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      1. 荊門(mén)市楚凱石膏制品有限公司

        行業(yè)動(dòng)態(tài)

        二水石膏、半水石膏、無(wú)水石膏之化學(xué)演變

        發(fā)布日期:2019-08-31 瀏覽次數:

                二水石膏的分子式是CaSO4,2H2O,其化學(xué)結構師有2個(gè)結晶水的硫酸鈣晶體,在不同條件的加熱處理中其結構水容易脫出,成為各種晶體的半水石膏和無(wú)水石膏。

                當溫度在65℃時(shí)加熱,二水石膏就開(kāi)始釋出結構水,但脫水速度比較慢。在107℃左右、水蒸氣壓達971mmHg時(shí),脫水速度迅速變快。隨著(zhù)溫度繼續升高,脫水更為加快,在l 70—l90℃時(shí),二水石膏以很快的速度脫水變?yōu)?alpha;—半水石膏或β—半水石膏。當溫度繼續升高到220℃和320~360℃時(shí),半水石膏則繼續脫水變?yōu)?alpha;可溶性的無(wú)水石膏。但220℃條件下生成的無(wú)水百膏比較容易在空氣中吸水變成半水石膏。在450一750℃期間變成的無(wú)水石膏則為不溶性無(wú)水石膏。這種無(wú)水石膏即我們通常說(shuō)的“死燒"石膏;它很難溶于水,幾乎不凝結,而且不具有強度。在800℃時(shí),無(wú)水石膏開(kāi)始分解為CaO和SO2 加O2 等,這時(shí)的凝結能力主要是靠CaO的凝結作用而不是石膏了。這種分解在1050℃以后更為激烈,到1350℃才結束。在還原氣氛下,有利于CaSO4 的分解。

                溶解度:

                固化后的二水石膏,通過(guò)長(cháng)期放置后,它在水中的溶解度會(huì )不會(huì )降低?不會(huì )的,固化后的二水石膏,通過(guò)長(cháng)期放置后會(huì )脫水變成石膏,在資料顯示:二水石膏為2.08g/L,α-半水石膏為6.20g/L,β-半水石膏為8.15g/L,可溶性無(wú)水石膏為6.30g/L,天然無(wú)水石膏為2.70g/L。所以它的溶解度不會(huì )降低反而升高!

                應用:

                (1)經(jīng)漂洗烘干后用于水泥工業(yè)做緩凝劑

                (2)經(jīng)漂洗甩干后用于生產(chǎn)普通β型石膏粉,并生產(chǎn)石膏砌塊、大板等石膏制品;

                (3)直接用于農業(yè),做土地的改良劑;

                (4)直接用于筑路材料。

                石膏與二水石膏:

                理論上石膏與水攪拌時(shí)進(jìn)行化學(xué)反應需要的水量為18.6%;在模型制作過(guò)程中,實(shí)際加水量比此數值大的多,其目的是為了獲得一定流動(dòng)性的石膏漿以便澆注,同時(shí)能獲得表面光滑的模型;多余的水分在干燥后留下很多毛細氣孔,使石膏模型具有吸水性。

                吸水率是石膏模型一個(gè)重要的參數,它直接影響注漿時(shí)的成坯速度。陶瓷用石膏模的吸水率一般在38~48%之間。

                石膏粉放置在干燥的地方,使用時(shí)不要濺到水或車(chē)削下來(lái)的石膏,石膏袋子要干凈,嚴防使用過(guò)的石膏殘渣或其它雜物混入袋中。

                性狀:

                通常為白色、無(wú)色,無(wú)色透明晶體稱(chēng)為透石膏,有時(shí)因含雜質(zhì)而成灰、淺黃、淺褐等色。條痕白色。透明。玻璃光澤,解理面珍珠光澤,纖維狀集合體絲絹光澤。解理極完全,和中等,解理片裂成面夾角為66和114的菱形體。性脆。硬度1.5~2。不同方向稍有變化。相對密度2.3。 

                偏光鏡下:無(wú)色。二軸晶(+)。2V=58。Ng=1.530,Nm=1.523,Np=1.521。隨溫度升高2V減小,在大約90℃時(shí)2V為零。

                結晶水階段:

        加熱時(shí)存在3個(gè)排出結晶水階段:105~180℃,首先排出1個(gè)水分子,隨后立即排出半個(gè)水分子,轉變?yōu)闊郈a[SO4]?0.5H2O,也稱(chēng)熟石膏或半水石膏。200~220℃,排出剩余的半個(gè)水分子,轉變?yōu)棰笮陀彩郈a[SO4]?εH2O(0.06<ε<0.11)。約350℃,轉變?yōu)棰蛐褪郈a[SO4]。1120℃時(shí)進(jìn)一步轉變?yōu)棰裥陀彩?。熔融溫?450℃。

                結構:

                石膏及其制品的微孔結構和加熱脫水性,使之具優(yōu)良的隔音、隔熱和防火性能。 

                石膏屬單斜晶系,解理度很高,容易裂開(kāi)成薄片。將石膏加熱至100~200°C,失去部分結晶水,可得到半水石膏。它是一種氣硬性膠凝材料,具有 α和 β兩種形態(tài),都呈菱形結晶,但物理性能不同。α型半水石膏結晶良好、堅實(shí);β型半水石膏是片狀并有裂紋的晶體,結晶很細,比表面積比 α型半水石膏大得多。 

                生產(chǎn)石膏制品時(shí), α型半水石膏比 β型需水量少,制品有較高的密實(shí)度和強度。通常用蒸壓釜在飽和蒸汽介質(zhì)中蒸煉而成的是 α型半水石膏,也稱(chēng)高強石膏;用炒鍋或回轉窯敞開(kāi)裝置煅煉而成的是 β型半水石膏,亦即建筑石膏。工業(yè)副產(chǎn)品化學(xué)石膏具有天然石膏同樣的性能,不需要過(guò)多的加工。半水石膏與水拌和的漿體重新形成二水石膏、在干燥過(guò)程中迅速凝結硬化而獲得強度,但遇水則軟化。 

                二水石膏形成:

                用于建筑材料生產(chǎn)的石膏,包括天然石膏和化學(xué)石膏。天然石膏有天然二水石膏(CaSO4?2H2O)和天然無(wú)水石膏(CaSO4)。天然二水石膏質(zhì)地較軟,天然無(wú)水石膏質(zhì)地較硬,故又稱(chēng)為硬石膏。工業(yè)生產(chǎn)中常用的是天然二水石膏,一般提到“石膏”大多數情況下指的是天然二水石膏。 

                純凈的二水石膏是透明的或無(wú)色的,有纖維狀、針狀、片狀等晶體形態(tài)。天然二水石膏礦往往含有較多雜質(zhì),從產(chǎn)狀看,有透明石膏、纖維石膏、雪花石膏、片狀石膏、泥質(zhì)石膏或土石膏。石膏中二水石膏所占的含量,常稱(chēng)為品位,以此來(lái)對石膏分級。一級石膏,含二水石膏95%以上,二級含二水石膏85%以上,三級含75%以上。生產(chǎn)建筑石膏板材大都要用三級以上的石膏。 

                化學(xué)石膏,一般是指的各種工業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)品,是工業(yè)廢渣,其中含有一定數量的二水石膏,還含有較多雜質(zhì),稱(chēng)呼這些石膏時(shí)習慣在其前面加上原主要產(chǎn)品類(lèi)型或石膏來(lái)源類(lèi)型的名稱(chēng),如磷石膏、氟石膏、排煙脫硫石膏、芒硝石膏等。 

                石膏有多種存在形態(tài),石膏加熱以后會(huì )由二水石膏逐步轉化為另一種形態(tài),吸濕以后,又會(huì )發(fā)生相反的變化。生產(chǎn)石膏建筑制品就是依據石膏的這種性質(zhì)。 

                石膏加熱脫水變成半水石膏(或其它型式脫水石膏),半水石膏加水拌合成石膏漿,石膏漿中的半水石膏等脫水石膏水化硬化又生成二水石膏,石膏漿入模就制成硬化的石膏制品了。 

                半水石膏凝結時(shí)間短,建筑石膏4-8分鐘初凝,10-13分鐘終凝;高強石膏3-8分鐘初凝,15~30分鐘終凝。生產(chǎn)石膏建材制品的生產(chǎn)周期短,就是充分利用了石膏材料凝結硬化快的特性。

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