88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Способы получения цемента

Способы получения цемента

Известны два способа получения цемента: сухой и мокрый. В России, в основном, используют мокрый способ. В печь вводится суспензия тонко-измельченных компонентов сырьевой смеси (известняка и глины) в воде. Обычно используется в России вращающаяся печь, имеющая длину 185 м, диаметр – 5-7 м, частоту вращения печи – 0,8. 1,2 об/мин, угол наклона 2-5° (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Схема вращающейся печи

Добавление воды способствует борьбе с запылением. Используется принцип противотока. Сырьевая смесь загружается в верхний конец печи, а горячие газы за счет сгорания топлива (каменноугольная пыль, природный газ) поступают навстречу сырьевой смеси и обжигают ее.

Процессы, протекающие в печном пространстве, можно разделить на шесть зон.

В первой зоне происходит удаление свободной воды, суспензия высыхает. Обжигаемый материал нагревается до 200-250°С.

Вторая зона – зона дегидратации (500-800°С). В этой зоне происходит удаление химически связанной воды. Для одного из минералов (глины, каолинита) можно записать следующее уравнение реакции:

Третья зона – зона декарбонизации (900-1000°С). В этой зоне образуются оксиды кальция, алюминия, диоксид кремния по реакциям:

В этой зоне начинаются реакции между оксидами, но скорость реакций еще недостаточно высока.

Четвертая зона – зона твердофазных реакций (1100-1300°С). В этой зоне протекают экзотермические реакции синтеза минералов из оксидов:

Часть СаО остается в свободном состоянии.

На скорость реакции в твердом состоянии большое влияние оказывают строение и дефекты кристаллических решеток исходных веществ, а также величина поверхности контактов реагирующих веществ, которая растет с увеличением степени дисперсности.

При повышении температуры возрастает колебательное движение элементарных частиц, составляющих кристаллическую решетку, и они получают возможность диффундировать.

Пятая зона – зона спекания (1300-1500°С). При 1300°С появляется жидкая фаза – продукт плавления 3СаО · Аl2О3 и 4СаО · Аl2О3 · Fe2O3. В результате сложных физико-химических процессов с участием жидкой фазы образуются мельчайшие кристаллы трехкальциевого силиката – алита:

В этой же зоне обжигаемый материал спекается в кусочки размером 4-20 мм, называемые клинкером. Клинкер – это продукт обжига цемента.

Шестая зона – зона охлаждения. Температура клинкера понижается до 1000°С. По выходе из печи клинкер необходимо быстро охладить в специальных холодильниках, чтобы не образовывались крупные куски. Без быстрого охлаждения клинкера цемент будет иметь пониженную реакционную способность по отношению к воде.

После выдержки (1-2 недели), клинкер измельчают в тонкий порошок, добавляя небольшое количество двуводного гипса (3,5-6%) с целью нормализации сроков схватывания (см. ниже) и другие добавки: минеральные и органические (ПАВ).

Задача на растворы

Для того, чтобы решать задачи на растворы и концентрацию, необходимо чётко понимать, что называется концентрацией раствора.

Запомните! !

Концентрация раствора — это часть, которую составляет масса растворённого вещества от массы всего раствора.

  • 9% -я концентрация раствора соли — это 9 грамм соли в 100 граммах раствора.
Читайте так же:
Быстро схватывающийся монтажный цемент

Задача № 322 (2) из Петерсона 6 класс (2010 г.)

Килограмм соли растворили в 9 л воды. Чему равна концентрация полученного раствора? (Масса 1 л воды составляет 1 кг)

Используя определение концентрации данное выше, решим задачу следующим образом.

  • 1 кг — масса растворённого вещества (соли)
  • 9 кг — масса воды в растворе (не путать с общей массой раствора)
  • 9 + 1 = 10 кг — общая масса раствора.

Ответ: 10% — концентрация раствора.

Задача № 353(2) из Петерсона 6 класс (2010 г.)

Теперь решим обратную задачу.

Сколько соли получится при выпаривании 375 граммов 12% -го раствора?

Чтобы найти массу выпаренной соли из раствора, умножим общую массу раствора на процент концентрации. Не забудем предварительно перевести процент в десятичную дробь.

задача на концентрацию раствора

Ответ: 45 г соли.

Сложная задача на растворы

В растворе 40% соли. Если добавить 120 г соли, то процентное содержание соли станет равным 70 . Сколько грамм соли было первоначально в растворе?

Для составления пропорции обозначим за « x » первоначальную массу соли в растворе, а за « y » массу воды в растворе. Так как концентрация соли в исходном растворе 40% , то соответственно вода составляет

Изобразим графически условия задачи.

графическое изображение задачи на концентрацию

Составим пропорцию, связывающую эти величины до добавления соли.

пропорция и концентрация раствора

Для решения задачи нам надо определить какая из неизвестных (« x » или « y ») остаётся неизменной после добавления соли.

Этой величиной является масса воды в растворе « y ».

Выразим её, учитывая изменения в растворе после добавления соли.

  • (x + 120) г — масса соли в новом растворе
  • (100% − 70% = 30% — процентное содержание воды в новом растворе.

Составим пропорцию аналогично предыдущей, но с учётом изменений произошедших после добавления соли.

пропорция и концентрация раствора

Так как масса воды осталось неизменной после добавления соли, приравняем её значения до и после добавления соли и решим уравнение.

КАК РЕШАТЬ ПРОСТЕЙШИЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ

Как вычислить молекулярную и молярную массы вещества?

Для этого нужно сложить массы всех атомов в этой молекуле.

Пример 1. В молекуле воды Н 2 О 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Атомная масса водорода = 1, а кислорода – 16. Поэтому молекулярная масса воды равна 1 + 1 + 16 = 18 атомных единиц массы, а молярная масса воды = 18 г/моль.

Пример 2. В молекуле серной кислоты Н 2 SO 4 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода. Поэтому молекулярная масса этого вещества составит 1 2 + 32 + 4 16 = 98 а.е.м, а молярная масса – 98 г/моль.

Пример 3. В молекуле сульфата алюминия А1 2 ( SO 4 ) 3 2 атома алюминия, 3 атома серы и 12 атомов кислорода. Молекулярная масса этого вещества равна 27 · 2 + 32 · 3 + 16 · 12 = 342 а.е.м., а молярная масса – 342 г/моль.

Как решить простейшую расчетную задачу

Читайте так же:
Бетон для отмостки цемент м500

по химическому уравнению?

Сначала записываем числовые данные из условия задачи – массу вещества, или объем газа. Затем выясняем, что нужно определить в той задаче, и записываем вопрос под условием задачи. Далее действуем так:

Определяем количества веществ, массы или объемы которых даны в условии задачи.

Записываем уравнение реакции, о которой сказано в условии задачи и расставляем в нем коэффициенты.

Вычисленное количество вещества записываем над формулой этого вещества в уравнении реакции.

Учитывая коэффициенты, определяем количества тех веществ, массы или объемы которых нужно определить в данной задаче.

По найденным количествам веществ рассчитываем массы или объемы этих веществ.

Проверяем, на все ли поставленные вопросы условия задачи найдены ответы.

Записываем ответы задачи.

Как решать задачи с участием растворов веществ?

Если в условии задачи указаны объем и плотность раствора, то по этим данным можно найти массу раствора (объем раствора в мл умножается на плотность раствора).

По массе раствора находится масса растворенного вещества (масса раствора умножается на массовую долю растворенного вещества и переводится в проценты).

По найденной массе растворенного вещества определяется его количество (масса растворенного вещества делится на его молярную массу)

Записывается уравнение реакции, о которой сказано в условии задачи, и в нем расставляются все коэффициенты.

Найденное в п.3 количество вещества записывается над формулой этого вещества в уравнении реакции.

Учитывая коэффициенты, определяется количество вещества, массу или объем которого нужно найти.

По найденному количеству вещества определяются его масса или объем.

4.Как решать задачи, где одно из реагирующих веществ дано в избытке?

Если в условии задачи есть числовые данные (массы или объемы) по обоим веществам, участвующим в реакции, то, возможно, одно из них находится в избытке. Поэтому решение задачи начните с расчета количеств этих веществ в моль.

Далее запишите уравнение нужной реакции со всеми коэффициентами.

По коэффициентам в уравнении и найденным количествам веществ определите, какое из веществ находится в избытке, а какое – в недостатке.

В уравнении реакции над формулой вещества, находящегося в недостатке, записываем его количество в моль и с учетом коэффициентов находим количества остальных веществ, участвующих в реакции.

Далее рассчитываются массы или объемы остальных веществ.

В реакцию с соляной кислотой вступило 13 г цинка. Определите массы израсходованной кислоты и полученной соли, а также объем выделившегося газа.

1. Находим количество вещества цинка, разделив его массу на молярную массу:

n (Zn) = m : M = 13 г : 65 г/моль = 0,2 моль

2. Вносим эту величину в уравнение реакции и с ее помощью определяем количества всех указанных в задаче веществ (с учетом коэффициентов):

0,2 моль 0,4 моль 0,2 моль 0,2 моль

Zn + 2HCl => ZnCl 2 + H 2

Далее расчеты по формулам:

m( HCl) = M · n = 36,5 г/моль · 0,4 моль = 14,6 г

Читайте так же:
Кельма для цементного раствора

m( ZnCl 2 ) = M · n = 136 г/моль · 0,2 моль = 27,2 г

Объем водорода находим аналогично:

V (H 2 ) = Vm · n = 22,4 л/моль · 0,2 моль = 4,48 л

ЗАДАЧИ НА ИЗБЫТОК РЕАГЕНТА

Главный отличительный признак таких расчетов – это наличие числовых данных (массы, объема, количества вещества или необходимых компонентов для их вычисления) по обоим веществам, реагирующим между собой. Чаще всего это говорит о том, что одно из этих веществ находится в избытке и вступит в реакцию не полностью. Определить же, что именно в избытке, удобнее всего, когда известны количества вещества реагентов. Если они не указаны в условии, их следует вычислить по исходным данным.

8 г серы нагрели с 28 г железа. Определите массу продукта реакции.

1. Так как в условии указаны массы железа и серы одновременно, то одно из этих веществ вполне может оказаться в избытке. Для выяснения этого находим количества вещества реагентов:

n( Fe ) = m : M = 28 г : 56 г/моль = 0,5 моль

n( S ) = m : M = 8 г : 32 г/моль = 0,25 моль

2. Записываем уравнение реакции и по коэффициентам определяем мольные отношения реагентов:

3. Так как железа и серы должно реагировать равное количество молей, то ясно, что в этой реакции будет израсходовано по 0,25 моль их, избыток железа при этом составит 0,5 – 0,25 + 0,25 моль, и в реакцию не вступит.

4. Так как сера взята в недостатке, то по ее количеству определяем количество продукта реакции, а затем его массу:

0,25 моль 0,25 моль 0,25 моль

m ( FeS ) = M · n = 88 г/моль · 0,25 моль = 22 г

Для реакции взято 56 л хлора и 56 г железа. Определите массу полученного продукта.

2Fe + 3Cl 2 ® 2 FeCl 3

В этом случае расчет избытка более сложен, поэтому можно использовать такую хитрость:

Как решать задание 33 ЕГЭ по химии?

Решение расчётных задач по химии подчиняется логике и проводится по определенным алгоритмам. Прежде всего, нужно внимательно прочитать и проанализировать условие задачи, написать необходимые уравнения химических реакций. Важно осознать ключевой (главный) вопрос в задаче и понять, количество какого вещества следует найти и по количеству какого вещества будет производиться расчёт. На основе анализа условия определить причинно-следственные связи и составить план последовательности решения задачи. Почему мы главным вопросом задачи считаем нахождение количества вещества? По количеству вещества всегда можно найти его массу, объём и массу раствора (массу и объём газа) и ответить на возможные дополнительные вопросы, содержащиеся в задаче.

В рассматриваемых примерах мы не будем пояснять выполнение формальных расчётов, предполагая, что вы проводите их без затруднений.

Пример 1. Электролиз 470 г 5%-ного раствора нитрата меди(II) прекратили после того, как масса раствора уменьшилась на 8 г. Из полученного раствора отобрали порцию массой 92,4 г. Вычислите массу 11,2 %-ного раствора едкого кали, необходимого для полного осаждения меди из отобранной порции раствора.

Читайте так же:
Для одного куба бетона необходимо сколько песка щебня цемента
Дано:Анализ и решение:

А) Проводим анализ условия

(составляем уравнения химических реакций, о которых упоминается в условии задачи).

1-й фрагмент.

«Электролиз 470 г 5%-ного раствора нитрата меди(II) прекратили… ».

При проведении этого этапа стараемся не обращать внимания на численные значения, а выделяем только химическую часть условия – она выделена в тексте фрагмента полужирным шрифтом.

2-й фрагмент.

«…Из полученного раствора отобрали порцию массой 92,4 г. Вычислите массу 11,2 %-ного раствора едкого кали, необходимого для полного осаждения меди из отобранной порции раствора».

Необходимо понять: в смеси после реакции находятся продукты реакции (Cu, O2, HNO3) и исходные вещества, которые не прореагировали, были «в избытке» (Cu(NO3)2, H2O), и следует рассматривать возможность взаимодействия каждого из этих веществ с добавляемым реагентом.

Б) Устанавливаем логические связи (формулируем главный вопрос задачи, т.е. находим вещество, количество которого необходимо рассчитать, и логическую цепочку, связывающую количество этого вещества с веществами, количество которых мы знаем или можем вычислить).

Главный вопрос – найти количество KOH (прореагировавшего с HNO3 и Cu(NO3)2, находящимися в отобранной части раствора).

Выводы (логическая цепочка):

При проведении расчётов будем использовать уменьшение массы раствора на 8 г (единственная количественная величина, относящаяся к протеканию реакции), которое происходит за счёт осаждения меди и выделения кислорода.

1) Количество KOH связано с количеством Cu(NO3)2 и HNO3 в порции раствора (уравнения (2) и (3)).

2) Количество HNO3 связано с количеством Cu и O2, которые образовались в процессе электролиза (уравнение (1)).

3) Количество Cu(NO3)2 в растворе после электролиза (избыток Cu(NO3)2) связано с количеством выделившихся Cu и O2.

В) План решения задачи.

1) Найти количество Cu(NO3)2 до электролиза.

2) Найти количество образовавшейся HNO3 по количеству выделившихся Cu и O2 (уравнение 1).

3) По уменьшению массы (т.е. по количеству выделившихся Cu и O2) найти количество прореагировавшего Cu(NO3)2 по уравнению (1).

4) Найти количество непрореагировавшего Cu(NO3)2.

5) Найти количество Cu(NO3)2 и HNO3в отобранной порции раствора.

6) По количеству Cu(NO3)2 и HNO3 в порции найти количество прореагировавшего KOH.

7) Вычислить массу раствора KOH.

1) Находим количество вещества Cu(NO3)2 до электролиза.

2) По уравнению (1) находим количество прореагировавшего Cu(NO3)2:

Пусть прореагировало x моль Cu(NO3)2, тогда

г)

3) По уравнению (1) находим количество прореагировавшего HNO3:

г)

4) Находим количество вещества Cu(NO3)2 и HNO3 в отобранной порции раствора.

а)

б) находим количество вещества Cu(NO3)2 с помощью пропорции – концентрация вещества одинакова как во всём растворе, так и в любой его части

а)

в) находим количество вещества HNO3 в отобранной порции:

а)

5) Находим количество KOH и массу добавленного раствора KOH.

Читайте так же:
Облицовка стен цементным раствором

а) По уравнению (2).

б) По уравнению (3).

в)

Пример 2. Насыщенный раствор нитрата алюминия получили, растворив кристаллогидрат Al(NO3)3·12H2O (растворимость 241 г в 100 г воды при 25 ºС) в 250 г воды. Полученный раствор разделили на две части. В первую добавили раствор Na2CO3 (избыток), во вторую 400 г раствора аммиака (избыток). Во второй колбе осадок в 4 раза тяжелее, чем в первой. Найдите концентрацию соли во второй колбе.

В ответе приведите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Дано:Анализ и решение:

А) Проводим анализ условия

Разбиваем условие на смысловые фрагменты, выделяем ключевые слова и понятия и составляем уравнения реакций (химическая часть задачи).

1-й фрагмент:

«Насыщенный раствор нитрата алюминия получили, растворив кристаллогидрат Al(NO3)3·12H2O (растворимость 241 г в 100 г воды при 25 ºС) в 250 г воды. Полученный раствор разделили на две части».

2-й фрагмент:

« В первую добавили раствор Na2CO3 (избыток), …»

3-й фрагмент:

«во вторую 200 г раствора аммиака (избыток)»

4-й фрагмент:

«Во второй колбе осадок в 4 раза тяжелее, чем в первой. Найдите концентрацию соли во второй колбе».

Химических превращений нет.

Б) Устанавливаем логические связи (формулируем главный вопрос задачи, т.е. находим вещество, количество которого необходимо рассчитать, и логическую цепочку, связывающую количество этого вещества с веществами, количество которых мы знаем или можем вычислить).

Главный вопрос – найти количество NH4NO3.

Выводы (логическая цепочка):

Единственная цифра, которую можно использовать при проведении расчётов, это «4» – отношение масс Al(OH)3, образовавшихся во 2-й и 1-й колбах.

В) План решения задачи.

1) Найти количество Al(NO3)3(общее).

2) Найти количество Al(NO3)3 в 1-й части (уравнение (1) по Al(OH)3.

3) Найти количество Al(NO3)3 во 2-й части (уравнение 2) по Al(OH)3.

4) Найти количество NH4NO3 (по уравнению (3)) по количеству AlCl3 (2-я часть)).

5) Найти ω(NH4NO3) по уравнению (3).

1) Находим количество Al(NO3)3 в исходном растворе.

а) находим количество Al(NO3)3·12H2O, которое растворилось в 250 г воды:

Используя данные по растворимости (растворимость 241 г в 100 г воды при 25 ºС), составляем пропорцию,

б)

2) Находим количество Al(NO3)3, прореагировавшего по уравнениям (2) и (3):

Пусть по уравнению (1) прореагировало x моль Al(NO3)3, по уравнению (2) – y моль Al(NO3)3, тогда

б) по уравнению (2):

в) по уравнению (3):

3) По уравнению (3) находим количество NH4NO3:

а)

4) По уравнению (3) находим количество образовавшегося Al(OH)3:

5) Находим массу 2-й части раствора Al(NO3)3.

Концентрация вещества в растворе и в любой его части одинакова, следовательно

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector