РАБОТА № 13 МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОТОСТОЙКОСТИ


1. Цель работы — Определение кислотостойкости керамических материалов

2. Теоретическая часть

Керамическими называют искусственные каменные материалы, изготовляемые из минерального сырья путем формования и последующего обжига при высоких температурах.

Изготовление строительной керамики (кирпича, а затем черепицы) началось около 5000 лет назад. Развитие керамической промышленности в нашей стране неразрывно связано с научными исследованиями советских ученых. Глубокое, изучение месторождений, свойств глинистого сырья выполнено акад. В. И. Вернадским и проф. А. П. Земятченским. Улучшению керамического производства способствовали работы акад. П. П. Будникова, профессоров Г. В. Куколева, Д. Н. Полубояринова, А. И. Августиника и др.

Материал, из которого состоят керамические изделия после обжига, в технологии керамики называют керамическим черепком.

По структуре различают керамические изделия с пористым и со спекшимся (плотным) черепком. Пористыми условно считают изделия, у которых водопоглощение черепка по массе превышает 5% (в среднем 8...20%): кирпич сплошной, пустотелый и легкий, керамические камни, черепица, облицовочные плитки, дренажные трубы и т.п. Спекшимся считают черепок с водопоглощением меньше 5 % (чаще 2...4 %), как правило, он практически водонепроницаем. К плотным изделиям относят дорожный кирпич, плитки для полов, фарфоровые изделия.

Распространенность глин в природе, а также большая прочность, значительная долговечность, красивый внешний вид многих видов керамики позволили применять керамические материалы почти во всех конструктивных элементах зданий и сооружений.

По конструктивному назначению различают керамические изделия: для стен (кирпич и керамические камни); облицовки фасадов (лицевой кирпич и камни, плитки); внутренней облицовки стен и полов (плитки); перекрытий (пустотелые камни); кровли (черепица); санитарно-техническое оборудование (изделия из строительного фаянса); дорог и подземных коммуникаций (дорожный кирпич, трубы и т. п.); теплоизоляции (легкий кирпич, фасонные изделия); кислотоупорные изделия (кирпич, плитки, трубы и т.п.); огнеупоры, а также заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит).

3. Методика проведения работы

Аппаратура, реактивы и растворы

Шкаф сушильный лабораторный по ГОСТ 7365-55 или другой, обеспечивающий температуру 1050С.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 11000С.

Весы лабораторные аналитические 1 кл. ВЛА-200 М или другие с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.

Холодильник стеклянный лабораторный по ГОСТ 9499-70.

Колба коническая по ГОСТ 10394-72.

Фильтры обеззоленные «белая лента».

Сита с сетками 08К и 1К по ГОСТ 3584-73.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, х.ч., 20,4%-ный раствор

Индикатор метиловый оранжевый по ГОСТ 10816-64, 0,10%-ный водный раствор.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Проведение испытания

Определение кислотостойкости проводят в вытяжном шкафу. Из подготовленной пробы зерен берут одновременно две навески по 1 г, высушенные до постоянной массы и взвешенные с погрешностью не более 0,0002 г, помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и приливают 25 см3 серной кислоты. 

Колбу помещают на предварительно нагретую песчаную баню или электроплитку с закрытой спиралью, соединяют с обратным холодильником и кипятят в течение 1 ч. За начало кипения принимают появление пузырьков на поверхности кислоты и движение в ней частиц пробы.

Отсоединяют холодильник, колбу снимают и охлаждают в течение 30 мин. Осторожно сливают кислоту, а содержимое колбы переносят на фильтр. Зерна промывают нагретой не менее чем до 600С дистиллированной водой до  отрицательной реакции на кислоту по индикатору метиловому оранжевому.

Зерна с фильтром подсушивают, помещают в предварительно прокаленный и взвешенный фарфоровый тигель, прокаливают при 950-10000С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г.

При определении химической стойкости оборудования из керамики допускается применять 20,4%-ый раствор соляной кислоты.

Обработка результатов

Кислотостойкость (Х) в процентах вычисляют по формуле

где  m1масса зерен керамического материала после испытания, г;

m масса зерен керамического материала после испытания, г.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,5%.

Контрольные вопросы

1. Что представляют собой керамические изделия.

2. Как по структуре различают керамические изделия.

3. Как рассчитывают кислотность керамических изделий.