P R Z E M Y Ś L CHEMI CZNY
ORGAN CHEMICZNEGO I N S T Y T U T U BADAWCZEGO I POLSKIEGO T O W A R Z Y S T W A CHEMICZNEGO W Y D A W A N Y Z ZASIŁKIEM W Y D ZIA ŁU NAUKI M IN I S T E R S T W A W Y Z N A Ń RELIGIJNYCH I OŚWIE CE NI A PUBL.
R O C Z N IK XV 20 KW IECIEŃ 1931 ZESZY T 8
REDAKTOR: PROF. DR. KAZIMIERZ KLING SEKRETARZ: DR. LECH SU C H O W IA K
M iareczkowa m etoda oznaczania ołowiu
Unc mółiHóflo dc titrage pour dćterminer le
D r Erw in B E N ESC H i D r E dw ard E R D H E IM
Z lolioratorjum fabryki ,,Pulverfał>rik Skoflawerkc-Wetzler A. Ci.” Moosbicrliaum, Austrja.
(Nadeszło 22 grudnia 1930).
Używane zwykle m etody analityczne do oznaczenia ołowiu są dla prędkiej pracy, j a kiej wymaga ruch fabryczny, dość niewygodne, ponieważ zastosowanie ich zabiera wiele czasu i zużywa wiele kosztownego mafcerjału.
Mamy tu na myśli oznaczanie ołowiu jako chlorku lub siarczanu. M etoda oznaczania oło
wiu w postaci chlorku jest niewygodna, ponieważ roztwór, zawierający ołów jako chlorek, po
zostawić się musi przynajm niej przez 12 go
dzin do zupełnego w ytrącenia PbCl21)-, pozatem do roztw oru zawierającego ołów musi się dodać dla przyśpieszenia i uzupełnienia w ytrącenia przynajm niej piętnaście razy tyle absolutnego alkoholu, ile wynosi objętość roztw oru w od
nego, w k tó ry m ołów się znajduje. Ilość więc alkoholu staje się bardzo znaczna, jeżeli weź
miemy pod uwagę, że niejednokrotnie obję
tość roztw oru, zawierającego ołów, wynosi conaj mniej 100 cm3, a to z tego powodu, że właśnie tyle musi się użyć do rozpuszczenia soli innych m etali, zaw artych prócz soli ołowiu w mieszaninie. (Mamy tu na myśli sytuację pow stającą przy analizie m aterjałów , zawie
rających stosunkowo małą ilość ołowiu, obok innych m etali). W końcu zauważyć należy, że m etoda w ytrącania ołowiu w postaci chlorku nie daje rezultatów zupełnie dokładnych, o czem , i przy naszych pracach niejednokrotnie mogliś-
my się przekonać.
M etoda w ytrącenia ołowiu , w postaci siarcza
nu przez odparow anie roztworu, zawierającego ołów, w obecności kwasu siarkowego aż do
1) F. P. T r a e d - w c l l : Kurżes Lehrbuoli der Analytisclio.il Chemie tom II, wydanie-7 z r. 1917, strona 208.
suchości, względnie aż do pozostania jedynie kwasu siarkowego, posiada też wiele ujem nych stron, z których najnieprzyjem niejszą jest długi czas potrzebny do odparow ania roztworu, często bardzo znacznej objętości. Pozatem i tu należy dodać do roztworu, zawierającego już wszystkie m etale jako siarczany, równą obję
tość alkoholu (co nieraz wynosi 100 do 150 c?»3 w w ypadkach wyżej wspom nianych), a nadto pozostawić dla zupełnego strącenia i osadzenia się PbSOi przez kilka godzin 1), co jest po
nowną s tra tą czasu.
Ponieważ w naszem łaboratorjum często m usim y wykonywać szybkie analizy m aterjałów , zawierających małą stosunkowo ilość ołowiu, którą należy oznaczyć dokładnie, s ta ra liśm y się znaleźć nową szybką metodę, któraby pozwalała wykonać analizę w jak najkrótszym czasie. Metodę tę opisujemy poniżej.
Metoda ta, nie uchybiając dokładności, pozwala na oznaczenie ołowiu w czasie sto sunkowo krótkim , a daje się prawie wszędzie użyć, naturalnie przy zastosowaniu pewnych m odyfikacyj. Polega ona na w ytrąceniu oło
wiu z obojętnego roztw oru roztworem węglanu sodowego o znanem mianie, odsączeniu w y trą conego węglanu ołowiu i miareczkowaniu po
zostałego w przesączu węglanu sodowego. Z róż
nicy m iędzy znaną ilością węglanu sodowego, którą się dodaje do roztw oru, zawierającego ołów, a ilością znalezioną w przesączu, daje się ilość ołowiu łatwo obliczyć.
W arunkiem zastosowania tej m etody jest nieobecność niektórych związków, głównie ma-
') Wspomniana książka T r a e d w o 1 1 a, stro
na 14-1 i 145.
Przemyśl Chemiczny. 1
154 JPt&EMtSŁ CHEMICZNY 1S (1931)
m y tu na myśli sole, m etali, t. zw. ciężkich, które także z węglanem sodowym reagują, choć i w ty m w ypadku, jeżeli zachodzi możliwość łatwego oznaczenia tych innych m etali, m etodę powyższą można zastosować i przez łatwe, a do każdego w ypadku dające się dostosować obliczenia, znaleźć ilość ołowiu.
Do wykonania powyżej naszkicowanej m etody potrzebny jest, ja k już wspomnieliśmy, roztw ór węglanu sodowego, o z lianem m ianie. R oztw ór przez nas stosowany jest 0,4-norm ałny, a m iano jego obliczam y na roztw ór norm alny. 50 cm3 takiego roztw oru starczy na w ytrącenie, a tem - saiuem oznaczenie aż cło 2 g ołowiu.
Dokładny opis metody.'
Ołów zaw arty jest w roztworze. R oztw ór wlewa się do kolbki mierniczej o pojemności 250 lub 500 cm3 i neutralizuje ja k najdokładniej przy użyciu m etyloranżu, jako indykatora. Po zagotow aniu dodaje się 100 cm3 wyżej opisanego 0,4w roztw oru węglanu sodowego, zagotowuje po
w tórnie, a po ochłodzeniu napełnia kolbkę do m arki dystylow aną wodą. Po dokładnem przem ieszaniu zawartości kolbki, sączy się przez suchy sączek fałdowany, przyczem odle
wa się pierwszych kilka centym etrów sześcien
nych przesączu. Po przesączeniu w ybiera się p ip etą 100 cm3 przesączu i m iareczkuje w ty c h że 0,5—norm alnym roztworem kwasu solnego lub siarkowego, którego m iano również jest obliczone na roztw ór norm alny, pozostałą w przesączu ilość węglanu sodowego, przyczem pam iętać należy, że rez u lta t mnożyć należy przez 2,5 lub 5, zależnie od tego, czy użyliśm y kolbki o pojemności 250 lub 500 cm3.
Obliczenie najlepiej uw idocznim y na przy
kładzie :
U ży to do w y trą cen ia 100 cm 3 0,4 n
lYfljCOj log fn G00G dla roztw oru norm . 40,42 cm3 D o m iareczkow ania 100 cm 3 przesączu
zu ży to 12,4 cm 3 X 2,5 0 ,5 n H G l
lo g fn 7117, jest roztw . norm . 15,90 cm3
Z u żyte przez ołów 24,40 cm3
lo g 24,40 1,3885
log. obi. n a N a . / J 0 3 0,7243 — 2 log. obi. n a P b 0,2911
R azem 0,4039, c z y li, że roztw ór z a w iera 2,5340 y Pb.
Oznaczenie przez w ytrącenie ołowiu w po
staci siarczanu dało 2,5100 g Pb. W edług m e
tody oznaczenia jako siarczanu, zawierał ma- terjał przez nas badany 4,70% , według naszej m etody 4,82% Pb.
In n e a n a lizy kon troln e:
R oztw ór zaw ierał Pb Z naleziono P b
1.0000 <7 1,0050 fi
2 .0000 „ 1,9950 „
3 .0000 „ 3,0190 „
Zauważyć należy, że osiągnięta dokładność przy analizach, w zrasta z biegłością, której nabyw a się łatwo przez kilkakrotne po w ta
rzanie analizy.
M etodę powyższą stosujem y przy analizie m aterjałów , zawierających w małej stosunko
wo ilości węgiel, S i 0 2, Sn, Pb i Fe, w głównej m ierze zaś Zn.
Pozw alam y sobie opisać przebieg całej analizy takiego m aterjału, sądząc, że m etody przez nas stosowane, a m ające głównie na oku skrócenie czasu analizy, dadzą kilka cie
kawych szczegółów:
10— 20 g jaknajdrobniej roztartego m a
terjału oblewa się w zlewce o objętości 800 cm3 około 100 cm3 dystyłow anej wody i dodaje powoli praw ie tę sam ą ilość stężonego kwasu azbtowego. N astępuje dość gwałtow na reakcja, poczem staw ia się p rz y k ry tą zlewkę n a łaźnię.
Po 20 do 25 m in odkryw a się zlewkę i odparo
wuje cały prawie płyn. Odparowanie p rzery
wa się w chwili, gdy zaw artość zlewki posiada konsystencję syropu. Zlewkę zdejm uje się teraz z łaźni, a dodawszy po ochłodzeniu kilka cm3 kwasu azotowego i około 250— 300 cm3 dystyłowanej wody, zagotowuje się. Po pięciu m inutach gotow ania wszystkie sole są roz
puszczone, a nierozpuszczony pozostaje tylko węgiel, S i 0 2 i cyna jako tlenek (S n 0 2)• Po osadzeniu się osadu sączy się przez sączek firm y Schleicher & Schtille o czarnej opasce, k tó ry poprzednio został osuszony przy 110°
i dokładnie zważony. N a sączku znajduje się:
węgiel, S i 0 2 i S n 0 2 (Osad I), w przesączu Pb, Fe i Z n (Przesącz I).
Osad I, znajdujący się na sączku, suszy się wraz z tym że p rzy 110° i waży po ochło
dzeniu, otrzym ując w ten sposób sumę nie
rozpuszczalnych w kwasie substancyj. N astęp nie spala się wszystko w platynow ym tyglu 0 znanej wadze i waży ponownie po ochło
dzeniu. Różnica m iędzy poprzednią wagą w szyst
kich nierozpuszczonych w kwasie substancyj, a wagą znajdujących się obecnie w tyglu S i 0 2 1 S n 0 2 daje wagę węgla. Z najdujący się w tyglu S i 0 2 i S n 0 2 zwilża się kilkom a kroplam i d y sty łowanej wody, dodaje około 5 cm3 stężonego
(1931) 15 P R Z E M Y S Ł C HEMIC ZNY 155 kwasu fluorowodorowego i odparow uje na
łaźni, w końcu ogrzewając palnikiem . Po ochłodzeniu tygla waży się ponownie i o trz y m uje wagę znajdującego się w tyglu S n 0 2, z której można obliczyć ilość zaw artej w ma- terjale cyny. Różnica zaś wagi zawartości tygla przed i po odparow aniu z kwasem fluo
rowodorowym daje nam wagę SiO 2.
Oznaczenie zaw artych w przesączu I : Pb, Fe i Z n uskutecznić można przez wytrącenie ołowiu, jako siarczanu, i następnie kolejne ozna
czenie pozostałych m etali, lub przez zastoso
wanie m etody, k tó rą posługujem y się w na- szem laboratorjum .
S trącam y mianowicie ołów siarkowodorem jako siarczek, k tó ry odsączam y (osad II), pozo
staw iając teraz w przesączu Fe i Z n (przesącz II).
Osad I I rozpuszczam y w lekko rozcień
czonym kwasie azotowym , a zaw arty w roz
tworze ołów oznaczam y wyżej opisaną m eto
dą miareczkową.
Przesącz I I , zaw ierający żelazo i cynk wlewamy do kolby miarowej o pojemności 1 l i napełniam y dystylow aną wodą do m arki.
Po dokładnem przem ieszaniu zawartości kolby odm ierzam y dw ukrotnie pipetą po 50 cni3.
W pierwszych 50 cm3 oznacza się żelazo przez strącenie am onjakiem , po uprzedniem utlenieniu kilkom a kroplam i kwasu azotowego i zagotowaniu. Zauważyć tu należy, że musi się dodać tyle am onjaku, by strącony począt
kowo wodorotlenek cynku, zupełnie się rozpuś
cił. Odsączony wodorotlenek żelaza m yje się starannie gorącą wodą dystylow aną, do k tó rej dodaje się kilka centym etrów sześciennych am onjaku, spala n a Fe2Os i waży. W ten spo
sób daje się ustalić zawartość żelaza.
W drugich 50 cm3 utlenia się żelazo przez dodanie kilku kropel kwasu azotowego i krótkie zagotowanie i dodaje następnie 30 cm3 roztw oru cy trynjanu amonowego, otrzym anego przez rozpuszczenie 100 g kwasu cytrynowego w 350 cm3 25%-go am onjaku i dopełnienie wodą do objętości 1 l. Roztwór, reagujący obecnie alkalicznie, neutralizuje się rozcieńczonym kw a
sem solnym i dodaje tyle kwasu, by roztwór zabarwiony kilkom a kroplam i m etyloranżu przybrał kolor pomarańczowo-czerwony. T e
raz roztw ór zagotowuje się i dodaje do prawie wrzącego roztw oru około 5 g fosforanu am o
nowego, k tóry w ytrąca cynk, jako fosforan amonowo-cynkowy. * Po osadzeniu, się tegoż
na dnie zlewki sączy się przez sączek firm y Schleicher & Schiille o białej opasce i m yje dokładnie gorącą wodą dystylowaną, zawie
rającą nieco am onjaku. Teraz spala się na Z n 2P 20 T i po ochłodzeniu waży. W ten sposób otrzym uje się ilość zawartego w m aterjale cynku1). Analiza jest tem samem ukończona.
Z U SA MM E N F A S S U N Cl.
E s w in i eine niassan alytisch e M ethode zur B e- stim m u n g von B le i angegeben, d ie darauf berulit, dass das in einer n eutralen L osu n g vorhandene B lei durcli eine g e ste llte N atrium carbonatlosung a u sg efa llt w ird; d as B leik arb on at w ird ab filtriert und im F iltr a t das u nverbrauchte N atrium karbonat durcli T itration m it Salzsaure bestim m t. A us der D ifferenz der b ekannten zu g egeb en en Mengo des N atriu m k arb on ats und der M enge d es N atrium karbo- n a ts im F iltra t naeli der F a llu n g lasst sieli die M enge d es B leios le ic lit erreehnen.
D ie genaue A rb eitsv o rsch n ftt la u te t dahin, dnss die L osung, w elch e Blei en th iilt in einen 250 cm3 fassen d en M esskolben ftbergefiihrt u n d zunilchst m it L au ge b ei Y erw endung v o n M ethylorange ais In d ik ator gen a u est n eu tralisiert w ird. Man k oelit nun au f und fiig t zu der sied en d en L osung 100 cm 3 ein er 0,4 n N atrium karbonatlosung, dereń F ak tor au f norm al b ereclinet ist. Man la s st n o cb m a ls sie- den u n d fiillt den M esskolben n aeh dem A b k iililcn bis zur Marko. N un w ird durcli ein trockenes F alten - filter filtriert und die ersten A n teile des F iltr a ts ver- w orfen. 100 cm 3 des F iltr a ts w erden m it einer n /2 Salzsaure, dereń F a k to r ebenfalls au f norm al bereclinet is t titrie rt. A u s der T itra tio n la sst sieli nun le ic lit die A n zah l der cm3 der N atrium carbonatlosung, w elch e zur F a llu n g des B leies verbrauclit wurden, feststellen . D ie A n zah l der cm3 wird auf n-Lćisung gerech n et. D ie B ereclinung des B leig eh a ltes lasst sieli am besten an einem B eisp iel zeigen:
Zur B leifallu n g verw en d ete 100 cm3 0,4 n JSra2C 0 3 log F n C06G sind, bereclinet
au f n o r m a l: 40,42 cm3
Zum T itrieren von 100 cm3 F iltra t yerw en d ete 12,4 cm3 0,5 HOl log F n 7117 X 2,5
sind bereclinet auf norm al 15,96 cm3
Y erbraucht durcli B lei 24,46 cm3
log. 24,46 1,3885
log. fur Na./JCĄ 0,7243 — 2 log. flir Pft-Berechnung 0,2911
Sum m ę 0,4039 d. h. 2,5340 (j Pb.
Die-se M ethode w ird bei der B estim in u n g von B ici in M aterialien, die einen geringen P rozen tsatz v o n G, S i 0 2, Sn, P b und Fe, ais H a u p ta n teil aber Z n en tlia lten , b en iitzt.
E in e gen au e A rb eitsw eise b ei der A n a ly se sol- cher M aterialien w urde eb en falls angegeben.
’) Tą m etod ę i dow ód, że cynk daje się o zn aczyć w w yżej pod an y sposób, w obecności żelaza, za w d zię
czam y p. D r. Inż. L. B r e s t a k o w i , p racu jące
m u rów nież w n aszym laboratorjum .
15G P R Z E M Y S Ł C H E M IC Z N Y 1IS ( 1 0 3 1 )
„K rzem ianow anie w apniaków dla celów drogowych"**
Le silica ta g e (los calcaires pour la co n stru ćtio n des routcs Ludwik W A S IL E W S K I i K azimierz CZARNECKI D ział P rzem yślu N ieorgan icznego C hem icznego In s ty tu tu B ad aw czego
(K o m u n ik a t 37)
Prowadzone przez nas od dłuższego czasu prace nad wyjaśnieniem procesów krzem iano
wania wapniaków, nad sposobam i krzem iano
wania, oraz nad zm ianą własności wapniaków pod wpływem krzem ianowania, doprowadziły do pewnych praktycznych wniosków, które pozw alają nam n a stworzenie sobie sy n tety cz
nego obrazu w zakresie zastosow ania om aw ia
nych procesów' i dla potrzeb drogownictwa.
W ostatniej publikacji1) w tym zakresie, przedstaw iono zm iany, którym ulegają praso
wane bry k iety z węglanu wapniowego napojone 16%-owym roztw orem szkła wodnego o róż
nym składzie. Omówiono również sposób o trz y m ywania m aterjalu do doświadczeń i m etody badania zm ian wytrzym ałości.
Obecnie w dalszym ciągu poddano badaniu kilka seryj brykietów o nasiąkliwości 10,4 % do 22,3%, w celu stw ierdzenia wpływu stęże
nia roztw oru szkła wodnego na własności mechaniczne, oraz ustalenia, w jaki sposób wpływa dodatek do chemicznie czystego węgla
nu wapniowego takich domieszek, jak piasek i glina, które stanow ią najpospolitsze zanie
czyszczenia naturalnych wapieni.
W arunki otrzym ania brykietów z węglanu wapniowego, ja k i jego m ieszanin z piaskiem i gliną zachowano ściśle takie same, ja k i p o przednio, zarówno co do wym iarów m atrycy o powierzchni 10 cm2, ja k i sposobu prasow a
nia. To samo dotyczy wszelkich innych w a
runków'; a więc napajano w ru rach żelaznych, wewnętrz parafinow anych przez 24 godz i su szono do stałej wagi w ciągu 14 dni w tem p e ra tu rze pokojowej.
Oznaczenie w ytrzym ałości na zgniatanie przeprowadzono conajm niej na trzech próbkach, w razie zaś znaczniejszych różnic, na większej ilości i brano średnią z wykluczeniem wyników
*) Z cy k lu prac n ad zagad n ien iam i cliem ji dro
gow ej w y k o n y w a n y ch w D zia le 1 1’. X. C hem icznego In s ty tu tu B ad aw czego n a zlecen ie D ep artam en tu IV D rogow ego M inisterstw a Robót, p u b liczn ych .
*) P rzem y sł Chem. 14, 132, (1930) kom u n ik at l.S, W iadom . Stow arz. Czlonk. P o lsk . K ongr. D rog.
4, z. 43, s. 3G (1930).
zb y t odbiegających, gdyż przyczyny tych odskoków zawsze były widoczne po zgnieceniu próbki. Np. wykryw ano czasem rysy, pow sta
jące podczas nasycania, lub stw ierdzano uwar
stwienia., w ynikające z nierównomiernego praso
w ania brykietów . Oznaczenie w ytrzym ałości na ścieralność wykonyw ano podwójnie, wyniki różniły się zwykle o kilka procent.
W p 1 y w s t ę ż e n i a r o z t w o r u s z k ł a w o d n o g o n a w y n i k k r z e m i a n o w a - n i a. U żyto trz y rodzaje roztworów o stężeniu 21%, a mianowicie o stosunku S i 0 2 :Na20 —
= 2,02; 3,20; 4,00. W ytrzym ałość n a ścieralność brykietów otrzym anych pod ciśnieniem 1000 3000, 4000, 5000 i G000 kg jen i11), i napojonych tym i roztw oram i uwidoczniona jest na w ykre
sach 1— 5. P rzedstaw iają one ścieralność w za
leżności od stosunku S i 0 2:Na20 . Nie podano tu ścieralności dla stosunku SiO» .N a,/) = 4,00, z tego powodu, że roztw ór ten w czasie n apaja- nia brykietów zhydrolizował z wydzieleniem dużej ilości krzem ionki. D la porów nania za-
Brykiety 1000kg/cm
2,50 ' 3,00 ' 3.50 ' 4,00 ' 4,50 ' 5,00 SiOj :Na}0
R ysunek I.
w ierają one odpowiednie dane dla roztworów 16%-wych. J a k widać potw ierdzają się wyniki poprzednie, a mianowicie brak ściśle określo
nej zależności zm ian własności m echanicz
nych od stosunku S i0 2 :Na20 . Zależność ścieral
ności od stosunku krzem ionki do tlenku sodo
wego jest nieregularna i odchylenia są tego
') Z ależność nasiąk liw ości m aterjalu od c iśn ie n ia , pod k tórym b y ł otrzy m a n y , pod aje w y k res G cy to w a n eg o k om u n ik atu 18.
(1931) 15 P R Z E M Y S Ł C HEMIC ZNY 157 rodzaju, że m ożna przyjąć, iż leżą w granicach
blęclu m etodyki oznaczeń.
B ryk iety 3 0 0 0 kg /cm 2
>s ^ - 2 « r
■90 \
b8 0
70
■60
-Vs<l>
&
U-) ■*;:(V, oo Qj -Q
.5 O
5> 10 CJ ■Ó'
<5 C>
"
S O .
8N
2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5 00 Si02:Naj)
Rysunek 2.
W ykresy 0 i 7, przedstaw iające ścieralność w zależności od ciśnienia, pod którem o trz y mano brykiety, pozwalają stwierdzić, że m aksym um w ytrzym ałości, bez względu na stosunek Si()2 :Xa20 i stężenie, w ykazują b ry kiety o nasiąkliwości około 14% t. j. otrzym ane pod ciśnieniem 3000 k g /c m 2. Również ze w szyst
kich ty ch wykresów jest widoczne, że w y trzy małość n a ścieralność brykietów napojonych roztworem 21%-wym jest dla w apniaków o pew nej nasiąkliwości wyższa.
B rykiety 4 000kg/cmt
2,50 ' 3,00 ' 3,50' 4,00 ' 4,50 5,00 Si Oj Naf i
R y su n ek 3.
W yniki badania w ytrzym ałości na zgnia
tanie brykietów napojonych 21%-wym roztw o
rem zawiera tablica I. I tu brak ściśle zdefi- njowanej zależności od składu chemicznego szkła wodnego, jednakże w większości wypadków, można stwierdzić, że przy stosunku 3,2 uzys
kuje się najlepszą wytrzym ałość, natom iast przy1 2,0 nieco gorszą, a najgorszą przy stosun
ku 4.
Do dalszych doświadczeń użyto już tylko jednego rodzaju szklą wodnego o stosunku k rze
m ionki do tlenku sodowego równym 3,18, z którego przygotow ano roztw ory 10% i 5%.
W yniki badania własności m echanicznych b ry
kietów' napojonych tym i roztworami przedsta
wiają tablice II i 111.
B r y k ie ty 5000kg/ cm ’
~i i i i t— i— i— r —r
2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 S i 0S . Nos 0
R ysunek 4.
T A B L IC A I.
Stężen ie 21% . B i- y 1
N asiąkli wo.ść w %
i e t y Ciśnienie prasow ania
kfi/cm2
Sin., N(uO
W y trzy m a łość na zgniatanie
w kg jem-.
19,2 1000 2,02 357
19,2 1000 3,20 317
19,2 1000 4,00 235,5
14,2 3000 2,62 675
14,2 3000 3,20 —
14,2 3000 4,00 384
12,4 4000 2,62 454
12,4 4000 3,20 486
12,4 4000 4,00 328
11,5 5000 2,62 590
11,5 5000 3,20 592
11,5 5000 4,00 379
10,4 6000 2,62 501
10,4 6000 3,20 540
10,4 6000 4 ,0 0 ’ 418
Brykiety 6000kg/cm
2,50 3,00 ' 3.50 ' 4',00 ' 4,50 ‘ 5,00
SiOsNa^O Rysunek 5.
158 P R Z E M Y Ś L C HEMIC ZNY 15 (1931)
Wpływ stężenia szkło wodnego o stosunku 62 on._______________________________________________No?0
T A B L I C A 111.
S tężen ie 5% .
13Ó 0 3000 5000kg/cmi
Brykiety prasowane pod ciśnieniem
R ysu n ek (i.
Porównanie odpowiednich liczb w ykazuje, że im większe jest rozcieńczenie roztworów, tym gorsze własności m echaniczne m ają b ry kiety niem i napojone (p. niżej w ykresy 8 — 11).
Wptyw stężenia szklą wodnego o sto su n k u h O l.-j20 Na,0 '
1ÓOO ' 3Ć00 ’ 5Ó00kg/cm?
Brykiety prasowane pod ciśnieniem
R y su n ek 7.
T A B L I C! A II.
S tężen ie 10% .
B r y k i e t y W y t r z y m a 1 o ś ć N asiąk ł,
w %
C iśnienie prasow ani a
w leg leni -
N a zg n ia
ta n ie N a ściera l
ność w %
22 3 500 248 64,63
19,2 1000 372 68,33
17,5 1500 402 70,00
16,0 2000 437 78,42
14,2 3000 520 72,6S
12,4 4000 (392) —
10,4 6000 347 53,35
B r y k i e t y W y t r z j Mn a ł o ś ć N asiąk ł.
w %
C iśnienie prasow ania
N a zg n ia
tan ie N a ściera l
w Icg/cm2 Ifl/cm- ność w %
22,3 500 200 49,24
19,2 1000 266 53,55
17,5 1500 309 64,83
16,0 2000 328 60,42
14,2 3000 380 66,94
12,4 4000 392 —
10,4 6000 419 51,98
że podane powyżej dane eksperym entalne po
traktow ano statystycznie t. j. dla brykietów o tej samej nasiąkliwości, napajanych roz
tworam i o tem samem stężeniu wzięto śred
nie z liczb otrzym anych dla szklą wodnego o różnym stosunku SiO-> :Na20 . D otyczy to danych dla roztworów 16 i 21%-wego, gdyż do badania wpływu pozostałych stężeń użyto szkła tylko jednego rodzaju. Z wykresu na rysunku 8, przedstaw iającego w ytrzym ałość na zgniatanie w zależności od nąsiąkliwości wynika, że najlepsze wyniki otrzym uje się przez zastosowanie roztw oru 16%-wego. Z a
równo roztw ory o stężeniu niższem, jak i wyż-
W ykresy 8— 11 zaw ierają całość zebra
nego m aterjału. Pow stały one w ten sposób,
(1931) 15 P R Z E M Y Ś L C HEMIC ZNY 159 szem w m niejszym stopniu polepszają tę włas
ność m echaniczną w apniaka.
W ykres 9, przedstaw iający wytrzym ałość na zgniatanie w zależności od stężenia roztw oru szkła wodnego, stosowanego do napajania, uwidocznia to dla brykietów o nasiąkliwości
12,5%, 15% i 19% jeszcze lepiej.
W ziąwszy pod uwagę, że w ytrzym ałość na zgniatanie brykietów nienapojonych wynosi odpowiednio dla 19% — 200 kg/cm2, 15% — 300 kg/on2, 12,5% — 380 kgjcm?1), widzimy, że
R ysu n ek 10.
1) P rzem ysł Chem. 14, 139, (1930). K om u n ik at 18. rysu n ek 17.
przez stosowanie roztworów 16%-wych pod
wyższamy tę wytrzym ałość o 200 kg/cm2, podczas gdy roztwory o koncentracji 5% pod
noszą ją zaledwie o 50 do 10 kg/cm2.
Znany jest powszechnie fakt, że woda rozmiękcza bardzo znacznie wapienie, k tó rych nasiąkliwość waha się w omawianych granicach. Zresztą i z naszych danych daje się to wywnioskować bezsprzecznie, ta k że uważa
liśmy potwierdzenie eksperym entalne za zby
teczne. Dlatego możemy stwierdzić, że rozcień
czanie szkła wodnego ponad podaną granicę przez dodawanie nadm iernej ilości wody jest dla wyniku ostatecznego szkodliwe. Wobec tego trudności, polegającej na lepieniu się nawierzchni do walca podczas wałowania, należy przeciw
działać nie przez polewanie wodą, ale w inny sposób np. przez zastosowanie odpowiedniej skrobaczki.
R ysu n ek 11.
W ykresy 10 i 11 przedstaw iają zm iany wy
trzym ałości na ścieralność, t. j. pozostałość na sicie o 35 oczkach jem2 po 10,000 obrotów, pierwszy w zależności od nasiąkliwości, drugi od stężenia roztw oru stosowanego do n a p a ja nia.
Obraz jest tu podobny do poprzedniego z tą tylko różnicą, że podwyższeniu stężenia w g ra nicach 5— 21% odpowiada stały wzrost w y
trzym ałości na ścieralność. Powyżej jednak 16%
jest on ta k niewielki, że wobec zmniejszenia 0 wiele wydatniejszego wytrzym ałości n a zgnia
tanie można i należy z niego zrezygnować.
Do takiego wniosku skłania bardzo poważnie 1 ten fak t, że wytrzym ałość n a zgniatanie jest liczbą bezwzględną, której znaczeniu fizyka i technika słusznie nad ają większą wagę i pierw
szeństwo przed oznaczeniam i względnemi, j a kim jest oznaczenie porównawcze ścieralności wzajem nej. Również wzgląd na koszt szklą wodnego, którego w w ypadku stężonych roz
tworów zużyw anoby więcej, przem aw ia za przyjęciem 16-%węgo roztworu.
Krzem ianow anie popraw ia nietylko włas
ności mechaniczne takie, jak w ytrzym ałość na zgniatanie i ścieralność, lecz również podnosi twardość i nieprzepuszczalność, oraz zmniejsza nasiąkliwość wapniaków. B adając twardość na płaskich powierzchniach brykietów po krze
m ianowaniu we wszystkich w ypadkach stwiei"
dzono jej wzrost. Zm iany nasiąkliwości stw ier
Wytrzymałość na ścieralność wzajemną
i 60 P R Z E M Y S Ł
R ysu n ek _12.
d zają prace D e s 1 a n d r e sfa1) : mimo że m etoda zastosowana przez tego au to ra nic wyznacza nasiąkliwości właściwej, a jedynie wielkość do niej proporcjonalną, jednak w y
starczy to do oceny tej właściwości w wapieniach przed i po krzem ianowaniu w sposób zupełnie
pewny.
P ró b y stw ierdzenia wpływu n a wynik krzem ianow ania takich własności fizycznych szklą wodnego jak lepkość, konsystencja , współ
czynnik załam ania, nie dały żadnych rezultatów . M aterjał w7 postaci prasow anych brykietów, któ ry m posługiwaliśmy się w naszej pracy, jest stru k tu rą swą i własnościami zbliżony do m ięk
kich bezpostaciowych wapieni n aturalnych, i dlatego sądzim y, że takie wapienie pod w pły
wem szkła wodnego będą się zachowywać w sposób identyczny z naszemi brykietam i.
1) P . I) e s 1 a n (1 r e s, G enie C iril, 91. 508 (1927).
W p 1 y w z a- n i e c z y s z c z e ń g l i n ą i p i a s k i e m n a w y n i k k r z e m i a n o- w a n i a . C e l e m oznaczenia wpływu gliny
Wylrzym no ścieralność wzajemną brykietów ^000kg/m i 2 mieszaniny węglanu wapnia i piasku
C H E M IC Z N Y 13 (1931)
R ysu n ek 13.
i piasku na w ynik krzem ianow ania, wykonano W b rykiety pod ciśnieniem 4000 kg jem 2 z m ieszani
ny węglan w apnia-glina i węglan wapnia-piasek
0 zawartości tych składników 5, 10, 20, 30, 50 i 100%. U żyto gliny krajowej wysuszonej 1 odsianej (4000 o tw ./cm2) o składzie 08,90%
S i 0 2. 20,82% A l2Os i 1,25 % Fe20 3 i piasku o takiem samem rozdrobnieniu, pochodzącego z Góry Piaskowej pod Tomaszowem, zaw ierają
cego zaledwie 0,3 % F e 20 3. M ieszaninę w apniaka z gliną prasow ano bez wody, n ato m iast do m ieszanin z piaskiem dodawano na każdy
(1931) 15 P R Z E M Y Ś L CHEMIC ZNY 161 brykiet (o ciężarze 35 tj) lewi3 wody. W ykres 12,
przedstaw iający w ytrzym ałość n a ścieralność w zależności od procentowej zawartości gliny wskazuje, że dom ieszka gliny w wapieniach jest szkodliwa.
W ykresy 13 i 14 przedstaw iają w ty m sa mym układzie zm iany w ytrzym ałości mieszanin węglan wapnia-piasek. W idać z nich, że za
nieczyszczenie wapieni piaskiem nie powinno być szkodliwe.
Z a c h o w a n i e s i ę m i a 1 u w a p i c n - n e g o p r z y k r z e m i a n o w a n i u . J a k wia
domo, właściwe ułożenie nawierzchni drogo
wej wym aga, obok tłucznia, użycia odpo
wiedniej jakości i ilości m iału. Nasze brykiety nietylko własnościami fizycznenri ale i geom etrycznem i t. j. wielkością i k ształ
tem są podobne do bryłek tłucznia. Należałoby tedy jeszcze dla całości obrazu zbadać zachow a
nie się miału.
R o l ę p l a s t y c z n e j m i e s z a n i n y p o w s t a j ą c e j p o d c z a s w a l c ó w a- n i a z m i a ł u i s z k l a w o d n e g o , zbada
no w sposób następujący. W ybrano dwa rodzaje wapienia o nasiąkliwości 5,1% i tw ardości ł) —E, według skali E. P. O.1), oraz o nasiąkli
wości 25% i tw ardości 0 — D. Miał z tych wapieni odsiany przez sito o 225 otw o
rach na 1 cm2, mimo dużej różnicy nasiąkli
wości, wym agał tej samej najm niejszej ilości wody do zarobienia n a plastyczne ciasto.
Z m asy tej o składzie 100 cz. obj. m iału i 57 cż. obj. roztw oru szkła wodnego otrzym ano w odpowiednich form ach drew nianych bez ciśnie
nia b rykiety tej samej wielkości i kształtu, co i bry k iety prasow ane, przyczem stężenie użytych roztworów szkła wodnego o stosunku S i0 2:Na20 = 3,2 wynosiło 16% i 3,4%. Oprócz tego z wapienia miększego, sporządzono b ry kiety z miału grubszego, przechodzącego przez sito o 81 otw/cwi2, w celu porównania wpływu wielkości ziarna. B rykiety te po 5 dniach od chwili przygotow ania badano po 1000 i 10000 obrotów w bębenkach, służących do oznaczenia ścieralności.
Z danych tych widoczny jest przedewszyst- kiem wysoce niekorzystny wpływ rozcieńcze
nia szkła wodnego zbyt wielką ilością wody.
W idać również, że stosowanie rozcieńczonych
roztworów zacierać może różnice między d o brym, a złym m aterjalem , które ujaw niają się przy traktow aniu go roztworem 16%-wym.
Dalej należy stwierdzić, że szldo wodne z nie- którem i wapniakam i, w ty m w ypadku z tw ard szym, może tworzyć rodzaj cem entu, gdyż otrzym uje się na ścieralność wartości rzędu, odpowiadającego wytrzymałości samego m ater
jalu kamiennego wapieni.
Otrzym ano następujące wyniki:
T A B L IC A IV.
Rodzaj w apienia.
0 +-O 5
1w 3n;
° Ł
Szkło w o d n e IG i/S zk ło w oil. 3,4i,|
po 1000 o b r.
po 10 000
o b r.
po 1000 o b r.
po 10 000
o b r.
N asiąkliw ośi'
1 0 /
° > 1 /o
T w ardość 1)-E 225 oczek
/c d i-
9 2 ,1 25,2 2,9 0,0
N asiąkliw ość
O r 0 /
£ • ) /Q
T w ardość C-I)
225 „ 32,6 0,0 3,0 0,0
81 18,9 0,0
po300 obr.
0,0 0.0
W ytrzym ałość na zgniatanie, podobnie spo
rządzanych cegiełek, sześcianów o krawędzi 4 cm, nietylko z m iału wapiennego, ale i in nych m aterjałów jak kw arcyt, granit, m arm ur, węgiel drzew ny i t. p. podał F e r e t 1). Otrzym ał on liczby następujące, po miesiącu od chwili przygotow ania p ró b e k :
W apień tw ardy — 17,5 kg jem2
,, miękki — 9,5 ,.
K w arcyt — 50,0 ,,
A utor podaje, że skład grańulom etryczny był dla wszystkich m aterjałów ten sam. Nie podaje jednak, niestety, jaki. Również nie jest wiadomem, czy ilość szkła wodnego i jego stężenie było we wszystkich przypadkach to samo.
F a k t, że p rzy tak dużej różnicy nasiąkliwości ilość cieczy, niezbędna do zarobienia miału na masę plastyczną, jest ta sam a, pozwala wytłumaczyć, dlaczego dotychczas technika drogowa, podaje tę sarną norm ę szkła wodnego bez względu na nasiąkliwości Dowodzi to, że cały proces układania nawierzchni, krzem ia
nowych w dotychczasowym w ykonaniu, polega na powierzchniowem zwilżaniu wapieni i miału szkłem wodnem, przeważa więc działanie zlepia jące.
’ ) E . P . C. — sk a la tw ardości, stosow an a przez
E cole des P o n ts et Cliaussees. ') R. P c r c t , Le G enie C'ivil. 90. 4 15 (1927
1 6 2 P R Z E M Y S Ł C HEMIC ZNY 15 (1931)
Porównanie liczi) F e r e t a dla m arm uru, wapienia tw ardego i miękiego wskazuje, że m arm ur zlepia się najlepiej. Dobór jakości m ia
łu jest więc kw estją ważną.
W dotychczasow ym stanie rzeczy stoso
w ania zbyt wielkiej ilości m iału należy unikać, gdyż zużywa on bardzo dużo szkła wodnego i tw orzy m asę o niskiej w ytrzym ałości. K w estja ta jednak jest mało zbadaną, nie wiadomo bowiem, jak a jest m aksym alna w ytrzym ałość takiej m asy z miału.
W n i o s k i o g ó l n e : R easum ując w y
niki, zarówno poprzednio ogłoszonych, jak i obec
nie w ykonanych prac naszych nad krzem iano
waniem wapniaków, m ożem y stw ierdzić, że cały szereg cecli i zjawisk, objętych te m i b ad a
niam i, da się ująć w form ę zupełnie k o n k re t
nych wskazówek, łub też definicyj, pozw alają
cych na wyciągnięcie tych lub innych p ra k ty c z nych wniosków.
B adania nasze odnosiły się głównie do m ate- rjału kam iennego o nasiąkliwości 10% do 30%
i w ty m też zakresie udało się n am uzyskać w skazania, które w streszczeniu przedstaw ia
łyby się następująco:
1. N a skutek krzem ianowania, w y trzy m a
łość wapniaków na zgniatanie i ścieralność znacz
nie się podnosi. W korzystnych w arunkach w ytrzym ałość na zgniatanie zwiększa się, o 200 leg jem 2.
2. Popraw ie również ulegają i inne włas
ności jak ścieralność, tw ardość i nieprzepuszczal- ność wody.
3. N ajw iększą poprawę w ytrzym ałości w y
kazują w apniaki, o nasiąkliwości 13 do 17%
w w ypadku całkowitego nasycenia szkłem w odnem .
4. Szkło wodne, używane do krzem iano
wania, powinno wykazać koncentrację 16%
suchej substancji i dalsze rozcieńczenie go poniżej tej norm y, może doprowadzić do zupeł
nie złych wyników.
5. Ze względów technicznych niem a p o trzeby używania szkła wodnego o stosunku S i 0 2'Na<P o wiele wyższym, aniżeli 3.
6. Ze względów ekonomicznych może być korzystnem stosowanie szkła o w yższym s to sunku, a to dlatego, że soda jest produktem droższym , piasek natom iast używ any do w yro
bu szkła wodnego o wiele tańszym .
7. Szkła jednak o stosunku wyższym, ani
żeli 3, w ykazują zwykle skłonność do bardzo
szybkiej hydrolizy tak , że krzem ionka wydziela się n a powierzchniach wapniaków nie przenikając od ich w nętrza, w skutek czego oczywiście pro ces krzem ionowania przebiega nieracjonalnie1).
8. P rzy szkle wodnem o wysokim stosunku należy przeprowadzić specjalne b adania na szybkość hydrolizy i dopiero w ty m w ypadku, gdy ta cecha okaże się odpowiednią, m ożna szkło stosować do budowy nawierzchni.
9. Ilość szkła wodnego, jaką należy w y
lewać na daną ilość tłucznia, nie powinna być zawsze jednakow ą. Mianowicie zależnym jest ten stosunek od nasiąkliwości tłucznia i ta k np.
dla 1 m 3 tłucznia wapiennego o nasiąkli
wości 10%-wej i 0,3 m 3 m iału należy użyć 62,5 kg szklą wodnego o 35°Be w odpowiedniem rozcieńczeniu. W apniaki o innej nasiąkliwości w ym agają innej ilości szkła wodnego.
10. Stosunek ilości m iału do ilości tłucznia wapiennego, podczas krzem ianow ania, powinien być ta k dobierany, ażeby n a około 0,3 m 3 m iału przypadło około 1 m 3 tłucznia. Ta ilość w ystarczy i ze względów m echanicznych jak o wypełnienie i nie pochłonie zbyt wielkiej ilości szkła2).
11. W ytrzym ałość m echaniczna m asy, po
wstałej z m iału wapiennego i szkła wodnego, jest w każdym w ypadku znacznie niższa. N ależy te d y możliwie unikać tworzenia się m iału wapiennego w czasie przygotow yw ania n a wierzchni .
12. Procentow a nasiąkliwość wapniaków, z których powstaje miał, wpływ a w ybitnie na w ytrzym ałość m echaniczną m asy powstałej z m iału wapiennego i szkła wodnego. Im m niej
sza nasiąkliwość, tem większy w zrost w ytrzy
małości m echanicznej.
13. N iektóre zanieczyszczenia, w ystępujące w w apniaku mogą wywierać w ybitnie ujem ny wpływ n a wyniki krzem ianowania, i ta k np.
stwierdzono, że glina w dużym stopniu szkodzi procesowi krzem ianowania. Ponad 5% gliny nie powinno być przy w apniakach używanych do krzem ianowania. D latego też nie powinno się używać w apniaków ilastych względnie gliniastych.
14. Stwierdzono natom iast, że piasek nie wpływa w stopniu takim , ja k glina na w apniak,
l ) P rzem yśl Chem. 15, (1931) K om u n ik at 3fi‘
*) L. B e (1 i e r, „ L e s eh au ssees silic a te e s” . G enie C ivil 94. 179, (1929).
(1931) 15 P R Z E M Y S L C H E M 1CZNY 163 przeciwnie obecność piasku w wapieniach
nie jest szkodliwa.
15. Stwierdzono, że istnieje możliwość pro
dukow ania szklą wodnego, zawierającego nie
wielkie ilości wody (do 25%) a tem samem, nadającego się lepiej do tran sp o rtu . Szkło takie mogłoby być n a miejscu, w terenie, rozpuszcza
ne w wodzie i używane do krzem ianowania.
16. Do celów produkcji szklą zgęszczo- nego opracowano specjalny autoklaw , w któ- rym by takie szkło wodne można było otrzym y
wać.
W literaturze, jedynie G e s c h w i n d 1).
zaleca stosowanie szkła wodnego o możliwie wysokim stosunku, ale opiera to na ogólniko- wem rozw ażaniu własności roztworów, spo
wodowanych ich schnięciem. Nasze badania mechaniczne obalają jego twierdzenia i są zgodne z in n ą własnością, stosowanych do krzem ianowania, rozcieńczonych (do 16%) roz
tworów, mianowicie hydrolizą.
Zgodność obydwu pom iarów (mechanicz
nych i hydrolitycznych) jest mimo pewnych nieprawidłowości zupełnie dobra i to upraw nia całkowicie do podkreślenia naszego wniosku z dotychczasow ych badań, że szkło wodne o wy
sokim stopniu ukrzem ienia mniej się nadaje do stosow ania w drogownictwie, o ile jego szybkość hydrolizy jest zb y t wysoka.
P rzyczyny bezsprzecznego polepszania się własności m echanicznych nie zostały jeszcze z całkow itą pewnością wyjaśnione. Nie dadzą się one wyjaśnić ilością krzem ionki wprowa
dzonej do w apniaka, gdyż w takim razie należałoby oczekiwać potw ierdzenia wyników otrzym anych przez G e s c h w i n d ’a2), który napajał sześciany o kraw ędzi 1 cm różnemi ilościami szklą wodnego i badając ich w y trzy małość na zgniatanie, znalazł prostą'zależność m iędzy wytrzym ałością, a procentową zaw arto
ścią pochłoniętego szkła wodnego. Przeczą tem u wyniki, przedstaw ione n a wykresie 12;
gdyż procent pochłoniętej suchej substancji jest praw ic zupełnie ściśle proporcjonalny do stężenia roztworu, stosowanego do napojenia.
Również k sz ta łty krzywych wytrzym ałości na ścieralność według wykresu 193) i 14-go, z k tó rych wynika, że procentowy wzrost wytrzy-
') L . G e s e li w i n (1, G enie C ivil, 88, 519, (1926).
2) L . G e s e li w i n <1, Genie C ivil, 8 8 , 545, (1926).
3) K om u n ik atu 18-go.
małości poza 5% wprowadzonej krzem ion
ki jest już nieznaczny, są w zupełnej sprzeczności z wnioskami G e s c h w i n d a.
Przeciwnie należy stwierdzić, że nasze badania w ykazują, iż nadm ierna ilość wprowadzonego szklą wodnego nie wpływa korzystnie na wytrzym ałość.
F e r c t 1), na zasadzie zresztą zbyt szczup
łego m aterjalu doświadczalnego, większą wagę nadaje parow aniu wody i w ytrącaniu się nie
rozpuszczalnej krzemionki, oraz wpływowi CO.,, niż djalizie, której znaczenie decydujące stara się udowodnić G e s c li w i n d.
W szystkie roztw ory szkła wodnego użyte do doświadczeń, z w yjątkiem jednego, przygo
towywaliśm y we własnym zakresie i we własnej aparaturze. P rzy sposobności stwierdziliśmy doświadczalnie, że istnieje możliwość osiągnię
cia w autoklaw ie nieruchom ym , zaopatrzonym w sita, szybkości rozpuszczania stopu, zbliżo
nej do szybkości zachodzących w autoklaw ach obrotowych, oraz stwierdziliśm y możliwości otrzym ania szklą wodnego w stanie stałym , zawierającego 25% wody i rozpuszczającego się w zimnej wodzie.
Ten produkt, ze względu na koszt przewozu kalkulowałby się taniej. Mógłby 011 znaleźć zastosowanie jedynie w drogownictwie, gdyż gałęzie” przemysłu chemicznego, zużywające go nie m ają powodu do przekładania stałego szkła nad szkło w roztworze, a naw et wprost przeciwnie, roztwór jest dla nich dogodniejszy.
Ze względów technicznych, opłacalność, może być dobra jednak dopiero przy dużej produkcji, co jest związane z wym agającym dłuższego czasu procesem otwierania i załadowywania stopem aparatu.
W opracowaniu szeregu pomiarów podanych w niniejszej publikacji brał__udział p. inż.
S t a n i s ł a w M a n t ę 1.
R Ć S I! M E .
On a co n sta te que 1’influenco du proeede (le silica ta g e de caleaires a rtific iels (obtem is par une eom pression de carbonate de caloium ch im iąu em en t pur) d o n t la porosite varie de 10% a 30% , eon siste en ceei:
1. L a resietan ee des caleaires a la eom pression e t ii l ’usure par le fro tten ien t a u g m en te conside- rab lein en t. D an s des co n d itio n s favorab les la resi- stan ce a la eom m pression au gm en te d e 200 k g /cm 2.
>) R . P e r e t , Genie C m l, 90, 415, (1927).
164 P R Z E M Y S Ł CHEMIC ZNY 15 (1931) 2. D ’autres q u a litćs eon n n e la durotó e t l ’im -
p erm eab ilite par rapport ii l ’oau ep rou ycu t ćgale- liien t unc ain elioration .
3. On o b tie n t la plus grandę ainelioration de la rósistanee pour le s calcairos d o n t la porosite est de 13 a 17% lorsq u ’ils so u t saturós com plótem ont de yerre so lu b le (silica te do sodium ).
4. Lc yerre so lu b le cm p lo y e ponr le silica ta g e doit. avoir une co n een tra tio n de 10% de su b stan ce socho; une d ilu tio n au d ela do c e tto lim ite p eut entraiuer des rosull.ats to u t a fa it faoheux.
5. P our des raisons teelm iq u cs il n ’e st pas nćcessaire d ’em p loyer un verre so lu b le qui corrc- śp on d rait a un rapport de S iO t a Nu.,0 superieur a 3.
li. P ou r d es raisons eeon oin iq u es il pourrait etre a v a n ta g eu x d ’em ployor un verre eorrespondant a un rapport superieur a celu i-ci, parce que la soude e st un prod u it p lu s co u teu x , alors que le sablc em p loyó pour la fab rieation du yerre so lu b le est bcaucoup nioitis eher.
7. C ependant les verres eorrespondant a un rapport superieur a 3 p en ch en t górióralem ent a une h yd rolyse tres rapido de m aniero que la silice se dćgage sur les su rfaces des caleaires, san s penetrer a 1’intórieur, ee qui fa it q irev id o m n ien t la silica ta g e ne se poursuit p a s d ’une m aniere ra tio n n elle.
8 . L orsqu’il s ’a g it d ’un verro so lu b le corres- p om lan t a un rapport ele v e , il fa u t etu d ier specia- le m e n t la v ite sse do 1’liy d ro ly se, e t ce n ’est que lorsque le rósultat est sa tisfa isa n t q u ’on p eu t cm p loyer ce yerre pour la eo n stru ctio n d ’un reve- tem en t.
9. L a q u a n tite do yerre so lu b le q u ’il fa u t de- yerser sur u n e q u a ń titć donnee de e a illo u tis n e peut.
pas etre tou jou rs la niem e. Ce rapport dćpend du degrć de p orosite ilu ea illo u tis; ain si pour 1 m3 de e a illo u tis calcaire d on t 1’im p rćgn ab ilitć e s t de 10%
e t pour 0,3 rii3 d e p ierraille m en u e il fa u t cm ployer 02,5 kg de yerre so lu b le de 35° B e con yen ab len ien t
d ilu ć. D es caleaires d o n t la porosite e st d ifferen te d ein a n d en t d ’au tres q u a n tites do yerre so lu b le
10. II fa u t elioisir pour le silic a ta g e un teł rapport de pierraille m enue au e a illo u tis calcaire q u ’on a it enyiron 0,3 m3 de pierraille sur en yiron
1 m 3 de e a illo u tis. C ette q u an titć su ffit au p o in t de vuo m eean iq u e com u ie rem plissage e t n ’absprbe pas une trop grando q u a n titć de yerre.
1 1. L a rósistanee m eeaniquo d ’u n e niasse form ee par la pierraille m enue calcaire e t le yerre solu b le e st toujours eon sid erab lein en t inferieuro. C’e st pour- quoi il e st nćeessairo d ’ev ite r a u ta n t que possib le, la form ation de la m enue pierraille calcaire quand on prepare un rey etem en t.
12. L e p ou reen tage d ’im p reg n a b ilite d es cal- eaires qui form en t la p ierraille a u n e in flu en ce con sid erab le sur la rósistan ee m ćcanique de la m asse form ee par la pierraille m enue calcaire et le yerre solu b le. L a rósistanee m ecanique e st d ’a u ta n t plus grando que rim p ró g n a b ilite est m oindre.
13. C ertaines im p u retćs q u ’on trouyo dans los caleaires p eu y o ń t avoir une influenco d ćeid em en t m auyaise sur les r esu lta ts de la silica ta g e; a in si ou a eo n sta te quo 1’argile n u it b eaucoup a la silica ta g e.
In ne fa u t p a s q u ’il y a it p lu s de 5% d ’argile dans los caleaires om p loyćs pour la silica ta g e. C’e st pour- quoi il ne fa u t p as cm p lo y er d es calcaire lim on eu x ni argileu x.
14. P a r con trę on a eo n sta te que le sa b le n ’iu- flu e p a s a u ta n t que 1’a rg ile sur le calcaire; la pre- sen cc du sab le dans les ca lea ires n ’est p as n u isiblc.
15. On a e ta b li qu’il est p ossib le de fabriquer du yerre solu b le con ton an t peu d ’eau (ju sq u ’a 25% ) qui par con seq u on t se p rete m ieu x etre transportć.
On pou rrait dissoudre un te l yerre d an s l ’eau sur p lace, dans l ’en d roit v o u lu ot 1'cm ployer pour lo silica ta g e.
10. P ou r fabriquer du yerre con d en sć on a ela- borć un a u to c la y e sp ćcial da ns lequel un te l yerre so lu b le pourrait ótre obten u .
Dział sprawozdawczy.
D ocu m en taiition .
1. Maszynoznawstwo chemiczne.
Installation et amćnagemcnt.
N ow e p rze p o n y sto so w a n e w tec h n o lo g ji chem icznej. — P1N C A SS. — Cheni. Ztg. 53. 437, (1929).
Stosowane przez długi czas przepony azbesto
we mają, wiele wad (głów na trudność stanowi umoco
wanie przepony na ramie).
Próby zastosowania przepon metalowych zosta
ły uwieńczone powodzeniem, lip. bardzo rozpo
wszechniła się niklowa przepona P e c h k r a n z a1) Dalszy postęp stanowi stalowa przepona B a
ni a g 1), obecnie już przez tę firmę nie stosowana Obok metalowych mamy przedew szystkiem prze- pony wykonane z cementu, używanego od dawna2) do sporządzania porowatych przegród. Płyty wykonane z cementu z dodatkiem np. NaCl (dla otrzymania m aterjalu porowatego), muszą mieć conajmniej 2 mm, zatem np. do elektrolizy wody niezbyt się nadają. By uniknąć oddziaływania zawartej w cemencie siatki żelaznej, jako elektro
dy pośredniej, utlenia się siatkę na powierzchni działaniem pary wodnej.
Przepony z regenerowanej celulozy3) muszą
’) P a t. szw ajo. 100170.
l ) P a t. niem . 440330.
3) P a t. niem . 381811.
3) P a t. niem . 421120,
0931) iii I Mi ZR. MYST, C H K M l C Z N V
być sporządzane w sposób szczególny, by uniknąć zniekształcenia się płyty, jak to ma miejsce, gdy sporządzamy przeponę np. bezpośrednio z wiskozy.
Jeden ze sposobów przygotowania płyt, polega na użyciu masy, składającej się z ksantogenianu celulozy, zmieszanego z trocinami drzewnemi.
Następnie ksantogenian rozkładamy działaniem rozcieńczonych kwasów mineralnych lub roztwo
rów soli; jeśli użyliśmy nitroceluloz}7, rozkład uskuteczniamy, działając roztworem siarczków me
tali alkalicznych.
Nowa przepona B i 11 i t e r a1) jest zrobiona z nici szklanych lub kwarcowych.
Tego rodzaju przepona mogłaby znaleźć zasto
sowanie przy elektrolizie chlorków sedu, względnie potasu, natom iast umocowanie jej w ramie przy elektrolizie wody nastręcza duże trudności.
Większe widoki powodzenia ma przegroda porowata obmyślona przez W i 1 d e r m a n a 2).
Przepona, wykonana z ebonitu, nada je się do ogniw', do elektrolizy, jak również do filtrowania. Jako surowca do sporządzania przepony używa się masy: 55% gumy, 10% grafitu, oraz 35% siarki, wulkanizowanej w 70° i zmielonej. Zależnie od celu, do jakiego przepona ma być użytą, stosuje się odpowiednie środki wypełniające, poczem powtórna wulkanizacja nadaje przeponie znaczną trwałość.
Otrzymujemy, stosownie do użytego ciśnienia, masę o objętości porów 30 — 70%. Forma, oraz grubość płyty mogą być dowolne, np. można wyra
biać przepony o grubości 1/2 mm, nadające się znakomicie do elektrolizy wody. Dalszą zaletą przepon W i 1 d e r m a n a jest odporność na dzia
łanie kwasów i ługów, oraz niższy koszt sporzą
dzania ich w porównaniu ze wspomnianemi na początku przeponami metalów cmi.
Do elektrolizy chlorków alkalicznych mogą być stosowane przepony ebonitowe o grubości 4 mm.
Dzięki wielkiej porowatości, opór takiej przepony jest nieznaczny, mając zaś możność zbliżenia elektrod, osiąga się znaczną oszczędność energji elektrycznej.
Płyty W i 1 d e r m a n a, zastosowane w prasach sączących, wykazują wicie cech dodatnich charakte
ry/uje je trwałość, oraz wytrzymałość. Można tu stosować ciśnienia do 10 altu, przytem wyzyskuje się dobrze całą powierzchnię do sączenia. Br.
11. Tłuszcze, woski, pokosty, lakiery i farby olejne
Graisses, eires, vernis, laqu.es, couleurs ii. 1’liuilc.
P ro d u k ty p o lim ery zacji.—E. J. D U P O N T DE N E M O U R S &. C o .— Pat. am. 1 755 099.
Produkty kondensacji ketono-foi maldehydo- wej ogrzewa się w obecności amin do 100°, do
dając ewentualnie także estiu celulozowego np.
nitrocelulozy, mocznika i t. p. Np. ogrzewa się mieszaninę pyroksyliny (1 g), alkoholu (500 g) produktu kondensacji acetono-formaldehydowej (340 g) i mocznika (17 g) albo ogrzewa się masę składającą się z pyroksyliny (0,5 g) produktu kondensacji acetono-formaldehydowej (534 g), kamfory (170 g), mocznika (17 g), alkoholu (500 g) i gwanidyny (16,8 </). Otrzymane produkty nadają się do fabrykacji lakierów i mas plastycznych.
k. n . O trzy m y w an ie p ro d u k tó w k o n d e n sa c ji fenolu i acety len u .—B A K EL IT E C O R P. N E W - Y O R K .—Pal. am. 1 742 519.
Fenol i acetylen poddaje się kondensacji wr obecności HgS04 i zgęszcz. IJ2S()y Np. w mie
szaninę fenolu, wody, zgęszcz. H 2SOi iHgSOi wpro
wadza się acetylen. Po ukończeniu reakcji oddziela się przez dekantację wodę i oddystylowuje się niezmieniony fenol. Pozostałość, żywicę typu.
„nowolaku”, można hartować w zwykły sposób,
przez ogrzanie. K. D.
O trzy m y w an ie żywicy k u m aro n o w ej. —
F. H O F M A N N i W . ST E G E M A N . — Pal. niern.
492 345.
Oleje kumaronowe, otrzymane z frakcji ole
jów lekkich smoły pogazowej, poddaje się w zwy
czajnej temperaturze działaniu kwasu fluoro
wodorowego lub halogenków metali albo meta- loidów, działaniu dalej BF3 lub związków podwój
nych z BF3. Można również wykonać działanie żywicujące w wyższej temperaturze i pod zwięk- szonem ciśnieniem. — Np. mieszaninę oleju kuma
ronowego (100 g) i HF (4 g) wytrząsa się w ciągu 4 godz. Otrzymuje się żywicę z wydajnością 00 g.
K. D.
O trzy m y w an ie p ro d u k tó w kon d en sacji fen o lo -fo rm ald eh y d o w ej.— G. W . ST R Y K E R .—
Pat. am. 1 737 031.
Miesza się fenol, aldehyd mrówkowy i N H 3 Mieszaninę ogrzewa się w otwartem naczyniu do 48 — 56°, mieszając, w ciągu 4 —5 dni, następ
nie podnosi się temperaturę w ciągu 3 —4 godz do 80 — 95°. Otrzymaną żywicę hartuje się.
Produkt nadaje się jako środek zastępujący kauczuk w praktyce dentystycznej. K. D.
L akiery i m asy film ow e.— I* G. F A R B E N - IN D U S T R IE A . G. — Pat. jranc. 669 27S.
Octan celulozy; rozpuszczalny w acetonie, rozpuszcza się w mieszaninie octanu metylo- glikolu i octanu metylu, poczem rozczyn miesza się z produktem kondensacji kwasu bursztyno
wego i gliceryny, rozpuszczonym w octanie metylu. Dla zahartowania w celu uzyskania masy filmowej można mieszaninę jeszcze ogrzać do 125 - 220°.
K. 1).
*) P a t. nicm . 442965.
2) P a t. niem . 423079, p at. ang, 240242.
