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硬石膏动力学曲线上水化反应过程的五个阶段

时间:2014-05-15 10:16:12

作者:世邦机器

所谓溶解,实质上是溶剂对溶质内聚力的破坏。这种破坏能力(即溶解能力或溶解速度)取决于溶剂的性质即水的性质。对水而言,这种性质主要是水分子的极性。现已证明,对于液体水,大部分的水分子不是以单分子状态存在,而是以分子团形式存在的。分子团中的水分子之间以氢键连结,于是抵消了原来单分子的一部分极性,所以分子团水的溶解能力就不如单分子水,而且分子团水的体积大于单分子水,对溶质的渗透能力也不如单分子水。已知大多数无机盐在溶液中并不完全以金属离子和酸根离子存在的,而往往在水中形成水合离子。因此,可以推测,无机盐在水中形成水合离子时,可能破坏了水分子团的结构,使一部分水分子团中的某些氢键断裂,从而形成了一部分水合质子和一部分单分子水。所以加入无机盐类都能对硬石膏的水化速率有所提高。

专家还研究了硬石膏的水化反应动力学,并在动力学曲线上将水化反应过程分为五个阶段

前列阶段:硬打肯颗粒勺水接触时,立即反应进行的阶段。此阶段溶解度升高很快,具有―定的水比速度,但时间较短;

第二阶段:相当于所谓的潜伏期阶段。此阶段溶解度上升较快,但水化反应速度很慢,为晶核生成控制阶段。此阶段石膏生产线硬石膏典型的水化反应动力学曲线长短变化较大,影响因素较多,如硬石膏的品种、温度、催化剂浓度、水膏比等。此阶段长短决定初凝时间的长短。

第三阶段:这―?阶段反应进行很快,反应速度-与闩寸俱增。此阶段是在上阶段晶核生成达到临界尺寸后很快结晶的阶段,所以水化率呈直线上升。

第四阶段:较活泼的反应阶段结束后,反应速度逐渐减慢的阶段。此阶段晶体继续生成,但由于反应物浓度下降,溶液中离子浓度较低,总的反应速度下降较快。

第五阶段:水化反应速度减慢,逐渐趋于平稳,钙离子浓度逐渐接近到催化剂和二水石膏混合液的平衡浓度,此阶段时间相对较长。

将以上五个阶段合并为三个时期。Ⅰ和Ⅱ阶段相当于诱导期,Ⅲ阶段为加速期,Ⅳ和v阶段是缓慢期。其中诱导期和加速期石膏粉设备对硬石膏水化较重要,因为这两个时期决定硬石膏的凝结时间、早期强度和耐久性。

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