Autori: Hans-Jürgen Schwarz, Michael Steiger, Tim Müller
Traducere în limba engleză de Matthieu Angeli
înapoi la Sulfat
Cuprins
- 1 Sulfat de sodiu și thenardită
- 1.1 Rezumat
- 1.2 Apariție
- 1.3 Originea și formarea de tiamardit/mirabilit în monumente
- 1.4 Comportamentul de solubilitate
- 1.5 Higroscopicitate
- 1.6 Presiunea de cristalizare
- 1.7 Comportamentul de hidratare
- 1.8 Presiunea de hidratare
- 1.9 Detectarea analitică
- 1.9.1 Microscopie
- 1.10 Imagini cu sare și daune de sare
- 1.10.1 În teren
- 1.11 Link-uri web
- 1.12 Literatură
Abstract
Va fi prezentată thenardita ca fază anhidră și stabilă a sulfatului de sodiu și proprietățile sale.
Apariție
Atât thenardita, cât și mirabilitul apar ca minerale naturale. În natură sulfatul de sodiu apare în apele minerale sub formă de săruri duble, ca depozite ale fostelor lacuri sărate. Sulfatul de sodiu hidratat a fost descris pentru prima dată de Glauber în 1658, unde l-a numit „sal mirabilis”. Mirabilitul este, de asemenea, cunoscut sub numele de „sarea Glauber” în onoarea descoperitorului său.
Originea și formarea de thenardit/mirabilit în monumente
Când ionii de sodiu împreună cu alți anioni intră în materiale de construcție anorganice poroase, sulfatul de sodiu se poate forma prin reacția cu sulfatul adus de alte surse, de exemplu aerul contaminat cu gaze de oxid de sulf. Cimentul Portland conține o anumită cantitate de sulfat de sodiu sau de potasiu. În Germania, institutul de standardizare (DIN) permite un conținut de până la 0,5% alcali solubili. Aceasta înseamnă că 100 kg de ciment Portland care conține doar 0,1% Na2O solubil poate forma 520 g de Mirabilite atunci când reacționează cu sulfat [calculat de Arnold/Zehnder 1991]. Ionii de sodiu pot intra, de asemenea, în monumente din diverse materiale de curățare și, în produsele de restaurare mai vechi, cum ar fi sticla de apă. Apa subterană și chiar apa de suprafață sunt, de asemenea, o posibilă sursă de ioni Na +, precum și ioni sulfat. Sarea de degivrare poate conține o cantitate mare de clorură de sodiu solubilă. În cele din urmă, în zonele de coastă, apa de mare este o sursă semnificativă de NaCl.
Comportamentul de solubilitate
Structurile atât de atardit, cât și de mirabilit aparțin grupului de săruri ușor solubile (solubilitatea atarditului la 20 ° C: 3,7 mol/kg) și, prin urmare, sunt ușor de mobilizat (vezi tabelul higroscopicitatea sărurilor și conținutul lor de umiditate în echilibru). Solubilitatea sulfatului de sodiu este foarte dependentă de temperatură. Din acest motiv, o scădere rapidă a temperaturii este foarte probabil să producă suprasaturare foarte mare și cristalizare a sării.
Higroscopicitate
Efectul temperaturii asupra punctelor de deliquescență ale tiamarditei și mirabilitului este prezentat mai jos. Caracteristicile izbitoare aici sunt tranzițiile de curbă opuse pentru.
Pentru thenardit, umiditatea deliquescenței atinge valori mai mari odată cu creșterea temperaturii (tabelul 1).
0 ° C | 10 ° C | 20 ° C | 30 ° C | 40 ° C | 50 ° C |
84,4% r.h. | 85,6% r.h. | 86,6% r.h. | 87,3% r.h. | 87,9% r.h. | 88,4% r.h. |
În prezența altor ioni (în amestecuri de sare), parametrii conținutului de umiditate în echilibru, precum și condițiile de temperatură și umiditate necesare pentru recristalizare, se modifică semnificativ. Următorul tabel prezintă date experimentale privind umiditatea de echilibru pentru diferite amestecuri de sare la diferite temperaturi. Se dovedește că toate valorile conținutului de umiditate de echilibru sunt mai mici decât cele ale mirabilitului de sare pură (vezi tabelul conținut de umiditate de echilibru în funcție de temperatură ).
MgSO4 | Ca (NO3) 2 | KNO3 | |
Na2SO4 • 10H2O | 87 (21 ° C) | 74 (21 ° C) | 81 (21 ° C) |
Absorbția vaporilor de apă:
Tabelul de mai jos prezintă informații suplimentare pentru estimarea higroscopicității sulfatului de sodiu pentru comportamentul de sorbție a sării pure și a amestecului cu halită la diferite niveluri de umiditate relativă:
Umiditatea aerului | 87% r.f. | 81% r.f. | 79% r.f. |
Na2SO4 | 79 | 0 | 0 |
Na2SO4 + NaCI (Amestec molar 1: 1) | 157 | 32 | 15 |
Presiunea de cristalizare
Pentru cristalizarea dintr-o soluție apoasă se poate aștepta o presiune de cristalizare de 29,2 - 34,5 N/mm2 pentru thenardită. În comparație cu alte presiuni calculate ale altor săruri care ar putea deteriora materialele de construcție, thenardita este capabilă să exercite o presiune ridicată de cristalizare [Winkler: 1975] Titlu: Piatra: proprietăți, durabilitate în mediul omului
Autor: Winkler, Erhard M.
.
Comportamentul de hidratare
Singurele forme stabile de sulfat de sodiu sunt decahidratul (mirabilitul) și anhidritul (thenardita). Generarea mirabilitei prin recristalizarea sării dintr-o soluție apoasă suprasaturată are loc la 32,4 ° C. În special, trecerea de la thenardit la mirabilit și încorporarea a 10 molecule de apă în rețeaua cristalină determină o expansiune a volumului de 320%. Această tranziție are loc la o temperatură relativ scăzută (32-35 ° C), daunele cauzate de această sare depind în mare măsură de temperatură și deci de mediu. Acest interval de temperatură este dat ca un ghid, deoarece această tranziție s-ar putea întâmpla, de exemplu, la 25 ° C la 80% umiditate relativă, sau chiar la 0 ° C la 60,7% umiditate relativă [informații de la Gmelin]. Datorită acestei puternice dependențe de parametrii de mediu, o estimare a daunelor cauzate clădirilor prin cristalizare și hidratare a sulfatului de sodiu este foarte dificil de obținut.
Presiunea de hidratare
Detectare analitică
Microscopie
Investigații de laborator:
Prin observații microscopice privind comportamentul de solubilitate, se poate confirma o solubilitate bună în apă și nicio solubilitate în etanol. Thenardita și mirabilitul nu au caracteristici morfologice care ar putea ajuta la identificarea cu utilizarea experimentelor simple de recristalizare.
Indici de refracție: nx = 1.468; ny = 1.473; nz = 1.483
Birirefringe: Δ = 0,015
Clasa de cristal: ortorombic
Observarea sistemelor mixte:
Sistemul mixt Na + - Ca 2+ - SO4 2-: Precipitarea gipsului are loc mai întâi în timpul recristalizării, care se datorează solubilității sale scăzute. Acul distinct, ca obicei al cristalelor și agregatelor de gips unic, rămâne. Precipitarea sulfatului de sodiu are loc mai târziu. Creșterea efectivă a cristalului are loc mult mai repede. Morfologia este nespecifică.
Sistem mixt Na + - SO4 2- - Cl -: Precipitarea ambelor tipuri de particule începe aproximativ în același timp, halită cu morfologia sa caracteristică, sulfat de sodiu în forme extrem de variabile.
Imagini cu sare și daune de sare
În teren
Cristale de thenardit pe un perete din vechea biserică din Idensen, Germania
Eforescențele Thenardite în Ev. Ref. biserică din Eilsum, Germania
- Întrebare despre greutate Forumurile Academiei de Servicii din Statele Unite ale Americii
- Tratament Cel mai bun OTC Www Enu pentru o scădere în greutate Paleo Diet Diet High Protein Diet Menu Plan pentru scăderea în greutate
- Dieta cu supă - Eco Slim
- Arhiva de reducere a greutății - National Lightning Owners Club Inc
- Soluția pentru pierderea permanentă în greutate, sigură și sănătoasă