Glinożelazian(III) tetrawapniowy: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
drobne redakcyjne |
|||
| Linia 1: | Linia 1: | ||
'''Glinożelazian(III) tetrawapniowy''' (''glinożelazian(III) czterowapniowy''), Ca<sub>4</sub>(Al,Fe<sup>III</sup>)<sub>4</sub>O<sub>10</sub> lub Ca<sub>2</sub>(Al,Fe<sup>III</sup>)<sub>2</sub>O<sub>5</sub> – [[związki nieorganiczne|nieorganiczny związek chemiczny]], [[sole|sól]] wapniowa o zmiennej zawartości żelaza(III) i glinu, jeden ze składników [[cement portlandzki|cementu portlandzkiego]] tworzący fazy ferrytowe [[klinkier]]u i [[cement portlandzki|cementu portlandzkiego]]{{r|Kurdowski}}. W notacji stosowanej w chemii cementu oznacza się go symbolem C<sub>4</sub>AF{{r|Czarnecki}}. W postaci naturalnej występuje jako [[minerał]] [[brownmilleryt]]<ref name="webmineral">{{Cytuj stronę | url = http://webmineral.com/data/Brownmillerite.shtml | tytuł = Brownmillerite | opublikowany = webmineral.com | data dostępu = 2014-07-17}}</ref><ref name="mindat">{{Cytuj stronę | url = http://www.mindat.org/min-790.html | tytuł = Brownmillerite | opublikowany = mindat.org | data dostępu = 2014-07-17}}</ref>. |
'''Glinożelazian(III) tetrawapniowy''' (''glinożelazian(III) czterowapniowy''), Ca<sub>4</sub>(Al,Fe<sup>III</sup>)<sub>4</sub>O<sub>10</sub> lub Ca<sub>2</sub>(Al,Fe<sup>III</sup>)<sub>2</sub>O<sub>5</sub> – [[związki nieorganiczne|nieorganiczny związek chemiczny]], [[sole|sól]] wapniowa o zmiennej zawartości żelaza(III) i glinu, jeden ze składników [[cement portlandzki|cementu portlandzkiego]] tworzący fazy ferrytowe [[klinkier]]u i [[cement portlandzki|cementu portlandzkiego]]{{r|Kurdowski}}. W notacji stosowanej w chemii cementu oznacza się go symbolem C<sub>4</sub>AF{{r|Czarnecki}}. W postaci naturalnej występuje jako [[minerał]] [[Brownmilleryt (minerał)|brownmilleryt]]<ref name="webmineral">{{Cytuj stronę | url = http://webmineral.com/data/Brownmillerite.shtml | tytuł = Brownmillerite | opublikowany = webmineral.com | data dostępu = 2014-07-17}}</ref><ref name="mindat">{{Cytuj stronę | url = http://www.mindat.org/min-790.html | tytuł = Brownmillerite | opublikowany = mindat.org | data dostępu = 2014-07-17}}</ref>. |
||
== Własności czystej fazy == |
== Własności czystej fazy == |
||
Wersja z 12:12, 31 gru 2015
Glinożelazian(III) tetrawapniowy (glinożelazian(III) czterowapniowy), Ca4(Al,FeIII)4O10 lub Ca2(Al,FeIII)2O5 – nieorganiczny związek chemiczny, sól wapniowa o zmiennej zawartości żelaza(III) i glinu, jeden ze składników cementu portlandzkiego tworzący fazy ferrytowe klinkieru i cementu portlandzkiego[1]. W notacji stosowanej w chemii cementu oznacza się go symbolem C4AF[2]. W postaci naturalnej występuje jako minerał brownmilleryt[3][4].
Własności czystej fazy
Pod nieobecność innych pierwiastków niż wapń, glin, żelazo i tlen, glinożelazian(III) czterowapniowy tworzy roztwory stałe o wzorze sumarycznym Ca2(AlxFe1-x)2O5 dla 0≤ x ≤ 0,7[5]. Dla x > 0,7 związek nie istnieje przy zwykłych ciśnieniach. Krystalizuje w układzie rombowym. Gęstość zmienia się od 4,026 g/cm3 (x = 0) do 3,614 g/cm3 (x = 0,7). Wszystkie postacie topią się niekongruentnie w temp. 1400−1450 °C. Wykazują cechy ferromagnetyczne – tym większe, im większa jest zawartość żelaza.
C4AF w cemencie portlandzkim
Uważa się, że Al2O3 i Fe2O3 nie są wartościowymi składnikami klinkieru, lecz przede wszystkim odgrywają rolę topników. W ich obecności powstają znaczne ilości fazy ciekłej i to w znacznie niższej temperaturze niż w układzie dwuskładnikowym CaO–SiO2[1]. Reaktywność wobec wody czystego C4AF jest stosunkowo duża (bardziej reaktywny jest tylko C3A), ale reaktywność ta w cemencie (mieszaninie minerałów) kształtuje się nieco inaczej: C3A > alit > C4AF > belit[2].
Podczas hydratacji (uwodnienia) tworzy 4CaO⋅Al2O3⋅nH2O oraz żel uwodnionego tlenku żelaza[6]. W notacji chemii cementu reakcja hydratacji może być zapisana następująco:
- C4AF + 7 H → C3(A,F)H6 + C(A,F)H
(dotyczy to przypadku, gdy do cementu nie jest dodany gips)[2].
Reakcja ta jest w zasadzie szybka i egzoenergetyczna, ale wytrącenie nierozpuszczalnej warstewki uwodnionego tlenku żelaza (Fe(OH)3) na powierzchni kryształków glinożelazianu(III) czterowapniowego tworzy barierę dla dalszego przebiegu reakcji.
- ↑ a b Wiesław Kurdowski: Chemia Cementu i Betonu. Wydawnictwo Polski Beton, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010.
- ↑ a b c Lech Czarnecki, Tadeusz Broniewski: Chemia w Budownictwie. Arkady, 2010.
- ↑ Brownmillerite. webmineral.com. [dostęp 2014-07-17].
- ↑ Brownmillerite. mindat.org. [dostęp 2014-07-17].
- ↑ H F W Taylor, Cement Chemistry, Academic Press, 1990, s. 28-32.
- ↑ H F W Taylor, Cement Chemistry, Academic Press, 1990, s. 175.