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

На рис. 59 приводятся кривые поглощения ЯМР цемент* ного теста 1-суточного и 3-месячного твердения. Внутренний

Рис. 59. Кривые поглощения ЯМР цемент­ ного теста, выдержанного: а — сутки, б — 3 месяца: А, В, С—количество воды соот­ ветственно: свободной, адсорбированной и химически связанной

пик соответствует овободнон воде, а внешний — гпдратной во­ деПик, соответствующий свободной воде, постепенно умень­ шается с увеличением времени твердения, что свидетельству­ ет об увеличении количества связанной воды. Это подтверж­ дается внешним пиком, отвечающим связанной воде. Анало­ гичные исследования были проведены Блейном.

Мчедловым-Петросятюм совместно с другими исследова­

ТЕРМОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА.

1. СУЩНОСТЬ И МЕТОДЫ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Термический анализ является одним из наиболее быст­ рых и точных методов исследования, позволяющих проследить ход физико-химических превращений веществ при изменении их температуры.

Физико-химические процессы обычно сопровождаются вы­ делением или поглощением тепловой энергииПоэтому при помощи кривых нагревания и кривых охлаждения можно оп­ ределять температуры превращения и взаимодействия веществ, что обычно сопровождается изменением теплового ба­ ланса системы, т. е. термическими эффектами.

мическое соединение в данных условиях всегда обладает одни­ ми и теми же физическими свойствами;

3) принципе соответствия — всякому превращению в об­ разце, которое может быть зафиксировано применяемым при­

соединения столь же характеристичны для .него, как и те прев­ ращения, которым соответствуют эти термические эффекты.

С помощью термического анализа можно производить как качественные, так и количественные определения.

Метод качественной термографии применяется для иден­ тификации различных веществ по характеристическим темпе­ ратурам их фазовых превращений, сопровождающихся эндо­ термическими или экзотермическими эффектами. Кроме того, термографический метод позволяет не только изучать фазовые превращения различных неорганических и органических со­ единений — определять температуру плавления, разложенияполиморфных превращений и т. д-, но также при 'соответству­ ющих условиях .ведения опыта проводить количественные оп­ ределения составных частей исследуемых веществ-

В зависимости от характера определяемых величии раз­ личают следующие методы термического анализа:

1) дифференциальный термический анализ (ДТА), о ос­ нове которого лежит фиксация изменения энергии системы (образца) в процессе нагревания пли охлаждения;

2) тсрмогравіиметрия •— изменение веса образна;

3)дилатометрия — изменение размеров образца;

4)изменение электропроводности.

Области применения термографии весьма разнообразны: исследование фазовых равновесий силикатных, солевых и

иных систем в твердом и жидком состоянии; исследование природных соединений — горных пород, ми­

процессы превращения, сопровождающиеся малыми термиче­ скими эффектами, что требует большой чувствительности и тщательности записи термических кривых;

3)высокую температуру плавления большинства силика­ тов, что исключает возможность при термическом анализе по­ лучать их в расплавленном состоянии;

4)малую теплопроводность, что ограничивает размер

проб, подвергаемых анализу.

В связи с этим при термическом анализе силикатов огра­ ничиваются получением кривых нагревания небольших коли­ честв вещества с большой чувствительностью записи.I

I 2. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Метод дифференциального термического анализа по сво­ им возможностям является в настоящее время наиболее попу­ лярным и перспективным.

Он позволяет делать определенные заключения о поведе­ нии веществ при нагревании, дает возможность констатировать присутствие ,в образце той или иной фазы, обнаруживать ре­ акции взаимодействия, разложения, превращения, а также производить количественные определения состава твердых фаз. Методом ДТА можно определять температуру, при кото-

При эндотермических реакциях дифференциальная кри­ вая отклоняется вниз от нулевой линии (рис. 62), а при экзо­ термических — вварх (происходит суммирование тепла, под­ водимого извне и выделяемого веществом).

Рис. 62. Кривые ДТА: 1—кривая подъе­

и т. д ); разрушением вещества без выделения газовой фазы;

полиморфным превращением энантиотропнаго характера; плавлением вещества с разложением (инконпруэитным), сопровождающимся образованием жидкой и твердой фаз но­

вого состава; ■плавлением вещества без разложения (конпруэнтным)-

Экзотермические эффекты могут быть вызваны: реакциями, связанными с поглощением исследуемым ве­

ществом газовой фазы (реакция окисления); полиморфными превращениями монотропного характера,

сопровождающимися переходом неустойчивой при данной тем­ пературе модификации в устойчивую;

переходом неустойчивого аморфного состояния в кристал­ лическое — расстеклованием (заруханием стекол, кристал­ лизацией коллоидов и т. д.).

Так, при исследовании процесса обжита цементного клин­ кера эндотермические эффекты на термограмме обусловлнва-