Материалов
жүктеу/скачать 2,72 Mb. Pdf көрінісі
|
физико-химические методы исследования строительных материалов (3)
|
3.2.ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ 3.2.1. Сущность метода Для определения минерального и фазового состава строительных материалов и сырьевых веществ для их изготовления, наряду с рентгеновским анализом применяется метод термического анализа. Сущность термического анализа заключается в изучении фазовых изменений и превращений, происходящих в материале при его нагревании, которые сопровождаются тепловыми эффектами. В любом виде минерального сырья и различных строительных материалах при нагревании протекают физические и химические термические процессы с поглощением и выделением тепла. При этом каждый минерал имеет свои характерные температурные интервалы, в пределах которых происходят те или иные процессы. Например, в глинах в пределах 100-180 ºС происходит удаление физически связанной воды, а в интервале 400-700 ºС протекает дегидратация глинистых минералов, что характерно только для них. Декарбонизация известняков происходит в интервале 750-1000 ºС. При нагревании минеральных веществ наблюдается изменение теплосодержания (энтальпия) вещества. Указанные характерные изменения теплосодержания фиксируется термоаналитическими приборами дифференциального термического анализа (ДТА). Регистрация изменения теплосодержания вещества при обжиге осуществляется с помощью термопары. При термическом анализе нагревают исследуемое вещество и эталон, который не должен претерпевать никаких превращений. Изменение температуры обеих проб измеряется и их разность регистрируется в виде функции температуры. 65 Дифференциальная термопара состоит из двух термопар, которые соединены одноименными концами проволоки и подлючены к прибору, фиксирующему изменение в цепи электродвижущей силы, образующейся при нагревании спаев термопар. Один спай такой комбинированной термопары помещают в исследуемое вещество, а другой – в инертное. При нагревании в исследуемом веществе в связи с термическим процессом (удаление влаги, дегидратация, модификационное превращение, разложение, образование нового соединения и др.) в одной термопаре изменяется температура и в цепи возникает нескомпенсированный термоток. Тогда в приборе фиксирующий изменение температуры и энергетического теплопотока в виде кривых (термограмма) происходят изменения. Термограмма имеет на дифференциальной кривой один эндотермический эффект (рис. 3.7), который начинается в точке А, давая пик АБВ с минимум в точке Б, и один экзотермический эффект (5). Конец одного из физико-химических процессов, начавшихся в точке А, находится на кривой БВ в точке Д. в точке В температуры образца и эталона одинаковы, а поэтому разность между ними равна нулю. Каждый физико-химический процесс максимумом или минимумом. Принято, что при эндотермических процессах кривая отклоняется от нулевой линии вниз, а при экзотермических вверх. Амплитуда отклонения от нулевой линии отражает разницу температур исследуемого и эталонного образцов, являясь показателями интенсивности термического процесса. Рис. 3.7. Термограмма 1-кривая температуры (Т); 2-дифференциальная кривая; 3 – нулевая линия; 4 – эндотермический эффект; 5 – экзотермический эффект. 66 Термические эффекты характеризуются площадью, которая прямо пропорциональна тепловому эффекту превращения и обратно пропорциональна коэффициенту теплопроводности образца. Термические эффекты обуславливаются физическими и химическими превращениями. жүктеу/скачать 2,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|