химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

материалов. Последние представляют собой порошкообразные вещества, образующие при смешении с водой пластичную массу, затвердевающую в твердое прочное тело. Вяжущие материалы используются в строительных растворах (для скрепления камней, кирпичей, отдельных элементов сооружений), для изготовления бетона, строительных деталей и конструкций. К вя-зущим веществам относятся цементы, гипсовые материалы, известь и др.

По химическому составу цементы представляют собой главным образом силикаты и алюминаты кальция, т.е. в их состав входят Si и А1 — химические элементы, особо склонные к образованию гетероцеп-ных полимеров (в основе которых лежат связи Si—О—Si и А1—О—А1). В зависимости от относительного содержания силикатов и алюминатов различают силикатный цемент (портландцемент) и алюмииатный (глиноземистый).

Силикатные цементы синтезируют обжигом (при 1400—1600 °С) до спекания тонкоизмельченной смеси известняка и богатой Si02 глины. При этом частично разрушаются связи Si—О—Si и А1—О—А1, образуются относительно простые по структуре силикаты и алюминаты кальция и выделяется С02. Тонко измельченный цементный клинкер, будучи замешан с водой в тестообразную массу, постепенно твердеет. Этот переход (схватывание цемента) обусловливается сложными процессами гидратации и поликонденсации составных частей клинкера, приводящими к образованию силикатов и алюминатов кальция.

Гипсовые материалы — это прежде всего жженый гипс, или алебастр, — гидрат состава 2CaS04-H20. Его получают обжигом гипса (при 150—180 °С). При замешивании теста из порошка 2CaS04'H20 с водой происходит присоединение воды, сопровождающееся отвердеванием всей массы вследствие закристаллизовывания:

2[CaSO4-0,5H2O] -I- ЗН20 = 2[CaS04-2H20]

На этом основано применение гипса при изготовлении строительных перегородочных плит и панелей, слепков с различных предметов, а также в виде известково-гипсовых растворов для штукатурных работ и т.д.

В качестве вяжущего материала служит также смесь гашеной извести с песком и водой (известковый раствор). Известковый раствор затвердевает за счет перехода Са(ОН)2 при поглощении С02 воздуха в кристаллический СаС03:

Са(ОН)2 + С02 = СаС03 + Н20 Одновременно образуются силикаты кальция (за счет Si02 песка).

525

Жесткость воды. Как уже говорилось выше, наличие в природной воде солей кальция и магния обусловливает ее жесткость. Различают временную и постоянную жесткость воды. Временную жесткость придают воде гидрокарбонаты, постоянную — сульфаты и хлориды Са(П) и Mg(II).

Жесткость воды устраняют физическими и химическими методами. Временная жесткость устраняется кипячением воды. При этом гидрокарбонаты переходят в нерастворимые карбонаты:

Са(НС03)2 = СаС03 + С02 + Н20

Химическое умягчение воды основано на введении в воду реагентов, обогащающих ее анионами СО2" и ОН", в результате чего образуются

малорастворимые СаС03 и Mg(OH)2. Для этого природную воду обрабатывают гашеной известью или содой:

CaS04(p) + Na2(C03)(p) = СаС03(т) + Na2S04(p) Са(НС03)2(р) + Са(ОН)2(р) = 2СаС03(т) + 2Н20(ж) MgS04(p) + Са(ОН)2(р) = Mg(OH)2(T) + CaS04(p)

Для удаления ионов Са2+ и Mg2* можно применять также фосфаты натрия, буру, поташ и др.

Широкое распространение в технике получил метод устранения жесткости воды путем ионообмена. В этом методе используется способность некоторых природных и искусственных высокомолекулярных соединений — ионитов — обменивать входящие в их состав радикалы на ионы, находящиеся в растворе.

По характеру обмениваемых ионов среди ионитов различают ка-тиониты и аниониты. Катионитами являются алюмосиликаты типа цеолитов, например Na2[Al2Si208] • пН20, искусственно приготовленные гидратированные алюмосиликаты — пермутиты, ряд силикатов и др. Происходящий между алюмосиликатом и жесткой водой обмен ионами можно схематически представить следующими уравнениями реакций:

Na2R + Са(НС03)2 5=^ CaR + 2NaHC03

Na2R + CaS04 ^ CaR + Na2S04

где R — сложный алюмосиликатный анион [Al2Si20s • nH20]2".

Для умягчения воды применяют также различные искусственные органические высокомолекулярные вещества, называемые ионообменными смолами. Катионообменные смолы содержат активные группы —S03H, —СООН, —ОН, в которых атом водорода способен замещаться 526 на катионы. В анионообменных смолах активными являются основные группы —NH2, =NH, =N. Обменными анионами служат ОН-группы, которые образуются на поверхности смолы в процессе ее гидратации. Пропуская природную воду через систему катеонитов и анионитов, можно получить дистиллированную воду:

катионный обмен: 2RH + Са2+ = R2Ca ?+ 2Н+ анионный обмен: 2ROH + SO," = R2S04 + 20Н"

где R — сложный органический радикал.

Кроме умягчения и обессоливания воды иониты широко используются в гидрометаллургии для извлечения благородных, цветных и редких металлов (Ag, Си, Ni, Со и др.), а также для разделения близких по химическим свойствам элементов. Ионный обмен широко используется в аналитической химии.

Г Л А В А 9. «-ЭЛЕМЕНТЫ I ГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА

s-Элемен

страница 161
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
кресло ch 297
шумопоглощение для караоке
изготовление вывесок табличек
курсы косметологов в москве лучшие заведния

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)