Grupa G

1. Napisać reakcje zachodzące podczas otrzymywania i gaszenia wapna palonego
otrzymywanie: CaCO3=CaO+CO2 -reakcja endotermiczna (wymagajaca doprowadzenia ciepla) prazenie wapieni w temp 800-1200 stC prod. rozkładu jest wapno palone

gaszenie: CaO+H2O=Ca(OH)2 +15,5kcal -reakcja egzotermiczna (powst. Cieplo)

w.palone poddaje się hydratacji(gaszenie woda)

2.Dlaczego minerały ilaste zawarte w skalach wapiennych pogarszają jakość wapna palonego?
Domieszki ilaste zawarte w skalach wapiennych pogarszaja jakosc wapna palonego. Nie wypalone czesci powoduja spadek wydajnosci wapna (nawet do 56%). Mogą one być powodem pekania i odpadania tynkow, zapraw wykonanych z wapna. Utrudniaja proces gaszenia wapna. Wypalanie w temp. Ponad 1300 stC wapieni z domieszkami powoduje, ze domieszki ulegaja czesciowo nadtopieniu, powoduja spiekanie się produktu wypału i tworza na powierzchni brył wapna szkliwo utrudniajace jego hydratacje (gaszenie).

3.Omów proces otrzymywania ciasta wapiennego i wapna hydratyzowanego.
-ciasta wapiennego- jest to gesta mieszanina wodorotlenku wapniowego i nasyconego roztworu wodorotlenku w wodzie. Otzrymana w wyniku gaszenia wapna nadmiarem wody
-wapna hydratyzowanego- jest ono produktem otrzymanym przez gaszenia wapna palonego mozliwie najmniejsza iloscia wody niezbedna do wytworzenia wodorotlenku wapniowego.

4.Dlaczego w okresie tzw. dołowania wapna gaszonego należy je odciąć od dopływu powietrza?
W okresie tzw. „dolowania” wapna gaszonego należy je odizolowac od powietrza. Wapno takie, na powietrzu ma zdolnosci do szybkiego wchlaniania wilgoci oraz dwutlenku wegla. Pod wplywem CO2 wapno takie staje się zwietrzale (przechodzi najpierw w wodorotlenek a nast. w weglan wapniowy)

5. Dlaczego spoiwo wapienne możemy stosować tylko po wymieszaniu go z piaskiem? (w formie zaprawy)
Spoiwa wapienne można stosowac tylko po wymieszaniu go z piaskiem (w formie zaprawy). Czyste ciasto wapienne peka w skutek silnego skurczu przy wysychaniu. Aby temu zapobiec dodaje się do niego piasek. W zwyklych temp. nereaguja ze soba. Piasek tworzy szkielet przeszkadzajacy kurczeniu się i pekania ciasta przy wysychaniu. Oprocz tego czyni zaprawe bardziej porowata, co ulatwia usowanie parujacej wody. Przyczepnosc czastek piasku i wapna jest dostatecznie trwala. Ilosc wapna w zaprawie pwinna być dostatecznie wystarczajaca do wypelnienia wsztstkich pustek miedzy ziarnkami piasku i powleczenia ich ciastem wapiennym.

6.Uzasadnic celowość dokładnego zgaszenia wapna palonego, zwłaszcza przeznaczonego do wyk. tynków?
proces laczenia się wapna palonego z woda nazywa się hydratacja a w technice budowlanej gaszeniem wapna (lasowaniem). W.palone przeznaczone zwłaszcza do wykonywania tynkow należy poddac dokladnemu zagaszeniu. Niezlasowane czastki mogą powodowac zniszczenie zaprawy lub wypraw przez uwadnianie się w murze. Po stwardnieniu i zwiazaniu zaprawy, pod wplywem wilgoci będą one peczniec. Wokół ziarenka będą powstawac sily rozpierajace powodujace pekania. Powst. tzw. odpryski: mogą ona prowadzic do odpadania wiekszych fragmentow tynku.

7. Omów proces otrzymywania wapna hydraulicznego.
Surowcem do wypalania sa wapienie margliste zawierajace 6-20% domieszek gliniastych jak rozniez wapienie krzemionkowe. Wypalanie może odbywac się w piecach stosowanych do wapna zwyklego. Po wypaleniu uzyskuje się bryly wapna barwy szarej lub zoltawej.
Gaszenie jest trudniejsze niż wapna zwyklego, ponieważ lawalki zawierajace znaczna ilosc niegaszacych się skladnikow, bywaja otoczone twarda powloka krzemianow, wydzielaja mniej ciepla. Wapno przed gaszeniem jest rozdrabniane a nastepnie nawilzone w miare mozliwosci ciepla woda. Nastepnie wsypywane jest do zbiornikow, silosow gdzie zachodzi gaszenie. Twardnienie powietrzne polega na tym ze wodorotlenek wapniowy po wyparowaniu wody stopniowo krystalizuje się oraz przekształca się w warstwach wierzchnich pod wplywem dwutlenku wegla i przy obecnosci wilgoci- w weglan wapniowy. Twardnienie hydrauliczne polega na tym ze znajdujace się w rozdrobnionej postaci krzemiany, gliniany i zelaziany wapniowe (przy udziale wody), tworza hydrokrzemiany, hydrogliniany oraz hydrozelaziany wapniowe.

8. Co decyduje o częściowym hydraulicznym, charakterze wapna hydraulicznego?
Wapno hydrauliczne jest spoiwem wykazujacym po zwiazaniu i twardnieniu przez pewnien czas w srodowisku owietrznym, zdolnosc do dalszego twardnienia pod woda. Cecha ta która wapno hydrauliczne zawdziecza obecnosci krzemianow i glinianow wapniowych, odroznia je od wapna powietrznego. Natomiast od cementow rozni się zawartoscia znacznej ilosci wolnego wapna ulegajacego karbonizacji.

9. Omówić mechanizm wiazania spoiw wapiennych na przykladzie ciasta wapiennego.
Proces twardnienia nastepuje w wyniku parowania wody i krystalizacji wodorotlenku wapniowego. Przy utracie wilgoci drobniejsze czastki Ca(OH)2 zblizaja się do siebie i zrastaja się tworzac szkielet wapienny, W miare parowania wpdy powstaje coraz wiecej kryształów które przeplataja się ze soba i przemieniaja w trwaly, podobny do pilsniowego zrost krystaliczny. Przy twardnieniu wapna gaszonego i wapna palonego nie dogaszonego zachodzi również karbonizacja wodorotlenku wapniowego, wskutek pochlaniania przez Ca(OH)2 dwutlenku wegla z powietrza. Ca(OH)2+CO2+H2OCaCO3+(n+1)H2O Proces ten przebiega dosc intensywnie tylko w obecnosci wody. Karboniacja wapna prowadzi do zgeszczenia, wzmocnienia struktury i zwiekszenia wodoodpornosci wyrobow. Błonka weglanu wapniowego tworzaca się na powierzchni twardniejacego wapna, utrudnia przenikanie CO2 do wewnetrznych jego warstw. Dzieki temu proces karbonizacji ulega zachamowaniu i może trwac latami. Karbonizacja wpływa na trwałość zapraw wapiennych w poczatkowym okresie twardnienia, w mniejszym stopniu niż wysychanie, dlatego konieczne aby zapewnic sprzyjajace powietrznosuche warunki twardnienia wyrobow.

Grupa H

1. Omówić otrzymywanie szkła wodnego.
*materiał dostarczajacy tlenku krzemu SiO2 (piasek kwarcowy) *materiał dostarczajacy tlenku sodu Na2O lub tlenku potasu K2O. A)oba materiały miesza się w odpowiedniej proporcji ilosciowej tak aby znalezc modul od którego zaleza własciwosci wiazace. B) mieszanine poddaje się obróbce termicznej, która to ulega roztopieniu do masy szklistej, odpowietrzenie jej i zrobienie tafli. C) goraca tafle schładzamy (w wodzie) która ulega nastepnie zgaszeniu i zgranulowaniu. Po ostudzeniu granulat jest odpowietrzany: szklo jest mielone i rozpuszczane w wodzie o podwyzszonej temp. i cisnieniu. D)otrzymanie szkla wodnego-syropowatej substancji.

2. Zdefiniować moduł szkła wodnego
jest to stosunek ilosci moli tlenku krzemu do ilosci moli tlenku sodu (lub tlenku potasu)

M=SiO2/Na2O M=SiO2/K2O

3. Omówić i napisać przykładowe reakcje zachodzące w stopie otrzymywanego przy produkcji szkła wodnego
*W mieszaninie w stosunku modułu M=0,5 SiO2+2NaCO2Na4[SiO4]+2CO2 -ortokrzemian sodu *W mieszaninie o stosunku modułu M=1,5 2SiO2+3NaCO3Na6[Si2O5] -meta dwu krzemian sodu
4. Scharakteryzować zwiazki tworzące się w stopie otrzymywanym przy produkcji szkła wodnego.

To zwiazki które można zaliczyc do grupy soli. Można je otrzymac na drodze reakcji kwasów krzemianowych z zasada sodowa. Sa to zwiazki, które wystepuja w zwyklym szkle budowlanym.
5.Wytłumaczyć obecność kwasów krzemowych w szkle wodnym i jego alkaliczny odczyn. Podac przykladowa reakcje.
bo szklo wodne jest roztworem koloidalnym, mieszanina koloidalnego roztworu kwasu krzemowego Si(OH)4 czesciowo oddysocjowanych krzemianow sodowych lub potasowych. W wyniku reakcji zachodzacej miedzy roztw. Wydziela się zel kwasu krzemowego Na2O+SiO2+CO2+2H2ONa2CO3+Si(OH)4 . Tendencja do koagulacji(przejscia w zel) wynika z samorzutnie przebiegajacej reakcji kondensacji kwasów krzemowych (czyli łaczenia się dwuch lub wiecej czastek w jedna wieksza czastke). Alkaliczny odczyn jest efektem hydrolizy krzemianow (w wyniku tego w roztworze jest nadmiar grup (OH) i wystepuja niezdysocjowane czastki kwasu ortokrzemowego- kwasow krzemowych).

8. Omowic proces wiazania i twardnieniaspoiwa opartegona szkle wodnym. Omowic role koagulatora w procesie wiazania.
spoiwa krzemowe to mieszanina szkła wodnego, wypełniacza mineralnego (piasek kwarcowy) i koagulatora. Mieszanina ta przeistacza się na powietrzu w trwałe ciało stałe zdolne przeciwstawic się wiekszosci kwasów. Mechanizm wiazania i twardnienia opiera się glownie na twardnieniu i wiazaniu szkla wodnego. Istota procesu twardnienia polega na wyparowaniiu wody, zwiekszenia stezenia wolnej krzemianki koloidalnej oraz jej koagulacji i zageszczeniu. Wydziela się zel kwasu krzemowego w wyniku oddzialywania dwutlenku wegla z powietrza. Zel powleka ziarna wypelniacza mineralnego, skleja je i umiarkowuje proces wiazania i przyspiesza proces.

9. Podaj cechy dobrego koagulatoraprocesu wiazania spoiwa opartego na szkle wodnym.
*zwieksza szybkosc kondensacji prostych kwasow w polikwasy. tj wytracania się zelu. W efekcie obnizenia pH mieszaniny *inicjowanie procesu kondensacji rownomiernie w calej objetosci mieszaniny a nie tylko na powierzchni, jak ma to miejsce w mieszaninach bez koagulatora *zapewnienie max. odpornosci powstałego tworzywa na dzialanie wody (dzieki trwalemu ustabilizowaniu pH na poziomie 6.) *ulatwia odwadnianie się zelu polimerow krzemowych.

10. Omowic właściwości i zastosowanie tworzyw opartych na szkle wodnym. Podaj przecietny sklad tworzywa przeznaczonego do produkcji elementow okladzinowych.
*budownictwo- przemyslowe, do wyk. wyrobow i elementow wykorzystujacych wysoka kwasoodpornosc (plytki, ksztaltki, posadzki, rynny,itp.) *elektrody spawalnicze- płaszcz z uzyciem spoiwa krzemowego *impregnacja drewna- odpornosc ogniowa

Grupa J

1. napisac reakcje chemiczne zachodzace podczas obrobki termicznej dolomitu i magnezytu.

Magnezyt podwplywem energii cieplnej ulega dekarbonizacji przeksztalca się w MgO zgodnie z reakcja MgCO3<-->MgO+CO3+CO2 t=600-750 stC.
2. Czym tlumaczy się rozklad weglanu magnezowego w pierwszej kolejnosci w dolomicie (pierw. Stadium) .
wynika z (drastycznego?) rozkladu dolomitu. Najpierw rozkladja się jony CO2+, zwiazane z Ca-. Sa bardziej trwale.

3.Jakie parametry powinien wskazywac magnezyt kaustyczny wyk. jako spoiwo magnezowe
*zaburzona struktura wewnetrzna, *nizsza gestoscia od naturalnego mineralu MgO *male rozmiary krysztalow, *duza powiezchnia wlasciiwa.

4. wyjasnic dlaczego spoiwa magnezjowe zarabia się wybranymi roztw. wodnymi soli a nie czysta woda. (wymienic jakimi najczesciej)
zarabiajac spoiwo magnezjowe woda otrzymuje się sztuczny kamien o znacznie gorszej wytrzymalosci w porownaniu do kamienia otrzymanego przez zarobienie z wodnymi roztw soli. Wtedy znacznie zieksza się wielkosc i szybkosc rozpuszczania się MgO, zwieksza się roznica rozp. MgO i Mg(OH) nastepuje wzrost wytrzymalosci spoiwa, wzrost szybkosci wiazanaia i w efekcie twardnienia. (zarabia się siarczanami lub chlorkami)

5. Podaj srednie wagowe dozowania dwoch skladnikow spoiwa magnezjowego.
magnezytu kaustycznego 62-67% chlorku magnezu 38-33%

6. Scharakteryzowac właściwości magnezytu i dolomitu kaustycznego...
*czas wiazania: -Mg.K. poczatek 20-60 min koniec 6-7h -D.K. pocz. 2-4h koniec 18-12h *wytrzymalosc na scisaknie: -Mg.K. do 60MPa -D.K do 20MPa *szybkosc twardnienia: Mg.K. po 24h do 50% a po 7 dniach 80-90% *spoiwa Mg.K. charakteryzuja się duza zdolnoscia wiazania znacznych ilosci wypelniaczy mineralnych jak i organicznych. Korzystne oddzialywanie na metal.

7. Rola chlorku magnezowego w procesie wiazania i twardnienia magnezytu kaustycznego.
przy uzyciu wodnego roztw. MgCl2 wielkosc i szybkosc rozp. MgO znacznie zwieksza się i co jest szczególnie wazne zwieksza się roznica w rozpuszczalnosci MgO Mg(OH)2 . Efektem tego jest wzrost wytrzymalosci spoiwa wzrost szybkosci wiazania i twardnienia

8. podaj ogolny wzor tzw. tlenochlorkow i skarbonizowanych tlenko chlorkow oraz ich role (wplyw) w ksztaltowaniu cech technicznych tworzywa.
wzor ogolny: Mgn(OH,Cl)2n*mH2O T. tworza krysztaly w postaci wlókien które przeplatajac się wzajemnie i z krysztalami Mg(OH)2 tworza zwarta strukture zwiekszajaca wytrzymalosc spoiwa. Z uplywem czasu T. ulegaja pod wplywem CO2 z powietrza karbonizacji tworzac tlenochlorki skarbonizowane, o wzorze ogolnym: Mgn-z(OH,Cl)2n-z*zMgCO3*mH2O procesowi karbonizacji towazyszy stopniowy wzrost wytrzymalosci spoiwa

---