Wapień należy do grupy skał monomineralnych. Jego głównym składnikiem jest mineralny kalcyt, czyli węglan wapnia (CaCO3) jako związek chemiczny.

W naturze niektóre wapienia rzeczywiście składają się wyłącznie z samego kalcytu, podczas gdy inne zawierają oprócz niego różne ilości magnezytu i innych zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia te składają się najczęściej z tlenków żelaza, minerałów ilastych, ziaren piasku, wtrąceń krzemionki amorficznej, bitumu itp. W tzw. czystym wapieniu sumaryczna zawartość dodatków i zanieczyszczeń rzadko przekracza 1%, natomiast w silnie zanieczyszczonych wapieniach może osiągnąć 15 lub więcej procent wagi. Takie wapienie nazywamy piaszczystymi, ilastymi (margielami), krzemionkowymi, dolomitami itp. Jeśli składniki niekalcytowe osiągną górną granicę, możemy mówić o piaskowcu wapiennym, marglu, dolomicie wapiennym itp.

Dodatki i zanieczyszczenia mają znaczący wpływ na korozyjne zachowanie wapienia. Dlatego analiza składnik po składniku wapienia może dać bardzo przydatna informacja o niektórych procesach wyjaśniania genezy krasu. Często konieczne jest zainstalowanie:

1) stosunek węglanów do zanieczyszczeń w skale wapiennej,

2) rozkład kationów (stosunek Ca:Mg) jego minerałów węglanowych,

3) skład i mineralogiczny charakter zanieczyszczeń. Masa węglanowa wapienia rozpuszcza się bez pozostałości w rozcieńczonym kwasie solnym:

Dlatego do celów badawczych każdy osad składający się z zanieczyszczeń niewęglanowych można łatwo wyizolować tą prostą metodą.

W tabeli. 6 przedstawia skład chemiczny niektórych rodzajów wapienia, a w szczególności stosunek zawartych w nich dodatków i zanieczyszczeń.

Idealnie czysty wapień (kalcyt) zawiera 56% CaO i 44% CO2, ale wapień o takim składzie jest w przyrodzie niezwykle rzadki.

Zanieczyszczenia w wapieniu, nierozpuszczalne w rozcieńczonym kwasie solnym, z reguły nie rozpuszczają się zarówno w wodach gruntowych, jak i krasowych, a zatem mogą gromadzić się w postaci znacznych mas osadów podczas ewolucji rzeźby wapienia, odgrywając tym samym decydującą rolę kontrolną w proces krasowy. Poszczególne osady wypełniające jaskinie również składają się głównie z tych nierozpuszczalnych osadów (Boglt, 1963/2; Lais, 1941; Kukla-Lozek, 1958).

Najczęstsze obce wtrącenia w wapieniu, jak widać z tabeli. 6. to węglan magnezu, którego obecności należy się spodziewać w większości wapieni. Jego ilość jest bardzo zmienna, aw przyrodzie następuje stopniowe przejście od chemicznie czystego wapienia do chemicznie czystego dolomitu, w którym stosunek molowy CaCO3 do MgCO3 wynosi 1:1, co odpowiada stosunkowi wagowemu 54,35:45,65. Kolejnymi najczęstszymi składnikami są SiO2, A12O3 i Fe2O3, ale ich stężenia są niższe niż MgCO3. Pozostałe składniki występują w mniejszych ilościach i rzadziej.

Założenie teoretyczne dotyczące wpływu składu mineralnego na rozpuszczalność wapienia daje niejednoznaczne wyniki, o czym świadczą sprzeczne wnioski z odpowiednich obliczeń (Ganti, 1957; Marko, 1961). Powodem najwyraźniej jest to, że różnicom w składzie nie zawsze towarzyszą różnice w cechach struktury krystalicznej i struktury sieciowej, które również wpływają na dynamikę rozpuszczania. Dlatego musi mieć ogromne znaczenie badania eksperymentalne ma na celu porównanie szybkości rozpuszczania znanych rodzajów wapienia w podobnych warunkach.

Spośród autorów węgierskich należy wymienić T. Mandy i jego interesujące badania nad porównawczą rozpuszczalnością wapieni różnych epok geologicznych i górnotriasowego „dolomitu głównego” w roztwory wodne nasycony CO2 pod ciśnieniem cząstkowym atmosfery i spływający po powierzchni skały o różnych nachyleniach. Jego odkrycia eksperymentalne potwierdziły i rzuciły nowe światło na starożytny dogmat praktyki i teorii, że rozpuszczalność dolomitu jest znacznie mniejsza niż rozpuszczalność jakiegokolwiek wapienia. W szczególności ta rozbieżność jest tym większa, im dłuższy jest kontakt między skałą a rozpuszczalnikiem (rys. 6).

Szybkość rozpuszczania triasowego „głównego dolomitu” i różnych wapieni w wodzie wodociągowej nasyconej kwasem węglowym

Ponadto T. Mundy zarejestrował duże rozproszenie wskaźników rozpuszczalności dolomitu z różnych miejsc. Niestety nie opublikował charakterystyki geochemicznej próbek wapienia i dolomitu, przez co utrudnił jakąkolwiek ocenę. związek przyczynowy między rozpuszczalnością a składem skały.

Dużo więcej na ten temat można się dowiedzieć od niemieckich badaczy A. Gerstenhauera i D. Pfeffera (Gerstenhauer – Pfeffer, 1966), którzy zorganizowali serię badań w laboratorium Instytutu Geografii Uniwersytetu we Frankfurcie nad Menem w celu aby w końcu rozwiązać ten problem. Na 46 próbkach wapienia różnego wieku, pobranych z wielu miejsc, po raz pierwszy wykonali ilościową analizę zawartości CaCO3 i MgCO3; następnie, po zmieleniu do minimum 2 mm, moczyli próbki przez 28 godzin w wodzie o temperaturze pokojowej nasyconej CO2 z powietrza atmosferycznego, a następnie określali szybkości rozpuszczania. Wyniki uzyskane z wzorową starannością i przy pomocy najnowocześniejszych środków chemicznych i technicznych przedstawia tabela. 7.

Dla niektórych próbek A. Gerstenhauer i D. Pfeffer zbudowali również bardzo pouczające wykresy szybkości rozpuszczania obejmujące przedziały czasu w ciągu 28 godzin; pokazano je na ryc. 7.

Jak z tabeli. 7 oraz z ryc. 7 pokazuje, że kontrasty w rozpuszczalności dla różnych wapieni mogą osiągnąć ten sam rząd wielkości. Inną interesującą obserwacją jest to, że sam proces rozpuszczania wydaje się charakteryzować specyficznymi różnicami, ponieważ przegięcia na wykresach szybkości rozpuszczania dla różnych próbek nie są ze sobą skorelowane.

Aby wyjaśnić związek między składem skały a sposobem rozpuszczania, A. Gerstenhauer zbudował wykres zależności ilości CaCO3 w roztworze przez 28 godzin od zawartości procentowej CaCO3 w skale (rys. 8). Jednak położenie wykreślonych w ten sposób punktów nie ujawniło żadnego ukrytego wzoru: Dlatego jeden z głównych wniosków z tej serii eksperymentów można sformułować w następujący sposób: nawet jeśli szybkości rozpuszczania wapieni o różnym składzie wykazują słabą zależność od zawartości CaCO3 w skale, sam ten fakt nie może wyjaśnić różnicy w stopień rozpuszczalności.

Jeśli weźmiemy pod uwagę powyższe szybkości rozpuszczania w zależności od zawartości MgCO3 w skale, a nie CaCO3 (rys. 5), to otrzymamy znacznie poprawniejszy rozkład ze stosunkowo wąską strefą rozpuszczania obejmującą zdecydowaną większość punktów. Cecha ta jest jeszcze wyraźniej widoczna na wykresie, gdzie stosunek molowy CaCO3 do MgCO3 jest wykreślony wzdłuż odciętej. Pozwala to na sformułowanie drugiego głównego wniosku z tych eksperymentów: na rozpuszczalność wapienia decydujący wpływ ma zawartość w nim MgCO3, co jest prawdziwe nawet przy niskich wartościach stosunku molowego.

Ryż. 9 pozwala również zobaczyć inną cechę, a mianowicie, że rozpuszczalność jest odwrotną funkcją wykładniczą, a nie liniową funkcją zawartości MgCO3. Innymi słowy, jeśli stężenie roztworu w kontakcie z wapieniem zawierającym około 1% MgCO3 osiągnęło 40 mg/l przy rozpuszczaniu przez 28 godzin, to przy zawartości MgCO3 od 2 do 5% rozpuszczalność spadła o połowę tej wartości ; wyższe stężenia MgCO3 nie powodują dalszego znacznego spadku rozpuszczalności.

Aby wykluczyć w powyższych eksperymentach wpływ na rozpuszczalność innych szeroko rozpowszechnionych składników chemicznych wapieni lub przynajmniej wyjaśnić ten wpływ, aby jednoznacznie określić wpływ na rozpuszczalność tylko węglanu magnezu, A. Gerstenhauer i D. Pfeffer (Gerstenhauer-Pfeffer, 1966) przeprowadził podobne eksperymenty dotyczące rozpuszczania różnych mieszanin chemicznie czystych proszków węglanów wapnia i magnezu. Godne uwagi wyniki tych eksperymentów zilustrowano na ryc. 10 i 11; na ryc. 10 obejmuje zakres wszystkich możliwych stężeń MgCO3, a na ryc. 11 pokazuje bardziej szczegółowo zakres od 0 do 10%: jest to ilość MgCO3 znajdująca się w większości wapieni występujących w przyrodzie.

Eksperymenty te pokazują z całą pewnością, że rozpuszczalność CaCO3, czyli prawie to samo wapienia, zauważalnie spada nawet przy minimalnej zawartości MgCO3, ale dalszy, bardziej znaczący wzrost zawartości MgCO3 powoduje nieproporcjonalnie mniejszy spadek w rozpuszczalności.

Porównanie bezwzględnych wartości rozpuszczalności pokazanych na ryc. 10 i 11, z tymi na ryc. 8 i 9 ujawniają interesujący wzór: rozpuszczalność naturalnych wapieni, zarówno czystych, jak i zawierających magnez, jest znacznie wyższa niż rozpuszczalność sproszkowanego węglanu wapnia czy mieszaniny chemicznie czystych proszków węglanów wapnia i magnezu. Ten nieco nieoczekiwany wniosek może wynikać z jednego z dwóch powodów: albo zanieczyszczenia niewęglanowe w naturalnym wapieniu przyczyniają się do rozpuszczalności, albo wyniki odzwierciedlają wpływ struktury krystalicznej i tekstury naturalnego wapienia.

Rozpuszczalność w wodzie w temperaturze pokojowej i atmosferycznym pCO2 - CaCO3 i MgCO3

O ile rozmawiamy o obiektywną ocenę zjawisk krasowych, jesteśmy bardzo zainteresowani rozwiązaniem tego problemu. Dlatego wykorzystaliśmy dane analityczne A. Gerstenhauera i D. Pfeffera podane w tabeli. 7, w celu obliczenia zawartości zanieczyszczeń niewęglanowych w 46 próbkach wapienia dodano je do odpowiedniej kolumny tabeli. 7, a następnie wykreślono zależność rozpuszczalności (powyżej 28 godzin) od zawartości zanieczyszczeń w postaci wykresu (rys. 12).

Znaczny rozrzut punktów na ryc. 12 wskazuje, że zależność rozpuszczalności od stężenia niewęglanów części składowe nie jest decydujący. Oczywiście każdą zmianę rozpuszczalności lub inne charakterystyczne zjawiska związane z procesem rozpuszczania, nie wynikające ze stosunku Ca:Mg, należy przypisać jedynemu możliwemu czynnikowi - wpływowi specyficznej tekstury i struktury krystalicznej skały.

Za tym, co zostało powiedziane, przemawia jeszcze jeden argument, przynajmniej jako przybliżone wyjaśnienie zjawiska. Próbki A. Gerstenhauera i D. Pfeffera nr 1, 34, 35 i 45 zawierają tylko CaCO3 i niewielką ilość MgCO3. Dlatego rozpuszczalność tych czterech próbek powinna całkowicie zależeć od stosunku Ca:Mg, jeśli nie bierze się pod uwagę różnic tekstury. Innymi słowy, krzywe zależności dla tych próbek powinny w tym przypadku pokrywać się z wykresem na rys. 11. Prawdziwa sytuacja jest pokazana dla porównania na ryc. 13 opracowane przez autorów tej książki.

Lokalizacja czterech punktów na ryc. 13 nie można w żaden sposób przypisać składowi chemicznemu skał, a możemy jedynie powtórzyć, że najprawdopodobniej specyfika rozpuszczalności wynika wyłącznie z wpływu litostruktury.

Skład wapienia

Skład chemiczny czystych wapieni jest zbliżony do kalcytu, gdzie CaO wynosi 56%, a CO 2 44%. Wapień w niektórych przypadkach zawiera zanieczyszczenia minerałów ilastych, dolomitów, kwarcu, rzadziej gips, piryt i pozostałości organiczne, które określają nazwę wapieni. Wapień dolomityzowany zawiera od 4 do 17% MgO, wapień margli - od 6 do 21% SiO 2 +R 2 O 3. Wapień jest piaszczysty i silifikowany z domieszkami kwarcu, opalu i chalcedonu. Zwyczajowo w nazwie wapieni odwzorowuje się dominującą obecność szczątków organogenicznych (bryozoan, algal) lub ich strukturę (krystaliczną, skrzepliwą, detrytusową) lub kształt cząstek skałotwórczych (oolitowe, zbrekcjowane).

Opis i rodzaje

Zgodnie ze strukturą wapienie są krystaliczne, organogeniczno-detrytalne, detrytalno-krystaliczne (struktura mieszana) i spiekane (trawertyn). Wśród wapieni krystalicznych wyróżnia się gruboziarnisty, drobnoziarnisty i kryptokrystaliczny (afanitowy) pod względem wielkości ziarna, a rekrystalizowany (marmurkowaty) i jamisty (trawertyn) blaskiem na przełomie. Wapień krystaliczny - masywny i gęsty, lekko porowaty; trawertyn - jamisty i bardzo porowaty. Wśród wapieni organogenno-detrytycznych, w zależności od składu i wielkości cząstek, wyróżnia się: wapień rafowy; wapień muszlowy (), składający się głównie z całych lub pokruszonych muszli, związanych węglanem, gliną lub innym naturalnym cementem; wapień detrytusowy złożony z fragmentów muszli i innych fragmentów organogenicznych spojonych cementem kalcytowym; wapień z alg. Biały (tzw. pismo) należy również do wapieni organogenno-klastycznych. Wapienie organogeniczno-detrytyczne charakteryzują się dużą, niską masą objętościową i są łatwe w obróbce (przetarciu i polerowaniu). Wapień detrytalno-krystaliczny składa się z wapieni węglanowych o różnych kształtach i rozmiarach (bryły, grudki i grudki kalcytu drobnoziarnistego), z włączeniem pojedynczych ziaren i fragmentów różnych skał i minerałów, soczewek krzemiennych. Czasami wapień składa się z ziaren oolitu, których rdzenie są reprezentowane przez fragmenty kwarcu i krzemienia. Charakteryzują się małymi porami o różnych kształtach, zmienną gęstością nasypową, niską wytrzymałością i wysoką nasiąkliwością. Wapień spiekany (trawertyn, tuf wapienny) składa się ze spiekanego kalcytu. Charakteryzuje się komórkowością, niską gęstością nasypową, łatwą obróbką i piłowaniem.

W zależności od makrotekstury i warunków występowania wśród wapieni wyróżnia się masywne, poziomo i skośnie warstwowe, grube i cienkie płyty, jamiste, szczelinowe, nierówne, grudkowate, rafowe, funky, stylolitowe, podwodne osuwisko itp. Organogeniczne (biogeniczne), wapienie chemogeniczne, klastyczne i mieszane. Wapienie organogeniczne (biogeniczne) to nagromadzenia pozostałości węglanowych lub całych form szkieletowych organizmów morskich, rzadziej słodkowodnych, z niewielką domieszką głównie cementu węglanowego. Wapienie chemogeniczne powstają w wyniku wytrącania się wapna, a następnie rekrystalizacji masy węglanowej osadów, głównie z wody morskiej (wapień krystaliczny) lub inkrustacji ze zmineralizowanych (trawertyn). Wapienie klastyczne powstają w wyniku fragmentacji, wypłukiwania i redepozycji kątowo zaokrąglonych fragmentów węglanowych i innych skał oraz szczątków szkieletowych, głównie w basenach morskich i na wybrzeżach. Wapienie o mieszanym pochodzeniu to zespół osadów powstałych w wyniku sukcesywnej lub równoległej superpozycji różnych procesów sedymentacji węglanów.

Kolor wapieni jest przeważnie biały, jasnoszary, żółtawy; obecność zanieczyszczeń organicznych, żelazistych, manganowych i innych powoduje kolor ciemnoszary, czarny, brązowy, czerwonawy i zielonkawy.

Wapień to jedna z najbardziej rozpowszechnionych skał osadowych; komponuje różne formy terenu Ziemi. Osady wapienne znajdują się wśród osadów wszystkich systemów geologicznych - od prekambru do czwartorzędu; najintensywniejsze formowanie wapieni wystąpiło w sylurze, karbonie, jurze i kredzie górnej; stanowią 19-22% całkowitej masy skał osadowych. Miąższość warstw wapiennych jest niezwykle zmienna: od kilku centymetrów (w osobnych warstwach osadów) do 5000 m.

Właściwości wapienia

Właściwości fizyczne i mechaniczne wapieni są niezwykle niejednorodne, ale bezpośrednio zależą od ich struktury i tekstury. Gęstość wapieni wynosi 2700-2900 kg/m 3 i zmienia się w zależności od zawartości zanieczyszczeń dolomitem, kwarcem i innymi minerałami. Masa nasypowa wapieni waha się od 800 kg/m 3 (dla skał muszlowych i trawertynów) do 2800 kg/m 3 (dla wapieni krystalicznych). Wytrzymałość wapieni na ściskanie waha się od 0,4 MPa (dla skał muszlowych) do 300 MPa (dla wapienia krystalicznego i afanitowego). Gdy są mokre, wytrzymałość wapieni często spada. Większość złóż charakteryzuje się obecnością wapienia o niejednorodnej wytrzymałości. Straty na zużycie, ścieranie i podatność na kruszenie rosną z reguły wraz ze spadkiem masy objętościowej wapieni. Mrozoodporność dla wapieni krystalicznych sięga 300-400 cykli, ale zmienia się dramatycznie dla wapieni o innej strukturze i zależy od kształtu i połączenia porów i pęknięć w nim. Urabialność wapieni jest bezpośrednio związana z ich strukturą i teksturą. Skały muszlowe i porowate wapienie są łatwo piłowane i ociosywane; wapienie krystaliczne są dobrze wypolerowane.

Zastosowanie wapienia

Wapień ma uniwersalne zastosowanie w przemyśle, rolnictwo i budownictwo. W metalurgii wapień służy jako topnik. W produkcji wapna i cementu głównym składnikiem jest wapień. Wapień wykorzystywany jest w przemyśle chemicznym i spożywczym: jako materiał pomocniczy w produkcji sody, węglika wapnia, nawozów mineralnych, szkła, cukru, papieru. Znajduje zastosowanie w oczyszczaniu produktów naftowych, suchej destylacji węgla, przy produkcji farb, szpachli, gumy, tworzyw sztucznych, mydeł, leków, wełny mineralnej, do czyszczenia tkanin i skór, wapnowania zabrudzeń.

Wapień to najważniejszy materiał budowlany, z którego wykonuje się okładziny

Niniejsze wytyczne określają metody określania składu chemicznego wapieni topnikowych.

Metody podane w niniejszym dokumencie są stosowane u producenta przy wysyłce oraz u konsumenta przy odbiorze produktu.

1. WYMAGANIA OGÓLNE

1.1. Wszystkie odczynniki muszą być co najmniej czystości analitycznej. Woda destylowana do przygotowania roztworu odczynnika i analizy - zgodnie z GOST 6709-72 i dejonizowana.

1.2. Oznaczanie udziału masowego pierwiastków odbywa się w dwóch równoległych porcjach, ważonych z błędem losowym 0,0002 g.

1.3. Wartość błędu całkowitego średniego wyniku analizy kontroluje się co najmniej raz na zmianę, przeprowadzając jednocześnie z analizą próbki iw tych samych warunkach analizę próbki wzorcowej. Do kontroli wybiera się standardową próbkę za pomocą skład chemiczny, odpowiadające wymaganiom niniejszego dokumentu dotyczącym metodologii wyznaczania ułamka masowego pierwiastków. Średni wynik analizy próbki wzorcowej nie powinien różnić się od wartości ułamka masowego oznaczanego pierwiastka o więcej niż połowę wartości dopuszczalnej rozbieżności dla odpowiedniego przedziału ułamka masowego pierwiastka. W przeciwnym razie oznaczanie udziału masowego pierwiastka analizowanej próbki w próbce standardowej jest powtarzane. Wyniki ponownej analizy uważa się za ostateczne.

1.4. Do końcowego wyniku analizy przyjmuje się średnią arytmetyczną wyników dwóch równoległych pomiarów, z zastrzeżeniem, że rozbieżność wyników pomiarów równoległych nie powinna przekraczać dopuszczalnych rozbieżności na poziomie ufności 0,95 podanym w tabeli. .

Tabela 1

	Udział masowy pierwiastka, %	Dopuszczalne rozbieżności, abs. %
tlenek wapnia	od 40,0 do 50,0
	św. 50,0 « 60,0
tlenek magnezu
	św. 2.0" 5.0
Nierozpuszczalna pozostałość
	św. 0,5 « 1,0
	od 0,005 do 0,01
	św. 0,01 « 0,02
	od 0,015 « 0,03
	św. 0,03 «0,05
		Roztwór o ułamku objętościowym kwasu solnego 0,5; 0,06 - według GOST 3118-77. Prostokątne łódki porcelanowe - zgodnie z GOST 9147-80 K, niskie tygle porcelanowe - zgodnie z GOST 9147-80 E. Bezpopiołowe filtry typu „biała taśma”, bibuła filtracyjna o znanej zawartości popiołu lub filtry o średniej gęstości. 2.2.3. Algorytm działania przygotowania rozwiązań do analizy Roztwór o udziale objętościowym kwasu solnego 0,5 przygotowuje się w następujący sposób: jedną objętość roztworu kwasu solnego o stężeniu masowym 1,19 g/cm3 miesza się z taką samą objętością wody i dokładnie wstrząsa. Roztwór o ułamku objętościowym kwasu chlorowodorowego 0,05 przygotowuje się w następujący sposób: pięć części objętościowych roztworu kwasu chlorowodorowego o stężeniu masowym 1,19 g/cm3 miesza się z 95 takimi samymi objętościami wody i miesza. 2.2.4. Algorytm pomiaru Powietrznie suchą próbkę o wadze 1 g umieszcza się w 100 cm3 stożkowej kolbie wstępnie zwilżonej wodą. Ostrożnie wlać 15 cm3 roztworu o ułamku objętościowym kwasu solnego 0,5, podgrzać do wrzenia i gotować przez 3 minuty. Osad przemywa się przez filtrację przez bezpopiołowy filtr z białą wstęgą lub bibułę filtracyjną. Ścianki kolby przemywa się dwukrotnie gorącym roztworem o ułamku objętościowym kwasu solnego 0,06, przeciera się kawałkiem filtra, a osad przemywa się pięciokrotnie gorącą wodą. Filtr z nierozpuszczalną pozostałością umieszcza się w odważonej porcelanowej łódce lub tyglu, spopiela i przekłuwa w temperaturze 900 °C na 20 minut. Ochłodzony osad waży się. 2.2.5. Przetwarzanie wyników analizy Udział masowy nierozpuszczalnej pozostałości (X) w procentach oblicza się według wzoru gdzie m jest znalezioną masą nierozpuszczalnej pozostałości, g; M1 to masa osadu z doświadczenia kontrolnego, g; M - masa próbki, g. 2.3. Oznaczanie ułamka masowego tlenku wapnia 2.3.1. Metoda pomiaru Metoda opiera się na oznaczeniu tlenku wapnia metodą złożonego miareczkowania metrycznego kwasowym wskaźnikiem chromowo-granatowym o pH 12. Wpływ żelaza żelazowego i glinu eliminuje się za pomocą mieszaniny maskującej lub trietyloaminy, wiążąc je w kompleks fluorkowy. Dozwolone jest stosowanie wskaźników fluoreksonu i mureksydu. 2.3.2. Przyrządy pomiarowe, urządzenia pomocnicze, odczynniki GOST 1770-74 E. GOST 25336-82 E. GOST 3760-79. Roztwór o ułamku objętościowym kwasu solnego 0,33 - według GOST 3118-77. Roztwór wodorotlenku potasu o stężeniu masowym 20 g/cm3. Sól disodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego (trilon B), stężenie molowe równoważnika trilonu B wynosi 0,025 mol / dm3 - zgodnie z GOST 10652-73. Cynk granulowany. Trietanoloamina - zgodnie z TU 6-09-2448-86. Papier Kongo. Dozwolone jest używanie importowanych odczynników i przyborów. 2.3.3. Algorytm działania przygotowania rozwiązań do analizy Roztwór o stężeniu molowym soli cynku, równy dokładnie 0,05 mol/dm3, przygotowuje się w następujący sposób: 1,6345 g metalicznego cynku odważa się z błędem losowym ± 0,0002 g, umieszcza w porcelanowym kubku i rozpuszcza przez ogrzewanie w kąpiel wodna w mieszaninie 100 cm3 wody i 15 cm3 kwasu azotowego, przykrycie kubka szkłem. Następnie szkło dokładnie spłukuje się wodą, zbiera do tego samego kubka i roztwór odparowuje do 3-4 cm3. Pozostałość z kubka przelewa się ilościowo poprzez mycie ścianek kubka wodą do kolby miarowej o pojemności 1 dm3 i dopasowuje objętość wodą do kreski. Rozwiązanie jest dobre przez miesiąc. Stężenie molowe równoważnika Trilon B równe 0,025 mol/dm3 przygotowano w następujący sposób: 9,31 g Trilon B rozpuszcza się w wodzie i objętość doprowadza się do 1 dm3 wodą. Roztwór jest przechowywany w polietylenowych lub szklanych, woskowanych od wewnątrz naczyniach. Roztwór buforowy pH 9,5...10 przygotowuje się w następujący sposób: 70 g chlorku amonu rozpuszcza się w 1000 cm3 wodnego amoniaku, roztwór 1:1. Mieszaninę maskującą przygotowuje się w następujący sposób: 15 g fluorku sodu rozpuszcza się ogrzewając w 1 dm3 wody i dodaje 20 cm3 trietanoloaminy. Wskaźniki przygotowuje się w następujący sposób: 0,250 g indykatora rozciera się w moździerzu z 25 g chlorku sodu lub 1 g indykatora rozpuszcza się w 10 cm3 roztworu buforowego o pH 9,5...10 i dopasowuje objętość do 100 cm3 z wodą destylowaną. Stężenie molowe równoważnika Trilon B, równe 0,5 mol/dm3, określa się z roztworu soli cynku w następujący sposób: do 25 cm3 soli cynku o stężeniu molowym równoważnika 0,05 mol/dm3 dodać 5 cm3 roztworu buforowego, około 0,1 g czarnego wskaźnika T i 70 cm3 wody. Roztwór miesza się i miareczkuje roztworem Trilon B, aż fioletowo-czerwony kolor zmieni się na niebieski. Stężenie molowe ekwiwalentu Trilon B, równe 0,05 mol/dm3, oblicza się ze wzoru gdzie Y to objętość Trilonu B o równoważniku stężenia molowego 0,005 mol/dm3, użytego do miareczkowania, cm3. Stężenie masowe Trilon B (T) w przeliczeniu na tlenek wapnia w g/cm3 oblicza się ze wzoru gdzie N jest stężeniem molowym odpowiednika; 28,04 - gramowy ekwiwalent tlenku wapnia. Oprócz tej metody dozwolone jest ustawienie stężenia masowego Trilon B zgodnie ze standardową próbką. 2.3.4. Algorytm pomiaru Odważoną porcję powietrznie suchej próbki 0,5 g rozpuszcza się w 30 cm3 roztworu we frakcji objętościowej 0,33 kwasu solnego w kolbie stożkowej o pojemności 250 cm3 po podgrzaniu i gotowaniu przez 3 minuty. Roztwór przenosi się do kolby miarowej o pojemności 250 cm3, objętość dodaje się wodą do kreski i dokładnie miesza. W celu określenia udziału masowego tlenku wapnia 50 cm3 przygotowanego roztworu pobiera się do kolby stożkowej o pojemności 500 cm3, rozcieńczonej wodą do 200 cm3, 5 cm3 mieszaniny maskującej lub 5...7 kropli trietanoloaminy dodaje się (15...20) cm3 roztworu Trilon B, zobojętnia roztworem wodorotlenku potasu o stężeniu masowym 20 g/cm3 na papierku wskaźnikowym Kongo, daje nadmiar około 10 cm3 zasady (pH 12-13); 0,10 - 0,15 g lub 4 - 6 kropli ciemnoniebieskiego kwaśnego chromowego wskaźnika i kontynuuj dodawanie Trilon B, aż kolor zmieni się z malinowego na fioletowy. Miareczkowanie można przeprowadzać nie tylko, ale również różnego rodzaju titratorami w odpowiednich naczyniach. 2.3.5. Przetwarzanie wyników Udział masowy tlenku wapnia (X) w procentach otrzymuje się ze wzoru gdzie Y to objętość Trilonu B użytego do miareczkowania, cm3; T jest stężeniem masowym Trilonu B w przeliczeniu na tlenek wapnia, g/cm3; M - porcja próbki zawarta w porcji roztworu, g. 2.4. Oznaczanie udziału masowego tlenku magnezu 2.4.1. Metoda pomiaru Metoda opiera się na tetrametrycznym oznaczaniu jonów magnezu po wytrąceniu wapnia w postaci szczawianu. 2.4.2. Przyrządy pomiarowe, urządzenia pomocnicze, odczynniki Wagi analityczne z odważnikami. Szklane szklanki i kolby laboratoryjne - zgodnie z GOST 25336-82 E. Wyroby mierzone szkło laboratoryjne. Cylindry, zlewki, kolby - zgodnie z GOST 1770-74 E. Przyrządy pomiarowe do szkła laboratoryjnego. Pipety, biurety - zgodnie z GOST 20292-74E. Roztwór o ułamku objętościowym kwasu solnego 0,5 - zgodnie z GOST 3118-77. Siarczan magnezu - zgodnie z TU 6-09-2540-87. Roztwór szczawianu amonu o ułamku masowym 4% - według GOST 5712-78. Roztwór amoniaku o stężeniu masowym 25 g / cm3 - zgodnie z GOST 3760-79. Wskaźnik pomarańczy metylowej - zgodnie z TU 6-09-5171-84. Wskaźnik eriochromowy czarny T - wg TU 6-09-1760-72. Wskaźnik kwasowo-chromowy ciemnoniebieski - zgodnie z TU 6-09-3870-84. Bezpopiołowe filtry z „białej taśmy” lub bibuła filtracyjna o znanej zawartości popiołu. Dozwolone jest używanie importowanych odczynników i przyborów. 2.4.3. Algorytm działania przygotowania rozwiązań do analizy Roztwór buforowy amoniaku o pH 9,5 wytwarza się w następujący sposób: 70 g chlorku amonu rozpuszcza się w 1000 cm3 wodnego amoniaku, roztwór 1:1. Stężenie molowe równoważnika siarczanu magnezu, równe dokładnie 0,1 mol/dm3, sporządza się w następujący sposób: zawartość jednej ampułki siarczanu magnezu fixanalu przenosi się ilościowo do kolby miarowej o pojemności 1 dm3 i uzupełnia do kreski woda. Stężenie molowe równoważnika Trilon B równe 0,025 mol/dm3 przygotowuje się w następujący sposób: 9,31 g Trilon B rozpuszcza się w wodzie i doprowadza do 1 dm3. Wskaźniki przygotowuje się w następujący sposób: 0,250 g indykatora rozciera się w moździerzu z 25 g chlorku sodu lub 1 g indykatora rozpuszcza się w 10 cm3 roztworu buforowego o pH 9,5-10 i doprowadza do objętości 100 cm3 z wodą destylowaną. Stężenie molowe równoważnika Trilon B, równe 0,5 mol/dm3, oznacza się z roztworu soli cynku w następujący sposób: 5 cm3 roztworu buforowego, około 0,1 g indykatora czerni eriochromowej T i 70 cm3 wody. Roztwór miesza się i miareczkuje roztworem Trilon B, aż fioletowo-czerwony kolor zmieni się na niebieski. Stężenie molowe ekwiwalentu Trilon B, równe 0,05 mol/dm3, oblicza się ze wzoru gdzie Y to objętość Trilonu B o równoważniku stężenia molowego 0,005 mol/dm3, użytego do miareczkowania, cm3. Stężenie masowe Trilon B (T) w przeliczeniu na tlenek magnezu w g/cm3 oblicza się ze wzoru gdzie N jest stężeniem molowym odpowiednika; 20,16 - gramowy ekwiwalent tlenku magnezu. Dozwolone jest również ustawienie stężenia masowego Trilon B według standardowej próbki i żywic syntetycznych standardowych próbek. 2.4.4. Algorytm pomiaru Porcję powietrznie suchej próbki 0,5 g rozpuszcza się w 20 cm3 roztworu o udziale objętościowym kwasu solnego 0,5 w kolbie stożkowej o pojemności 250 cm3 po podgrzaniu i gotowaniu przez 3 minuty. 50 cm3 gorącej wody, do roztworu dodaje się 20 cm3 roztworu szczawianu amonu o stężeniu masowym 4 g/cm3, pozostawia do wrzenia, wprowadza się 1–2 krople wskaźnika oranżu metylowego i zobojętnia roztworem amoniaku z ułamek masowy 0,5. Osad jest filtrowany przez filtr o średniej gęstości, ścianki kolby i filtr z osadem są myte zimna woda. Zebrać filtrat i wodę do mycia w kolbie miarowej o pojemności 250 cm3, uzupełnić wodą do kreski i dokładnie wymieszać. Przenieść 50 cm3 filtratu do kolby stożkowej o pojemności 250 cm3, dodać 50 cm3 wody, 5 cm3 roztworu buforowego amoniaku, 0,1-0,2 g mieszaniny wskaźnikowej kwaśnego ciemnoniebieskiego chromu lub 4-5 kropli roztworu wskaźnika i miareczkować z roztworem Trilon B do przejścia koloru od różowego do fioletowego. 2.4.6. Przetwarzanie wyników Udział pieniężny tlenku magnezu (X) jako procent oblicza się według wzoru gdzie Y to objętość Trilonu B użytego do miareczkowania, cm3; T - stężenie masowe trilonu B na tlenku magnezu, g/cm3; M - porcja próbki zawarta w porcji roztworu, g. 2.5. Oznaczanie udziału masowego siarki - zgodnie z GOST 23581.20-81 lub metodami przedsiębiorstw górniczych strumieni zatwierdzonych przez ISO TsNIICHM. 2.6. Oznaczanie udziału masowego fosforu 2.6.1. Metoda pomiaru Metoda opiera się na tworzeniu związku kompleksowego fosforowo-anadowo-molibdenowego w obecności kwasu i fotometrii barwnego roztworu. 2.6.2. Przyrządy pomiarowe, urządzenia pomocnicze, odczynniki Wagi analityczne z odważnikami Zlewki i kolby szklane laboratoryjne - zgodnie z GOST 25366-82 E. Wyroby mierzone szkło laboratoryjne. Cylindry, zlewki, kolby - zgodnie z GOST 1770-74 E. Przyrządy pomiarowe do szkła laboratoryjnego. Pipety, biurety - zgodnie z GOST 20292-74E. Roztwór o ułamku objętościowym kwasu azotowego 0,33 - zgodnie z GOST 4461-77. Monopodstawiony fosforan potasu - zgodnie z GOST 4198-75. Molibdenian amonu - zgodnie z GOST 3765-78. Wanadan amonu - zgodnie z GOST 9336-75. Dozwolone jest używanie importowanych odczynników i przyborów. 2.6.3. Algorytm działania przygotowania rozwiązań do analizy Roztwór molibdenianu amonowo-wanadowego przygotowuje się w następujący sposób: 10 g molibdenianu amonowego rozpuszcza się w 100 cm3 gorącej wody, następnie dodaje się 2 cm3 kwasu azotowego i filtruje w przypadku wytrącenia osadu. Oddzielnie 0,3 g wanadanu amonu rozpuszcza się w 50 cm3 wody o temperaturze 50 - 60°C, chłodzi i dodaje 50 cm3 roztworu o ułamku objętościowym kwasu azotowego 0,33. Przygotowany roztwór molibdenianu amonu wlewa się mieszając do roztworu wanadanu amonu, następnie dodaje 16 cm3 kwasu azotowego i miesza. Roztwór jest przechowywany w zamkniętej butelce w ciemnym miejscu. Wzorcowy roztwór fosforu sporządza się w następujący sposób: 0,1917 g dwukrotnie rekrystalizowanego jednozasadowego fosforanu potasu rozpuszcza się w niewielkiej ilości wody w kolbie miarowej o pojemności 1 dm3, uzupełnia wodą do kreski i miesza. 1 cm3 roztworu wzorcowego odpowiada 0,1 mg pięciotlenku fosforu. Roztwór z doświadczenia kontrolnego sporządza się w następujący sposób: 15 cm3 kwasu azotowego ogrzanego do 60 - 80 °C umieszcza się w kolbie miarowej o pojemności 100 cm3, następnie dodaje się 10 cm3 roztworu molibdenianu amonowo-wanadowego, wieńcem do kreski z wodą i wymieszać. 2.6.4. Algorytm pomiaru Odważoną porcję powietrznie suchej próbki (1,0 g) zwilża się wodą i umieszcza w szklance o pojemności 100 cm3, dodaje się 5 cm3 wody królewskiej i odparowuje do sucha. Pozostałość zwilża się 3 cm3 kwasu solnego i odparowuje do sucha. Dodaje się 5 cm3 kwasu azotowego i odparowuje do konsystencji syropu, w którym ciecz pokryta jest filmem. Objętość roztworu nie powinna przekraczać 1 - 1,5 cm3. Jeżeli pod koniec parowania nadal wydzielają się brązowe tlenki azotu, co wskazuje na obecność związki organiczne, następnie ponownie dodaje się 5 cm3 kwasu azotowego i ponownie odparowuje do konsystencji syropu. Do odparowanego roztworu wlewa się 15 cm3 roztworu ogrzanego do 60 - 80 °C o udziale objętościowym kwasu azotowego 0,33, ogrzewanego przez kilka minut, przefiltrowanego przez filtr „biały wstęgowy” lub filtr o średniej gęstości do kolby miarowej o pojemności 100 cm3. Osad na filtrze przemywa się 2-3 razy zimną wodą. Do odczynnika w kolbie dodać 10 cm3 roztworu kwasu molibdenianu amonowo-wanadowego, rozcieńczyć wodą do kreski i wymieszać. Gęstość optyczną roztworu mierzy się na fotochromatografie przy 413 nm, stosując filtr świetlny nr 3 o zakresie transmisji 400 - 500 nm oraz kuwetę o grubości warstwy kolorymetrycznej 50 nm względem roztworu niezawierającego standardowy roztwór fosforu. Aby skonstruować wykres kalibracyjny, 0, 1, 2, 3, 4 i 5 cm3 wzorcowego roztworu fosforu umieszcza się w serii kolb miarowych o pojemności 100 cm3, co odpowiada 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 i 0,5 mg tlenku fosforu. Do każdej kolby wlewa się 5 cm3 kwasu azotowego i 8 cm3 kwasu molibdenianu amonowo-wanadowego, dopełnia wodą do kreski i miesza. Po 3 - 4 min. zmierzyć gęstość optyczną roztworu. Jako roztwór odniesienia stosuje się roztwór z doświadczenia kontrolnego, przygotowany równocześnie z roztworem analizowanym. Zgodnie z wartością gęstości optycznej analizowanego roztworu, udział masowy pięciotlenku fosforu wyznacza się zgodnie z krzywą kalibracyjną. 2.6.5. Przetwarzanie wyników Udział masowy fosforu w przeliczeniu na pięciotlenek (X) w procentach oblicza się według wzoru gdzie M1 jest masą pięciotlenku fosforu znalezioną na krzywej kalibracyjnej, mg; M - masa próbki, g; V1 to objętość porcji analizowanego roztworu, cm3; Y to objętość całego analizowanego roztworu, cm3. Udział masowy fosforu (X1) określa wzór gdzie 2,29 jest współczynnikiem konwersji pięciotlenku fosforu na fosfor. 2.7. Dopuszcza się przeprowadzenie analizy chemicznej wapieni topnikowych według innych metod i procedur certyfikowanych przez ISO TsNIIChM, które gwarantują nie mniejszą dokładność niż ta RD. W przypadku braku porozumienia w ocenie jakości wapienia topnikowego analizę przeprowadza się zgodnie z RD 14-16-3-90. 2.8. Oznaczanie zgodności wapienia gatunku KDU-1 z wymaganiami technicznymi NTD dla stabilności zawartości tlenku magnezu (MgO). 2.8.1. Ta definicja produkowane metodą statystyczną dla każdej partii wapienia na podstawie wyników analizy chemicznej. 2.8.2. Główne cechy statystyczne ułamka masowego tlenku magnezu w partii wapienia to: xi - ułamek masowy tlenku magnezu w i-ta próbka pobrana z partii kamienia wapiennego ( i = 1, 2, ..., n), %; Średnia arytmetyczna ułamka masowego tlenku magnezu w partii kamienia wapiennego, % σ - odchylenie standardowe próbek od wartości średniej w partii wapienia, % 2.8.3. Partia wapienia spełnia wymagania techniczne NTD dla udziału masowego tlenku magnezu w przypadku, gdy wszystkie próbki (X1, X2, ..., Xn) mieszczą się w standardowym przedziale 7 - 12%, a rzeczywista odchylenie standardowe (σf) nie przekracza maksymalnego dopuszczalnego odchylenia standardowego (σm), podanego w tabeli. . 2.8.4. Jeżeli rzeczywiste odchylenie standardowe (σf) jest większe niż maksymalne dopuszczalne odchylenie (σm), to wapień tej partii jest nieuśrednionym wapieniem dolomitowym. 2.8.5. Spadek zakresu wahań udziału masowego tlenku magnezu w partii kamienia wapiennego określa się w przypadku, gdy rzeczywiste odchylenie standardowe (σf) jest mniejsze od odchylenia standardowego równego ± 0,5% (σm = 0,5%) . Zakładając, że wyniki są gwarantowane z prawdopodobieństwem 0,95, zmniejszenie zakresu wahań udziału masowego tlenku magnezu w partii wapienia (D) w stosunku do obliczonej normy (±1,0%) jest równe Tabela 2 Liczba próbek pobranych z partii kamienia wapiennego (n) Maksymalne dopuszczalne odchylenie (σm), % Oddział górniczy Ogólnounijnego Instytutu Materiałów Ogniotrwałych (GF VIO) Dyrektor Yu.I. Bereżnoj Kierownik laboratorium IV. Andryuszczenko Lider tematu, badacz T.A. Budka Donniychermet Kierownik laboratorium AI Ryabenko Zgoda Koncern „Metalurgprom” Ministerstwa Hutnictwa ZSRR Wiceprezes V.T. Półprojekty Pismo z dnia 12.03.90 nr 01-4-90 Koncern „Rudprom” Ministerstwa Hutnictwa ZSRR Zastępca Głównego Inżyniera W.G. Evsin Pismo z dnia 12.03.90 nr 06-3/31 Departament Przemysłu Ferroplastu Ministerstwa Hutnictwa ZSRR Zastępca szefa V.A. Matwienko Pismo z dnia 12.03.90 nr 04-65/7 Departament Górniczy Ministerstwa Hutnictwa ZSRR Zastępca szefa W I. Kolesnikow Pismo z dnia 12.03.90 nr 41-31-06 ZWÓJ dokumenty, o których mowa w treści RD 14-16-3-90
	Rudy żelaza, koncentraty, aglomeraty i granulki. Metody oznaczania siarki
TU 6-09-3870-84	Wskaźnik chromowy ciemnoniebieski (ciemnoniebieski kwasowo-chromowy), wskaźnik; Sól disodowa kwasu 2-(5-chloro-2-hydroksyfenylo)-AEO-1,8-dioksynaftaleno-3,6-disulfonowego) czysta do analizy
Pt 6-09-2448-86	NITYLOtrietanol
Pt 6-09-2540-87	Miana wzorcowe (kanały stałe, normadozy)
TU 6-09-5171-84	Wskaźnik oranżu metylowego (sól sodowa kwasunowego) czysty do analizy

MIEJSKA INSTYTUCJA EDUKACYJNA ŚREDNIA SZKOŁA EDUKACYJNA z im. PAŹDZIERNIK

OKRĘG STERLITAMAK REPUBLIKI BASHKORTOSTAN

Sekcja: Świat Chemii

Kategoria: Świat wokół nas

Wykonywane:Zaidullina Alsu, uczennica 7 klasy gimnazjum MOBU z im. październik

Opiekun naukowy: Iskhakova R.U., nauczycielka chemii, liceum MOBU s. październik

2015

Wstęp

przestudiować literaturę na ten temat;

badać właściwości fizyczne wapienia;

badać właściwości chemiczne wapienia;

samodzielnie zdobądź wapień;

Podsumowując.

STUDIUM LITERATURY. Co to jest wapień?

Wapień -skały osadowe pochodzenia organicznego, składające się głównie z węglanu wapnia ( CaCO3 ) w postaci kryształów kalcytu o różnej wielkości.

Wapień, składający się głównie z muszli zwierząt morskich i ich fragmentów, nazywany jest skałą muszlową. Ponadto występują wapienie numulitowe, mszywiopodobne i marmuropodobne – masowo warstwowe i cienkowarstwowe.

Zgodnie ze strukturą wapienie są krystaliczne, organogeniczno-detrytalne, detrytalno-krystaliczne (struktura mieszana) i spiekane (trawertyn). Wśród wapieni krystalicznych wyróżniają się gruboziarnisty, drobnokrystaliczny i kryptokrystaliczny (afanit), rekrystalizowany (marmurkowaty) i jamisty (trawertyn) blaskiem na przełomie. Wapień krystaliczny - masywny i gęsty, lekko porowaty; trawertyn - jamisty i bardzo porowaty.

Wśród wapieni organogenno-detrytycznych, w zależności od składu i wielkości cząstek, wyróżnia się: wapień rafowy; wapień muszlowy (skała muszlowa), składający się głównie z całych lub pokruszonych muszli, związanych węglanem, gliną lub innym naturalnym cementem; wapień detrytusowy złożony z fragmentów muszli i innych fragmentów organogenicznych spojonych cementem kalcytowym; wapień z alg. Kreda biała (tzw. pisemna) należy również do wapieni organogenno-detrytycznych.

Wapienie organogeniczno-klastyczne charakteryzują się dużą porowatością i masą oraz są łatwe w obróbce (przetarciu i polerowaniu). Wapień detrytalno-krystaliczny składa się z detrytu węglanowego o różnych kształtach i rozmiarach (bryły, grudki i grudki kalcytu drobnoziarnistego), z włączeniem pojedynczych ziaren i fragmentów różnych skał i minerałów, soczewek krzemiennych. Czasami wapień składa się z ziaren oolitu, których rdzenie są reprezentowane przez fragmenty kwarcu i krzemienia. Charakteryzują się małymi porami o różnych kształtach, zmienną gęstością nasypową, niską wytrzymałością i wysoką nasiąkliwością. Wapień spiekany (trawertyn, tuf wapienny) składa się ze spiekanego kalcytu. Charakteryzuje się komórkowością, niską gęstością nasypową, łatwą obróbką i piłowaniem.

Wapień ma uniwersalne zastosowanie w przemyśle, rolnictwie i budownictwie:

W metalurgii wapień służy jako topnik.

W produkcji wapna i cementu głównym składnikiem jest wapień.

Wapień wykorzystywany jest w przemyśle chemicznym i spożywczym: jako materiał pomocniczy w produkcji sody, węglika wapnia, nawozów mineralnych, szkła, cukru, papieru.

Znajduje zastosowanie w oczyszczaniu produktów naftowych, suchej destylacji węgla, przy produkcji farb, szpachli, gumy, tworzyw sztucznych, mydeł, leków, wełny mineralnej, do czyszczenia tkanin i skór, wapnowania zabrudzeń.

Wapień był używany jako materiał budowlany od czasów starożytnych; i na początku było to raczej „proste”: znaleźli jaskinię i zasiedlili ją, zgodnie z istniejącymi prośbami.

2. BADANIE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH.

(Załącznik 2).

Każdy minerał ma swoje własne cechy, właściwe tylko dla niego, rozważyłem następujące znaki:

Połysk

matowy

Twardość

przeciętny

Kolor

biało-szary

Gęstość

2000-2800kg / m 3

Przewodnictwo elektryczne

10~5 do 10~~4

Przewodność cieplna

0,470 m*K

Rozpuszczalność. (Załącznik 3)

Rozpuszczalność w wodzie

Wapień nie rozpuszcza się w wodzie

Rozpuszczalność w acetonie (rozpuszczalnik organiczny)

Wapień nie rozpuszcza się w acetonie

BADANIE WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNYCH

(Załącznik 4)

Doświadczenie numer 1. Oddziaływanie wapienia z kwasami (chlorowodorowym, octowym, azotowym).

Chemia i sprzęt:

Silne kwasy: HCl (sól), HNO 3 (azot).

Słaby CH 3 COOH (octowy).

Stojak z probówkami, lampą spirytusową, uchwytem.

Odczynnik

Obserwacje

Wyjście

HCI(Sól),

Reakcja jest gwałtowna

Dobrze współpracuje z kwasem solnym

HNO 3 (azot)

Na ściankach probówki pojawiły się kropelki wody i uwolnił się dwutlenek węgla.

Reakcja jest gwałtowna

Dobrze współdziała z kwasem azotowym. Lepiej z solą.

CH 3 COOH(ocet)

Na ściankach probówki pojawiły się kropelki wody i uwolnił się dwutlenek węgla.

Reakcja jest powolna, ale po podgrzaniu szybkość reakcji wzrosła.

Nie oddziałuje dobrze z kwasem octowym. Dlatego słaby kwas.

CaCO 3 +2HCl=CO 2  +H 2 O+CaCI 2

CaCO 3 +2CH 3 COOH=(CH 3 GRUCHAĆ) 2 Ca + H 2 O+ CO 2 

CaCO 3 + 2HNO 3 =Ca(NIE 3 ) 2 + CO 2 +H 2 O

Wniosek: wapień reaguje z kwasami, aby się uwolnić dwutlenek węgla i woda. Z mocnymi kwasami reakcja była gwałtowna, a przy słabym kwasie reakcja rozpoczęła się dopiero po podgrzaniu.

Doświadczenie numer 2. Oddziaływanie z zasadami (zasady rozpuszczalne w wodzie).

(Załącznik 4)

Chemia i sprzęt:

Wodorotlenek sodu - NaOH , stojak z probówkami, lampka spirytusowa, uchwyt.

Opis doświadczenia : Do probówki dodano pewną ilość wapienia i dodano wodorotlenek sodu. Nie było reakcji, po 15 minutach dodano kolejny odczynnik i ogrzano. Nie zaobserwowano żadnej reakcji.

Wniosek: Wapień nie reaguje z alkaliami.

Doświadczenie numer 3. Rozkład wapienia.

(Załącznik nr 5).

Chemia i sprzęt: wapień, statyw, rurka odpowietrzająca, kolba, latarka, lampa spirytusowa.

Opis doświadczenia : Wapień umieszczono w probówce i zamknięto rurką wylotową gazu, której koniec opuszczono do kolby. Rozpalili piec i zaczęli go rozgrzewać. Obecność dwutlenku węgla oznaczano za pomocą płonącej drzazgi.

Obserwacje: Wapień się rozkłada. Kolor zmienił się na biały. Na ściankach probówki pojawiły się kropelki wody i uwolnił się dwutlenek węgla.

CaCO3 CaO+CO2

Wyjście: Po podgrzaniu wapień rozkłada się, tworząc tlenek wapnia i wodę.

Doświadczenie numer 4. Zdobywanie wapienia w domu.

Aby ukończyć doświadczenie, będziesz potrzebować:

plastikowe wiaderko

plastikowe kubki

suchy tynk

mieszanka gipsowa

Czas na eksperyment: 15 minut na przygotowanie się do doświadczenia i 5 dni na zdobycie wapienia.

Aby zdobyć wapień:

1. 1. 1. Wlej powstałą mieszaninę do plastikowych kubków.

         Filiżanki postawiłam w ciepłym miejscu. Pozostawiony sam na 5 dni.

         Piątego dnia powstały wapień usunięto.

Notatka:

Muszle mogą mieć dowolny rozmiar, ale używaj mniejszych muszli, aby uzyskać najlepszą jakość wapienia.

Obserwacja: Czy powstały wapień wygląda naturalnie?

Wynik:

Wapień to jeden z rodzajów skał osadowych. Kiedy mikroskopijne zwierzęta morskie umierają, spadają na dno oceanu, gdzie są zbierane przez pąkle. W ten sposób muszle z czasem zbierają te cząstki i powstaje wapień..

Cel: określić aktywność wapna, szybkość i temperaturę gaszenia.

Podstawowe koncepcje

Wapno budowlane powietrzne to produkt uzyskiwany przez prażenie skał wapniowo-magnezowych w celu jak najpełniejszego uwolnienia dwutlenku węgla. Wapno stosuje się w mieszankach z różnymi dodatkami w celu uzyskania różnych spoiw: wapienno-kwarcowych, wapienno-żużlowych, wapienno-gliniastych itp. Służy do wytwarzania cegieł silikatowych, bloczków silikatowych, zbrojonych wielkogabarytowych elementów silikatowych i różnych innych wyrobów budowlanych.

Głównym procesem w produkcji wapna powietrznego jest prażenie, w którym wapień jest dekarbonizowany i przekształcany w wapno w następującej reakcji:

CaCO 3 + 178,58 kJ →CaO + WSPÓŁ 2

W warunkach laboratoryjnych dysocjacja węglanu wapnia przebiega w temperaturze około 900°C, podczas produkcji temperatura wypalania wynosi 1000-1200 °C.

Wapno niegaszone jest grudkowate i mielone. Uzyskuje się go w postaci kawałków koloru jasnożółtego lub szarego. Intensywnie wiąże wilgoć, dlatego zaleca się przechowywać ją w stanie hermetycznie zapakowanym. Jeżeli surowiec zawiera więcej niż 6% zanieczyszczeń gliniastych, to produkt prażenia wykazuje właściwości hydrauliczne i nazywany jest wapnem hydraulicznym.

Jakość powstałego wapna ocenia się na podstawie aktywności, która pokazuje całkowitą zawartość wolnych tlenków wapnia i magnezu znajdujących się w stanie aktywnym. Oprócz nich wapno może zawierać tlenki MgO i CaO w stanie nieaktywnym; są to nierozłożone wtrącenia węglanowe i gruboziarniste (wypalenie).

W zależności od zawartości aktywnego CaO i MgO wapno produkowane jest w trzech gatunkach (tab. 9.1).

Tabela 9.1

Klasyfikacja wapna według gatunku

Wapno powietrzne można stosować w postaci gaszonej.

Wapno gaszone występuje w postaci puchu, ciasta lub mleka. Zawartość wilgoci w puchu nie przekracza 5%, w badaniu jest mniejsza niż 45%. Proces hartowania przebiega według następującego schematu:

CaO + h 2 O ↔ Ca(Oh) 2 +65,1 kJ

towarzyszy temu wydzielanie się ciepła, które powoduje wzrost temperatury, który może spowodować zapalenie się drewna. Hydratacja tlenku wapnia jest reakcją odwracalną, jej kierunek zależy od temperatury i ciśnienia pary wodnej w środowisku. Elastyczność dysocjacji Ca(OH) 2 na CaO i H 2 O osiąga ciśnienie atmosferyczne w 547 ° C, w wyższej temperaturze wodorotlenek wapnia może częściowo się rozkładać. Aby proces przebiegał we właściwym kierunku, należy dążyć do zwiększenia elastyczności pary wodnej nad Ca (OH) 2 i nie dopuszczać do zbyt wysokiej temperatury. Jednocześnie należy również unikać hipotermii wapna gaszonego, ponieważ znacznie spowalnia to hartowanie. Ponad połowa jego ziaren ma rozmiar nieprzekraczający 0,01 mm. Waporyzacja chroni materiał przed nadmiernym wzrostem temperatury.

Objętość puchu podczas gaszenia wapna jest 2-3 razy większa niż objętość oryginalnego wapna palonego ze względu na zwiększenie objętości pustych przestrzeni (porów) między poszczególnymi ziarnami powstałego materiału. Gęstość wapna palonego wynosi średnio 3200, a wapna gaszonego 2200 kg/m3.

Do gaszenia wapna w puchu teoretycznie konieczne jest dodanie 32,13% wagowo wody. W praktyce, w zależności od składu wapna, stopnia jego wypalenia i metody hartowania, pobierają około dwu, a czasem trzykrotnie więcej wody, gdyż pod wpływem ciepła wydzielanego podczas gaszenia następuje parowanie, a częściowo wody jest usuwana.

W zależności od temperatury, jaka powstaje podczas hartowania, występuje wysoka egzotermia (t hart. >50 °C) i niska egzotermia (t hart.).<50 °C) известь, а по скорости гашения: быстрогасящуюся (не более 8 мин.), среднегасящуюся (8-25 мин.) и медленногасящуюся (более 25 мин.) известь.

Aby przyspieszyć proces gaszenia wapna stosuje się dodatki CaCl 2 , NaCl, NaOH, które oddziałując z tlenkiem wapnia tworzą bardziej rozpuszczalne związki w porównaniu z Ca (OH) 2 , a spowalniają, dodają surfaktanty, sole siarkowe, fosforowe , kwas szczawiowy, węglowy.