Chemia 7.2 ok.doc

Wojciech Pętelski                                                                                                                31.10.2006

Ćwiczenie 7.2

Oszacowanie zawartości rozpuszczalnych wodorotlenków w fazie ciekłej zaczynu cementowego.

Cel:

-obliczenie stężenia molowego jonów wodorotlenkowych w dwóch próbkach

-obliczenie pH zaczynu cementowego w badanych próbkach – po 15 i 60 minutach hydratacji

Teoria:

Zaczyn cementowy powstaje w wyniku zmieszania cementu z wodą i odznacza się on wysokim odczynem zasadowym. Jest to wynikiem procesu hydratacji, która jest zbiorem reakcji chemicznych oraz procesów fizycznych zachodzących na skutek zmieszania cementu z wodą. Powstaje wtedy miedzy innymi wodorotlenek wapniowy (hydratacja krzemianów) oraz rozpuszczalne wodorotlenki (reakcja z woda związków alkalicznych np: Na2O i K2O)

Przebieg doświadczenia:

1)     odważono dwie próbki po 25g cementu portlandzkiego, następnie każdą z nich umieszczono w kolbie stożkowej o pojemności 500 cm3

2)     do obu kolb dodano po 250 cm3 wody, zanotowano czas, następnie przez 15 minut pierwszą próbkę mieszano pierwsza próbkę mieszadłem magnetycznym

3)     po upływie 15 minut zawartość odsączono przez gęsty sączek i przy pomocy papierka uniwersalnego zbadano pH roztworu – niebieskie zabarwienie wskazywało na pH w granicach 10

4)     w czasie mieszania drugiej próbki pobrano pipetą 2 porcje przesączu pierwszej po 25cm3, umieszczono je w kolbach stożkowych i dodano po 50cm3 wody destylowanej

5)     dodano do kolb stożkowych po 3 krople czerwieni krezolowej i miareczkowano roztwór kwasem solnym o stężeniu molowym równym 0,1

6)     miareczkowano do czasu zmiany barwy na słomkowy kolor, w obu kolbach stożkowych otrzymano ten sam wynik – 9 cm3 kwasu HCL

7)     po upływie 60 minut mieszania drugiej próbki postępowano analogicznie jak w przypadku pierwszej

pH ≈ 10

VHCl = 8,8

8)     po otrzymaniu tych wszystkich danych przystąpiono do obliczania stężenia jonów OH- oraz pH obu próbek

Próbka I – 15 min. hydratacji

VHCl = 9cm3 = 9 * 10-3 dm3

CHCl = 0,1 mol/dm3

nHCl = VHCl 1 * CHCl 1

nOH- = nHCl 1

nOH-1 = 10-1 * 9*10-3 = 9 * 10-4 mol

nOH = cOH *V

cOH = 0,9/25 mol/dm3

cH+ * cOH- = 10-14 mol/dm3 = const.

cH+ = 10-14 * 25/0,9 = 27,8 * 10-14

pH= -log cH+

pH= 12,56

Próbka II – 60 min. hydratacji

VHCl = 8,8cm3 = 8,8 * 10-3 dm3

CHCl = 0,1 mol/dm3

nHCl = VHCl 2 * CHCl 2

nOH- = nHCl 2

nOH-2 = 10-1 * 8,8*10-3 = 8,8 * 10-4 mol

nOH = cOH *V

cOH = 0,88/25 mol/dm3

cH+ * cOH- = 10-14 mol/dm3 = const.

cH+ = 10-14 * 25/0,88 = 28,41 * 10-14

pH= -log cH+

pH= 12,55

Wnioski:

-zaczyn cementowy odznacza się wysokim odczynem zasadowym ze względu na proces hydratacji, a w szczególności reakcje hydrolizy w wyniku której powstaje wodorotlenek wapniowy

-wartość pH w próbce, która dłużej stała jest zbliżona do pierwszej, możemy dlatego przypuszczać że hydratacja najintensywniej zachodzi przez pierwsze 15 minut i te wyniki możemy przyjąć za poprawne gdyż zaistniała różnica jest na tyle mała, że mogła pochodzić z błędów obliczeniowych.

1. pH pierwszej próbki, metoda przybliżona

2. pH pierwszej próbki, obliczenia

3. pH drugiej próbki, metoda przybliżona

4. pH drugiej próbki,obliczenia