Цель работы:изучить сущность метода и научиться практически, определять кислотоустойчивость керамических материалов.

Материалы и оборудование:

Материалы: испытуемый материал(керамическая плитка), 5% раствор щелочи NaOH, серная кислота концентрированная, вода дистиллированная.

Оборудование: ступка с пестиком, сита №1 и №0,5, чашка фарфоровая, тигель, эксикатор, сушильный шкаф, муфельная печь, щипцы тигельные, колба коническая, воронка, электроплитка, асбестовая сетка, фильтровальная бумага.


Теоретическая часть.

Химически стойкими керамическими изделиями считается такие, которые оказывают сопротивление разрушающему действию различных химических реагентов (кислот, щелочей, солей, газов)

Химическая стойкость зависит от плотности и характера структуры, химического состава изделий, содержания и вида примесей, концентрации и вида реагентов, температуры и взаимодействия  и других факторов.

В большинстве случаев химически стойкие керамические изделия используются в условиях взаимодействия кислых или щелочных реагентов.

В соответствии с этим лабораторные методы определений химической стойкости керамики разделяет на два вида испытаний: характеризующих отношение керамики к кислым реагентам или кислотоупорность и характеризующих отношение керамики к основным реагентам, т. е. щелоустойчивость.

Методы испытаний кислотоустойчивости керамических изделий делятся на две группы:

- испытание целых образцов или изделий

- испытание материала в измельченном состоянии

По методам первой группы качество материалов оценивается лишь приблизительно, испытания громоздки и требуются большего качества реактивов и рабочего времени. Получению количественной оценки (по потере массы) часто мешает то обстоятельствам внутри образцов могут образовываться новые химические вещества, которые с большим трудом удаляются при промывке или не удаляются совсем. В результате потери массы не отражают действительной степени разрушения материала. Иногда обработанное кислотой изделие может оказаться тяжелее, чем до испытания вследствие отложения внутри керамики вновь образовавшихся солей. Поэтому методы первой группы практически не используются, а определения проводят обычно по методам второй группы.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Методы определения кислотостойких материалов в измельченном состоянии различаются в основном степенью измельчения материала, видом и концентрацией применяемых для испытания кислот, характером обработки (на холоде или при нагревании).

Изучение влияния разнообразных факторов на растворимость керамических материалов показало, что наиболее достоверные результаты получаются при обработке зерен испытуемого материала крупностью 0,5–1мм концентрированной  серной кислоты при кипячении в течение 1 часа. Этот метод принят как стандартный (ГОСТ 473.5-81). Следует отметить, что по стандартному методу требуется значительно меньшие затраты времени на измельчение испытуемого материала и к тому же не требуется идеальная очистка его от примесей железа, попадающих в испытуемый материал при измельчении его в стальной ступке.

II. Методика выполнения работы:

Стандартный метод  определения кислотоустойчивости керамических материалов (ГОСТ 473.5-81)

1 Подготовка материала к испытанию.

Испытуемый материал измельчают в ступке и просеивают через сито с сеткой №1 до полного прохождения через него всего материала. Полученный порошок пропускают через сито с сеткой 0,5. Порошок, оставшийся на этом сите, используют для определения химической стойкости. Для освобождения порошка от пыли его промывают на сите струей  воды до полной прозрачности промывных вод. Промытый порошок перенося в фарфоровую чашечку и высушивают при  температуре 110-120 оС. Высушенный порошок помещают в эксикатор для охлаждения и хранения.

2 Испытание

Из подготовленного материала на аналитических весах берут навеску 1-2 грамма и помещают ее в колбу, куда затем через воронку осторожно заливают 25мл концентрированной серной кислоты. Воронку оставляют в колбе. Колбу с содержимым устанавливает на  асбестовой сетке и медленно нагревают (на электроплитке) до кипения. Спокойное и равномерное кипение поддерживают  в течение 1часа. Нагревание ведут под тягой. Колбе дают остыть. В остывшую колбу добавляют небольшими порциями 75см3  воды, обмывая при этом воронку, чтобы смыть зернышки испытуемого материала, которые могли попасть на воронку во время кипячения.

При помутнении жидкости колбу ставят на 15-20 мин. на электроплитку. Затем прозрачный раствор декантируют на беззольный фильтр. Остаток в колбе промывают 2-3 раза небольшими процентами горячей воды. Отстоявшиеся в колбе зерна обливают 50мл 5% раствором щелочи, 15-30 минут нагревают и вновь декантируют на тот же фильтр. Осадок еще раз промывают и переносят на фильтр. Остаток вместе с фильтром на воронке подсушивают в сушильном шкафу, затем переносят в предварительно взвешенный фарфоровый тигель, озоляют и прокаливают до постоянной массы (20-30 минут).

Охлажденный в эксикаторе тигель с осадком взвешивают на аналитических весах.

III. Расчетная часть:

По формуле 14.1 определяют кислотоустойчивость в %


К=

(14.1)

где

К - кислотоустойчивость, %;

m0 – масса навески вещества до испытания, г;

m1- масса остатка, г;

m0=____, г; m1=____, г.

К=____%

IV. Заключение:

Подпись преподавателя:_____________

Вопросы для самоконтроля:

Что такое химическая стойкость материала и как её оценить? Что такое коррозия? Как защитить материалы от коррозии? От чего зависит химическая стойкость? В каких средах работает химически стойкий материал?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 15-ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСПУШКИ АСБЕСТА

Цель работы: научиться практическим путем определять распушку асбеста. Оценка правильности полученного результата

Материалы и оборудование:

Материалы: асбест дробленый, вода

Оборудование: аналитические весы, мерный цилиндр на 500 мл, фарфоровая чашечка, стеклянная палочка.


Теоретическая часть.

Асбестом (горным льном) называют волокнистые материалы, способные расщепляться на тончайшие гибкие и эластичные волокна, из которых можно также, как и из растительных (хлопок, лен) прясть нити и вырабатывать несгораемые ткани. Для изготовления асбесто - цементных изделий применяют хризотил-асбест. По химическому составу хризотил – асбест представляет собой гидросиликат магния.

MgO ∙ 2SiO2 ∙ 2 H2О

Для тепловой изоляции применяют обычно хризотиловый асбест (ГОСТ 12871-93), обладающий высокой температуростойкостью (500 °С при длительном нагреве, 700 °С — при кратковременном). Прочность волокон асбеста на разрыв составляет до 3000 МПа и превышает прочность стальной проволоки.

Асбест хорошо адсорбирует (поглощает) воду вследствие развитой удельной поверхности. Эта способность асбеста используется для образования пористости у всех асбестсодержащих теплоизоляционных изделий.

Асбест залегает в породе в виде отдельных жил. Его добывают взрывным способом в основном в открытых карьерах. Добытая в карьере асбестовая руда подвергается механическому обогащению, т. е. пустую породу отделяют от асбестового волокна. В процессе обогащения волокно расщепляется и с помощью барабанных сит разделяется в зависимости от длины волокна на восемь групп — от нулевой до седьмой.

Хризотиловый асбест обладает слабой кислотоустойчивостью и высокой щелочеустойчивостью. Средняя плотность асбеста зависит от степени распушки асбеста, уплотнения волокна и увеличивается с уменьшением длины волокна и с увеличением содержания пыли. Плотность асбеста 2,4—2,6 г/см3.

II Методика выполнения работы:

Взять навеску сухого асбеста 10 г, перенести в фарфоровую чашечку и добавить в чашечку 100 мл воды. Содержимое чашечки перемешать стеклянной палочкой  15-20 мл. для того, чтобы асбест распушился. Затем асбест отжать и перенести в другую чистую фарфоровую чашечку и взять из нее асбеста 5 г для определения влажности. Эту навеску асбеста поместить в тигель (предварительно взвешенный) и поставить сушить в сушильный шкаф  ускоренным методом. Затем охладить тигель в эксикаторе, взвесить на аналитических весах. Оставшуюся массу перемешать стеклянной палочкой и перенести в мерный цилиндр с водой, объем цилиндра  довести до метки 500мл. После  чего содержимое цилиндра перемешать и дать отстояться 30минут.

Результат определяют по делениям на цилиндре:

100мл-10%

200мл-20%

300мл-30%

  Распушка асбеста должна быть не менее 30%.

ПРОТОКОЛ АНАЛИЗА

Масса асбеста-_____, г;

Обьем воды - _____, мл;

Обьем раствора для распушки - _____, мл;

Масса навески для сушки_____, г.

III. Расчетная часть:

По формуле 15.1 определяют влажность асбеста

По формуле  15.2 исходя из влажности асбеста определяют массу навески асбеста для распушки


%вл= 100,

(15.1)

где

%вл– влажность асбеста,%;

mн– масса навески асбеста до высушивания, г;

mсух. ост. – масса навески после высушивания, г.

mн=________ г; mсух. ост.=_______, г.

%вл= 100%=______, %

       

mн =

(15.2)

где

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16