Termeni asociați:

  • Gips
  • Sulfat
  • Atom de magneziu
  • Sulfat de sodiu
  • Atom de sodiu
  • Clorura de sodiu
  • Clorură
  • Acetonitril
  • Ion
  • valoare PH

Descărcați în format PDF

prezentare

Despre această pagină

Utilizarea zgurii de cupru ca nisip de beton

4.8.5 Atac de sulfat

Sulfatele de calciu, sodiu și magneziu apar pe scară largă în soluri, în apele subterane și în apa de mare. Contactul lor cu fundații de beton și structuri subterane și marine poate fi o chestiune de îngrijorare, deoarece reacțiile dintre sulfați și compușii de ciment hidratat duc la creșterea volumului și acumularea tensiunilor interne, ducând la defalcarea structurilor.

La fel ca majoritatea atacurilor chimice, atacul cu sulfat asupra betonului depinde în esență de tipul de ciment utilizat și de calitatea pastei de ciment întărit și, toate lucrurile fiind egale, agregatele nu joacă niciun rol în proces. Rezultatele disponibile pentru probele testate în soluții de până la 10% sulfat de sodiu și sulfat de magneziu sunt rezumate în Tabelul 4.10. .

Tabelul 4.10. Compilarea studiilor privind rezistența la sulfat a betonului de zgură de cupru

Referințe Parametri, condiții de testare, rezultate
(a) Saturație alternativă în soluție de sulfat și uscare
Ayano și Sakata (2000) Parametrii: 0% și 100% CS; 0,55 g/c
Condiții de testare: Udați alternativ în soluție de Na2SO4 5% și uscați timp de 48 de săptămâni
Modulul Dynamic Young: Modificările relative ale modulului atât pentru CS cât și pentru betonul normal au fost aceleași
Greutate: Atât CS, cât și betonul normal nu au prezentat aproape nicio modificare a pierderii în greutate
Brindha și colab. (2010) Parametrii: 0-60% CS; 0,45 g/c
Condiții de testare: Udați alternativ în soluție 5% Na2SO4 și 5% MgSO4 și proces de uscare timp de 60 de zile
Rezistenta la compresiune: Deși betonul CS a prezentat pierderi de rezistență relativă mai mari după expunere, rezistența rămasă a fost încă mai mare decât cea a betonului normal
Hwang și Laiw (1989) Parametrii: 0–100% CS; 0,42, 0,51 și 0,62 g/c
Condiții de testare: Udați alternativ în Na2SO4 și uscați timp de 10 cicluri
Rezultate: Nu s-a observat niciun atac vizibil de sulfat
(b) Scufundarea în soluție de sulfat
Mithun și Narasimhan (2016) Parametrii: 0–100% CS; 0,32 g/c
Condiții de testare: Scufundarea în două soluții, 10% Na2SO4 și 10% MgSO4, timp de 12 luni
Rezistenta la compresiune: Atât CS, cât și betonul normal nu au prezentat nicio deteriorare a rezistenței în soluția de Na2SO4, dar au prezentat reduceri similare ale rezistenței în soluția de MgSO4
Patnaik și colab. (2015) Parametrii: 0% și 40% CS; 0,55 și 0,50 w/c
Condiții de testare: Scufundarea în 10% Na2SO4 timp de 2 luni
Rezistenta la compresiune: Atât CS, cât și betonul natural nu au prezentat pierderi de rezistență
Greutate: Atât CS, cât și betonul natural nu au prezentat pierderi în greutate
Acolo (2001) a Parametrii: 0% și 30% CS; 0,50 g/c
Condiții de testare: Scufundarea în Na2SO4 timp de 8 luni
Observare vizuală: CS nu a avut nicio influență asupra rezistenței la sulfat

CS, zgură de cupru; w/c, raport apă/ciment.

a Date bazate pe Wee și colab. (1999) .

Așa cum era de așteptat, utilizarea CS ca componentă a nisipului până la înlocuirea completă a nisipului natural nu afectează negativ rezistența betonului la atacul cu sulfat, chiar și în cazul în care eșantioanele de testare sunt expuse la modul de deteriorare rapidă a alternării saturației în soluție de sulfat și uscare [Tabelul 4.10 (a)]. Rezultatele lui Mithun și Narasimhan (2016) prezintă un interes deosebit, deoarece modulele de finețe ale nisipului natural și CS la înlocuirea completă au fost în esență similare și ambele seturi de amestecuri de beton nu au prezentat semne de sângerare și segregare în stare proaspătă și au avut aproape similare porozitate și forță în starea întărită.

Sisteme de inele cu cel puțin două inele heterociclice fuzionate cu cinci sau șase membri fără heteroatom cu cap de pod

10.21.9.4.1 Compuși cu un heteroatom în fiecare inel heterociclic

10.21.9.4.1 (i) Sinteza inelului heterociclic prin formarea unei legături

10.21.9.4.1 (i) (a) O legătură C - O

Dionul omociral 205 suferă acetalizare mediată cu sulfat de magneziu pentru a da bisacetalului 206 ca un singur enantiomer cu randament rezonabil dintr-o secvență cu mai multe etape (ecuația 136) .

10.21.9.4.1 (ii) Sinteza inelului carbociclic prin formarea unei legături

Nu s-au raportat exemple de la ultima revizuire a acestei zone .

10.21.9.4.1 (iii) Sinteza inelului heterociclic prin formarea a două legături

Nu s-au raportat exemple de la ultima revizuire a acestei zone .

10.21.9.4.1 (iv) Sinteza inelului carbociclic prin formarea a două legături

Derivați de 2,3-dimetilen-2,3-dihidrofuran, care sunt produși prin eliminarea conjugată 1,4 indusă de fluor a acetatului de trimetilsilil din precursorul [(trimetilsilil) metil] -3-furan 207, suferă reacții ulterioare de dimerizare [4 + 4] pentru a produce cicloocta [1,2-b: 6,5-b ′] derivați difuranici ca un amestec de izomeri (ecuația 137). S-a constatat că un substituent metil în poziția 3-metilenă întârzie rata de dimerizare, o observație care este în concordanță cu mecanismul propus în două etape care implică formarea inițială a unui intermediar diradical în etapa de determinare a ratei ( Tabelul 16 ).

Tabelul 16. Sinteza 2,3-dihidrofuranului prin [4 + 4] reacții de dimerizare

O serie de derivați de ciclohept [1,2-b: 5,4-b ′] bisindol au fost obținuți prin reacția 1,2-bis (1H-indol-2-il) etan 208 cu acizi carboxilici, ortoesteri, aldehide sau cetone în condiții de aciditate (ecuația 138; Tabelul 17 ). În cazul reacției cu TFA, produsul principal este derivatul complet conjugat (secțiunea 10.21.5.1.3).

Tabelul 17. Ciclohept [1,2-b: 5,4-b ′] sinteză bisindolică

Compus carbonilic R 1 R 2 Randament (%)
CF3CO2H/CoF3HCF312
4-O2NC6H4CHOH4-O2NC6H486
3,4- (OCH2O) C6H3CHOH3,4- (OCH2O) C6H365
CH3COCH3CH3CH380

Ciclohepta-, cicloocta- și ciclonona [b] indol-1,3-dionele aferente 209 au fost produse cu randamente moderate până la slabe în condiții Grignard prin reacție cu dibromomaleimidă (ecuația 139; Tabelul 18 ) .

Tabelul 18. Sinteza ciclohepta-, cicloocta- și ciclonona [b] indol-1,3-dionelor

Randament nR 1 R 2 (%)
1HH17
1OCH3H8
1HCH2OCH2Ph31
1HCH349
2HCH324
3HH2

Enediinele care conțin heteroatom suferă un proces de carbotriciclizare la expunerea la cantități catalitice de săruri de rodiu și fenildimetilsilan sub atmosferă de monoxid de carbon pentru a produce compușii triciclici fuzionați corespunzător (ecuația 140) .

Producția primară de magneziu

1.2.1 Procese de producere a magneziului din secolul al XIX-lea

În 1808, Humphry Davy a luat sulfat de magneziu umezit și l-a electrolizat pe un catod de mercur. De asemenea, a transformat oxidul de magneziu roșu fierbinte cu vapori de potasiu, colectând magneziul în mercur. Ambele procese au produs amalgam de magneziu, din care a fabricat metalul prin distilarea mercurului. În 1828, Bussy a redus clorura de magneziu cu potasiu metalic într-un tub de sticlă; când clorura de potasiu a fost spălată, erau prezente mici globule de magneziu.

Faraday în 1833 a electrolizat clorură de magneziu impură într-o stare topită pentru a obține magneziu metalic; dar au trecut încă două decenii până când Robert Bunsen a făcut o cantitate comercială într-o celulă mică de laborator folosind clorură de magneziu anhidră topită. El a remarcat necesitatea deshidratării clorurii de magneziu pentru îmbunătățirea electrolizei prin evitarea formării nămolului. Bunsen a demonstrat în 1852 că este mai ușor să deshidratați clorura de magneziu într-o baie de clorură de potasiu - acest lucru a condus ulterior la utilizarea carnalitului natural ca sursă pentru fabricarea magneziului. Producția comercială de magneziu pe o scară mai mare a fost inițiată în 1886 - cam în același timp cu începuturile celulei Hall - Heroult pentru aluminiu.

Deoarece oxizii de oxid de magneziu, cum ar fi MgO, se găsesc de înaltă calitate (90% plus puritate), s-a încercat utilizarea acestuia ca material de furaj folosind un topit de fluorură topită - similar celulei Hall-Heroult la sfârșitul secolului al XIX-lea. Dar punctul de topire ridicat al fluorurii de magneziu peste 950 ° C, împreună cu solubilitatea redusă a oxidului de magneziu chiar și în aceste fluoruri, și presiunea ridicată a vaporilor de magneziu la aceste temperaturi, a făcut creșterea acestor procese neeconomică și dificilă.

Carnalitul deshidratat topit (KCl · MgCl2) a fost electrolizat în magneziu metalic în 1886 de către Fabrikul de aluminiu și magneziu, Germania. Aceasta a fost dezvoltată în continuare de Chemische Fabrik Griesheim-Elektron începând cu 1896 - aceasta a devenit I.G. Industria picturii în secolul al XX-lea. Electroliza carnalitei topite continuă încă în secolul XXI, cu diverse îmbunătățiri aduse în secolul XX.

Defecțiunea structurilor din beton

4.3 Atac de sulfati

Warner (1983) a raportat că sulfații naturali (calciu, magneziu, sodiu și potasiu), care se găsesc în soluri și în apele subterane, atacă ușor betonul reacționând cu aluminatul tricalcic (C3A) și varul liber pentru a forma gips. În timp util, gipsul este transformat în ettringită care, având un volum mai mare decât C3A original, determină expansiunea și întreruperea pastei de ciment. Cimenturile cu un conținut scăzut de C3A sunt fabricate ca cimenturi Portland rezistente la sulfat.

Figg (1983) a identificat trei tipuri principale de eșec din cauza atacului cu sulfat. Primul este îndepărtarea sau înmuierea matricei de ciment pentru a produce un efect de agregat expus, uneori denumit tipul acid de atac de sulfat. Al doilea tip de defecțiune este descuamarea suprafeței de beton în straturi succesive, care este denumită în mod obișnuit ca tip de delaminare cu „cojire de ceapă”. Al treilea tip de defecțiune este asociat cu formarea de ettringit, taumazit etc., care are ca rezultat extinderea generală și crăparea betonului. Figg a raportat că cele trei tipuri de defecțiuni de mai sus se suprapun adesea și că sunt introduse și alte dificultăți datorate ciclurilor de îngheț/dezgheț și umezire/uscare în beton.

Mai recent, identificarea atacului cu sulfat de taumazit (TSA) pe coloane sub nivelul solului pe unele dintre podurile M5 l-a determinat pe ministrul construcțiilor să formeze Grupul de experți Thaumasite (TEG). Rezultatele raportului Thaumasite Expert Group (1999) au fost încorporate în BRE Special Digest 1 care se ocupă cu betonul în teren agresiv (Building Research Establishment, 2001). TEG a identificat sulfații și/sau sulfurile din pământ, apele subterane mobile, carbonatul din agregate și temperaturile sub 15 ° C drept principalii factori de risc care provoacă atacul taumazitului. Discuțiile suplimentare despre atacul taumazit depășesc scopul acestui articol.

Ca și în cazul atacului cu clorură, cel mai important factor care oferă rezistență la atacul cu sulfat este impermeabilitatea și utilizarea unui ciment Portland rezistent la sulfat. Un grad ridicat de impermeabilitate va preveni pătrunderea profundă a betonului de către materiale dăunătoare și, prin urmare, poate avea loc doar o reacție lentă de la suprafața exterioară. Impermeabilitatea sporită poate fi realizată și prin utilizarea adecvată a materialelor de înlocuire a cimentului.

Al 13-lea Simpozion Internațional de Inginerie a Sistemelor de Procese (PSE 2018)

Edelmira D. Gálvez,. Renato Acosta-Flores, în Inginerie chimică asistată de computer, 2018

3.3 Cristalizarea fracționată

Problema de cristalizare fracționată corespunde separării sulfatului de sodiu și sulfatului de magneziu de astrakanit (Na 2SO4.MgSO4.4H2O). Această problemă a fost formulată de Cisternas (1999). Unsprezece stări de echilibru la patru temperaturi au fost luate în considerare în suprastructură. Suprastructura a reprezentat 3456 structuri de proces. Variabilele cu incertitudini au corespuns compozițiilor de echilibru. Compozițiile de echilibru au fost o funcție a temperaturii și a compoziției. Un model termodinamic poate fi utilizat pentru a prezice condițiile, dar predicția nu este întotdeauna exactă și adaugă costuri de calcul modelului de programare matematică. Din acest motiv, în acest studiu, o sută cinci compoziții au fost reprezentate printr-o distribuție uniformă.

Atașament la pozițiile inelului

Gordon W. Gribble,. Qi-Xian Lin, în Piridine: de la laborator la producție, 2013

2,6-Diclor-3-fluoropiridină 40 24

Un amestec conținând 13,1 g (0,05 mol) de 39 și 13,1 g de sulfat de magneziu anhidru au fost încălzite la 170-200 ° C sub presiune redusă (4-10 Torr). Produsul distilat și/sau sublimat în cursul reacției a fost colectat la răcire cu gheață uscată/acetonă și preluat în cloroform. Soluția organică a fost spălată cu hidroxid de sodiu 1 N, uscată pe carbonat de potasiu și concentrată la sec. Reziduul a fost cristalizat din n-hexan-dietil eter (aprox. 1: 1 v/v) pentru a da 5,6 g (67%) de 40 ca ace incolore foarte sublimabile, mp: 44-46 ° C; 1 H RMN (CDCI 3): δ 7,47 (1H, dd, JH4, H5 = 8,5 Hz, JH4, F = 7,0 Hz, H-4), 7,27 (1H, dd, JH4, H5 = 8,5 Hz, JH5, F = 3,3 Hz, H-5).

O sinteză puternică a 2-fluoropiridinelor este descompunerea indusă de bază a sărurilor de N-fluoropiridiniu. 26 După cum se arată pentru 41 → 42, metoda este foarte generală. Contracarările includ tetrafluoroborați, hexafluoroantimonate și hexafluorofosfați, iar bazele pot fi Et3N sau piridină. Amestecuri elementare de fluor - iod au fost de asemenea utilizate pentru a efectua 2-fluorinarea piridinelor prin intermediul unei specii de N-iodopiridiniu. 27