بهبود کیفیت خاک با آهک زنده

در سال 1979 ، هنگام احداث یک بزرگراه در جنوب شرقی آلمان ، باید یک خاکریز ساخته شود. خاک این خاکریز برای تسریع در واکنش شیمیایی و کوتاه شدن زمان انجام کارهای خاکی با آهک سریع تصفیه شد. نتایج تصفیه در کاهش آب ، سخت شدن پوزولانی و کربناسیون آهک است. مطالعات قبلی هرگز به مقیاس این واکنش ها نمی پرداختند. در اینجا ، درجه کربناسیون و واکنش پوزولانی برای اولین بار تعیین شد تا شواهدی از ثبات طولانی مدت کارهای خاکی اصلاح شده با آهک بر روی سازه ای با پایداری بالا و بلند مدت ارائه شود. در سال 1990 و 2013 ، نمونه هایی از این خاکریز گرفته و مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها با استفاده از روش های مقاومت فشاری و تجزیه و تحلیل شیمیایی مورد آزمایش قرار گرفتند. پس از 34 سال ، نتایج مقاومت فشاری تا 6 مگاپاسکال را نشان می دهد ، با 37٪ از آهک زنده در کربناسیون و 47٪ در واکنش های پوزولانی استفاده می شود. شانزده درصد اکسید کلسیم رایگان هنوز در دسترس است.

تصفیه خاک با آهک زنده یا آهک هیدراته یک روش شناخته شده و بسیار مورد استفاده برای کارهای خاکی برای خشک کردن خاک های مرطوب و افزایش عملکرد آنها است. خاکریزی که در این مطالعات گزارش شده است با آهک زنده درمان شده است. بنابراین ، موارد زیر فقط به استفاده از آهک زنده اشاره خواهد کرد ، اگرچه در سایر کشورها برای تصفیه خاک از آهک هیدراته به اشکال مختلف استفاده می شود.

آهک عمدتا از اکسید کلسیم تشکیل شده است. این باعث بهبود و استحکام بیشتر انواع خاک می شود ، زیرانداز مناطق ترافیکی و سایر کارهای خاکی با تأمین مواد معدنی خاک رس وجود دارد. با استفاده از آهک سریع ، می توان خاکهای دانه ریز (منسجم) نامناسب یا خاکهای دانه مخلوط را بلافاصله در شرایطی پردازش کرد که امکان تولید صاف و به موقع کارهای خاکی را فراهم کند. این نتیجه یک واکنش کوتاه مدت است که منجر به کم آبی و لخته شدن رس می شود. واکنشهای طولانی مدت بعدی می تواند طی سالها اتفاق بیفتد ، در طی آن آهک زنده ، هیدرات هیدراته ، مقادیر pH آب منافذ افزایش می یابد و مواد معدنی رسی محلول می شوند. در نتیجه انتشار سیلیس و آلومینا باعث ایجاد واکنش های پوزولانی با آهک و به دنبال آن افزایش مقاومت فشاری می شود. خاک های بسیار مرطوب ، غیر قابل فشردگی و خاک های قابل فشردگی خشک توسط تیمار با آهک بهبود می یابند به طوری که خصوصیات آنها در طولانی مدت ، حتی در شرایط ترافیکی شدید ، شرایط آب و هوایی و تجاوز به آب ، مقدار سودمندی بالایی را حفظ می کنند.

آهک خاکهای نامناسب را برای کارهای خاکی قابل استفاده ، سازگار با محیط زیست و مفید می کند. اگرچه اثر کربن برای تولید آهک سریع باید در نظر گرفته شود ، اما در بیشتر موارد ، جایگزینی خاک با تمام عواقب مانند حمل و نقل اضافی و مواد به یک جایگزین پایدار تبدیل می شود. تصفیه خاک با آهک به صرفه جویی در منابع کمک می کند.

مطالعات کمی برای توصیف رفتار طولانی مدت بهبود خاک و تثبیت با آهک و به طور خاص با آهک زنده انجام شده است. ظرفیت طولانی مدت خاکهای اصلاح شده با آهک و تثبیت آهک را برای تحمل بار در شرایط عملی بررسی کردند. نتایج مثبت هر دو گزارش منعکس کننده مشاهدات رفتار خاکهای تثبیت شده با آهک تحت تأثیر ترافیک است. هیچ یک از اینها ، شامل تحقیق در مورد چگونگی تغییر پارامترهای مکانیکی خاک در اثر استفاده از آهک در طول زمان نبود. آزمایش های گسترده آزمایشگاهی و میدانی نشان داد در بعضی از خاکها می توان به مقادیر مقاومت فشاری نهایی تا 7.0–10.0 مگاپاسکال دست یافت. 

آهک سودا | سودا لایم | Soda lime

آهک سودا

آهک سودا چیست

آهک سودا مخلوطی از مواد شیمیایی کاستیک سودا و آهک زنده (اکسید کلسیم) است که به صورت گرانول در محیط های تنفسی بسته مانند بیهوشی عمومی ، زیردریایی ها ، بازآفرینی ها و اتاق های فشار مجدد استفاده می شود تا دی اکسید کربن را از گازهای تنفسی خارج کند تا از احتباس گاز دی اکسید کربن و مسمومیت با این گاز جلوگیری کند. این ماده با آهک ذوب شده با محلول غلیظ کاستیک سودا ساخته می شود.

 

ترکیبات شیمیایی

اجزای اصلی آهک سودا این مواد هستند:

اکسید کلسیم ، CaO (حدود 75٪)
آب ، H2O (حدود 20٪)
سود سوزآور ، NaOH (حدود 3)
هیدروکسید پتاسیم ، KOH (حدود 1٪)

 

کاربرد سودا لایم در بیهوشی

در حین تجویز بیهوشی عمومی ، گازهای منقضی شده توسط بیمار که حاوی دی اکسید کربن هستند ، از طریق مدار تنفس دستگاه بیهوشی پر از گرانولهای آهک سودا منتقل می شوند. آهک سودا در درجه پزشکی شامل یک ماده رنگی نشانگر است که با رسیدن سودا لایم به ظرفیت جذب دی اکسید کربن تغییر رنگ می دهد.

برای اطمینان از عملکرد صحیح قوطی آهک سودا (جاذب گاز کربنیک) ، در صورت فعال شدن رنگ نشانگر ، نباید از آن استفاده شود. دستگاه های استاندارد بیهوشی معمولاً حاوی 2 کیلوگرم گرانول سودا آهک هستند.

هیدروکسید لیتیوم LiOH هیدروکسید قلیایی با کمترین وزن مولکولی است و بنابراین از زمان برنامه آپولو به عنوان جاذب دی اکسید کربن در پروازهای فضایی استفاده می شود تا وزن خود را در هنگام راه اندازی کاهش دهد. در حین پرواز آپولو 13 ، خدمه ای که در ماژول ماه محصور شده بودند از سطح بالای دی اکسید کربن رنج می بردند و مجبور شدند کارتریج جاذب اضافی را از کپسول آپولو به سیستم LEM وفق دهند.

نسل جدید جاذب های گاز کربنیک برای کاهش خطر تشکیل فرآورده های فرعی سمی در نتیجه اثر متقابل بیهوشی های جاذب و استنشاق (هالوتان) ایجاد شده است. برخی از جاذب های ساخته شده از هیدروکسید لیتیوم نیز برای این منظور موجود هستند.

 

استفاده از دستگاه تنفس مصنوعی

گاز بازدم باید قبل از اینکه گاز در دسترس قرار گیرد تا دوباره تنفس کند ، از طریق دستگاه اسکرابر دی اکسیدکربن که در آن دی اکسید کربن جذب می شود ، عبور داده شود. در احیا reb مجدد مواد اسکرابر بخشی از حلقه تنفس است. رنگ نشانگر رنگ در سال 1996 هنگامی که مشکوک به آزادسازی مواد شیمیایی در مدار بود ، از ناوگان نیروی دریایی ایالات متحده حذف شد. در محیط های بزرگتر مانند اتاق های فشار مجدد یا زیردریایی ها از فن برای حفظ جریان گاز از طریق قوطی شستشو استفاده می شود.

 

واکنش های شیمیایی

واکنش شیمیایی سودا اهک به شرح زیر است:

CO2 + CaO → CaCO3

هر مول گاز کربنیک (44 گرم) با آهک هیدراته واکنش می دهد یک مول آب (18 گرم) تولید می کند.

این واکنش را می توان یک واکنش کاتالیزوری با پایه قوی و تسهیل کننده آب در نظر گرفت.

مکانیسم واکنش دی اکسید کربن با آهک سودا را می توان در سه مرحله ابتدایی تجزیه کرد.

CO2(g) → CO2(aq)

CO2(aq) + NaOH → NaHCO3

NaHCO3 + CaO→ CaCO3 + NaOH

این توالی واکنش ها نقش کاتالیزوری هیدروکسید سدیم را در سیستم بازی می کند و اینکه چرا آهک سودا در واکنش شیمیایی سریعتر از هیدروکسید کلسیم است. کاستیک سودا مرطوب سطح و تخلخل دانه های هیدروکسید کلسیم با سطح خاص بالا را اشباع می کند. این واکنش بسیار سریعتر انجام می شود و بنابراین به حذف سریعتر CO2 از مدار تنفس کمک می کند. تشکیل آب توسط واکنش و رطوبت ناشی از تنفس نیز به عنوان یک حلال برای واکنش عمل می کند. واکنش در فاز آبی معمولاً سریعتر از گاز خشک و جامد خشک است. آهک سودا معمولاً در بازآفرینان غواصی مدار بسته و در سیستم های بیهوشی استفاده می شود.

همان اثر کاتالیزوری توسط هیدروکسیدهای قلیایی نیز به کربناسیون پرتلندیت توسط گاز دی اکسید کربن اتمسفر در بتن کمک می کند اگرچه سرعت انتشار جبهه واکنش اساساً توسط انتشار گاز کربنیک در ماتریس بتن محدود می شود.

ملات آهک چیست و چطور تهیه می شود

ملات آهک چیست و چطور تهیه می شود

ملات آهک از آهک و شن و ماسه ، مخلوط با آب تشکیل شده است. سرخپوستان باستان اولین کسانی بودند که از خمپاره های آهک استفاده کردند و برای گچ کاری معابد استفاده می کردند. علاوه بر این ، مصری ها همچنین آهک های مختلف را در معابد مذهبی و همچنین خانه های خود گنجانیدند. سازه های سنتی هندی که با ملات آهک ساخته شده اند و بیش از 4000 سال قدمت دارند مانند موهنجو-دارو هنوز یک بنای یادبود میراث تمدن دره سند در پاکستان است. این یکی از قدیمی ترین انواع خمپاره انداز است که در روم باستان و یونان نیز استفاده می شد ، زمانی که عمدتا جایگزین ملات های سفالی و گچی معمول در ساخت مصر باستان شد.

با ورود سیمان پرتلند در قرن نوزدهم ، استفاده از ملات آهک در ساخت و سازهای جدید به تدریج کاهش یافت. این امر بیشتر به دلیل سهولت استفاده از سیمان پرتلند ، گیرش سریع و مقاومت فشاری بالا بود. با این حال ، خواص نرم و متخلخل Lime mortar مزایای خاصی را هنگام کار با مواد ساختمانی نرم تر مانند سنگ طبیعی و سفال فراهم می کند. به همین دلیل ، در حالی که از سیمان پرتلند به طور معمول در ساخت و سازهای جدید از آجر و بتن استفاده می شود ، در تعمیر و مرمت سازه های آجری و سنگی که در اصل با استفاده از ملات آهک ساخته شده است ، استفاده از سیمان پرتلند توصیه نمی شود.

با وجود ماندگاری طولانی آن در طول قرن ها ، تأثیر ملات آهک به عنوان یک ماده ساختمانی به خوبی درک نشده است. شیوه های افتخارآمیز مبتنی بر سنت ، فرهنگ عامیانه و دانش تجارت بود ، که توسط تعداد زیادی از ساختمان های قدیمی که پابرجا مانده اند ، قابل تأیید است. فقط در طی چند دهه گذشته آزمایش های تجربی درک علمی از دوام قابل توجه آن را ارائه داده است. هم حرفه ای ها و هم صاحبان خانه می توانند ملات بتونه آهک را خریداری کنند (و ملات تاریخی آنها برای رنگ و محتوا مطابقت داشته باشد) توسط شرکت هایی که در زمینه حفظ تاریخی تخصص دارند و ملات های قبل از مخلوط را به صورت دسته های کوچک می فروشند.

 

مصارف ملات

ملات آهک امروزه در درجه اول در حفاظت از ساختمانهایی که در ابتدا با استفاده از ملات آهک ساخته شده اند مورد استفاده قرار می گیرد ، اما ممکن است به عنوان جایگزینی برای سیمان پرتلند معمولی مورد استفاده قرار گیرد. این ماده عمدتا از آهک (هیدرولیکی یا غیر هیدرولیکی) ، آب و سنگدانه ای مانند شن و ماسه ساخته می شود. ثابت شده است که سیمان پرتلند با ملات آهک سازگار نیست زیرا سخت تر ، انعطاف پذیرتر و نفوذناپذیر است. این ویژگی ها منجر به زوال زودرس آجرهای نرم و تاریخی می شود ، بنابراین ملات های آهکی به طور سنتی با دمای پایین ، برای استفاده با ملات موجود از نوع مشابه یا بازسازی ساختمان ها با استفاده از روش های صحیح تاریخی توصیه می شوند. در گذشته ، ملات آهک معمولاً در محل با هر شن و ماسه ای که به صورت محلی در دسترس باشد مخلوط می شود. از آنجا که شن و ماسه بر رنگ ملات آهک تأثیر می گذارد ، رنگ های ملات اشاره گر می توانند از منطقه ای به منطقه دیگر به طرز چشمگیری تغییر کنند.

 

آهک هیدرولیک و غیر هیدرولیک

آهک هیدرولیک حاوی موادی است که با هیدراتاسیون تنظیم می شود تا بتواند در زیر آب قرار گیرد. آهک غیر هیدرولیکی توسط کربناسیون تنظیم می شود و بنابراین به قرار گرفتن در معرض دی اکسید کربن در هوا نیاز دارد و نمی تواند زیر آب یا درون یک دیواره ضخیم قرار گیرد. برای ملات های آهک هیدرولیک طبیعی ، آهک از سنگ آهک به طور طبیعی حاوی درصد کافی سیلیس و / یا آلومینا بدست می آید. آهک هیدرولیکی مصنوعی با معرفی انواع و مقادیر خاص مواد افزودنی به منبع آهک در طی فرآیند سوزاندن یا افزودن پوزولان به آهک غیر هیدرولیکی تولید می شود. آهک غیر هیدرولیکی از منبع خلوص بالای کربنات کلسیم مانند گچ ، سنگ آهک یا صدف تولید می شود.

آهک غیر هیدرولیک

آهک غیر هیدرولیکی در درجه اول از (کل بیش از 95٪) هیدروکسید کلسیم ، Ca (OH) 2 تشکیل شده است. آهک غیر هیدرولیکی با گرم کردن کربنات کلسیم کاملاً خالص و در دمای 954 تا 1066 درجه سانتیگراد تولید می شود و باعث بیرون کشیدن دی اکسید کربن برای تولید آهک سریع (اکسید کلسیم) می شود. این کار در کوره آهک کاری انجام می شود. آهک خام را ذوب می کنند: با مخلوط شدن کامل با آب کافی برای ایجاد دوغاب (بتونه آهک) و یا با آب کمتر ، هیدراته می شود تا پودر خشک تولید شود. این آهک هیدراته (هیدروکسید کلسیم) با واکنش با دی اکسید کربن موجود در هوا به طور طبیعی به کربنات کلسیم تبدیل می شود و کل فرآیند چرخه آهک نامیده می شود.

فرآیند ذوب شدن در ایجاد بتونه آهک یک واکنش گرمازا است که در ابتدا مایع از قوام خامه ای ایجاد می کند. سپس این زمان برای مدت 2 تا 3 ماه - بسته به شرایط محیطی - بلوغ می شود تا زمان لازم برای غلیظ شدن و بلوغ بتونه آهک فراهم شود.

بتونه آهک بالغ ، تیکسوتروپیک است ، به این معنی که وقتی بتونه آهک هم زده می شود ، از بتونه به حالت مایع تری تبدیل می شود. این امر به کار بردن آن برای ملات کمک می کند زیرا کار با ملات را آسان می کند. اگر به دنبال هم زدن رها شود ، بتونه آهک به آرامی از مایع غلیظ به حالت بتونه تبدیل می شود.

علاوه بر سنگ آهک بر پایه کلسیم ، می توان آهک دولومیتی تولید کرد که بر پایه کربنات منیزیم کلسیم باشد.

یک منبع آشفتگی مکرر در مورد ملات آهک از شباهت اصطلاحات هیدرولیکی و هیدراته ناشی می شود.

آهک هیدراته هر آهکی غیر از آهک زنده است و می تواند به آهک هیدرولیکی (سخت شدن در زیر آب) یا غیر هیدرولیکی (در زیر آب سفت نمی شود) اشاره داشته باشد.
بتونه آهک همیشه غیر هیدرولیکی است و به طور نامحدود در زیر آب نگهداری می شود. همانطور که از نامش پیداست ، بتونه آهک به شکل بتونه ای است که فقط از آهک و آب درست شده است.
اگر آهک زنده با آب اضافی ذوب شود ، بتونه یا دوغاب تولید می شود. اگر فقط مقدار مناسب آب استفاده شود ، نتیجه آن ماده خشک است (هرگونه آب اضافی که در اثر گرم شدن به دلیل بخار خارج شود). این برای تهیه پودر آهک هیدراته آسیاب می شود.

پودر آهک هیدراته و غیر هیدرولیکی را می توان با آب مخلوط کرد و بتونه آهک ایجاد کرد. قبل از استفاده بتونه را معمولاً در غیاب دی اکسید کربن (معمولاً در زیر آب) می گذارند تا بالغ شود. بتونه را می توان برای 24 ساعت یا برای سالهای زیادی بلوغ داد. افزایش زمان بلوغ کیفیت بتونه را بهبود می بخشد. بحثی وجود دارد که بتونه آهک که برای مدت طولانی (بیش از 12 ماه) رسیده است آنقدر سفت می شود که کارکردن آن دشوار است.

در مورد کیفیت نسبی بتونه تشکیل شده از آهک هیدراته خشک در مقایسه با تولید شده به عنوان بتونه در زمان ذوب شدن ، اختلاف نظر وجود دارد. به طور کلی موافقت می شود که مورد دوم ارجح است. آهک هیدراته ماده ای تولید می کند که "چرب" نباشد ، زیرا یک اصطلاح تجاری رایج برای ترکیبات در هنگام کار دارای بافت کره نرم و صاف است. اغلب به دلیل طولانی و ضعیف نگه داشتن ، آهک حاصل از آهک هیدراته کربناتاسیون طولانی تر نشان می دهد دوره ها و همچنین مقاومت فشاری کمتر.

آهک غیر هیدرولیکی مدت زمان بیشتری طول می کشد و ضعیف تر از آهک هیدرولیک است و قبل از اینکه خوب جا بیفتد ، اجازه یخ زدن ندارد. اگرچه فرایند گیرش می تواند کند باشد ، اما زمان اطمینان از خشک شدن ملات آهک باید با سرعت کم تنظیم شود تا مجموعه نهایی خوبی حاصل شود. یک ملات آهکی سریع خشک شده منجر به ایجاد یک ملات نهایی با مقاومت کم و بی کیفیت می شود که اغلب ترک های انقباضی را نشان می دهد. در عمل ، ملات های آهکی معمولاً در برابر تابش مستقیم خورشید و باد با ورق های مرطوب هسیان محافظت می شوند و یا برای کنترل میزان خشک شدن با آب پاشیده می شوند. اما همچنین دارای کیفیت ترمیم خودکار (خود ترمیم) است که در آن مقداری آهک آزاد در آب حل می شود و در هر ترک کوچک که تشکیل می شود مجدداً رسوب می کند.

 

طرز تهیه ملات آهک

ملات آهک سنتی ترکیبی از بتونه آهک و سنگدانه (معمولاً ماسه) است. یک مخلوط مدرن ملات آهک مدرن می تواند 1 قسمت بتونه آهک تا 3 قسمت ماسه تیز شسته شده ، درجه بندی خوب باشد. از مواد دیگر به عنوان سنگدانه به جای ماسه استفاده شده است. تئوری این است که خلا های فضای خالی بین ذرات شن و ماسه 1/3 از حجم شن و ماسه را تشکیل می دهد. بتونه آهک وقتی با نسبت 1 به 3 مخلوط شود ، این خلا ها را پر کرده و یک ملات جمع و جور ایجاد می کند. تجزیه و تحلیل نمونه های ملات از بناهای تاریخی به طور معمول نشان می دهد که نسبت بیشتری در حدود 1 قسمت بتونه آهک به 1.5 قسمت از سنگدانه / ماسه معمولاً استفاده می شود. این تقریباً برابر است با 1 قسمت آهک خشک خشک و 3 قسمت شن و ماسه. یک مخلوط گچ درشت سنتی همچنین دارای موی اسب برای تقویت و کنترل انقباض است ، مهم در هنگام گچ کاری به توری های چوبی و برای پوشش های پایه (یا دوبله) بر روی سطوح ناهموار مانند دیوارهای سنگی که ملات اغلب با پوشش های ضخیم تر استفاده می شود تا جبران شود. سطح نامنظم

اگر جمع شدگی و ترک خوردگی ملات آهک رخ دهد ، این امر می تواند در نتیجه هر یک باشد

شن و ماسه درجه بندی ضعیفی دارد و یا دارای اندازه ذرات بسیار کوچک است
ملات بیش از حد ضخیم استفاده می شود (پوشش های ضخیم تر احتمال جمع شدن ، ترک خوردن و افتادن را افزایش می دهد)
مکش بیش از حد از بستر
دمای هوا یا نور مستقیم خورشید که ملات را خشک می کند
مقدار زیاد آب در مخلوط ملات آهک
بتونه آهک بی کیفیت یا نارس
یک روش معمول برای مخلوط کردن ملات آهک با آهک پودر شده به شرح زیر است:

مواد ، شن ، آهک و آب خود را جمع کنید
نسبت ماسه به آهک خود را اندازه گیری کنید ، به عنوان مثال 3 سطل شن و 1 سطل آهک به نسبت 3: 1.
مواد خشک را کاملاً مخلوط کنید تا تمام ماسه ها با آهک پوشانده شوند و هیچ تکه ای از ماسه یا آهک دیده نمی شود.
مقداری از مواد خشک را با برداشتن آن از ظرف مخلوط خود ذخیره کنید. مقدار رزرو شده می تواند متفاوت باشد ، اما یک نقطه شروع مطمئن در حدود 1/4 دسته است. بعداً این مورد اضافه می شود تا خشکی مخلوط را تنظیم کند.
آب را اندازه بگیرید. چقدر بستگی به میزان مرطوب بودن مخلوط و مرطوب بودن و مرطوب شدن شن شما دارد. یک نقطه شروع خوب 1 لیتر آب در هر گالن شن است.
حدود 2/3 آب را به مواد خشک خود اضافه کنید و مخلوط کنید تا یکدست شود.
مواد خشک ذخیره شده و یا آب باقی مانده را اضافه کنید تا مخلوطی که دوست دارید بدست آید. دانستن اینکه چه چیزی خوب کار می کند زمان بر است و بسته به دما ، رطوبت ، رطوبت شن ، نوع آجر و وظیفه می تواند دستور العمل آن را تغییر دهد.
برای آزمایش مخلوط در حال ساخت ، می توانید از ماله استفاده کنید یا با هاون ملات بزنید تا ببینید چه مقدار رطوبت و "خامه" روی سطح آن می آید.
یادتان باشد که قبل از استفاده از ملات آهک ، آجر خود را کاملاً خیس کنید. آجر قدیمی می تواند بسیار متخلخل باشد ، یک آجر 4 پوندی می تواند یک لیوان آب را در خود نگه دارد. آجرها باید اشباع شوند ، اما قبل از تخمگذار یا نشان دادن روی سطح آنها خشک است. آب اضافی می تواند باعث آهک شود و رگه هایی از آن خارج شود.

 

ویژگی های ملات اهک

ملات آهک از نظر فشرده سازی به اندازه ملات بر پایه سیمان پرتلند نیست ، اما هر دو برای ساخت خصوصیات خانگی غیر بلند به اندازه کافی قوی هستند.
ملات آهک به اندازه سیمان پرتلند به سنگ تراشی نمی چسبد. این مزیت در انواع نرم سنگ تراشی است ، جایی که استفاده از سیمان در بسیاری از موارد منجر به کشیدن سیمان مقداری از مواد سنگ تراشی می شود که به پایان عمر خود برسد. ملات یک عنصر قربانی است که باید ضعیف تر از آجر باشد ، بنابراین قبل از آجر ترک می خورد. تعویض ملات ترک خورده هزینه کمتری نسبت به آجرهای ترک خورده دارد.
در شرایط ترک خوردگی ، سیمان پرتلند می شکند ، در حالی که آهک اگر مقدار حرکت کم باشد ، اغلب ریز ترک ها تولید می کند. این ریز ترک ها با عمل "آهک آزاد" مجدداً متبلور می شوند و به طور موثر منطقه آسیب دیده را ترمیم می کنند.
بناهای تاریخی غالباً با واحدهای سنگ تراشی نسبتاً نرم (به عنوان مثال آجر نرم و انواع مختلفی از سنگ) ساخته می شوند ، و جابجایی جزئی در چنین بناهایی به دلیل ماهیت پایه ها کاملاً معمول است. این حرکت ضعیف ترین قسمت دیوار را می شکند و با ملات سیمان پرتلند این معمولاً سنگ تراشی است. هنگامی که از ملات آهک استفاده می شود ، آهک عنصر ضعیف تری است و ترجیحاً ملات ترک خورده بر سنگ تراشی است. این منجر به آسیب بسیار کمتری می شود و ترمیم آن نسبتاً ساده است.
دوغاب آهک نسبت به ملات های سیمانی متخلخل تر است و هرگونه رطوبت موجود در دیواره را به سطح تبخیر آن از بین می برد. بنابراین هر مقدار نمک در آب بر روی آهک متبلور می شود ، به آهک آسیب می رساند و بنابراین سنگ تراشی را نجات می دهد. از طرف دیگر سیمان نسبت به آجر نرم آب را تبخیر می کند ، بنابراین مسائل مرطوب ممکن است باعث تشکیل نمک و پاشیدگی سطح آجر و در نتیجه تجزیه آجر شود. این توانایی تبخیر مرطوب به طور گسترده ای به عنوان "تنفس" شناخته می شود.
از ملات آهک نباید در دمای 5 درجه سانتیگراد (41 درجه فارنهایت) استفاده شود و مدت زمان بیشتری طول می کشد بنابراین باید به مدت سه ماه از یخ زدگی محافظت شود. به دلیل تنظیم سریعتر ، ممکن است آهک هیدرولیکی قبل از شروع دمای انجماد به مدت زمان زیادی احتیاج نداشته باشد.
معمولاً هرگونه رطوبت در دیوار باعث تغییر رنگ ملات آهک می شود که این نشان دهنده وجود رطوبت است. این اثر ظاهری غالباً خال دار از یک دیوار آهکی شسته شده ایجاد خواهد کرد. همانطور که سطح رطوبت درون دیواره تغییر می کند ، سایه مواد شستشو نیز تغییر می کند. هرچه سایه آهک شوی تیره باشد ، این اثر بارزتر می شود.

ممکن است یک بار ملاط ​​آهک مخلوط برای مدتی به صورت توده بماند ، بدون اینکه خشک شود (ممکن است پوسته نازکی بدست آورد). وقتی آماده استفاده شد ، ممکن است این توده دوباره مخلوط شود و سپس استفاده شود. به طور سنتی در سایت های ساختمانی ، قبل از استفاده از میکسرهای مکانیکی ، بتونه آهک (که در سایت در یک گودال له می شود) توسط یک کارگر که مخلوط را با "لاری" (کج بیل گسترده با سوراخ های بزرگ) سپس روی آن ماسه پوشانده شد و اجازه داده شد برای مدتی (از روزها به هفته ها) بماند - روندی که تحت عنوان "بانکداری" شناخته می شود. سپس این توده مجدداً مورد استفاده قرار گرفت و در صورت لزوم مورد استفاده قرار گرفت. این فرآیند با سیمان پرتلند قابل انجام نیست.

کوره آهک پزی

کوره آهک به کوره ای گفته می شود که برای تشدید سنگ آهک یا همان کربنات کلسیم تولید می شود و به شکل آهکی به نام آهک زنده یا اکسید کلسیم تولید می شود. معادله شیمیایی این واکنش است:

CaCO3 + heat → CaO + CO2

این واکنش می تواند در هرجای بالاتر از 840 درجه سانتیگراد (1544 درجه فارنهایت) انجام شود ، اما به طور کلی در 900 درجه سانتیگراد (1655 درجه فارنهایت) اتفاق می افتد ، اما دمای اطراف از 1000 درجه سانتیگراد (1832 درجه فارنهایت) معمولاً استفاده می شود تا واکنش سریع ادامه یابد. از دمای بیش از حد اجتناب می شود زیرا باعث تولید آهک مرده می شود. آهک شکفته یا همان آهک هیدراته را می توان با مخلوط آهک زنده با آب تشکیل داد.

 

انواع کوره آهک پزی

کوره های آهک دائمی به دو دسته گسترده تقسیم می شوند: "کوره های شومینه" که به کوره های "متناوب" یا "دوره ای" نیز معروف هستند. و "کوره های رسم" که به کوره های "دائمی" یا "در حال اجرا" نیز معروف است در یک کوره شعله ور شدن ، یک لایه زیرین زغال سنگ ساخته شده و کوره بالا فقط با گچ پر شده است. آتش چندین روز روشن بود و سپس کل کوره از آهک خالی شد.

در یک کوره کشش ، معمولاً یک سازه سنگی ، گچ یا سنگ آهک را با چوب ، ذغال سنگ یا کک لایه بندی کرده و روشن می کردند. هنگام سوختن ، آهک از پایین کوره ، از طریق سوراخ کشش استخراج می شد. لایه های بیشتری از سنگ و سوخت به بالا اضافه شد.

 

کوره های سنتی

ویژگی مشترک کوره های اولیه محفظه سوزاندن فنجان تخم مرغ بود ، دارای ورودی هوا در قاعده ، ساخته شده از آجر. سنگ آهک خرد شد تا توده هایی کاملاً یکنواخت 20-60 میلی متر سنگ ریز رد شد. لایه های پی در پی گنبدی شکل از سنگ آهک و چوب یا زغال سنگ در کوره روی میله های رنده ای از قائده کوره دور جمع شده بودند. هنگامی که بارگیری کامل شد ، کوره در پایین آن شعله ور شد و آتش به تدریج از طریق شارژ به سمت بالا گسترش یافت. هنگام سوختن ، آهک را خنک کرده و از پایه رد می کردند.

فقط سنگ درشت اهک قابل استفاده است. این نیز اندازه کوره ها را محدود می کند و توضیح می دهد که چرا کوره ها همه تقریباً یک اندازه بودند. بالاتر از یک قطر مشخص ، شارژ نیمه سوخته احتمالاً زیر وزن خود فرو می رود و آتش را خاموش می کند. بنابراین کوره ها همیشه به صورت دسته ای 25-30 تن آهک درست می کنند. به طور معمول بارگیری کوره یک روز ، سه روز آتش زدن ، دو روز خنک شدن و یک روز تخلیه طول می کشید ، بنابراین چرخش یک هفته ای طبیعی بود. درجه سوختن با آزمایش و خطا از یک گروه به دسته دیگر با تغییر میزان سوخت مصرفی کنترل می شد. از آنجا که بین مرکز شارژ و مواد نزدیک به دیوار اختلافات زیادی وجود دارد ، به طور معمول مخلوطی از آهک زیر سوخت (یعنی از دست دادن زیاد در اثر احتراق) ، آهک خوب سوخته و سوخته تولید می شود. بازده سوخت معمولی کم بود ، به ازای هر تن آهک تمام شده 0.5 تن یا بیشتر ذغال سنگ استفاده می شد.

تولید آهک گاهی در مقیاس صنعتی انجام می شد. یک مثال در آنری در شمال دوان ، انگلیس ، نزدیک تورینگتون گریت ، از سه کوره تشکیل شده بود که به شکل "L" در کنار هم قرار گرفته بودند و در کنار کانال تورینگتون و رودخانه تورج برای قرار دادن سنگ آهک و زغال سنگ و حمل و نقل قرار داشت. آهک کلسیمی شده را در روزهای قبل از وجود جاده های صحیح فلزی دور کنید.

 

کوره های مدرن

کوره دسته ای

گرمای حدودی واکنش مورد نیاز برای ساخت آهک پر کلسیم حدود 3.15 MJ در هر کیلوگرم آهک است ، بنابراین کوره های دسته ای فقط حدود 20٪ کارآمد بودند. کلید توسعه در کارایی ، اختراع کوره های مداوم ، اجتناب از چرخه های گرم شدن و خنک کردن بی رویه کوره های دسته ای بود. اولی کوره های شافت ساده بودند ، از نظر ساختمانی مشابه کوره های بلند. این کوره های شفت ضد جریان هستند. انواع مدرن شامل کوره های احیا و حلقوی است. میزان تولید معمولاً در محدوده 100-500 تن در روز است.

کوره دسته‌ای ضد جریان

سوخت به صورت تدریجی از شافت تزریق می شود و در این مرحله حداکثر دما را تولید می کند. خوراک تازه تغذیه شده در قسمت بالا ابتدا خشک شده و سپس در دمای 800 درجه سانتیگراد گرم می شود ، جایی که کربن زدایی آغاز می شود و با افزایش دما به تدریج سریعتر پیش می رود. در زیر مشعل ، آهک داغ گرما را به هوا احتراق منتقل کرده و توسط آن سرد می شود. یک رنده مکانیکی آهک را در پایین آن بیرون می کشد. یک فن گازها را از طریق کوره می کشد و سطح آن در کوره با افزودن خوراک از طریق یک قفل هوا ثابت نگه داشته می شود. برای اطمینان از جریان یکنواخت گاز از طریق شارژ ، مانند کوره های دسته ای ، فقط می توان از سنگ بزرگ و درجه بندی شده استفاده کرد. درجه سوختن را می توان با تغییر میزان برداشت آهک تنظیم کرد. مصرف گرما در حد 4 MJ / kg امکان پذیر است ، اما 4.5 تا 5 MJ / kg معمول تر است. با توجه به اوج دما در مشعل ها تا 1200 درجه سانتیگراد در شرایط کوره شافت برای تولید آهک سوخته متوسط و سخت ایده آل است.

کوره احیاء

این نوع Lime kiln معمولاً از یک جفت شافت تشکیل می شوند که به طور متناوب کار می کنند. اول ، هنگامی که شافت A شاخه "اصلی" و B شفت "ثانویه" باشد ، هوای احتراق از بالای شافت A اضافه می شود ، در حالی که از طریق لانچ های مشعل ، سوخت تا حدودی زیر است. شعله از بالا به پایین است. گازهای داغ به سمت پایین عبور می کنند ، از طریق اصطلاحاً "کانال" به شافت B عبور می کنند و به سمت بالا می روند تا از شافت B خارج شوند. همزمان در هر دو شافت هوای خنک کننده از پایین به منظور خنک سازی آهک و ایجاد گازهای خروجی اضافه می شود از طریق پایین کوره از طریق حفظ فشار مثبت همیشه غیرممکن است. هوای احتراق و هوای خنک کننده از طریق اگزوز در بالای شافت B کوره را ترک می کنند و باعث گرم شدن سنگ می شوند. جهت جریان به صورت دوره ای معکوس می شود (به طور معمول 5-10 بار در ساعت) شافت A و B که نقش شفت "اولیه" و "ثانویه" را تغییر می دهد. کوره دارای سه منطقه است: منطقه پیش گرم در بالا ، منطقه سوختن در وسط و منطقه خنک کننده نزدیک به پایین. دوچرخه سواری یک منطقه سوزان طولانی با دمای ثابت و نسبتاً کم (حدود 950 درجه سانتیگراد) را ایجاد می کند که برای تولید آهک واکنش سوزانده شده با کیفیت بالا ایده آل است. با دمای گازهای خروجی اگزوز تا 120 درجه سانتیگراد و دمای آهک در خروجی کوره در دامنه 80 درجه سانتیگراد ، اتلاف حرارت کوره احیا کننده حداقل است ، مصرف سوخت به اندازه 3.6 مگاژول بر کیلوگرم است. با توجه به این ویژگی ها ، کوره های احیا کننده امروزه تحت شرایط هزینه های قابل توجه سوخت ، فناوری اصلی هستند. کوره های احیا کننده با خروجی 150 تا 800 تن در روز ساخته می شوند که 300 تا 450 نوع معمولی هستند.

کوره حلقوی

این نوع کوره آهک پزی شامل یک استوانه داخلی متحدالمرکز هستند. با این کار هوای گرم شده از منطقه خنک کننده جمع می شود و سپس برای تحت فشار قرار دادن ناحیه حلقوی میانی کوره استفاده می شود. پخش شدن هوا از ناحیه تحت فشار به سمت خارج باعث جریان متضاد جریان به سمت بالا و جریان جریان به سمت پایین می شود. این دوباره یک منطقه طولانی و نسبتاً خنک ایجاد می کند. مصرف سوخت در محدوده 4 تا 4.5 MJ / kg است و آهک به طور متوسط سوزانده می شود.

کوره دوار Rotary

کوره های دوار از ابتدای قرن بیستم برای تولید آهک مورد استفاده قرار گرفتند و اکنون اگر اهمیت انرژی کمتری باشد ، بخش زیادی از تاسیسات جدید را تشکیل می دهد. استفاده زودهنگام از کوره های دوار ساده این مزایا را داشت که می توان طیف وسیع تری از اندازه سنگ آهک را از ریزه کاری ها به بالا استفاده کرد و عناصر نامطلوب مانند گوگرد را از بین برد. از طرف دیگر ، مصرف سوخت به دلیل تبادل حرارت ضعیف در مقایسه با کوره های شافت ، نسبتاً زیاد بود و منجر به اتلاف بیش از حد گرما در گازهای خروجی شد. کوره های دوار "طولانی" به سبک قدیمی با سرعت 7 تا 10 MJ / کیلوگرم کار می کنند. تأسیسات مدرن با افزودن پیش گرم كننده ای كه دارای همان تماس جامد / گاز خوب كوره شفت است ، تا حدی بر این ضعف فائق می آیند ، اما مصرف سوخت هنوز هم تا حدی بیشتر است ، معمولاً در محدوده 4.5 تا 6 MJ / kg. در طراحی نشان داده شده ، دایره ای از شافت (به طور معمول 8-15) در اطراف مجرای بالابر کوره مرتب شده است. سنگ آهک داغ به ترتیب با عمل "صفحه فشار دهنده" هیدرولیکی از شافت تخلیه می شود. کوره های تولید 1000 تن در روز معمول است. کوره دوار انعطاف پذیرترین کوره های آهکی است که قادر به تولید آهک نرم یا متوسط ​​یا سخت سوزانده شده و همچنین آهک یا دولومیت سوزانده شده است.

مطالبی در مورد سنگ آهک

سنگ آهک یک سنگ رسوبی است که بیش از 50٪ کربنات کلسیم تشکیل می دهد (کلسیت با فرمول CaCO 3). انواع مختلفی از سنگ آهک وجود دارد که از طریق فرآیندهای مختلف تشکیل می شود. سنگ آهک می تواند از آب رسوب کند (سنگ آهک غیرپلاستیک ، شیمیایی یا معدنی) ، توسط ارگانیسم های دریایی مانند جلبک ها و مرجان ها ترشح شود (سنگ آهک بیوشیمیایی) ، یا می تواند از پوسته موجودات دریای مرده (سنگ آهک بیوکلاستیک) تشکیل شود. برخی از سنگهای آهکی از سیمان شدن ماسه و یا گل توسط کلسیت (سنگ آهک آواری) تشکیل می شوند و اینها اغلب دارای شکل ماسه سنگ یا ماسه سنگ هستند. از آنجا که کلسیت جز کانی اصلی مواد معدنی سنگ آهک است ، در اسید کلریدریک رقیق گاز خواهد گرفت.

 

مشخصات سنگ اهک

بافت : الاستیک یا غیر الاستیک.
اندازه دانه : متغیر ، می تواند از کلاست ها در همه اندازه ها تشکیل شود.
سختی : به طور کلی سخت است.
رنگ : متغیر ، اما به طور کلی رنگ روشن ، خاکستری تا زرد.
کلاست ها : اگر کلاستیک / بیوکلاستیک باشد ، دانه ها و یا قطعات شکسته یا پوسته کامل قابل مشاهده است اگر غیر پلاستیکی / شیمیایی باشد ، بلوری است و هیچ کلاستی قابل مشاهده نیست.
ویژگی های دیگر : لمس صاف تا خشن ، وابسته به ترکیب و / یا نحوه تشکیل.
موارد استفاده - پایه سیمان ؛ به عنوان سنگ ابعادی برای تزئین دیوارها و کف ها. در تولید کود آهک ، کاغذ ، پتروشیمی ، سموم دفع آفات ، شیشه و غیره

آهک کشاورزی

آهک کشاورزی چیست

آهک کشاورزی که به آن سنگ آهک ، سنگ آهک کشاورزی ، آهک باغچه یا آهک نیز گفته می شود ، افزودنی خاک است که از سنگ آهک یا گچ پودر شده تهیه می شود. جز component فعال اولیه کربنات کلسیم است. مواد شیمیایی اضافی بسته به منبع معدنی متفاوت است و ممکن است شامل اکسید کلسیم باشد. برخلاف انواع آهک به نام آهک زنده و آهک هیدراته ، پودر سنگ آهک نیازی به سوختن آهک در کوره آهک ندارد. فقط به فرز نیاز دارد همه این نوع آهک ها بعضاً به عنوان تهویه کننده خاک استفاده می شوند ، با یک موضوع معمول تهیه یک پایه برای اصلاح اسیدیته ، اما آهک برای مزارع مزرعه امروزه اغلب آهک خرد شده است. از نظر تاریخی ، آهک کاری مزارع مزرعه در قرن های گذشته اغلب با آهک سوخته انجام می شد. این تفاوت حداقل تا حدی با این واقعیت توضیح می گیرد که آسیاب خوب سنگ و سنگ معدن در مقیاس تولید انبوه به فناوری های توسعه یافته از اواسط قرن نوزدهم متکی است.

 

مزایای استفاده از آهک در کشاورزی

• این ماده باعث افزایش pH خاک اسیدی ، کاهش اسیدیته خاک و افزایش قلیائیت می شود
• منبع کلسیم برای گیاهان فراهم می کند
• نفوذ آب برای خاکهای اسیدی را بهبود می بخشد
• باعث بهبود جذب عناصر اصلی گیاه (نیتروژن ، فسفر و پتاسیم) گیاهانی می شود که در خاک های اسیدی رشد می کنند.

انواع دیگر آهک کاربردهای مشترکی در کشاورزی و باغداری دارد ، از جمله آهک دولومیتی و آهک هیدراته. آهک دولومیتی ممکن است به عنوان ورودی خاک برای ایجاد اثرات مشابه آهک کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد ، در حالی که علاوه بر کلسیم منیزیم نیز تأمین می کند. در دامداری ها ، می توان از آهک هیدراته به عنوان یک ماده ضدعفونی کننده استفاده کرد و یک محیط خشک و قلیایی ایجاد کرد که در آن باکتری ها به راحتی تکثیر نمی شوند. در کشاورزی باغبانی می توان از آن به عنوان دفع حشرات ، بدون آسیب رساندن به آفت یا گیاه استفاده کرد.

پودر پاش آهک به سبک اسپینر معمولاً برای پخش Agricultural lime در مزارع استفاده می شوند.

 

مقدار و روش مصرف آهک در کشاورزی

در صورت اسیدی بودن خاک ، آهک می تواند عملکرد محصول و سیستم ریشه گیاهان و علف ها را بهبود بخشد. این کار را با پایه گذاری بیشتر خاک انجام می دهد و در نتیجه به گیاهان اجازه می دهد مواد مغذی بیشتری از خاک جذب کنند. آهک به خودی خود کود نیست ، اما می تواند در ترکیب با کود استفاده شود.

خاک ها از جهات مختلف اسیدی می شوند. مکانهایی که میزان بارندگی آنها زیاد است از طریق آبشویی اسیدی می شوند. زمین هایی که برای اهداف زراعی و دامی مورد استفاده قرار می گیرد ، با گذشت زمان با حذف محصول ، مواد معدنی را از دست داده و اسیدی می شود. استفاده از کودهای شیمیایی مدرن با فرآیندی که مواد مغذی گیاه در خاک واکنش می دهند ، نقش عمده ای در ایجاد اسید خاک دارد.

گل مایع همچنین می تواند برای خاکهایی که از زمین برای پرورش و پرورش حیوانات علوفه استفاده می شود مفید باشد. رشد استخوان عامل اصلی رشد یک حیوان جوان است و استخوان ها در درجه اول از کلسیم و فسفر تشکیل شده اند. پستانداران جوان کلسیم مورد نیاز خود را از طریق شیر ، که کلسیم به عنوان یکی از اجزای اصلی آن است ، دریافت می کنند. لبنیات غالباً از چربی استفاده می کنند زیرا باعث افزایش تولید شیر می شود.

بهترین راه برای تعیین اسید بودن یا کمبود کلسیم یا منیزیم در خاک ، آزمایش خاک است که می تواند توسط دانشگاهی با یک گروه آموزش کشاورزی با هزینه کمتر از 30.00 دلار برای ساکنان ایالات متحده تهیه شود. کشاورزان معمولاً وقتی متوجه کاهش پاسخ محصول به کود استفاده شده می شوند ، به آزمایش خاک علاقه مند می شوند.

"پتانسیل آهک اصلاح شده" در آزمایشگاههای آزمون خاک برای نشان دادن اینکه آیا آهک مورد نیاز است استفاده می شود.

 

کیفیت آهک کشاورزی

کیفیت سنگ آهک کشاورزی با توجه به ترکیب شیمیایی سنگ آهک و میزان ریز خرد شدن سنگ تعیین می شود. برای کمک به کشاورز در تعیین ارزش نسبی مواد آهکی کشاورزی رقیب ، خدمات توسعه کشاورزی چندین دانشگاه از دو سیستم رتبه بندی استفاده می کنند. معادل کربنات کلسیم (CCE) و معادل کربنات کلسیم موثر (ECCE) یک مقدار عددی به اثربخشی مواد مختلف آهکی می دهد.

CCE شیمی سنگ معدن خاصی را با قدرت خنثی سازی کربنات کلسیم خالص مقایسه می کند. از آنجا که هر مولکول کربنات منیزیم سبکتر از کربنات کلسیم است ، سنگهای آهکی حاوی کربنات منیزیم (دولومیت) می توانند CCE بیش از 100 درصد داشته باشند.

از آنجا که اسیدهای موجود در خاک نسبتاً ضعیف هستند ، سنگهای آهکی کشاورزی باید در اندازه ذرات کوچک آسیاب شوند تا موثر واقع شوند. خدمات گسترش ایالت های مختلف ، اثر بخشی ذرات اندازه سنگ را کمی متفاوت ارزیابی می کنند. با این حال همه آنها اتفاق نظر دارند که هرچه اندازه ذرات کوچکتر باشد ، سنگ در واکنش در خاک موثرتر است. اندازه گیری اندازه ذرات بر اساس اندازه توری است که سنگ آهک از آن عبور می کند. اندازه مش تعداد سیمهای هر اینچ است. سنگ نگهداری شده روی یک مش 8 به اندازه گلوله های BB خواهد بود. ماده ای که از صفحه مشبک 60 عبور می کند ظاهر پودر صورت خواهد داشت. ذرات بزرگتر از 8 مش مقدار کمی دارند یا هیچ ارزشی ندارند ، ذرات بین 8 مش و 60 مش تا حدی موثر و ذرات کوچکتر از 60 مش 100 درصد موثر هستند.

با ترکیب شیمی یک محصول خاص (CCE) و اندازه ذرات آن ، معادل کربنات کلسیم موثر (ECCE) تعیین می شود. ECCE مقایسه درصد سنگ آهک مخصوص کشاورزی با کربنات کلسیم خالص با تمام ذرات کوچکتر از 60 مش است. به طور معمول مواد چربی در استفاده تجاری دارای ECCE از 45 تا 110 درصد خواهد بود.

سنگ گچ چیست و چه کاربردی دارد

گچ Plaster ماده ساختمانی است که برای پوشش محافظ یا تزئینی دیوارها و سقف ها و برای قالب ریزی و ریخته گری عناصر تزئینی استفاده می شود. در انگلیسی ، "گچ" معمولاً به معنای ماده ای است که برای فضای داخلی ساختمان استفاده می شود ، در حالی که "رندر" معمولاً به کاربردهای خارجی اشاره دارد. اصطلاح غیر دقیق دیگری که برای این ماده استفاده می شود ، گچ است که اغلب برای گچ کاری هایی که به نوعی برای تولید تزئینات برجسته کار می شود ، به جای سطوح صاف ، نیز استفاده می شود.

متداول ترین انواع گچ ها عمدتا حاوی گچ ، آهک یا سیمان هستند ، اما همه آنها به روشی مشابه کار می کنند. گچ به صورت پودر خشک تولید شده و با آب مخلوط می شود و بلافاصله قبل از اینکه به سطح آغشته شود ، خمیری سفت اما قابل کار تشکیل می دهد. واکنش با آب از طریق تبلور باعث آزاد شدن گرما می شود و سپس گچ هیدراته سفت می شود.

گچ را می توان نسبتاً راحت با ابزارهای فلزی یا حتی کاغذ سنباده کار کرد و می توان آن را قالب ریزی کرد ، یا در محل یا از قبل مقاطع از قبل ساخته شده را که با چسب در جای خود قرار می گیرند ، تهیه کرد. گچ ماده محکمی نیست. برای اتمام کار مناسب است ، نه تحمل بار ، و هنگامی که برای تزئینات زیاد استفاده می شود ممکن است به یک چارچوب پشتیبانی مخفی ، معمولاً در فلز نیاز داشته باشد.

انواع Plaster چندین کاربرد دیگر نیز دارد. در پزشکی از گچ های ارتوپدی هنوز هم اغلب برای حمایت از استخوان های شکسته تنظیم شده استفاده می شود. در دندانپزشکی از گچ برای ایجاد برداشت های دندانی استفاده می شود. انواع مختلفی از مدل ها و قالب ها با گچ ساخته می شوند. در هنر ، گچ آهک ماتریس سنتی نقاشی دیواری است. رنگدانه ها به یک لایه رویی و نازک از گچ زده می شوند و با آن ذوب می شوند ، به طوری که نقاشی در واقع در گچ رنگی است. در دنیای باستان ، و همچنین نوع طرح های تزئینی در نقش برجسته گچ که هنوز هم استفاده می شود ، از گچ نیز به طور گسترده ای برای ایجاد نقش برجسته های بزرگ دیواری برای دیوارها استفاده می شد ، اگرچه تعداد کمی از آنها باقی مانده اند.

 

انواع سنگ گچ

گچ سفالی

گچ سفالی مخلوطی از رس ، ماسه و آب با افزودن الیاف گیاهی برای مقاومت کششی بر روی توری چوب است. گچ سفالی از دوران باستان استفاده می شده است. مهاجران در مستعمرات آمریكا از گچ های سفالی در فضای داخلی خانه های خود استفاده می كنند: "گچ بری های داخلی به صورت گل رس حتی قبل از ساخت خانه های اسکلت منبسط شده اند ، و باید در داخل پر کردن واتل در خانه های اولیه قاب که در آنها دیده می شود ، قابل مشاهده بوده است. خشت مدت ها پس از استفاده از توری ها و پر کردن آجر برای قاب ، به کار خود ادامه داد. "جایی که آهک در دسترس نبود یا به راحتی قابل دسترسی بود ، جیره بندی می شد یا با مواد اتصال دهنده دیگر جایگزین می شد. در کار اصلی مارتین . ویور ، وی می گوید:" گچ لجن از خاک رس یا خاکی که با آب مخلوط شده است تا یک قوام "پلاستیکی" یا عملیاتی ایجاد کند. اگر مخلوط خاک رس بیش از حد پلاستیکی باشد ، در اثر خشک شدن جمع می شود ، ترک می خورد و تحریف می شود. همچنین احتمالاً از دیوار می ریزد. ماسه و ماسه های ریز اضافه شده برای کاهش غلظت ذرات ریز ریز که دلیل انقباض بیش از حد بودند. " کاه یا علف بعضاً با افزودن کود به آن افزوده می شد.

در گچ کاری اولیه مهاجران اروپایی ، از گچ گل یا معمولاً از مخلوط گل آهک استفاده می شد. مک کی درباره قراردادی در حدود سال 1675 ماساچوست که گچکار را مشخص می کند ، می نویسد: همچنین برای پر کردن انتهای شیروانی خانه با ریک و پوشاندن آنها با خاک رس. به پارچه های پارچه ای خانه و گچ و گچ و آهک و آنها را با آهک و مو نیز پر ، لت و گچ کنید. آنها را با آهک محاصره کرده و ببندید. همچنین برای پر کردن ، شستشو ، و گچ کردن آشپزخانه تا صفحه دیواره از هر طرف. گفته شده Daniel Andrews برای یافتن آهک ، آجر ، خاک رس ، سنگ ، مو ، همراه با کارگران و کارگران است. " در اسناد مستعمره نیوهون در سال 1641 به رس و یونجه و همچنین آهک و مو نیز اشاره شده است. در خانه های آلمان در پنسیلوانیا استفاده از خاک رس همچنان ادامه داشت. "

استفاده از خاک رس در گچ و تخمگذار آجر به نظر می رسد در آن زمان نه تنها در ساخت دهکده اقتصادی در زمان تأسیس این شهرک در سال 1824 ، روال متداول بوده است. مشخصات برای ساخت " کانال اوهایو ، که در حدود سال 1828 نوشته شده است ، نیاز به دیوارهای سنگی با ملاط ​​سفالی دارد ، به استثنای 3 اینچ در خارج از دیوارها ... که دارای ملات آهکی خوب و نوک تیز هستند. " انتخاب خاک رس به دلیل کم بودن هزینه و همچنین در دسترس بودن آن بود. در اقتصاد ، انبارهای ریشه ای که در زیر خانه ها حفر شده اند خاک و ماسه (سنگ) تولید می کنند ، یا رودخانه اوهایو در نزدیکی آن ماسه های شسته شده از میله های ماسه را تولید می کند. و آهک و پوسته صدف برای کوره آهک. سایر مصالح ساختمانی مورد نیاز نیز به صورت محلی تهیه شده اند.

جنگل های اطراف دهکده جدید اقتصادی ، درختان بلوط دانه ای مستقیم و رشد یافته قدیمی را فراهم می کند. تخته تقسیم دستی با یک چوب از چوب دانه های مستقیم به طول مورد نیاز شروع می شود. چوب به چهار ربع تف می شود و سپس پیچ و مهره های کوچکتر و کوچکتر با گوه و سورتمه در می آورند. هنگامی که به اندازه کافی کوچک بود ، از گوزن و پتک برای جدا کردن نوارهای باریک از توری استفاده شد - با درختان مزرعه و اندامهای زیاد آنها غیرقابل دستیابی است. حیوانات مزرعه مرتع شده در مزارع پاک شده از درختان مو و کود لازم برای پوشش شناور گچ را فراهم می کردند. مزارع گندم و غلات کاه و سایر علف ها را برای اتصال دهنده های گچ خاک رس فراهم می کرد. اما در دستور العمل های گچ رس یکنواختی وجود نداشت.

کاه یا علف بعضاً با افزودن کودی که فیبر استحکام کششی و همچنین چسب پروتئینی را فراهم می کند ، اضافه می شود. پروتئین های موجود در کود به عنوان چسب دهنده عمل می کنند. پیوندهای هیدروژنی پروتئین ها باید خشک بمانند تا محکم بمانند ، بنابراین گچ گل باید خشک نگه داشته شود. با استفاده از سازه های چوبی مهاربند از گچ بر روی دیوارهای داخلی و سقف و همچنین دیوارهای خارجی استفاده می شد زیرا حفره دیوار و روکش خارجی گچ خاک رس را از نفوذ رطوبت جدا می کرد. استفاده از گچ رسی در سازه های آجری منجر به نفوذ آب از اتصالات خراب شده ملات در دیوارهای آجری خارجی می شود. در دهکده اقتصادی ، دیوارهای عقب و وسط دیوارهای مسکونی آجری در یک ملات سفالی و ماسه ای قرار می گیرند که قسمت جلویی آن در ملات آهک و ماسه قرار می گیرد تا یک مهر و موم ضد آب و هوا برای محافظت از نفوذ آب فراهم کند. این کار باعث می شود که گچ خاک رس تهیه شود و کت تنظیم شود.

گچ جیپسوم

گچ ، پودر سنگ گچ یا گچ پاریس ، از پودر سفید سولفات کلسیم هم هیدرات تشکیل شده است. فرمول شیمیایی به صورت زیر ارائه شده است. شکل طبیعی این ترکیب ماده معدنی بسانیت است.

گچ آهکی

گچ آهک مخلوطی از هیدروکسید کلسیم و شن و ماسه (یا سایر پرکننده های بی اثر) است. دی اکسید کربن موجود در اتمسفر با تبدیل هیدروکسید کلسیم به کربنات کلسیم (سنگ آهک) باعث می شود که گچ تنظیم شود. سفید کاری بر اساس همان شیمی انجام شده است.

برای ساختن گچ آهک ، سنگ آهک (کربنات کلسیم) بیش از 850 درجه سانتیگراد (1600 درجه فارنهایت) گرم می شود تا آهک سریع (اکسید کلسیم) تولید شود. سپس آب برای تولید آهک ذوب شده (هیدروکسید کلسیم) اضافه می شود که به صورت بتونه مرطوب یا پودر سفید فروخته می شود. آب اضافی برای تشکیل خمیر قبل از استفاده اضافه می شود. خمیر ممکن است در ظروف ضد هوای نگهداری شود. هنگامی که در معرض اتمسفر قرار می گیرد ، هیدروکسید کلسیم با واکنش با دی اکسید کربن اتمسفر ، به آرامی به کربنات کلسیم تبدیل می شود و باعث افزایش مقاومت گچ می شود.

گچ آهک یک مصالح ساختمانی معمول برای سطوح دیوارها در فرآیندی به نام تخته و گچ بود ، که به موجب آن یک سری نوارهای چوبی روی یک قاب گل میخ با یک گچ نیمه خشک پوشانده می شد که به یک سطح سخت می شد. گچ مورد استفاده در بیشتر توری ها و ساخت گچ ها عمدتا گچ آهک بود و مدت زمان درمان آن حدود یک ماه بود. برای تثبیت گچ آهک در حین عمل آوری ، مقدار کمی از گچ پاریس در مخلوط گنجانده شد. از آنجا که گچ پاریس به سرعت می بندد ، "کندکننده ها" برای کند کردن زمان گیرش به اندازه کافی استفاده می شود که به کارگران اجازه می دهد مقادیر زیادی از گچ بتونه آهک را مخلوط کنند. در فرم مدرن این روش از مش فلزی منبسط شده بر روی سازه های چوبی یا فلزی استفاده می شود ، که آزادی زیادی در طراحی ایجاد می کند زیرا با منحنی های ساده و منحنی سازگار است. امروزه این روش ساختمانی تا حدی با دیوار گچ جایگزین شده است که بیشتر از گچ ساخته شده است. در هر دو روش ، یک مزیت اصلی این ماده این است که در برابر آتش در داخل اتاق مقاوم است و بنابراین می تواند در کاهش یا از بین بردن آسیب یا تخریب سازه به شرط خاموش شدن سریع آتش کمک کند.

از گچ آهک برای نقاشی های دیواری استفاده می شود ، جایی که رنگدانه های رقیق شده در آب به گچ مرطوب زده می شود.

ایالات متحده آمریکا و ایران عمده ترین تولید کنندگان گچ در جهان هستند.

گچ سیمانی

گچ سیمان مخلوطی از گچ مناسب ، شن و ماسه ، سیمان پرتلند و آب است که به طور معمول در فضای داخلی و خارجی سنگ تراشی اعمال می شود تا سطح صافی حاصل شود. سطوح داخلی گاهی لایه نهایی گچ را دریافت می کنند. دیوارهای ساخته شده با آجرهای خشتی معمولاً گچ بری می شوند در حالی که دیوارهای آجری روکار گچ کاری نمی شوند. انواع گچ های پایه سیمان نیز به عنوان محصولات ضد حریق اسپری اختصاصی استفاده می شوند. اینها معمولاً از ورمیکولیت به عنوان سنگدانه سبک استفاده می کنند. نسخه های سنگین این نوع گچ ها همچنین برای عایق بندی حریق خارجی ، برای محافظت از ظروف LPG ، پل های لوله و دامن های رگ استفاده می شوند.

گچ سیمان اولین بار در حدود سال 1909 در آمریکا معرفی شد و غالباً با نام عمومی گچ نامطبوع به نام یک تولید کننده برجسته در آن زمان خوانده می شد. از مزایای گچ سیمان که در آن زمان ذکر شد ، مقاومت ، سختی ، زمان گیرش سریع و دوام آن بود.

گچ نسوز

گچ مقاوم در برابر حرارت ماده ساختمانی است که برای پوشش دیوارها و سینه های دودکش و برای استفاده به عنوان مانع آتش در سقف ها استفاده می شود. هدف آن جایگزینی گچهای معمولی گچی در مواردی است که دما می تواند برای ماندن گچ روی دیوار یا سقف خیلی زیاد شود.

 

کاربرد گچ

کارهای تزئینی

همچنین ممکن است از گچ برای ایجاد جزئیات پیچیده برای استفاده در فضای داخلی اتاق استفاده شود. اینها ممکن است هندسی (شبیه سازی چوب یا سنگ) یا طبیعی (شبیه سازی برگ ، انگور و گل) باشد. اینها همچنین غالباً برای شبیه سازی جزئیات چوب یا سنگ موجود در ساختمانهای مهمتر استفاده می شوند.

در روزهای مدرن از این ماده برای سقف کاذب نیز استفاده می شود. در این حالت فرم پودر به صورت ورق تبدیل شده و سپس ورق با کمک اتصال دهنده ها به سقف پایه متصل می شود. این در طرح های مختلف حاوی ترکیبات مختلفی از نورها و رنگ ها انجام می شود. کاربرد متداول این گچ در ساخت خانه ها دیده می شود. پس از ساخت ، رنگ آمیزی مستقیم امکان پذیر است (فرانسوی ها این کار را می کنند) ، اما در جای دیگر از گچ استفاده می شود. دیوارها با گچ رنگ آمیزی شده اند (که در بعضی کشورها) چیزی نیست جز کربنات کلسیم. پس از خشک شدن ، گچ کربنات کلسیم سفید شده و سپس دیوار آماده رنگ آمیزی می شود. در جاهای دیگر دنیا ، مانند انگلستان ، لایه های ظریف تری از گچ بر روی تخته گچ (یا گاهی اوقات به طور مستقیم دیوار آجری) اضافه می شود تا بافت صیقلی و قهوه ای صیقلی آماده رنگ آمیزی شود.

هنر

نقاشی های دیواری معمولاً بر روی تکیه گاه ثانویه گچ نقاشی می شوند. بعضی از آنها ، مانند سقف کلیسای سیستین میکل آنژ ، در نقاشی دیواری اجرا می شوند ، به این معنی که آنها روی یک لایه نازک از گچ مرطوب ، به نام intonaco نقاشی شده اند. رنگدانه ها در این لایه فرو می روند تا گچ به محیطی تبدیل شود که باعث دوام عالی نقاشی دیواری می شود. ممکن است یک کار اضافی در بالای گچ خشک اضافه شود ، اگرچه این کار معمولاً دوام کمی دارد.

گچ (که در این زمینه غالباً گچ بری خوانده می شود) برای ساخت نقش برجسته ها بسیار سنگین تر از سنگ یا چوب است و به طور گسترده ای برای نقش برجسته های بزرگ دیواری داخلی در مصر و خاور نزدیک از زمان باستان تا دوران اسلامی (اخیراً برای تزئینات معماری ، به عنوان در الحمرا) ، روم و اروپا حداقل از دوره رنسانس ، و همچنین احتمالاً در جاهای دیگر. با این حال ، برای زنده ماندن طولانی در ساختمانهای نگهداری نشده ، به شرایط بسیار خوبی نیاز دارد - گچ بری های تزئینی رومی عمدتا از پمپئی و سایر مکان های دفن شده توسط خاکستر از کوه وزوو شناخته شده است.

ممکن است گچ مستقیماً درون قالب رسی مرطوب ریخته شود. در ایجاد این قطعه قالب (قالب ساخته شده برای ساخت چندین نسخه) یا قالب زباله (برای یکبار مصرف) از گچ ساخته می شود. این تصویر "منفی" ، اگر به درستی طراحی شده باشد ، ممکن است برای تولید محصولات گلی مورد استفاده قرار گیرد ، که در صورت شلیک در کوره به تزئینات تبدیل می شوند ، یا ممکن است برای ایجاد مجسمه های بتونی ریخته شده استفاده شود. اگر گچ مثبت باشد ، این کار ساخته می شود و یا برای ساخت یک اثر هنری با دوام ساخته می شود. این به عنوان الگویی برای سنگ شکن ها کافی است. اگر برای تولید ریخته گری برنز در نظر گرفته شود ، می توان برای تولید سطوح صاف ، گچ مثبت کار کرد. یک مزیت این تصویر گچی ارزان بودن آن است. اگر یک حامی تصویری با دوام را تأیید کند و مایل باشد هزینه بیشتری را متحمل شود ، می توان قالب های بعدی را برای ایجاد یک تصویر مومی ایجاد کرد تا در ریخته گری موم استفاده شود ، این یک فرآیند بسیار گران تر است. به جای تولید یک تصویر برنز مناسب برای استفاده در فضای باز ، ممکن است تصویر گچ رنگ شده باشد تا شبیه یک تصویر فلزی باشد. این مجسمه ها فقط برای ارائه در یک محیط محافظت شده از هوا مناسب هستند.

گچ در حالی که سفت می شود منبسط می شود و کمی قبل از سخت شدن کاملاً منقبض می شود. این باعث می شود که گچ برای استفاده در قالب بسیار عالی باشد ، و اغلب از آن به عنوان یک ماده هنری برای ریخته گری استفاده می شود. گچ نیز معمولاً روی آرماتور (فرم) ، ساخته شده از مش سیم ، پارچه یا سایر مواد پخش می شود. فرایندی برای افزودن جزئیات مطرح شده. برای این فرایندها ، ممکن است از گچ سنگ آهک یا اکریلیک استفاده شود که به آن گچ معروف است. 

محصولاتی که عمدتا از گچ پاریس و مقدار کمی سیمان پرتلند تشکیل شده اند برای ریخته گری مجسمه ها و سایر اشیا art هنری و همچنین قالب ها استفاده می شود. این محصولات بطور قابل توجهی سخت تر و قویتر از گچ های مستقیم پاریس ، فقط برای استفاده در فضای داخلی استفاده می شوند زیرا در زیر باران به سرعت تخریب می شوند.

داروئی و پزشکی

گچ به طور گسترده ای به عنوان پشتیبان استخوان های شکسته استفاده می شود. یک باند آغشته به گچ مرطوب شده و سپس به دور اندام آسیب دیده پیچیده می شود و در یک لوله بسته و در عین حال به راحتی جدا می شود ، که به عنوان گچ ارتوپدی شناخته می شود.

هنگام ساخت پوسته های بیحرکتی منحصر به فرد برای بیماران ، از گچ در آماده سازی برای پرتودرمانی نیز استفاده می شود. از بانداژهای گچی برای ایجاد برداشت از سر و گردن بیمار استفاده می شود و از گچ مایع برای پر کردن اثر و تولید نیم رخ گچ استفاده می شود. سپس ماده شفاف پلی متیل متاکریلات (پلکسی گلاس ، پرسپکس) بر روی این نیم تنه ایجاد شده و ماسک صورت شفافی ایجاد می کند که هنگام تحویل تابش سر بیمار را ثابت نگه می دارد.

در دندانپزشکی از گچ برای نصب گچ یا مدل بافت های دهان استفاده می شود. این مدلهای تشخیصی و کار معمولاً از سنگ دندانی ساخته می شوند ، یک مشتق قوی ، سخت و متراکم از گچ که از گچ تحت فشار ساخته می شود. از گچ برای سرمایه گذاری و پروتزهای مومی فلاسک نیز استفاده می شود ، پس از آن موم با "سوختن" برداشته می شود و با مواد پایه پروتز قابل حمل جایگزین می شود. پایه پروتز اکریلیک به طور معمول در قالب سرمایه گذاری گچ بهبود می یابد. سرمایه گذاری های گچ می توانند گرما و فشار زیادی را که برای اطمینان از پایه سفت و سخت دندان مصنوعی لازم است تحمل کنند.

در ارتزها و پروتزها ، از بانداژهای گچی به طور سنتی برای ایجاد برداشت از اندام بیمار (یا باقی مانده) استفاده می شد. پس از آن ، این برداشت منفی ، با گچ پاریس ، برای ایجاد یک مدل مثبت از اندام و استفاده در ساخت دستگاه پزشکی نهایی ، پر شد.

علاوه بر این ، دندان مصنوعی (دندان کاذب) با ایجاد احساس دندانپزشکی با استفاده از ماده نرم و نرم و قابل انعطاف قابل برداشت از اطراف دندانها و لثه ها بدون از بین رفتن وفاداری و استفاده از مدل ایجاد موم از دندانها و لثه ها است. . از این مدل برای ایجاد قالب گچ استفاده می شود (که به این صورت که موم ذوب شده و به بیرون جریان می یابد) و مواد پروتز به داخل قالب تزریق می شوند. بعد از یک دوره پخت ، قالب باز می شود و دندان مصنوعی تمیز و پرداخت می شود.

گچ نسوز

چندین دهه است که گچ ها در حفاظت از آتش غیر فعال ، به عنوان محصولات ضد آتش استفاده می شوند. گچ تمام شده در اثر قرار گرفتن در معرض شعله ، بخار آب را آزاد می کند و بسته به ضخامت تا یک یا دو ساعت ، سرعت آن را کاهش می دهد. همچنین مقداری عایق برای عقب انداختن جریان گرما در عناصر سازه ای فولادی فراهم می کند که در غیر این صورت مقاومت خود را از دست می دهند و در آتش فرو می ریزند. در نسخه های اولیه این گچ ها از الیاف آزبست استفاده شده است که اکنون در کشورهای صنعتی غیرقانونی اعلام شده و باعث حذف و پوشش دهی قابل توجهی شده است. گچ های مدرن تر در دسته های زیر قرار می گیرند:

الیافی (از جمله پشم معدنی و الیاف شیشه)

مخلوط سیمان یا با پشم معدنی یا با ورمیکولیت

پلاسترهای گچ ، مخروطی با دانه های پلی استایرن و همچنین عوامل انبساط شیمیایی برای کاهش چگالی محصول نهایی یکی بین نسوز داخلی و خارجی تفاوت قائل می شود. محصولات داخلی به طور معمول کمتر قابل توجه هستند ، دارای تراکم کمتر و هزینه کمتری هستند. محصولات خارجی باید در برابر آتش سوزی شدید و سایر شرایط محیطی مقاومت کنند. محصولات بیرونی نیز به احتمال زیاد بسیار جذاب می شوند ، در حالی که عموزاده های داخلی آنها فقط در محل اسپری می شوند. سطح خشن معمولاً در داخل ساختمان ها بخشیده می شود زیرا سقف های افتاده اغلب آنها را پنهان می کنند. گچ های نسوز خارجی ، صرفاً به دلیل صلاحیت فنی ، در حال از دست دادن محصولات گران قیمت و گرماگیرتر هستند. صلاحیت تجارت در سایت های ساخت و ساز اتحادیه ای در آمریکای شمالی ، بدون توجه به اینکه این گچ ماهیت تزئینی دارد یا در حفاظت از آتش منفعل استفاده می شود ، با گچ کاران باقی مانده است. گچ های سیمانی و گچی تمایل دارند گرماگیر باشند. گچ های نسوز با ملات های آتش نشانی ارتباط نزدیک دارند. اکثر ملات های آتش نشانی به دلیل کار جزئیاتی که برای آتش زنی مورد نیاز است ، باعث می شود که پاشش و خمیر بسیار خوب انجام شود ، که باعث می شود طراحان مخلوط آنها از مواد اضافی بتن استفاده کنند ، که ابزار آسان تری نسبت به ملات های معمولی را فراهم می کند.

 

ایمنی

واکنش شیمیایی که هنگام مخلوط شدن گچ با آب اتفاق می افتد گرمازا است. وقتی گچ می رود ، می تواند به دمای بیش از 60 درجه سانتیگراد (140 درجه فارنهایت) برسد و در حجم زیاد ، می تواند پوست را بسوزاند. در ژانویه 2007 ، یک دانش آموز دبیرستانی در لینکلن شایر ، انگلیس پس از محصور کردن دستان خود در سطل گچ ، به عنوان بخشی از یک پروژه هنری مدرسه ، دچار سوختگی درجه 3 شد. سوختگی به قدری شدید بود که به قطع انگشت شست و شش انگشت خود نیاز داشت.

برخی از تغییرات گچ که حاوی سیلیس پودر شده یا آزبست هستند ، ممکن است در صورت استنشاق خطرات سلامتی ایجاد کنند. آزبست هنگام استنشاق تحریک کننده شناخته شده ای است و می تواند باعث سرطان شود ، به خصوص در افرادی که سیگار می کشند و استنشاق نیز می تواند باعث آزبستوز شود. سیلیس استنشاقی می تواند باعث ایجاد سیلیکوز شود و (در موارد بسیار نادر) می تواند توسعه سرطان را تشویق کند. افرادی که به طور منظم با گچ حاوی این مواد افزودنی کار می کنند ، باید اقدامات احتیاطی را انجام دهند تا از استنشاق گچ پودر شده ، درمان شده و یا درمان نشده خودداری کنند. (توجه داشته باشید که آزبست به دلیل اثرات سرطان زا به ندرت در فرمولاسیون های مدرن گچ استفاده می شود.)

افراد می توانند با تنفس ، بلعیدن ، تماس با پوست و تماس چشمی در محل کار در معرض گچ پاریس قرار بگیرند. اداره ایمنی و بهداشت شغلی محدودیت قانونی (حد مجاز مواجهه) برای گچ قرار گرفتن در معرض پاریس در محل کار را 15 میلی گرم در متر مکعب در معرض کل و 5 میلی گرم در متر مکعب در معرض تنفس در یک روز کاری 8 ساعته تعیین کرده است. موسسه ملی ایمنی و بهداشت شغلی حد مواجهه پیشنهادی 10 میلی گرم در متر مکعب در معرض کل و 5 میلی گرم در متر مکعب در معرض تنفس را در طی یک روز کاری 8 ساعته تعیین کرده است.

سنگ مرمر آلاباستر

سنگ مرمر آلاباستر ماده معدنی یا سنگی است که نرم است ، اغلب برای تراشیدن استفاده می شود و برای پودر گچ فرآوری می شود. باستان شناسان و صنعت فرآوری سنگ این واژه را متفاوت از زمین شناسان به کار می برند. نوع اول از آن به معنای وسیع تری استفاده می کنند که شامل انواع دو ماده معدنی مختلف است: نوع عظیم دانه ریز گچ و نوع دانه ریز کلسیت. زمین شناسان آلاباستر را فقط به عنوان نوع گچ تعریف می کنند. از نظر شیمیایی ، گچ یک سولفات آبدار کلسیم است ، در حالی که کلسیت یک کربنات کلسیم است.

هر دو نوع آلاباستر دارای خصوصیات مشابهی هستند. آنها معمولاً سنگهای کم رنگ ، شفاف و نرم دارند. آنها در طول تاریخ در درجه اول برای تراش آثار تزئینی مورد استفاده قرار گرفته اند. نوع کلسیت همچنین "سنگ مرمر عقیق" ، "سنگ آهک مصری" و "سنگ آلابستر شرقی" است و از نظر زمین شناسی به عنوان یک تراورتن باند فشرده یا "یک سنگ آهک استالاگمیتی مشخص شده با الگوهای نوارهای چرخشی خامه ای و قهوه ای" توصیف می شود. "سنگ مرمر عقیق" یک نام سنتی است ، اما از نظر زمین شناسی نادرست است ، زیرا هر دو عقیق و مرمر دارای تعاریف زمین شناسی هستند که حتی از گسترده ترین تعریف "آلاباستر" نیز متمایز هستند.

نیم تنه آلاباستر (به استثنای سر) سپتیمیوس سِروس در موزه کاپیتولینی ، رم به طور کلی ، آلاباستر باستان در خاورمیانه وسیع تر ، از جمله مصر و بین النهرین ، کلسیت است ، در حالی که در اروپای قرون وسطی گچ است. آلاباستر مدرن احتمالاً کلسیت است اما ممکن است یکی باشد. کار هر دو آسان است و کمی در آب قابل حل است. از آنها برای ساخت انواع آثار هنری داخلی و کنده کاری استفاده شده است و در فضای باز مدت زیادی زنده نخواهند ماند.

این دو نوع از نظر سختی متفاوت به راحتی از یکدیگر متمایز می شوند: آلاستر گچی به قدری نرم است که ناخن آن را خراش می دهد (سختی 1.5 تا 2) ، در حالی که کلسیت به این روش خراشیده نمی شود (سختی 3) ، اگرچه به چاقو تسلیم می شود. علاوه بر این ، آلاباستر کلسیت ، به عنوان یک کربنات ، هنگامی که با اسید کلریدریک تحت درمان قرار می گیرد ، جوش می زند ، در حالی که آلاباستر گچ تقریباً تحت تأثیر قرار نمی گیرد.

 

ویژگی ها و کارایی هایی آلاباستر

خالص ترین سنگ آلاباستر ماده ای سفید برفی از دانه های ریز و یکنواخت است ، اما اغلب با اکسیدی از آهن در ارتباط است که باعث ایجاد کدر و رگه ای قهوه ای در سنگ می شود. انواع درشت آلاباستر گچ توسط کلسیم به گچ پاریس تبدیل می شوند و گاهی اوقات به عنوان "سنگ گچ" شناخته می شوند.

نرمی آلاباستر آن را قادر می سازد تا به آسانی در فرم های مفصلی تراشیده شود ، اما حلالیت آن در آب آن را برای کارهای بیرونی نامناسب می کند. اگر آلاباستر با سطح صاف و صیقلی با مایع ظرفشویی شسته شود ، خشن ، کدر و سفیدتر می شود و بیشتر شفافیت و درخشش خود را از دست می دهد. انواع ظریف آلاباستر عمدتاً به عنوان سنگ تزئینی بخصوص برای تزئینات کلیسایی و ریل راه پله و سالن استفاده می شود.

 

روش تولید صنعتی

روش های کار

آلاباستر استخراج می شود و سپس در بلوک ها به کارگاه های آلاباستر فروخته می شود. در آنجا آنها را به اندازه لازم برش می زنند ("مربع سازی") و سپس در تکنیک های مختلف پردازش می شوند: تراشکاری برای شکل های گرد ، تراشیدن در مجسمه های سه بعدی ، تراشیده شده برای تولید ارقام کم نقص یا دکوراسیون ؛ و سپس یک پایان دقیق ارائه می شود که شفافیت ، رنگ و بافت آن را نشان می دهد.

تقلید از سنگ مرمر

به منظور كاهش شفافیت آلاباستر و تولید كدورت مرمر واقعی ، مجسمه ها در حمام آب غوطه ور می شوند و به تدریج گرم می شوند - تقریباً تا نقطه جوش - عملیاتی كه نیاز به دقت زیادی دارد ، زیرا اگر درجه حرارت پایین نباشد با دقت تنظیم شده ، سنگ ظاهری سفید و سفید رنگ و سفید پیدا می کند. به نظر می رسد اثر گرمایش ، کم آبی جزئی گچ است. اگر به درستی درمان شود ، شباهت زیادی به سنگ مرمر واقعی دارد.

رنگرزی

آلاباستر یک سنگ متخلخل است و می توان آن را به هر رنگ یا سایه ای رنگ آمیزی کرد ، این روشی است که قرن ها استفاده می شود. برای این منظور سنگ باید کاملاً در محلولهای مختلف رنگدانه غوطه ور شود و تا دمای خاصی گرم شود. از این تکنیک می توان برای پنهان کردن آلباستر استفاده کرد. به این ترتیب تقلیدی بسیار گمراه کننده از مرجان که "مرجان آلبستر" نامیده می شود.

انواع ، ایجاد ، تاریخچه

به طور معمول تنها یک نوع در هر محیط فرهنگی خاصی مجسمه سازی می شود ، اما گاهی اوقات برای ساخت قطعات مشابه در یک مکان و زمان کار شده است. این مورد در مورد فلاسک های کوچک از نوع alabastron ساخته شده از قبرس از عصر مفرغ تا دوره کلاسیک بود.

پانل های پنجره ای

هنگامی که در ورق های نازک برش داده می شود ، آلابرست به اندازه کافی شفاف است که می تواند برای پنجره های کوچک استفاده شود. برای این منظور در کلیساهای بیزانس و بعداً در کلیساهای قرون وسطایی ، به ویژه در ایتالیا مورد استفاده قرار گرفت. سال 2002 توسط اسقف اعظم لس آنجلس ، کالیفرنیا. کلیسای جامع دارای خنک کننده خاصی است تا از گرم شدن بیش از حد شیشه ها و مات شدن آن جلوگیری کند. همچنین چندین نمونه از پنجره های سنگ آلبرت در کلیساها و صومعه های روستاهای عادی در شمال اسپانیا وجود دارد.

آلباستر کلسیت

دیش کلسیت از مقبره مصر باستان ، سمرخت سنگ آلاباستر کلسیت ، سخت تر از انواع گچ ، نوعی بود که در درجه اول در مصر باستان و خاورمیانه گسترده تر استفاده می شد (اما نه نقش برجسته های کاخ آشور) ، و همچنین در دوران معاصر نیز مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده به صورت یک رسوب استالاگمیتی از کف و دیواره غارهای سنگ آهک یافت می شود ، یا به عنوان نوعی تراورتن ، به طور مشابه در چشمه های آب آهکی رسوب می کند. رسوب آن در لایه های پی در پی باعث شکل ظاهری نواری می شود که سنگ مرمر اغلب در سطح مقطع نشان می دهد و نام آن از آن گرفته شده است: سنگ مرمر از سنگ و مرمر از سنگ و یا از سنگ یا سنگ یا از سنگ و یا گاهی اوقات به سادگی (و به اشتباه) به عنوان اونیکس.

مصر و خاورمیانه

آلاباستر مصری در نزدیکی سوئز و اسیوت بسیار زیاد کار شده است.

این گونه سنگی "آلبستر" مصریان باستان و کتاب مقدس است و از آنجا که نمونه های اولیه آن از خاور دور آمده است ، اغلب از آن به عنوان سنگ آهک شرقی یاد می شود. گفته می شود نام یونانی alabastrites از شهر آلاباسترون در مصر ، جایی که استخراج سنگ انجام شده است ، گرفته شده است. این مکان احتمالاً نام خود را مدیون این ماده معدنی است ؛ [مشکوک - بحث کنید] منشا نام این ماده معدنی مبهم است.

از آلاباستر "شرقی" به دلیل ساختن بطری های کوچک عطر یا گلدان های پماد به نام "آلاباسترا" بسیار استقبال شد. نام کشتی به عنوان منبع احتمالی نام ماده معدنی پیشنهاد شده است. در مصر ، صنعتگران از آلاباستر برای شیشه های سایبان و انواع دیگر اشیا مقدس و مزار استفاده می کردند. یک مارکوفگوس کشف شده در مقبره ستی اول در نزدیکی تبس در موزه سر جان سون ، لندن به نمایش گذاشته شده است. آن را در یک بلوک از سنگ آلاباستر کلسیت شفاف از آلاباسترون تراشیده اند.

آلاباستر گچی

آلاباستر گچی نرم تر از دو نوع است ، نوع دیگر آلاباستر کلسیتی است. این ماده در درجه اول در اروپای قرون وسطی مورد استفاده قرار می گرفت ، و همچنین در دوران معاصر نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

سنگ مرمر چیست | کاربرد و خواص سنگ مرمریت

سنگ مرمر یا مرمریت یک سنگ دگرگونی است که متشکل از مواد معدنی کربنات تبلور یافته است که معمولاً کلسیت یا دولومیت است. سنگ مرمر معمولاً محلول پاشی نمی شود ، اگرچه موارد استثنایی نیز وجود دارد. در زمین شناسی ، اصطلاح سنگ مرمر به سنگ آهک دگرگونی گفته می شود ، اما استفاده از آن در سنگ تراشی به طور گسترده تر شامل سنگ آهک نامتقارن است. سنگ مرمر معمولاً برای مجسمه سازی و به عنوان مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

سنگ مرمر چیست

سنگ مرمر Marble سنگی است که از دگرگونی سنگهای کربنات رسوبی ، معمولاً سنگهای آهکی یا دولومیت حاصل می شود. دگرگونی باعث تبلور مجدد متغیر دانه های معدنی کربنات اصلی می شود. سنگ مرمر حاصل معمولاً از موزاییکی بهم پیوسته از بلورهای کربنات تشکیل شده است. بافت و رسوبات اولیه رسوبی سنگ کربناته اصلی (پرولولیت) معمولاً اصلاح یا تخریب شده است.

مرمر سفید خالص نتیجه دگرگونی یک پروتئولیت سنگ آهک یا دولومیت بسیار خالص (فقیر سیلیکات) است. چرخش و رگهای مشخصه بسیاری از انواع سنگ مرمر رنگی معمولاً به دلیل ناخالصی های معدنی مختلف مانند رس ، لجن ، ماسه ، اکسیدهای آهن یا چرت است که در اصل به صورت دانه یا لایه در سنگ آهک وجود داشته است. رنگ آمیزی سبز اغلب به دلیل مارپانتین ناشی از سنگ آهک یا دولومیت اصلی غنی از منیزیم با ناخالصی های سیلیس است. این ناخالصی های مختلف با فشار و گرمای شدید دگرگونی بسیج و دوباره تبلور یافته اند.

 

کاربرد سنگ مرمر

مجسمه سازی

سنگ مرمر سفید از زمان کلاسیک به دلیل استفاده در مجسمه سازی دارای ارزش بوده است. این ترجیح مربوط به نرمی آن است که باعث کنده کاری راحت تر ، ایزوتروپی نسبی و همگنی و مقاومت نسبی در برابر خرد شدن می شود. همچنین ، ضریب شکست پایین کلسیت به نور اجازه می دهد تا قبل از پراکنده شدن ، چندین میلی متر به داخل سنگ نفوذ کند ، در صورت نیاز به نتیجه می رسد شکل ظاهری مومی است که جلوه ای واقعی به مجسمه های مرمر از هر نوع می آورد ، به همین دلیل بسیاری از مجسمه سازان سنگ مرمر را برای مجسمه سازی ترجیح می دهند و هنوز هم ترجیح می دهند.

ساخت و ساز

سنگ مرمر ساختمانی سنگی است که از کلسیت ، دولومیت یا مارپیچ تشکیل شده است که قادر به گرفتن لاک است. به طور کلی در ساخت و ساز ، به طور خاص تجارت سنگ ابعاد ، اصطلاح سنگ مرمر برای هر نوع سنگ بلغاری کلسیتیتی (و برخی از سنگهای غیر کلسیتی) که به عنوان سنگ ساختمانی مفید است ، استفاده می شود. به عنوان مثال ، سنگ مرمر تنسی در واقع یک سنگ آهک فسیل کننده دانه ای متراکم به رنگ خاکستری تا صورتی تا قهوه ای است ، که زمین شناسان آن را سازند هولستون می نامند.

عشق آباد ، پایتخت ترکمنستان ، در سال 2013 در کتاب رکوردهای گینس ثبت شد که دارای بالاترین غلظت ساختمان های مرمر سفید در جهان است.

 

تولید سنگ مرمر

سنگ مرمر ساختمانی سنگی است که از کلسیت ، دولومیت یا مارپیچ تشکیل شده است که قادر به گرفتن لاک است. به طور کلی در ساخت و ساز ، به طور خاص تجارت سنگ ابعاد ، اصطلاح سنگ مرمر برای هر نوع سنگ بلغاری کلسیتیتی (و برخی از سنگهای غیر کلسیتی) که به عنوان سنگ ساختمانی مفید است ، استفاده می شود. به عنوان مثال ، سنگ مرمر تنسی در واقع یک سنگ آهک فسیل کننده دانه ای متراکم به رنگ خاکستری تا صورتی تا قهوه ای است ، که زمین شناسان آن را سازند هولستون می نامند.

عشق آباد ، پایتخت ترکمنستان ، در سال 2013 در کتاب رکوردهای گینس ثبت شد که دارای بالاترین غلظت ساختمان های مرمر سفید در جهان است.

گرد و غبار حاصل از برش سنگ مرمر می تواند باعث بیماری ریه شود اما تحقیقات بیشتری در مورد اینکه آیا فیلترهای گرد و غبار و سایر محصولات ایمنی این خطر را کاهش می دهند باید انجام شود.

 

ایمنی

در ایالات متحده ، سازمان ایمنی و بهداشت شغلی محدودیت قانونی (حد مجاز مجاز مواجهه) برای قرار گرفتن در معرض سنگ مرمر در محل کار را 15 میلی گرم در متر مکعب در معرض کل و 5 میلی گرم در متر مکعب در معرض تنفس در طی 8 روز کاری قرار داده است . انستیتوی ملی ایمنی و بهداشت شغلی حد مجاز قرارگیری در معرض 10 میلی گرم در متر مکعب و در معرض تنفس 5 میلی گرم در متر مکعب را برای یک روز کاری 8 ساعته تعیین کرده است.

 

تاثیر اسیدها

اسیدها به سنگ مرمر آسیب می رسانند ، زیرا کربنات کلسیم موجود در سنگ مرمر با آنها واکنش نشان می دهد و دی اکسید کربن آزاد می کند (از نظر فنی ، اسید کربنیک ، اما به سرعت به دی اکسید کربن و آب تجزیه می شود):

CaCO3(s) + 2H+(aq) → Ca2+(aq) + CO2(g) + H2O

بنابراین ، هرگز نباید از سرکه یا محلول های اسیدی دیگر روی سنگ مرمر استفاده شود. به همین ترتیب ، مجسمه های مرمر در فضای باز ، سنگ قبرها یا دیگر سازه های مرمر در اثر باران اسیدی آسیب می بینند.

 

تخریب میکروبی

باکتری متیلوتروفیک هالوآلالی فلیلی از سنگ مرمر رو به زوال در کرملین جدا شد. تخریب باکتری و قارچ در چهار نمونه سنگ مرمر از کلیسای جامع میلان مشاهده شد. کلادوسپوریوم سیاه با استفاده از ملانین به رزین اکریلیک خشک حمله کرد.

آراگونیت چیست | کاربرد و خواص سنگ آراگونیت

آراگونیت Aragonite یک ماده معدنی کربناته است ، یکی از سه رایج ترین بلورهای کربنات کلسیم که به طور طبیعی وجود دارد ، CaCO3 (اشکال دیگر این مواد معدنی کلسیت و واتریت است). این فرآیند توسط فرآیندهای بیولوژیکی و فیزیکی ، از جمله بارندگی از محیط های دریایی و آب شیرین ، تشکیل می شود.

شبکه کریستالی آراگونیت با کلسیت متفاوت است و در نتیجه شکل بلوری دیگری ایجاد می شود ، یک سیستم بلوری کریستال استوانه. نتایج دوقلویی مکرر در اشکال شبه شش ضلعی وجود دارد. آراگونیت ممکن است ستونی یا الیافی باشد ، گاهی اوقات از فرم ارتباط با سنگ معدن در معادن آهن کارینتین به شکل منشعب از نوع هلیکتیک به نام flos-ferri (گلهای آهن) است.

 

تولید سنگ آراگونیت در طبیعت

مکان نوع آراگونیت ، مولینا دو آراگون در استان گوادالاخارا در کاستیا-لا منچا ، اسپانیا است که در سال 1797 نامگذاری شده است. . این نوع کانسار Aragonite در اسپانیا بسیار رایج است و در فرانسه و مراکش نیز وجود دارد.

یک غار آراگونیت در اسلواکی واقع شده است. در ایالات متحده ، آراگونیت به شکل استالاکتیت و "گل غار" (آنتودیت) از غارهای کارلسباد و غارهای دیگر شناخته شده است. رسوبات عظیم شن و ماسه آراگونیت اولیتیک در بستر دریا در باهاما یافت می شود.

آراگونیت چندشکلی با فشار زیاد کربنات کلسیم است. به همین ترتیب ، در سنگهای دگرگونی فشار قوی مانند آنهایی که در مناطق فرورانش تشکیل شده اند ، رخ می دهد.

آراگونیت به طور طبیعی تقریباً در همه پوسته های نرم تنان و به عنوان اسکلت داخلی آهک مرجان های آب سرد و گرمتشکیل می شود. چندین سروپولید دارای لوله های آراگونیتی هستند. از آنجا که رسوب مواد معدنی در پوسته نرم تنان به شدت از نظر بیولوژیکی کنترل می شود ، برخی از اشکال کریستال به طور متمایزی از آراگونیت معدنی متفاوت است. در بعضی از نرم تنان ، کل پوسته آراگونیت است. در برخی دیگر ، آراگونیت فقط قسمتهای گسسته پوسته گیاه دو ماده ای (آراگونیت به علاوه کلسیت) را تشکیل می دهد. لایه متخلخل پوسته های فسیلی آراگونیت برخی از آمونیت های منقرض شده ماده ای رنگین کمانی به نام آمولیت تشکیل می دهد.

آراگونیت نیز به طور طبیعی در اندوکارپ تشکیل می شود. آراگونیت به ترتیب در اقیانوس و غارها به ترتیب به عنوان رسوبات غیرآلی به نام سیمان های دریایی و غارنوردی تشکیل می شود. آراگونیت در سرپانتینیت ها که در آن منیزیم زیاد در محلول های منفذی ظاهراً از رشد کلسیت جلوگیری کرده و باعث افزایش بارش آراگونیت می شود غیر معمول نیست.

آراگونیت در فشارهای پایین نزدیک به سطح زمین قابل استحکام است و بنابراین معمولاً با فسیل ها با کلسیت جایگزین می شود. آراگونیت قدیمی تر از کربونیفر اساساً ناشناخته است. همچنین می توان با افزودن محلول کلرید کلسیم به محلول کربنات سدیم در دمای بالاتر از 60 درجه سانتیگراد (140 درجه فارنهایت) یا در مخلوط های آب و اتانول در دمای محیط سنتز کرد.

 

خواص سنگ آراگونیت

آراگونیت از نظر ترمودینامیکی در دما و فشار استاندارد ناپایدار است و در مقیاس 107 تا 108 سال تمایل به تغییر کلسیت دارد. واتریت معدنی ، همچنین به عنوان μ-CaCO3 شناخته می شود ، فاز دیگری از کربنات کلسیم است که در شرایط محیطی معمولی از سطح زمین قابل استحکام است و حتی زودتر از آراگونیت تجزیه می شود.

 

کاربرد سنگ آراگونیت

در آکواریوم ، آراگونیت برای تکثیر شرایط صخره ضروری در نظر گرفته می شود. آراگونیت برای جلوگیری از انحلال کربنات کلسیم بیوژنیک ، مواد لازم برای زندگی دریایی را فراهم می کند و همچنین PH آب را به سطح طبیعی آن نزدیک می کند.

آراگونیت برای حذف آلاینده هایی مانند روی ، کبالت و سرب از فاضلاب های آلوده با موفقیت آزمایش شده است.

برخی تولید کنندگان تهویه آب ادعا می کنند که فناوری آنها کلسیت را به آراگونیت تبدیل می کند تا مقیاس آهک را کاهش دهد.

کلسیت چیست | کاربرد سنگ کلسیت

کلسیت Calcite یک ماده معدنی کربناته و پایدارترین پلی مورف کربنات کلسیم با فرمول شیمیایی CaCO3 است. مقیاس سختی معدنی Mohs ، بر اساس مقایسه سختی خراش ، مقدار 3 را کلسیت تعریف می کند. از دیگر پلی مورف های کربنات کلسیم مواد معدنی آراگونیت و واتریت است. آراگونیت در دمای بیش از 300 درجه سانتیگراد در مقیاس های روز یا کمتر به کلسیت تغییر می کند ، و پایداری واتریت حتی کمتر است.

کلسیت از کلسیم آلمانی گرفته شده است ، اصطلاحی متعلق به قرن نوزدهم که از کلمه لاتین آهک ، کالکس با پسوند ite برای نامگذاری مواد معدنی استفاده شده است. بنابراین از نظر ریشه شناسی با گچ در ارتباط است. هنگامی که توسط باستان شناسان و متخصصان تجارت سنگ استفاده می شود ، اصطلاح alabaster نه تنها در زمین شناسی و کانی شناسی ، جایی که برای انواع گچ اختصاص داده می شود ، استفاده می شود. بلکه برای یک نوع شفاف و مشابه شبه رسوب کلسیت باند ریز دانه.

 

ویژگی های و خواص فیزیکی سنگ کلسیت

شکل فیزیکی

بیش از 800 شکل کریستال Calcite شناسایی شده است. متداول ترین آن Scalenohedra است ، چهره هایی در جهت شش ضلعی {2 1 1} جهت (سلول واحد مورفولوژیک) یا {2 1 4} جهت (سلول واحد ساختاری) دارند. و rhombohedral ، با چهره هایی در جهت {1 0 1} یا {1 0 4} (شایع ترین صفحه شکاف). عادات شامل رومبوهدرا حاد تا مبهم ، فرم های جدولی ، منشورها ، یا مقیاس های مختلف مقیاس است. کلسیت چندین نوع دوقلوزایی را به نمایش می گذارد که به انواع اشکال مشاهده شده اضافه می شود. ممکن است بصورت الیافی ، دانه ای ، لایه ای یا فشرده باشد. فرم الیافی و گل افسی به عنوان لوبلینیت شناخته می شود. رخ معمولاً در سه جهت به موازات فرم رومبوهیدرون است. شکستگی آن التهابی است ، اما به دست آوردن آن دشوار است.

چهره های مقیاس رسوبی دست کایرال هستند و به صورت دوتایی با تقارن تصویر آینه ای ارائه می شوند. رشد آنها می تواند تحت تأثیر تعامل با مولکولهای زیستی دستکاری مانند اسیدهای آمینه L- و D باشد. چهره های رمبوهدری آژیرال هستند.

سختی سنگ

کلسیت دارای سختی تعریف 3 ، وزن مخصوص 2.71 است و درخشش آن در انواع متبلور ، زجاجیه است. رنگ سفید است یا هیچ ، اگرچه سایه های خاکستری ، قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی ، بنفش ، قهوه ای یا حتی سیاه می توانند در هنگام شارژ ناخالصی ماده معدنی ایجاد شوند.

 

ویژگی ها و خواص شیمیایی سنگ کلسیت

کلسیت مانند اکثر کربناتها از طریق واکنش در اسیدها حل می شود:

CaCO 3(s) + 2H+ (aq) → Ca2+(aq) + H2O + CO2(g)

دی اکسید کربن آزاد شده توسط این واکنش هنگامی که اسید کلریدریک رقیق روی یک نمونه کلسیت ریخته می شود ، یک جوش مشخص ایجاد می کند. دی اکسید کربن محیط ، به دلیل اسیدیته ، اثر حل کنندگی کمی روی کلسیت دارد. واکنش کلی این است:

CaCO 3(s) + H 2O + CO 2(aq) → Ca2+(aq) + 2HCO− 3(aq)

اگر مقدار دی اکسیدکربن محلول کاهش یابد ، واکنش برعکس می شود تا کلسیت رسوب کند. در نتیجه ، بسته به عواملی مانند درجه حرارت آب ، pH و غلظت یون محلول ، کلسیت می تواند توسط آب های زیرزمینی حل شود یا توسط آب های زیرزمینی رسوب کند. وقتی شرایط برای بارش مناسب باشد ، کلسیت پوشش های معدنی تشکیل می دهد که دانه های سنگ را با هم سیمان می کند و می تواند شکستگی ها را پر کند. هنگامی که شرایط برای انحلال مناسب باشد ، حذف کلسیت می تواند تخلخل و نفوذ پذیری سنگ را به طرز چشمگیری افزایش دهد و اگر برای مدت طولانی ادامه یابد ، ممکن است منجر به تشکیل غارها شود. انحلال مداوم سازندهای غنی از کربنات کلسیم می تواند منجر به گسترش و در نهایت فروپاشی سیستم های غاری شود و در نتیجه اشکال مختلف توپوگرافی کارستی ایجاد شود.

کلسیت یک ویژگی غیرمعمول به نام حلالیت پسرونده از خود نشان می دهد که در آن با افزایش دما ، در آب محلول کم می شود. کلسیت همچنین در فشارهای بالاتر محلول تر است. کلسیت خالص دارای ترکیب CaCO است.

با این حال ، کلسیت موجود در سنگ آهک اغلب حاوی چند درصد منیزیم است. کلسیت موجود در سنگ آهک به منیزیم کم و منیزیم زیاد تقسیم می شود ، خط تقسیم در ترکیب 4٪ منیزیم قرار می گیرد. کلسیت با منیزیم بالا ساختار معدنی کلسیت را که متمایز از دولومیت است ، MgCa(CO) حفظ می کند.
کلسیت همچنین می تواند مقادیر کمی آهن و منگنز داشته باشد. منگنز ممکن است مسئول فلورسانس کلسیت ناخالص باشد ، همچنین ممکن است اثری از ترکیبات آلی باشد.

کاربرد ها و موارد مصرف سنگ کلسیت

مصریان باستان بسیاری از اشیا of را از سنگ کلسیت تراش می دادند ، و آن را به الهه خود بست ، که نام او به دلیل ارتباط تنگاتنگ در اصطلاح آلاباستر ارتباط داشت ، ربط دادند. بسیاری از فرهنگهای دیگر از این ماده برای اشیا car و مصارف حکاکی شده مشابه استفاده کرده اند.

انواع شفاف کلسیت معروف به اسپار ایسلند ممکن است توسط وایکینگ ها برای پیمایش در روزهای ابری استفاده شده باشد.

کلسیت نوری درجه بالا در جنگ جهانی دوم برای جاهای دیدنی اسلحه ، به ویژه در جاهای دیدنی بمب و سلاح های ضد هوایی مورد استفاده قرار گرفت. همچنین آزمایشاتی برای استفاده از کلسیت برای پوششی از نامرئی انجام شده است.

کلسیت رسوبی میکروبیولوژیکی طیف وسیعی از کاربردها را دارد ، مانند اصلاح خاک ، تثبیت خاک و ترمیم بتن.

کلسیت ، بدست آمده از یک نمونه 80 کیلوگرمی از سنگ مرمر کاررا ، به عنوان استاندارد ایزوتوپی IAEA-603 در طیف سنجی جرمی برای کالیبراسیون δ18O و δ13C استفاده می شود.

 

تولید

کلسیت یکی از اجزای سازنده سنگهای رسوبی به ویژه سنگ آهک است که بیشتر آن از پوسته موجودات دریایی مرده تشکیل شده است. تقریباً 10٪ سنگهای رسوبی سنگ آهک است. این ماده معدنی اصلی در سنگ مرمر دگرگونی است. همچنین در رسوبات از چشمه های آب گرم به عنوان یک ماده معدنی وریدی رخ می دهد. در غارها به عنوان استالاکتیت و استالاگمیت. و در سنگهای آتشفشانی یا گوشته مانند کربناتیت ، کیمبرلیت ، یا به ندرت در پریدوتیت.

کلسیت اغلب تشکیل دهنده اصلی پوسته موجودات دریایی است ، به عنوان مثال ، پلانکتون ها (مانند کوکولیت ها و روزن داران پلانتیک) ، قسمت های سخت جلبک های قرمز ، برخی اسفنج ها ، براکیوپدها ، اکینودرم ها ، برخی از سرپولیدها ، بیشتر بریوزوها و قسمت هایی از پوسته ها برخی از دوکفه ها (مانند صدف و ردیست). همانطور که در بالا ذکر شد ، جایی که میکروارگانیسم ها تشکیلات طبیعی را به خود اختصاص می دهند ، کلسیت به شکل دیدنی در غار رودخانه Snowy نیومکزیکو یافت می شود. تریلوبیت ها که یک چهارم میلیارد سال پیش منقرض شدند ، دارای چشم های ترکیبی منحصر به فردی بودند که از بلورهای شفاف کلسیت برای تشکیل لنزها استفاده می کردند.

بزرگترین تک بلور کلسیت مستند از ایسلند ، به ابعاد 7 × 7 × 2 متر و 6 × 6 × 3 متر و وزن آن حدود 250 تن بود. رگه های موازی ملافه از کلسیت الیافی که غالباً در اصطلاح معادن با عنوان "گوشت گاو" نامیده می شود ، در سنگ های ماسه ای و شیل های غنی از مواد آلی ایجاد می شود ، این رگه ها با افزایش فشار مایع در طی دیاژنز تشکیل می شوند.

تشکیل کلسیت می تواند با چندین مسیر ، از مدل پیچ خوردگی تاق تراس کلاسیک تا تبلور مراحل پیش ساز ضعیف مرتب شده کربنات کلسیم آمورف ، ACC از طریق یک فرآیند رسیدن استوالد ، یا از طریق تجمع نانوبلورها ادامه یابد.

تبلور ACC می تواند در دو مرحله اتفاق بیفتد: اول ، نانوذرات ACC به سرعت کم آب شده و متبلور می شوند و ذرات منفرد واتریت را تشکیل می دهند. در مرحله دوم ، واتریت از طریق مکانیزم انحلال و استقرار مجدد با سرعت واکنش که توسط سطح کلسیت کنترل می شود ، به کلسیت تبدیل می شود. مرحله دوم واکنش تقریباً 10 برابر کندتر است. با این حال ، مشاهده شده است که تبلور کلسیت به pH شروع و حضور منیزیم در محلول بستگی دارد. pH شروع خنثی در هنگام اختلاط باعث تبدیل مستقیم ACC به کلسیت می شود. برعکس ، وقتی ACC در محلولی تشکیل می شود که با pH اولیه اولیه شروع می شود ، تبدیل به کلسیت از طریق واتریت قابل پخت انجام می شود که از طریق مکانیزم رشد کروی شکل می گیرد. در مرحله دوم این واتریت از طریق مکانیزم انحلال کنترل شده و تبلور مجدد به کلسیت تبدیل می شود. منیزیم اثر قابل توجهی در پایداری ACC و تبدیل آن به CaCO3 بلوری دارد و در نتیجه مستقیماً از ACC کلسیت تشکیل می شود ، زیرا این یون ساختار واتریت را بی ثبات می کند.

در پاسخ به فعالیت میکروارگانیسم ها ممکن است کلسیت در سطح زیرین ایجاد شود ، مانند اکسیداسیون بی هوازی متان وابسته به سولفات ، جایی که متان اکسید می شود و سولفات توسط کنسرسیومی از اکسید کننده های متان و کاهنده های سولفات کاهش می یابد ، منجر به رسوب کلسیت و پیریت از بی کربنات و سولفید تولید شده. این فرآیندها را می توان با ترکیب ایزوتوپ کربن خاص کلسیت ها ، که در ایزوتوپ 13C بسیار تخلیه می شوند ، تا 125 در هر میلی لیتر ردیابی کرد.

کربنات کلسیم

کربنات کلسیم چیست

کربنات کلسیم یک ترکیب شیمیایی با فرمول CaCO3 است. این ماده رایجی است که به عنوان مواد معدنی کلسیت و آراگونیت در سنگ ها یافت می شود (به ویژه سنگ آهک که نوعی سنگ رسوبی است و عمدتا از کلسیت تشکیل شده است) و جز ترکیب اصلی پوسته های تخم مرغ ، پوسته حلزون ، صدف و مروارید است. کربنات کلسیم ماده موثره آهک کشاورزی است و هنگامی ایجاد می شود که یون های کلسیم در آب سخت با یون های کربنات واکنش می دهند و آهک ایجاد می کنند. این دارو به عنوان مکمل کلسیم یا ضد اسید استفاده می شود ، اما مصرف زیاد آن می تواند خطرناک باشد و باعث ایجاد هایپلسمی و مشکلات گوارشی شود.

 

ویژگی شیمیایی

Calcium carbonate دارای خصوصیات معمول سایر کربنات ها است. قابل توجه آن با اسیدها واکنش نشان می دهد ، دی اکسید کربن آزاد می کند (از نظر فنی ، اسید کربنیک ، اما به سرعت به CO2 و H2O تجزیه می شود):

CaCO3(s) + 2 H+(aq) → Ca2+(aq) + CO2(g) + H2O(l)

دی اکسید کربن را هنگام گرم شدن آزاد می کند ، که به آن واکنش تجزیه حرارتی یا کلسیناسیون گفته می شود (در مورد CaCO3 تا 840 درجه سانتیگراد) ، اکسید کلسیم ایجاد می کند ، که معمولاً آهک سریع نامیده می شود ، با آنتالپی واکنش 178 کیلوژول در مول:

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

کربنات کلسیم با آبی که با دی اکسید کربن اشباع شده واکنش داده و بی کربنات کلسیم محلول را تشکیل می دهد.

CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l) → Ca(HCO3)2

این واکنش در فرسایش سنگ کربنات ، تشکیل غارها مهم است و در بسیاری از مناطق منجر به آب سخت می شود. یک شکل غیرمعمول کربنات کلسیم هگزاهیدرات ، ایکاییت ، CaCO3 · 6H2O است. ایکایت فقط در دمای 8 درجه سانتیگراد پایدار است.

 

تولید کلسیم کربنات

اکثریت قریب به اتفاق کربنات کلسیم مورد استفاده در صنعت از طریق استخراج یا استخراج معادن استخراج می شود. کربنات کلسیم خالص (مانند مواد غذایی یا مصارف دارویی) را می توان از یک منبع استخراج خالص (معمولاً سنگ مرمر) تولید کرد.

متناوباً ، کربنات کلسیم از اکسید کلسیم تهیه می شود. آب اضافه می شود تا هیدروکسید کلسیم داده شود سپس دی اکسید کربن از این محلول عبور می کند تا کربنات کلسیم مورد نظر را رسوب دهد ، که در صنعت به عنوان کربنات کلسیم رسوب داده شده (PCC) نامیده می شود.

CaO + H2O → Ca(OH)2

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O

 

ساختار

فرم پایدار ترمودینامیکی CaCO3 در شرایط طبیعی β-CaCO3 شش ضلعی است (ماده معدنی کلسیت). اشکال دیگری را می توان تهیه کرد ، متراکم تر (2.83 گرم در سانتی متر مکعب) orthorhombic λ-CaCO3 (ماده معدنی آراگونیت) و شش ضلعی μ-CaCO3 ، که به عنوان ماده معدنی واتریت ظاهر می شود. فرم آراگونیت را می توان با بارش در دمای بالاتر از 85 درجه سانتیگراد ، فرم واتریت را با بارش در 60 درجه سانتی گراد تهیه کرد. [10] کلسیت حاوی اتمهای کلسیم است که توسط شش اتم اکسیژن هماهنگ می شوند ، در آراگونیت با نه اتم اکسیژن هماهنگ می شود. ساختار واتریت کاملاً شناخته نشده است. کربنات منیزیم (MgCO3) دارای ساختار کلسیت است ، در حالی که کربنات استرانسیم و کربنات باریم (SrCO3 و BaCO3) ساختار آراگونیت را قبول می کنند ، که شعاع یونی بزرگتر آنها را منعکس می کند.

 

انواع کربنات کلسیم در طبیعت

منابع زمین شناسی

کلسیت ، آراگونیت و واتریت از مواد معدنی خالص کربنات کلسیم هستند. سنگهای منبع مهم صنعتی که عمدتا کربنات کلسیم هستند شامل سنگ آهک ، گچ ، سنگ مرمر و تراورتن هستند.

منابع بیولوژیکی

پوسته تخم مرغ ، پوسته حلزون و اکثر صدف های دریایی عمدتا کربنات کلسیم هستند و می توانند به عنوان منابع صنعتی آن ماده شیمیایی استفاده شوند. پوسته صدف اخیراً به عنوان منبع کلسیم در رژیم غذایی شناخته شده است ، اما همچنین یک منبع عملی صنعتی است. سبزیجات سبز تیره مانند کلم بروکلی و کلم پیچ از نظر رژیم غذایی حاوی مقدار قابل توجهی کربنات کلسیم هستند ، اما به عنوان یک منبع صنعتی کاربردی نیستند.

 

کاربرد کربنات کلسیم

کاربردهای صنعتی

استفاده اصلی از کربنات کلسیم در صنعت ساختمان است ، یا به عنوان یک ماده ساختمانی ، یا سنگ آهک برای راه سازی ، به عنوان یک ماده سیمان ، یا به عنوان ماده اولیه برای تهیه آهک سازندگان با سوزاندن در کوره. با این حال ، به دلیل هوازدگی عمدتا ناشی از باران اسیدی ، کربنات کلسیم (به شکل سنگ آهک) دیگر به تنهایی برای ساخت و ساز استفاده نمی شود ، بلکه فقط به عنوان یک ماده اولیه اولیه برای مصالح ساختمانی استفاده می شود.

از کربنات کلسیم در تصفیه آهن از سنگ آهن در کوره بلند نیز استفاده می شود. کربنات در محل کلسینه می شود تا اکسید کلسیم را به وجود آورد که یک سرباره با ناخالصی های مختلف تشکیل می دهد و از آهن تصفیه شده جدا می شود.

در صنعت روغن ، کربنات کلسیم به عنوان ماده ای سازنده پل و مهر و موم کننده کیک فیلتر به مایعات حفاری اضافه می شود. این ماده همچنین ماده وزنی است که تراکم مایعات حفاری را برای کنترل فشار سوراخ سوراخ افزایش می دهد. کربنات کلسیم به عنوان یک تصحیح کننده pH برای حفظ قلیائیت و جبران خواص اسیدی ماده ضد عفونی کننده به استخرها اضافه می شود.

همچنین از آن به عنوان ماده اولیه در تصفیه شکر از چغندرقند استفاده می شود. برای تولید اکسید کلسیم و دی اکسید کربن در کوره با آنتراسیت کلسینه می شود. این آهک سوخته سپس در آب شیرین له می شود و یک سوسپانسیون هیدروکسید کلسیم برای رسوب ناخالصی های آب خام در طی کربناتاسیون تولید می کند.

کربنات کلسیم به شکل گچ به طور سنتی جز a اصلی گچ تخته سیاه است. با این حال ، گچ تولید شده مدرن بیشتر گچ ، سولفات کلسیم هیدراته CaSO4 · 2H2O است. کربنات کلسیم منبع اصلی رشد بیوراک است. کربنات کلسیم رسوبی (PCC) ، که به صورت دوغاب پراکنده شده است ، ماده پرکننده متداول برای دستکش های لاتکس با هدف دستیابی به حداکثر صرفه جویی در هزینه مواد و تولید است.

کربنات کلسیم ریز آسیاب شده (GCC) یک ماده اساسی در فیلم ریز متخلخل مورد استفاده در پوشک و برخی از فیلمهای ساختمانی است ، زیرا در حین ساخت فیلم با کشش دو محوره ، منافذ به اطراف ذرات کربنات کلسیم هسته می شوند. از GCC و PCC بعنوان ماده پر کننده در کاغذ استفاده می شود زیرا ارزان تر از الیاف چوب است. از نظر حجم بازار ، GCC مهمترین نوع پرکننده ای است که در حال حاضر استفاده می شود. کاغذ چاپ و نوشتن می تواند حاوی 10-20٪ کربنات کلسیم باشد. در آمریکای شمالی ، کربنات کلسیم جایگزین کائولن در تولید کاغذ براق شده است. اروپا دهه هاست که این کار را به عنوان کاغذ سازی قلیایی یا کاغذ سازی بدون اسید انجام می دهد. PCC مورد استفاده برای پر کردن کاغذ و پوشش های کاغذی در اشکال و اندازه های مختلف دارای توزیع مشخص ذرات باریک و قطرهای کروی معادل 0.4 تا 3 میکرومتر رسوب می گیرد و آماده می شود.

کربنات کلسیم به طور گسترده ای به عنوان ماده گسترش دهنده در رنگها استفاده می شود ، به ویژه رنگ امولسیون مات که به طور معمول 30٪ از وزن رنگ یا گچ یا سنگ مرمر است. این ماده همچنین در پلاستیک ها پر کننده محبوب است. برخی از نمونه های معمول شامل حدود 15 تا 20 درصد بارگیری گچ در لوله های تخلیه پلی وینیل کلرید (uPVC) بدون پلاستیک ، 5 تا 15 درصد بارگذاری گچ یا سنگ مرمر با روکش استئارات در نمای پنجره uPVC است. کابلهای پی وی سی می توانند از کربنات کلسیم در بارگذاری حداکثر 70 phr (قطعات در هر صد قسمت رزین) برای بهبود خواص مکانیکی (مقاومت کششی و کشیدگی) و خصوصیات الکتریکی (مقاومت در برابر حجم) استفاده کنند. [نیاز به منبع] ترکیبات پلی پروپیلن اغلب با کلسیم پر می شوند کربنات برای افزایش استحکام ، نیازی که در دماهای بالا استفاده می شود. در اینجا این درصد اغلب 20-40٪ است. همچنین به طور معمول به عنوان پرکننده در رزین های حرارتی (ورق و ترکیبات قالب گیری فله ای) استفاده می شود و همچنین با ABS و سایر مواد مخلوط شده است تا برخی از انواع تراشه های پوکر "رس" قالب گیری فشرده سازی شود. کربنات کلسیم رسوبی ، ساخته شده از طریق انداختن اکسید کلسیم به آب ، به خودی خود یا با مواد افزودنی به عنوان یک رنگ سفید ، معروف به سفیدکاری استفاده می شود.

کربنات کلسیم به طیف وسیعی از تجارت افزوده می شود و این کار را خودتان چسب ، مهر و موم و مواد تزئینی انجام دهید. چسب های کاشی و سرامیک معمولاً حاوی 70٪ تا 80٪ سنگ آهک است. پرکننده های ترک تزئینی حاوی سطح مشابهی از سنگ مرمر یا دولومیت هستند. همچنین در تنظیم پنجره های شیشه رنگی با بتونه مخلوط می شود و به عنوان مقاومت برای جلوگیری از چسبیدن شیشه به قفسه های کوره هنگام شلیک لعاب و رنگ آمیزی در دمای بالا. 

در کاربردهای لعاب سرامیکی ، کربنات کلسیم به عنوان سفید کننده شناخته می شود ، و ماده رایج بسیاری از لعاب ها به شکل پودر سفید آن است. وقتی لعابی که حاوی این مواد است در کوره پخته می شود ، سفیدی مانند ماده شار لعاب عمل می کند. کربنات کلسیم زمین ساینده است (هم به عنوان پودر تمیز کننده و هم به عنوان ماده تشکیل دهنده کرم های تمیز کننده خانگی) ، به ویژه در شکل کلسیت آن ، که دارای درجه سختی نسبتاً پایین 3 در مقیاس Mohs است ، و بنابراین شیشه را خراش نمی دهد.

بهداشت و سلامت

کربنات کلسیم به طور گسترده ای از نظر دارویی به عنوان یک مکمل غذایی کلسیم ارزان قیمت برای آنتی اسید معده استفاده می شود. ممکن است به عنوان چسب فسفات برای درمان هیپرفسفاتمی (در درجه اول در بیماران با نارسایی مزمن کلیه) استفاده شود. این ماده در صنعت داروسازی به عنوان ماده پر کننده بی اثر برای قرص ها و سایر داروها استفاده می شود.

کربنات کلسیم در تولید اکسید کلسیم و همچنین خمیردندان استفاده می شود و به عنوان ماده نگهدارنده مواد غذایی و نگهدارنده رنگ ، هنگام استفاده در محصولاتی مانند سیب های ارگانیک ، دوباره احیا شده است.

کربنات کلسیم از نظر درمانی به عنوان چسب فسفات در بیماران تحت همودیالیز نگهدارنده استفاده می شود. این رایج ترین نوع اتصال دهنده فسفات است که به ویژه در بیماری مزمن کلیه غیر دیالیزی تجویز می شود. کربنات کلسیم معمولاً از چسب فسفات استفاده می شود ، اما پزشکان به طور فزاینده ای گران قیمت تر ، چسب های فسفات غیر کلسیم ، به ویژه سولمر را تجویز می کنند.

کلسیم اضافی ناشی از مکمل ها ، غذاهای غنی شده و رژیم های غذایی با کلسیم بالا می تواند باعث سندرم شیر قلیایی شود که سمی جدی دارد و می تواند کشنده باشد. در سال 1915 ، برترام سیپی "رژیم Sippy" از خوردن ساعتی شیر و خامه ، و افزودن تدریجی تخم مرغ و غلات پخته شده به مدت 10 روز ، همراه با پودرهای قلیایی ، که باعث تسکین علامتی بیماری زخم معده می شود ، را ارائه داد. طی چند دهه آینده ، رژیم Sippy منجر به نارسایی کلیه ، آلکالوز و هیپرکلسمی شد ، بیشتر در مردان مبتلا به زخم معده. این عوارض جانبی با قطع رژیم معکوس شدند ، اما در برخی از بیماران با استفراغ طولانی مدت کشنده بود. سندرم شیر قلیایی پس از ایجاد درمان های م forثر برای بیماری زخم معده در مردان کاهش یافت. از دهه 1990 به طور مكرر در زناني كه از مكمل هاي كلسيم بالاتر از حد توصيه شده 1.2 تا 1.5 گرم در روز براي پيشگيري و درمان پوكي استخوان استفاده مي كنند ، گزارش شده است و با كمبود آب بدن تشديد مي شود. کلسیم به محصولات بدون نسخه اضافه شده است ، که به مصرف بی رویه بیش از حد آن کمک می کند. مصرف بیش از حد کلسیم می تواند منجر به هایپلسلسمی شود که از جمله عوارض آن می توان به استفراغ ، درد شکم و تغییر وضعیت ذهنی اشاره کرد.

به عنوان یک افزودنی غذایی E170 نامگذاری شده است ، و تعداد INS آن 170 است. به عنوان تنظیم کننده اسیدیته ، ماده ضد پخت ، تثبیت کننده یا رنگ مورد استفاده در اتحادیه اروپا ، ایالات متحده آمریکا و استرالیا و نیوزیلند. این "طبق قانون به تمام آردهای نان آسیاب شده در انگلیس به جز غلات سبوس دار اضافه می شود".این ماده در برخی شیرهای سویا و فرآورده های شیر بادام به عنوان منبع کلسیم خوراکی استفاده می شود. حداقل یک مطالعه نشان می دهد که کربنات کلسیم ممکن است به اندازه کلسیم موجود در شیر گاو قابل دسترس باشد. کربنات کلسیم همچنین به عنوان عامل سفت کننده در بسیاری از محصولات گیاهی کنسرو شده و بطری استفاده می شود.

مصارف کشاورزی و آبزی پروری

آهک کشاورزی ، گچ پودر شده یا سنگ آهک ، به عنوان یک روش ارزان برای خنثی سازی خاک اسیدی استفاده می شود ، و آن را برای کاشت مناسب می کند ، همچنین در صنعت آبزی پروری برای تنظیم pH خاک حوضچه قبل از شروع کشت استفاده می شود.

 

معادلات کلسیناسیون

پخت سنگ آهک با استفاده از آتش زغال برای تولید آهک زنده از دوران باستان توسط فرهنگ ها در سراسر جهان انجام می شده است. دمایی که در آن سنگ آهک اکسید کلسیم تولید می کند معمولاً 825 درجه سانتی گراد است ، اما بیان یک آستانه مطلق گمراه کننده است. کربنات کلسیم در تعادل با اکسید کلسیم و دی اکسید کربن در هر دما وجود دارد. در هر دما فشار جزئی دی اکسید کربن وجود دارد که در تعادل با کربنات کلسیم است. در دمای اتاق ، تعادل به طور قریب به اتفاق کربنات کلسیم را ترجیح می دهد ، زیرا فشار تعادل CO2 فقط کسری جزئی از فشار CO2 جزئی در هوا است ، که در حدود 0.035 کیلو پاسپال است.

در دمای بالاتر از 550 درجه سانتیگراد فشار تعادل CO2 شروع به بیش از فشار CO2 در هوا می کند. بنابراین بالاتر از 550 درجه سانتیگراد ، کربنات کلسیم شروع به دفع CO2 از هوا می کند. با این حال ، در یک کوره پخته شده با ذغال ، غلظت CO2 بسیار بیشتر از میزان موجود در هوا خواهد بود. در واقع ، اگر تمام اکسیژن موجود در کوره در آتش مصرف شود ، فشار جزئی CO2 در کوره می تواند تا 20 کیلو پاسکال باشد.

جدول نشان می دهد تا زمانی که دما نزدیک به 800 درجه سانتیگراد نباشد این فشار جزئی حاصل نمی شود. برای اینکه گاز دفع CO2 از کربنات کلسیم با سرعت مفید اقتصادی اتفاق بیفتد ، فشار تعادل باید به طور قابل توجهی از فشار محیط CO2 فراتر رود. و برای اینکه سریع اتفاق بیفتد ، فشار تعادل باید از کل فشار جوی 101 کیلو پاسکال که در 898 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد ، فراتر رود.

کاربرد سنگ آهک چیست

محتوای کربنات کلسیم سنگهای آهکی از نخستین تمدن ها ، که قدمت آن به 14000 سال قبل از میلاد مسیح ، تا استفاده گسترده از آن در دوران معاصر ، مورد استفاده قرار گرفته است. این منبع ارزشمندی است که نیازهای بسیاری از صنایع را تأمین می کند.

کاربرد عمده سنگ آهک

• بتن و سیمان
• کشاورزی
• صنعت و راهداری

 

ساختمان و ساخت و ساز

بسته به کیفیت رسوب ، می توان سنگ آهک را برای تأمین نیازهای صنایع ساختمان و ساخت استخراج کرد. به عنوان مثال ، انواع خاصی از سنگ آهک مانند آنچه در شمال اوتاگو یافت می شود را می توان به بلوک های مناسب برای استفاده مستقیم به عنوان سنگ ساختمان برش داد (سنگ اوامارو) در راه سازی می توان از سنگ دانه های سنگ آهک مستقیم از معدن به عنوان مواد پایه استفاده کرد.

سنگهای آهکی با درجه پایین تر ، به ویژه سنگهای آهکی با مقداری رس ، می توانند در تولید سیمان برای استفاده در صنعت ساختمان و ساختمان استفاده شوند. سیمان یکی از ترکیبات اصلی بتن است که هر روز حجم عظیمی از آن ریخته می شود تا به عنوان راه ، پایه ، تیرهای سازه ای و ستون ها عمل کند.

بتن ماده سخت شده ای است که وقتی مخلوطی از سیمان ، شن و ماسه ، سنگ خرد شده و آب در قالب یا قالب ریخته می شود و اجازه می یابد تا سخت شود ، سفت می شود. سیمان با گرم شدن شدید مخلوطی از سنگ آهک ، سیلیس و خاک رس در کوره ساخته می شود تا زمانی که توده های کوچکی به اندازه نخود به نام "کلینکر" تشکیل شود. سپس این ماده به یک پودر تبدیل می شود ، ترکیبات اصلی آن سیلیکات دی کلسیم ، سیلیکات تری کلسیم ، آلومینات تری کلسیم و اکسید کلسیم است.

وقتی آب به پودر سیمان خشک اضافه می شود تا مخلوط سفت ایجاد شود ، یک سری واکنشهای شیمیایی پیچیده (هیدراتاسیون) رخ می دهد که فرآیند سخت شدن را آغاز می کند. با گذشت زمان ، فرآیند سخت شدن تا بدست آوردن مقاومت کامل ادامه می یابد.

کاربرد آهک در کشاورزی

کانسارهای سنگ آهک با محتوای کربنات کلسیم در حدود 90٪ می توانند توسط بخش کشاورزی مورد استفاده قرار گیرند. با خرد کردن سنگ آهک ، می توان عیارهای مختلفی (بر اساس اندازه ذرات) تولید کرد. این محصولات به عنوان l آهک کشاورزی به بازار عرضه می شوند.

اسیدیته خاک یکی از عواملی است که می تواند رشد گیاه را تحت تأثیر قرار دهد و می تواند تولید محصول را به طور جدی محدود کند. با پخش آهک کشاورزی بر روی گودال یا خاک ، محتوای کربنات کلسیم سنگ آهک قادر به خنثی سازی مقداری از اسید در خاک است. این امر همچنین باعث آزاد شدن برخی از مواد معدنی خاک مانند فسفات و در دسترس قرار دادن آنها برای جذب گیاه می شود.

صنایع سنگین

در فرآیند تولید فولاد که در کارخانه گلنبروک در جنوب اوکلند انجام شده ، مقدار زیادی سنگ آهک و آهک برای حذف ناخالصی ها در مرحله کاهش سنگ آهن و مرحله تولید فولاد مورد نیاز است.

اکسید کلسیم که از سنگ آهک بدست می آید هنگام استخراج طلا از کوارتز به عنوان تنظیم کننده pH عمل می کند. در استخراج شیمیایی طلا از سنگ کوارتز پودر شده از محلول سیانور سدیم استفاده می شود. در این فرایند سیانیداسیون ، pH محلول باید بین 10 تا 11 حفظ شود تا از تولید گاز سیانید هیدروژن کشنده جلوگیری کند. افزودن اکسید کلسیم به محلول ، سطح pH 11-10 را حفظ می کند.

90٪ از شیشه های تولید شده را شیشه سودا-آهک می نامند. تولید آن نیاز به استفاده از اکسید کلسیم (آهک) به دست آمده از سنگ آهک دارد.

پرکننده در کالاهای تولیدی

ذخایر بسیار آهکی درجه یک با محتوای کربنات کلسیم بیش از 95 درصد استخراج و در اندازه های مختلف با قطرهای مختلف از کسری از میکرون تا چندین میکرون (1 میکرون = 10-6 متر) آسیاب می شود. این پودرهای خوب کاربردهای زیادی به عنوان پرکننده در کالاهای تولید شده مانند رنگ ، پلاستیک ، مواد پاک کننده ، کاغذ و فرش پیدا می کنند.

آهک هیدرولیک

آهک هیدرولیک Hydraulic lime اصطلاحی عمومی برای انواع آهک اکسید کلسیم است که از طریق هیدراتاسیون تنظیم می شوند. این در تضاد با انواع آهک ذوب شده آهک هوا (هیدروکسید کلسیم) است که برای ساخت ملات آهک ، انواع معمول دیگر ملات آهک استفاده می شود که از طریق کربناسیون (جذب مجدد دی اکسید کربن CO2 از هوا) تنظیم می شود.

آهک هیدرولیک یک مجموعه اولیه سریعتر و مقاومت فشاری بیشتری نسبت به آهک هوا ایجاد می کند و آهک هیدرولیکی برجسته در شرایط شدیدتر از جمله در زیر آب تنظیم می شود. اصطلاح آهک هیدرولیک و آهک هیدراته کاملاً شبیه به هم هستند و ممکن است اشتباه گرفته شوند اما لزوماً مواد یکسانی نیستند: آهک هیدراته هر آهکی است که اگر از طریق هیدراتاسیون ، کربناسیون یا هر دو تنظیم شود ، ذوب شود.

کلسیم در کوره آهک با مواد معدنی رسی واکنش نشان می دهد و سیلیکاتی تولید می کند که برخی از آهک ها را از طریق هیدراتاسیون می تواند تنظیم کند. هر كلسیم غیر واكنشی به هیدروكسید كلسیم تبدیل می شود كه از طریق كربناسیون ایجاد می شود: این نوع آهك ها را گاهی آهك نیمه هیدرولیك می نامند و شامل طبقه بندی آهك هیدرولیكی مایع و متوسط ​​، NHL 2 و NHL 3.5 است.

آهک هیدرولیک طبیعی

آهک هیدرولیک طبیعی از طریق گرمایش (آهک زدن) سنگ آهک تولید می شود که به طور طبیعی حاوی رس و سایر ناخالصی ها است: هیچ ماده ای برای ایجاد هیدرولیکی اضافه نمی شود. در ایالات متحده Hydraulic lime را می توان آهک هیدرولیک هیدراته در هر استاندارد ASTM C-141 برای آهک هیدرولیک هیدراته برای اهداف ساختاری نامید.

آهک هیدرولیک صنعتی

آهک هیدرولیک صنعتی یا آهک مصنوعی هنگامی هیدرولیک می شود که مواد هیدرولیکی و / یا پوزولانی قبل یا بعد از سوختن در کوره آهک اضافه شود. آهک های مصنوعی به طور خاص به عنوان آهک هیدرولیک (HL) شناخته می شوند ، همانطور که در استاندارد اروپایی 459 (EN-459) تعریف شده است ، "شامل آهک و سایر مواد مانند سیمان پرتلند ، سرباره کوره بلند ، خاکستر بادی ، پرکننده سنگ آهک و سایر مواد مناسب است. آهک فرموله شده (FL) (EN-459) متشکل از" ... عمدتا از آهک هیدراته و یا NHL با مواد هیدرولیکی و / یا پوزولانی اضافه شده است. این یکسان با HL است اما ترکیب آن باید بر روی مارک CE. آهک هیدرولیک پوزولانی (PHL) (ASTM C-1707)" بسیار شبیه HL یا FL است. عمدتا شامل آهک هیدراته با یک یا چند پوزولان با احتمالی پرکننده بی اثر است. هنگام سیمان پرتلند ، حتی ردیابی وجود دارد (می تواند تا 20٪ از وزن اتصال دهنده باشد) ، باید برچسب "PHLc" داشته باشد.

کاربرد در ساخت و ساز

آهک هیدرولیک به دلایل زیر یک ماده ساختمانی مفید است:

• خاصیت الاستیک کمی دارد.
• نیازی به اتصالات انبساطی (حرکتی) نیست.
• این اجازه می دهد تا ساختمان ها "نفس بکشند" ، و رطوبت را در دیوارها به دام نمی اندازد.
• دمای پخت آن کمتر از سیمان پرتلند است و در نتیجه انرژی کمتری مصرف می کند.
• استفاده مجدد از سنگ و آجر چسبیده با آهک آسان تر است.
• آهک به این دلیل که ضعیف تر است و به آسانی از بین می رود ، فداکاری می کند ، بنابراین سنگ ضعیف تر مانند ماسه سنگ و سنگ آهک را از اثرات مضر انبساط دما و یخ زدگی ملات نجات می دهد.
• تراكم آن كمتر از سيمان است و در نتيجه پل سردي كمتري دارد.
• آهک دی اکسید کربن (CO2) ساطع شده توسط کلسیون آن را دوباره جذب می کند (در کوره پخت) ، بنابراین مقدار زیادی ساطع شده در حین ساخت آن تا حدی جبران می شود. هرچه آهک هیدرولیکی بیشتری داشته باشد ، CO2 در هنگام تنظیم مجدد جذب می شود ، به عنوان مثال ، 50٪ CO2 در طول مجموعه توسط NHL 3.5 جذب می شود ، در حالی که 100٪ CO2 توسط هیدروکسید کلسیم خالص (بتونه آهک چربی) دوباره جذب می شود.

بتن آهک هیدرولیک

بتن آهک هیدرولیک از زمان روم استفاده می شده است ، یا به عنوان بتن های فونداسیون یا بتن های سبک با استفاده از توفا یا پوکه به عنوان سنگدانه ها و طیف وسیعی از پوزولان ها برای دستیابی به مقاومت ها و سرعت های مختلف مجموعه. این بدان معنا بود که می توان از آهک در طیف گسترده ای از برنامه ها از جمله کف و حتی طاق یا گنبد استفاده کرد. به عنوان نمونه می توان به پانتئون رم اشاره کرد که نزدیک به دو هزار سال زنده مانده است. قطر گنبد برابر است با ارتفاع آن از کف. از شش مخلوط مختلف آهک ساخته شده است که خصوصیات و سبک بودن مواد را تغییر می دهد.

انواع آهک هیدرولیکی

آهک هیدرولیک طبیعی (NHL) برای مصارف مختلف طبقه بندی می شود به دو نوع اول که گاهی آهک نیمه هیدرولیک گفته می شود ، زیرا در ابتدا با آب تنظیم می شود اما در تماس با دی اکسید کربن موجود در هوا ادامه می یابد.

اهک هیدرولیک ضعیف

آهک هیدرولیکی ضعیف برای کارهای داخلی و کارهای خارجی در مناطق پناه داده شده استفاده می شود. این ماده حاوی 10٪ خاک رس است که با سایر ناخالصی ها مخلوط شده است. ممکن است پس از افزودن آب ، یک هفته یا بیشتر طول بکشد. تنظیم ، فرآیند دائمی گرفتن شکلی است که در آن آهک ریخته شده است.

اهک هیدرولیک متوسط

آهک هیدرولیکی متوسط را می توان برای کارهای فضای آزاد در بیشتر مناطق استفاده کرد. آهک متوسط هیدرولیکی حاوی رس در محدوده 11٪ تا 20٪ است. این نوع مجموعه آهک ظرف چند روز پس از افزودن آب شکل مشخصی به خود می گیرد.

آهک هیدرولیک قوی

آهک هیدرولیکی قوی برای کارهای فضای آزاد در مناطق در معرض رطوبت ، مانند دودکش ها و برای دال کف / زیر سازی استفاده می شود. این ماده حاوی خاک رس در بازه 21 تا 30 درصد است. خواص آهک قوی هیدرولیکی نزدیک به سیمان است. آهک برجسته هیدرولیکی ظرف یک روز پس از افزودن آب تنظیم می شود.

ویژگی های مثبت

• آهک های هیدرولیک با گذشت زمان قدرت می گیرند از این رو انعطاف پذیری و جلوگیری از نیاز به اتصالات انبساطی را ایجاد می کنند.
• در نظر گرفته می شود که نسبت به سیمان سازگارتر با محیط زیست است زیرا در دمای پایین سوخته و مقداری از دی اکسید کربن داده شده هنگام سوختن به دلیل بهبود ، کربنات داخل دیواره ، به طور منحصر به فردی جذب می کند.
• اجزای سازنده را قادر به بازیابی و استفاده مجدد کنید زیرا "نرم" تر از سیمان است.
• زیر آب قرار سفت می شود از این رو آنها را برای استفاده در تماس با دریا ، کانالها ، رودخانه ها و غیره ایده آل می کند.