Роль гетерофазного гидролиза фторсиликата натрия в жидком стекле при твердении кислотоупорного цемента

• Автор: Зарубин, Дмитрий Павлович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 261 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .

1.1. История технологии кислотоупорного цемента и разновидности его составов.

1.2. Состояние кремниевой кислоты, поликонденсация и гелеобразование в щелочных растворах

1.3. Кинетика и равновесие гидролиза аниона гексафторосиликата в водных растворах

1.4. Кинетика нейтрализации щлочи и гелеобразование в смесях жидкого стекла с порошкообразным фторосиликатом натрия.

1.5. Состав продуктов твердения кислотоупорного цемента

2. ЖСПЕРИМЕНТАЛШАЯ ЧАСТЬ

2.1. Материалы и объекты исследования

2.2. Методы химического анализа

2.3. Другие методы исследования
3. КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ РЕАКЦИЙ В СМЕСЯХ ЖИДКОГО СТЕКЛА С
КРЕМНШТОРИСТЫМ НАТРИЕМ
3.1. Кинетика нейтрализации щлочи в жидком стекле
3.2. Кинетика и равновесие реакций в гидрогеле.
3.3. Общая схема реакций на разных стадиях твердения кислотоупорного цемента.
4. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ ЖИДКОГО СТЕКЛА С
ФОТОСИЛИКАТОМ НАТРИЯ.
д 4.1. Строение ксерогелей, полученных из гидрогелей с
равновесиям химическим составом при избытке фторосиликата
стр.
4.2. Химический и фазовый состав гелей, полученных сушкой
гидрогелей с неполной нейтрализацией шелочи
5. ВЗАИМОСВЯЗЬ ПРОЧНОСТИ КИСЛОТОУПОРНОГО ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ
С ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ СТЕЕТС1ВУЩИХ ГЕЛЕЙ
5.1. Прочность материала воздушного твердения
5.2. Изменение прочности при коррозии
5.3. Повышение коррозионной стойкости кислотоупорного цементного камня .
6. ОСОБЕННОСТИ ФТОРОСИЛИКАТСВ И НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ ВЕЩЕСТВ
КАК СПЕЦИФИЧЕСКИХ ОТБЕРДИТЕЛЕЙ ЖИДКОГО СТЕКЛА.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Оц 0,1 моль/л рК силанольных групп на поверхности силикагеля при степени ионизации ->¦ 0 составляет по данным кулонометрического титрования 6, []. В [] найдено увеличение К при увеличении среднего р от I до 4 в неравновесных растворах кремниевой кислоты (рН-2), молекулярный вес которой контролировали криоскопияески. При потенциометрическом титровании щелочных растворов, содержащих полисиликатные ионы, кривая зависимости среднего отрицательного заряда 2 на атом кремния от pH смещается в сторону более высоких pH, чем это можно было бы ожидать при существовании только равновесий (I) и (2). Кривые титрования могут быть описаны с любой точностью с помощью неограниченно большого набора гипотетических равновесий. При отсутствии независимых структурных данных такое решение задачи является тривиальным). В среде Л/аСгО^ 0,5 моль/кг при °С Лагерстрём получил рК-^9,, рК2=, и = ,. Ингри [4з] проЕел аналогичные исследования в среде МаСС 0,5 моль/кг и получил рК-? К2=, и - = ,. Стамм и др. За)*. На этом рисунке область А соответствует существованию только монокремниевой кислоты и ее анионов; в области Б существует равновесие полимерных разновидностей, а область В отвечает пересыщенным растворам, выделяющим с течением времени осадок коллоидного кремнезема или гель. Авторы считают, что дополнение схемы Лагерстрёма другими поликонденсационными равновесиями не может привести к существенным изменениям этой диаграммы. По-видимому, речь идет о том, что положение граничных кривых на рис. I моль/л Г . Рис. Б - неустойчивые растворы, выделяющие с течением времени осадок коллоидного кремнезема или гель. В дополнение к оригиналу на рис. ГОСТ 8- (е^). Между тем, адекватность модели (1)-(2)-(4) недавно была проверена более совершенными вычислительными методами [], чем в работах шведских специалистов в -ые годы [,]. В работе [] равновесие (4) было с успехом использовано также для интерпретации результатов высокотемпературных титрований. Пользуясь приближением 7? I [], то есть при относительно высоких т , Стамм и сотр. H, С^ог) в координаты (гп , С$,ог ) (рис. Очевидно, такая диаграмма может иметь важный химический смысл для силикатных растворов: она предоставляет критерий, позволяющий отличить истинный раствор от взвеси частиц "твердой фазы" []. Айлер Р. Согласно его представлениям, в таких растворах существует равновесие растворимости между монокремниевой кислотой и коллоидными частицами, к которым причисляются все полимерные частицы, начиная с кубического октамера. Признаком такого отнесения считается то обстоятельство, что кубический октамер - это наименьшая частица, содержащая только одну силанольную группу на атом кремния. Не совсем ясно, почему к коллоидным частицам не относится реально существующий призматический гексамер, удовлетворяющий тому же условию). Концентрация растворимого кремнезема - мономерных частиц - определяется равновесиями (I) и (2), а также равновесием типа (5), рК которого зависит от размера коллоидных частиц в соответствии с уравнением Оствальда-Фрёйндлиха*. Айлер Р. Томпсона-Кельвина для давления пара над искривленным мениском жидкости. Оствальда-Фрёйндлиха. Эти выводы противоречат экспериментальным данным. Например, согласно ЯМР В'о [] при $;, /КгО= 0, и С^-0г = 3 фракция частиц с р >1 содержит ,? О сильном влиянии С<^0 на содержание моносиликатных частиц можно су-дить по уравнению (За), а о широком распределении высокомолекулярной фракции - по рис. ЯМР []. Вернемся к диаграмме Стамма и др. За). Авторы [] сопоставили положение кривой а-б с имеющимися данными ЯМР Бй и внесли существенную корректировку (линия а-б' на рис. За). Кривая растворимости а-в не может быть проверена с помощью результатов ранних работ, например [], в которых растворимость исследовалась в зависимости от pH растворителя, который существенно отличается от pH насыщенного раствора. Дент Глассер и др. Н=Ю-П,5 растворимость аморфного кремнезема, достигаемая со стороны насыщения (рис. В [] найдено, что неустойчивые (пересыщенные) растворы при длительной выдержке выделяют осадок коллоидного кремнезема в таком количестве и с таким валовым составом $;.