Тәжірибелік бөлім
Тәжірибе 1. CO2–ні алу, оның қасиеттері
Қажетті реактивтер мен жабдықтар:
Кипп аппараты (CO2 газын алуға арналған),шырпы (лучинка),мақта,спирт, стакан, лакмус,известь сүті (Ca(OH)2)
Тәжрибенің орындалуы
Мрамор (CaCO3) мен HCl (1:4) әрекеттескенде түзілген CO2 газын стаканға жиып, екінші бір стаканға спирт тамызылған мақтаға шырпымен от тигізіп, бірінші стакандағы CO2-ні құю арқылы сөндіріңдер.
Екі сынауықты алып, бірінші сынауыққа лакмус ерітіндісін екіншісіне известь сүтін құйып, Кипп аппаратынан CO2-ні жіберіп бақылаңдар, бақылауларды түсіндіріп, реакция теңдеулерін жазыңдар.
Тәжірибе 2. Карбонат ионына сапалық реакция
Қажетті реактивтер мен жабдықтар:
Pb(NO3)2 ,CaCl2, BaCl2,Na2CO3 ерітінділері.
Тәжірибенің орындалуы
Үш сынауықтың біріне – Pb(NO3)2, екіншісіне – CaCl2, үшіншісіне – BaCl2 алып, барлық пробиркаға сондай көлемде Na2CO3 ерітіндісін құйып, бақылап, реакция теңдеулерін жазыңдар.
Тәжірибе 3. Кремний қышқылын алу
Қажетті реактивтер мен жабдықтар:
Na2SiO3, HCl (1:1), шыны таяқша
Тәжірибенің орындалуы
Сынауыққа натрий силикатының ерітіндісін алып, үстіне HCl ерітіндісін құйып, шыны таяқшамен араластырып, бақылап, реакция теңдеуін жазыңдар.
Тәжірибе 4. Көмір және кремний қышқылдарының тұздарының гидролиз.
Қажетті реактивтер мен жабдықтар:
Na2CO3, Na2SiO3, фенолфталеин не индикатор қағазы.
Тәжірибенің орындалуы
Екі сынауықты алып, біріне – Na2CO3, екіншісіне – Na2SiO3 құйып, индикатор қағазы көмегімен ерітінді ортасын анықтап, тұздардың гидролиздену теңдеуін жазып, қорытындылаңдар.
Бақылау сұрақтары мен жаттығулар
19.3.1 Көмірсутек топшасы элементтерінің электрондық құрылыстары.
19.3.2 Осы элементтердің валенттіліктері мен тотығу дәрежелері.
19.3.3 Көміртегінің сутекті қосылыстары (қаныққан, қанықпаған, ароматты көмірсутектер).
19.3.4 Көміртек пен кремнийдің оттекті қосылыстары, қасиеттері.
Жазба жұмыстары түрінде рәсімдеу
19.4.1 Карбонаттар мен силикаттар, қасиеттері.
19.4.2 Мына генетикалық байланысты жүзеге асыруға қажетті реакция теңдеулерін жазыңдар.
C®CO2®CO®CO2®CaCO3 ®Ca(HCO3)2
Si®SiO2®Na2SiO3 ®H2SiO3
19.4.3 Мына оксидтердің: FeO, SnO, PbO қайсысының негіздік қасиеті басым?
19.4.4 PbO, PbO2 –нің қайсысының негіздік қасиеті басым, неге?
19.4.5 Мына қосылыстардағы көміртектің тотығу дәрежелерін анықтаңдар: CH2Cl2, CH3Cl, CHCl3, CCl4.
20 ҚҰРЫЛЫСТА ПАЙДАЛАНЫЛАТЫН БАЙЛАНЫСТЫРУШЫ МАТЕРИАЛДАР
Теориялық бөлім
Байланыстырушы заттар.
Бейорганикалық байланыстырушы заттар деп сумен араластырғанда пластикалы масса түзіп, соңынан тас сияқты берік күйге көшетін заттарды айтады.
бұл заттар құрылыста негізінен бетондар әзірлеу үшін қолданылады. Ол үшін төменде көрсетілген заттар пайдаланылады:
1. Құрылыста қолданылатын байланыстырушылар.
2. Су (затворитель).
3. Ірі толықтырушы (ұсақталған тас, су шайған тас).
4. Ұсақ толықтырушы (құм).
5. Арнайы қоспалар.
Ірі толықтырушылары жоқ қоспаны құрылыста пайдаланылатын ерітінділер деп атайды.
Байланыстырушы заттардың қатаю жағдайына және судағы беріктілігіне байланысты оларды екіге бөледі:
1. Ауалық (воздушные)
2. Гидравликалық
Ауада қататын байланыстырушыларды сумен араластырғанда ол ауада қатаяды, бірақ түзілген өнім суда берік болмайды.(Известь, гипс, магнезиялды байланыстырушылар).
Суда қататын байланыстырушыларды сумен араластырғанда алдымен ауада қатты күйге айнала бастап, соңынан су астында да қаттылығы артатын, суға төзімді заттарды айтады (портландцемент, глиноземді цемент және оның туындылары).
Байланыстырушы заттардың физико-химиялық қасиеттері.
Барлық байланыстырушылардың сумен әрекеттесуі гетерогенді реакция болғандықтан, реакцияның жүру жылдамдығы олардың жанасу бетінің ауданына тәуелді болады, сондықтан оларды алдымен ұнтақтайды (цементтегі бөлшектердің 60-80%-нің мөлшері 1-40мк болады).
Бірінші кезең – дайындық периоды (қанығу).
Бұл кезде зат беттік бөлімімен суда еріп, қанық ерітінді түзеді және гидраттану реакциясы да жүреді.
Мысалы.
CaSO4·0.5H2O+1.5H2O®CaSO4·2H2O
алебастр гипс
Екінші кезең – коллоидтану құбылысы жүреді.
Бірінші сатысында пайда болған гидраттанған туындылардың судағы ерігіштігі сусыз қатты затқа қарағанда, аз болғандықтан, сусыз қатты затқа қатысты қаныққан ерітінді, ал гидраттанғанға қатысты аса қанық ерітінді болады.Аса қанық күй тұрақсыз болуына байланысты ол бөлімі гель түзіп, ерітіндіден бөлініп, қамыр пайда болады.
Үшінші кезең – кристалдану құбылысы жүреді.
Байланыстырушы затың суда ерімеген бөлімі гидраттанған бөлімінен суды тартып алып, дегидратация үрдісі және артық судың булануы байқалады. Бұл бөлімінде зат қатайып, тас тәріздес күйге көшеді.
Көрсетілген кезеңдердің бәрі бір кезде жүріп жатады. Осы сатылардың біреуіне әсер ететін фактор (әсер) жалпы заттың қату жылдамдығына әсер етеді.
Қатты заттың еру үрдісін арттыратын зат қосу осы жалпы үрдістің бірінші сатысының жылдамдығын арттырса, қанығу процесінің жүруін де жылдамдатады.
Байланыстырушы заттың суда еру өнімімен суда ерімейтін заттарды түзетін заттар қосу кристалданудың қосымша орталықтарын түзуге себепші болып, заттың қатуы үрдісі жылдамдайды.
Байланыстыру мерзімін ұзарту үшін оның жылдамдығын тежегіш заттарды қосады (казеин, сульфитно-спиртовая борда, животный клей). Бұл беттік активтік заттар (ПАВ) зат бетіне адсобцияланып, судан изоляциялап (бөліп), ерітіндінің қанығу мерзімін баяулатады.
Ауада қататын заттар.
Әк (известь). Әкті алатын шикізат әк тасы жөне доломит болады. Әк қасиеті шикізат құрамына байланысты. Шикізаттың негізгі компоненті – каолинит (Al2O3·2SiO2·2H2O). Шикізатты күйдіргенде мынандай реакциялар жүреді:
Байланыстырушы заттарға суды құйып араластырғанда біртекті паста тәріздес байланыстырушы қамыр деп аталатын масса пайда болады, ол сыртқы механикалық әсерден деформацияланып иіліп созылады, бірақ сыртқы біртұтастығын сақтайды. Бұл қасиет қатты зат бетінде болатын мономолекулалы сулы қабаттың ерекше қасиетіне байланысты болады. Барлық байланыстырушы заттар өте жоғары температурада алынады және оны сумен араластырмас бұрын ұсақтағандықтан оның бетінің ауданы ұлғайып, беттік энергия қоры да жоғары болуына байланысты суды өте жақсы тартады. Су молекулалары қатты зат бетінде полюстері бойынша бағдарланады.
1923 жылы А.А. Байков құрылыс материалдарының қату теориясын ұсынды.
Суда қататын заттар.
Портландцемент (силикатты цемент).
Бұл цементті алу үшін қолданылатын шикізат құрамына әктас пен саз (3:1) немесе мергель (құрамында >20% сазы бар әктас). Шикізат қоспасын термиялық (14500) өңдеу кезінде әктас пен саздың ыдырауы және осы өнімдердің бір-бірімен әрекеттесу реакциялары жүреді. Шыққан өнім клинкер деп аталады, оның минералдық құрамы төмендегідей:
Үшкальцийлі силикат 3CaO· SiO2 40-65 %
Екікальцийлі силикат 2CaO· SiO2 15-40 %
Үшкальцийлі алюминат 3CaO· Al2O3 5-150 %
Төрткальцийлі алюмоферрат 4CaO· Al2O3· Fe2O3 10-20 %
Цементке су құйғанда мынандай реакциялар жүреді:
3CaO· SiO2 + (n+1)H2O=2CaO· SiO2·nH2O+Ca(OH)2
2CaO· SiO2 + H2O=2CaO· SiO2·nH2O
3CaO· Al2O3+6H2O=3CaO· Al2O3·6H2O
4CaO· Al2O3· Fe2O3+ (n+1)H2O=3CaO· Al2O3·6H2O+CaO· Fe2O3·nH2O
Жол құрылысында бетон көп пайдаланылады.Бетон алу үшін мынандай қоспа әзірленеді:
1 салмақ бөлік цемент, 3,5 салмақ бөлік құм, 6,5 салмақ бөлік ұсақталған немесе су шайған тас. Егер бетонды арматураға бекітсе, оны – темір-бетон деп атайды.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС» ҚҰРЫЛЫСТА ПАЙДАЛАНЫЛАТЫН БАЙЛАНЫСТЫРУШЫ МАТЕРИАЛДАР»