Файл: Физико-химические методы исследования цементов учеб. пособие.pdf

тометрпческой оценки интенсивности одного отражения метал­ лической подложки (Іі): после нанесения на нее слоя толщи­ ной d мономинерала (Н) и слоя толщиной d смеси (І3). Отно­

шение - дает значение отношения —. Для анализа необхо-

I,

диімо знание отношения, а не абсолютного значения р.. При

.работе с дифрактометром данный метод особенно производи­ телен в сравнении с методом стандартных смесей.

Метод внутреннего стандарта характеризуется тем, что к исследуемым смесям добавляется известное количество фазы сравнения (стандарта). Анализ сводится к оценке интенсив­ ности двух отражений — искомого минерала и стандарта по двум образцам, .в одном из которых содержание минерала из­ вестно. Если к двум образцам или к серии образцов добавля­ ют одно и то же количество эталона, то концентрацию искомо­ го минерала легко оценивают по отношениям интенсивности отражения минерала Ім и эталона Іэ:

•компонент уже содержится. Сравнение интенсивности отраже­ ния минерала до и после добавки позволяет приблизительно определить его концентрацию в исследуемом веществе. Одна­ ко на результат анализа влияет как состав пробы .в целом, так и содержание минерала до добавки.

При всех методах количественного рентгенографического фазового анализа важное значение имеет размер зерна пробыПо данным Гинье, размер зерен при работе с дифрактометром должен быть менее 5 мк- Особенно чувствителен к значитель­ ному увеличению крупности зерна или к текстурированию об­ разца дифрактометрический метод анализа. Но несмотря на это, он является более прогрессивным и производительным в целом.

Гипроцементом были проведены рентгенографические ис­ следования клинкерных минералов и некоторых сырьевых ма­ териалов в процессе их нагревания до высоких температур. С

этой целью была реконструирована рентгеновская установка УРС-50И. Эта установка имеет те же узлы, что и обычная, од­ нако для проведения высокотемпературного анализа на го­ ниометре смонтирована специальная высокотемпературная печь. Она представляет собой высокоогнеупорный цилиндр, на внутренней поверхности которого имеется платияорадиевый нагреватель из 'проволоки диаметром 0,5 мм. Печь имеет спе­ циально вырезанное окно для прохода рентгеновских лучей, закрывающееся бернллиевой фольгой, которая пропускает рентгеновские лучи н задерживает тепло. Эта печь позволя­ ет поднимать температуру до 1700°С-

Примененная Гипроцементом ионизационная рентгеност­ руктурная установка для высокотемпературного анализа осо­ бенно эффективна при исследовании кинетики процессов клин-' керообразовапия, протекающих при высоких температурах, явлений полиморфизма и образования твердых растворов. Так, с помощью этой установки был изучен процесс диссоци­ ации различных сырьевых материалов (кальцита, мела, из­ вестняка, каолина). При этом, в частности, было установлено, что чем сильнее отличаются параметры и типы кристалличе­ ских решеток МеС03 и образующегося в результате термиче­ ской диссоциации МеО, тем большие смещения конструктив­ ных элементов необходимы для построения решетки окисла, тем медленнее протекает реакция образования соответствую­ щего окисла, тем чаще возникают ложные равновесия.

рентгеновский анализ был применен Гипроцементом для изу­ чения процесса гидратации и фазового состава гидратирован­

ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СЫРЬЯ И КЛИНКЕРА

Рентгеноспектральный анализ применяют для качествен­ ного и количественного определения химического состава ве­ щества. Рентгеиоспектральными методами можно выявить элементы с атомными номерами, превышающими одиннадцать (т. е., начиная с магния).

Рентгеноспектральный анализ проводят по спектрам ис­ пускания, но спектрам вторичного излучения, вызванного осве­

ционный .метод).

В цементном производстве внедряются флюоресцентные спектрометры (рентгеновские квантометры). Флюоресцентные спектрометры классифицируются по источнику первичного из­ лучения — с рентгеновской трубкой и с изотопным источни­

анализа химического состава лунного грунтаДля анализа химического состава материалов цементно­

го производства используется рентгеновский квантометр типа ФРК-1 Б. Он предназначен для экспрессного определения в материалах содержания алюминия, кремния, кальция, желе­ за, серы и калия. Возбуждение флюоресцентного излучения в исследуемой пробе производится с помощью рентгеновской трубки типа БХВ-7 или БХВ-9 о хромовым или палладиевым зеркалом анода.

Конструктивно квантометр (рис. 44) состоит из трех ос­ новных частей: высоковольтного стабилизированного источни­

J

Рис. 44. Блок-схема квантометра: 1—источник питания, 2—оперативный стол, 3—регистрирующее устройство, 4—рентгеиовская^трубка, 5—обра­

зец, (У—спектральный канал

Источник питания обеспечивает постоянное напряжение на рентгеновской трубке, изменяющееся плавно от 5 до 50 кв при точности стабилизации ± 0,2%.

Оперативный стол включает в себя спектрометриче­ ские каналы, рентгеновскую трубку и различные блоки, позво­ ляющие автоматизировать процесс анализа. Поэтому работа оператора заключается только в том, чтобы подготовить и сменить анализируемую пробу.

Счетно-регистрирующее устройство определяет интенсив­ ность импульсов, возникающих в детекторах — проточных пропорциональных счетчиках. Оно имеет пять идентичных не­

зависимых в работе счетных каналов, каждый из которых под­ ключается для регистрации излучения одного из анализиру­ емых элементов. Результат анализа, 'Получаемый ® виде набо­ ра определенного количества импульсов, регистрируется на ленте цифропечатающей машины или может быть считан ви­ зуально со светового табло. Кроме того, предусмотрен выход на электронно-вычислительную машину.

Конструкция квантометра позволяет проводить измерение интенсивности импульсов по двум методам: абсолютному (ме­ тод постоянства времени) и относительному (метод парного канала).

При абсолютном методе анализ ведется в течение опреде­ ленного, заранее заданного времени, а при относительном —• происходит периодическое сравнение интенсивности аналитиче­ ской линии от пробы с интенсивностью этой же линии от стан­ дартного образца (эталона), где присутствуют все определя­ емые элементы в количествах, отвечающих среднему составу анализируемых образцов. Это позволяет свести к минимуму

аппаратурная относительная ошибка при относительных из­ мерениях не превышает 0,4"/«, а при абсолютных—0,7“/».

Для сохранения такой высокой воспроизводимости ре­ зультатов измерений в течение длительного времени необхо­ дима хорошая стабилизация внешних условий: температуры (±5°С), напряжения питающей сети (±10% ), влажности и т. д.

Значительное влияние на точность анализа оказывают отбор и подготовка проб. Необходимо, чтобы проба (несколь­ ко граммов) соответствовала по химическому составу общей массе материала.

Используются два способа приготовления проб для ана­ лиза: прессование материала или его оплавление со щелочны­ ми плавнями.

Способ прессования пригоден для малоизменяющегося со­ става сырьевых смесей -при наличии в исследуемых образ­ цах моиоминералыіых форм элементов и достаточно одно­ родной гранулометрии. При подготовке пробы по этому спо­ собу порошок сырьевой смеси растирается до полного про­ хождения через сито № 008, увлажняется 10% воды и разме­ шивается. Затем эта смесь засыпается в полую цилиндриче­ скую форму диаметром 30 мм и прессуется в таблетку под давлением 300 кг[см2. Полученная таблетка высушивается за