الخبرة 2. التفاعل مع القلويات (قواعد قابلة للذوبان في الماء).

(الملحق 4)

الكيماويات والمعدات:

هيدروكسيد الصوديوم -هيدروكسيد الصوديوم ، ترايبود مع أنابيب اختبار ، مصباح روح ، حامل.

وصف الخبرة : تمت إضافة كمية معينة من الحجر الجيري إلى أنبوب الاختبار وأضيف هيدروكسيد الصوديوم. لم يكن هناك تفاعل ، بعد 15 دقيقة تمت إضافة المزيد من الكاشف وتسخينه. لم يلاحظ أي رد فعل.

الخلاصة: الحجر الجيري لا يتفاعل مع القلويات.

رقم الخبرة 3. تحلل الحجر الجيري.

(ملحق رقم 5).

الكيماويات والمعدات: الحجر الجيري ، ترايبود ، أنبوب الغاز ، القارورة ، الشعلة ، مصباح الروح.

وصف الخبرة : تم وضع الحجر الجيري في أنبوب اختبار وإغلاقه بأنبوب مخرج غاز ، تم إنزال نهايته في دورق. أشعلنا مصباح روح وبدأنا في التسخين. تم تحديد وجود ثاني أكسيد الكربون باستخدام شعلة مشتعلة.

ملاحظات: الحجر الجيري يتحلل. تحول اللون إلى الأبيض. ظهرت قطرات من الماء على جدران أنبوب الاختبار وتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون.

كربونات الكالسيوم 3 CaO + CO 2

استنتاج: عند تسخينه ، يتحلل الحجر الجيري ليشكل أكسيد الكالسيوم والماء.

الخبرة رقم 4. الحصول على الحجر الجيري في المنزل.

لإكمال التجربة ستحتاج:

    دلو بلاستيكي

    أكواب بلاستيكية

    جص جاف

    مزيج الجبس

وقت التجربة: 15 دقيقة للتحضير للتجربة و 5 أيام للحصول على الحجر الجيري.

للحصول على الحجر الجيري:

        1. صببت الخليط الناتج في أكواب بلاستيكية.

          أضع الأكواب في مكان دافئ. تركت وحدها لمدة 5 أيام.

          في اليوم الخامس ، استخرجت الحجر الجيري الناتج.

ملحوظة:

يمكن أن تكون الأصداف بأي حجم ، ولكن استخدم قذائف أصغر للحصول على أفضل جودة من الحجر الجيري.

الملاحظة: هل يبدو الحجر الجيري الناتج طبيعيًا؟

نتيجة:

الحجر الجيري هو نوع من الصخور الرسوبية. عندما تموت الحيوانات البحرية المجهرية ، فإنها تسقط في قاع المحيط ، حيث يتم حصادها للحصول على قذائف. هذه هي الطريقة التي تجمع بها القذائف هذه الجسيمات بمرور الوقت وتتشكل الحجر الجيري..

هدف: تحديد نشاط الجير ومعدل ودرجة حرارة التقطيع.

مفاهيم أساسية

بناء الجير هو منتج يتم الحصول عليه عن طريق حرق صخور الكالسيوم والمغنيسيوم لأقصى قدر ممكن من إطلاق ثاني أكسيد الكربون. يتم استخدام الجير في خليط مع إضافات مختلفة للحصول على مواد رابطة مختلفة: كوارتز الجير ، خبث الجير ، طين الجير ، إلخ. يتم استخدامه في صناعة طوب السيليكات ، كتل السيليكات ، أجزاء سيليكات كبيرة الحجم مقواة ومختلف منتجات البناء الأخرى.

العملية الرئيسية في إنتاج الجير الجوي هي التكليس ، حيث يتم إزالة الكربون من الحجر الجيري وتحويله وتحويله إلى جير من خلال التفاعل التالي:

كربونات الكالسيوم 3 + 178.58 كيلوجول →CaO + كو 2

في ظل ظروف المختبر ، يحدث تفكك كربونات الكالسيوم عند حوالي 900 درجة مئوية ، في الإنتاج تكون درجة حرارة إطلاق النار 1000-1200 درجة مئوية.

الجير الحي متكتل وأرضي. يتم الحصول عليها في شكل كتل من اللون الأصفر الفاتح أو الرمادي. يمتص الرطوبة بشكل مكثف ولذلك يوصى بتخزينها في حالة محكمة الإغلاق. إذا كانت المادة الخام تحتوي على أكثر من 6٪ شوائب طينية ، فإن المنتج المحروق يعرض خصائص هيدروليكية ويسمى الجير الهيدروليكي.

يتم تقييم جودة الجير الناتج من خلال نشاطه ، والذي يوضح المحتوى الكلي لأكاسيد الكالسيوم والمغنيسيوم الحرة في حالة نشطة. بالإضافة إلى ذلك ، قد يحتوي الجير على أكاسيد MgO و CaO في حالة غير نشطة ؛ هذه عبارة عن كربونات غير متحللة وشوائب بلورية خشنة (نضوب).

اعتمادًا على محتوى CaO و MgO النشط ، يتم إنتاج الجير في ثلاث درجات (الجدول 9.1).

الجدول 9.1

تصنيف الجير حسب الدرجة

يمكن استخدام الجير المطفأ.

يأتي الجير المطفأ على شكل زغب أو عجين أو حليب. لا يتعدى محتوى الرطوبة في الزغب 5٪ ، أما في العجين فهو أقل من 45٪. تتم عملية التبريد على النحو التالي:

CaO + ح 2 اكاليفورنيا(يا) 2 +65.1 كيلو جول

ويصاحبها إطلاق حرارة تسبب ارتفاعًا في درجة الحرارة يمكن أن يشعل الشجرة. ترطيب أكسيد الكالسيوم هو تفاعل عكسي ، ويعتمد اتجاهه على درجة حرارة وضغط بخار الماء في البيئة. تصل مرونة تفكك Ca (OH) 2 إلى CaO و H 2 O إلى الضغط الجوي عند 547 درجة مئوية ؛ عند درجة حرارة أعلى ، يمكن أن يتحلل هيدروكسيد الكالسيوم جزئيًا. لكي تسير العملية في الاتجاه الصحيح ، من الضروري السعي لزيادة مرونة بخار الماء فوق Ca (OH) 2 وعدم السماح بارتفاع درجة الحرارة. في الوقت نفسه ، يجب تجنب التبريد المفرط للجير المطفأ ، لأن هذا يبطئ من عملية التقطيع. أكثر من نصف حباتها لا يتجاوز حجمها 0.01 مم. يحمي التبخير المادة من الارتفاع المفرط في درجة الحرارة.

يكون حجم الزغب أثناء نثر الجير أعلى بمقدار 2-3 مرات من حجم الجير الأصلي بسبب زيادة حجم الفراغات (المسام) بين الحبوب الفردية للمادة الناتجة. تبلغ كثافة الجير الحي في المتوسط \u200b\u200b3200 ، وتبلغ كثافة الجير المطفأ 2200 كجم / م 3.

لتذويب الجير ، من الضروري نظريًا إضافة 32.13٪ من الماء بالوزن إلى الزغب. اعتمادًا على تركيبة الجير تقريبًا ، ودرجة احتراقه وطريقة التسرب ، فإنها تأخذ حوالي مرتين ، وأحيانًا ثلاث مرات أكثر من الماء ، لأنه تحت تأثير الحرارة المنبعثة أثناء التسرب ، يحدث التبخر ، ويتم إزالة جزء من الماء.

اعتمادًا على درجة الحرارة التي تم تطويرها أثناء التبريد ، يتم التمييز بين ارتفاع طارد للحرارة (تبريد\u003e 50 درجة مئوية) وطارد منخفض للحرارة (تبريد t.<50 °C) известь, а по скорости гашения: быстрогасящуюся (не более 8 мин.), среднегасящуюся (8-25 мин.) и медленногасящуюся (более 25 мин.) известь.

لتسريع عملية تكسير الجير ، يتم استخدام إضافات CaCl 2 و NaCl و NaOH ، والتي تتفاعل مع أكسيد الكالسيوم لتشكيل المزيد من المركبات القابلة للذوبان مقارنة مع Ca (OH) 2 ، وإبطاء - إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي ، والكبريتيك ، والفوسفوريك ، والأكساليك ، والأحماض الكربونية.


قريب