خبث (كيمياء): الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
ط نقل Sami Lab صفحة خبث المعادن إلى خبث: تبسيط
ZkBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت التصانیف المعادلة (25) +ترتيب+تنظيف (۸.۶): + تصنيف:أسمنت
سطر 18:
|+<font size="+1">أقطار الكاتيونات والأنيونات ([[أنجستروم]])</font>
|-
!rowspan=2|[[كاتيون|كاتيونات]]ات || [[كالسيوم|Ca]]<sup>2+</sup> || [[منگنيز|Mn]]<sup>2+</sup> || [[حديد|Fe]]<sup>2+</sup> || [[مغنسيوم|Mg]]<sup>2+</sup> || [[حديد|Fe]]<sup>3+</sup> || [[ألومنيوم|Al]]<sup>3+</sup> || [[سليكون|Si]]<sup>4+</sup>
|-
| 0,93 || 0,80 || 0,75 || 0,65 || 0,60 || 0,5 || 0,41
|-
|rowspan=2|'''[[أنيون|أنيونات]]ات''' || [[أكسجين|O2-]] || [[كبريت|S2-]] || F-
|-
| 1,40 || 1,84 || 1,36
سطر 50:
 
يوجد نوعان من الترابط في البلورات: التكافؤ الكهربائى (الأيونى) والتساهمى (إسهامى). وفى ترابط التكافؤ الكهربائى ينتقل إلكترون أو أكثر من ذرة الفلز إلى الأكسجين، مُحَوِّلَة إياه إلى كاتيون والأكسجين إلى أنيون O2-. وتزداد قوة الترابط بين الكاتيونات والأنيونات – وتسمى قوة كولوم – بزيادة الشحنات على كل من الكاتيون والأنيون، وبنقص المسافة بين الأيونات المختلفة الشحنة.
 
F = 2ze2/(Ra +Rc)2
 
سطر 121:
 
تعتمد لزوجة الخبث على عاملين أساسيين هما التركيب ودرجة الحرارة. فتنخفض لزوجة الخبث مع ارتفاع درجة الحرارة، ويوصف هذا الانخفاض بدالة أسية (لوغاريتمية) كما في المعادلة الآتية:
 
حيث A ثابت، و E هي طاقة تنشيط السريان اللزج للخبث، وتعتمد على التركيب.
لا تنخفض لزوجة السليكا كثيراً مع ارتفاع درجة الحرارة، مما يشير إلى أن طاقة التنشيط للسريان اللزج مرتفعة. وتنخفض قيمة هذه الطاقة بسرعة مع إضافة صهور مثل أكسيد قاعدي، لأنه – كما أسلفنا – يكسر الروابط بين ثمانيات أسطح السليكا. والكميات الصغيرة من الصهور (أقل من 15%) لها تأثير كبير جداً في خفض طاقة التنشيط، ويزداد هذا التأثير مع قلة قوى الترابط بين الأنيون والكاتيون في الصهور، أي كلما كان الترابط أكثر أيونيةً وكلما صغر حجم الأيونات. وهذا يفسر القدرة العالية لصهورات أكسيد الصوديوم وفلوريد الكالسيوم على لزوجة السليكا والخبث الحمضى. وبالمثل فكما تقوم الأكاسيد القاعدية بدور الصهور للأخباث الحمضية تقوم السليكا بدور الصهور للأخباث القاعدية.
سطر 130:
 
تحسب قاعدية الخبث عملياً من أوزان الأكاسيد في الخبث وفقاً للعلاقة العامة الأتية:
 
ولا تؤخذ الأكاسيد المتقلبة مثل Al2O3 في حساب قاعدية الأخباث.
 
سطر 136:
 
إن وجود جسيمات ألومينا (أكسيد ألومنيوم) جامدة في الصلب – ناتجة عن زأكجة الصلب (إزالة الأكسجين منه) باستخدام الألومنيوم – أمر غير مرغوب فيه لسبيبن: لأن تراكم الألومينا الجامدة على فوهة المغرفة يمكن أن يؤدى إلى انسدادها وإعاقة سريان الفلز المنصهر أثناء الصب المستمر، ولأن وجود تضمنات الألومينا في الصلب تقلل من عمر الكلال لمنتجات الصلب. لأن السطح البينى بين الصلب وتضمنات الألومينا الصلدة هو موضع لنشوء شروخ الكلال، وقد وجد أن خفض نسبة الأكسجين في الصلب (موجود في تضمنات الألومنيوم)، من 20 إلى 3-6 جزء في المليون، يزيد عمر الكلال بمقدار 30 مرة.
 
وعند استخدام الكالسيوم مع الألومنيوم لزأكجة الصلب، فإن ناتج الزأكجة قد يكون Al2O3 أو CaO، أو أى من أطوار ألومينات الكالسيوم المتوسطة، ويتحدد الطور الناتج من النسبة بين الفاعلية الديناميكية الحرارية لكل من [[كالسيوم|الكالسيوم]] والألومنيوم في الحديد. ويوضح شكل 1 علاقات محسوبة للأكاسيد المستقرة، بناءً على تركيزات كل من الألومنيوم والكالسيوم في الحديد عند 1550<sup>ه</sup>م.
 
سطر 154:
 
الخبث الناتج من الفرن العالى أثناء استخلاص الحديد Blast Furnace Slag، يُنتج بكميات ضخمة ويُستغل بدرجة أكبر من أى خبث آخر. يحتوى هذا الخبث على سليكا وألومينا مصدرهما خامة الحديد، متحدة مع أكاسيد كالسيوم ومغنسيوم مصدرها الصهور المستخدم أثناء الاستخلاص. يخرج الخبث من الفرن سائلاً عند درجة حرارة 1500 <sup>ه</sup>م تقريباً، كما هو مبين في شكل 2. ويمكن إنتاجه في ثلاث صور بتغيير طريقة التبريد.
 
خبث الفرن العالى المبرد في الهواء Air Cooled Blast Furnace Slag. ويُنتج بالسماح للخبث المنصهر بالتجمد في الظروف الجوية السائدة. وهو غالباً متبلور، ذو بنية شبكية (على شكل خلايا) أو فَجَويّة، بها فجوات ناشئة عن فقاعات الغازات التي كانت ذائبة فيه قبل التجمد. وبعد التكسير والغَربَلة إلى الأحجام المطلوبة، يستخدم الخبث كحصى وكتل مُكسَّرَة في العديد من التطبيقات. واستخداماته الرئيسية في التشييد للردم (رُكام) في أساسات الطرق، وكرُكام في الخلائط القارية (البيتومينية)، ويستخدم في خرسانة الأسمنت البورتلاندى، ولكبح السكك الحديدية (رضراض للسكة الحديد)، ورُكام تسقيف، وأوساط ترشيح في محطات معالجة مياه المجارى. ويستخدم أيضاً مادة خام في تصنيع الصوف المعدنى و[[الأسمنت البورتلاندي]] والزجاج ومكيفاً للتربة لمعادلة الحامضية، ولإمداد التربة بعناصر تساعد على نمو النباتات.
السطر 186 ⟵ 185:
== المصادر ==
* L. Coudurier, D.W. Hopkins and I. Wilkomirsky, "Fundamentals of Metallurgical Processes"، Pregamon Press, Oxford, 1985, pp.&nbsp;212–45.
 
* D.W. Lewis, "Slag Utilization" Encyclopedia of Materails Sceince and Engineering, Pergamon Press, 1986, pp.&nbsp;4460–61.
 
* D.R. Gaskell, "Metal Production: Slags", Encyclopedia of Materails: Sceince and Technology, Elsevier Science, 2001, pp.&nbsp;5492–95.
 
* J.J. Emery, "Slag Utilization in Pavement Constrcution", in proceedings of "Extending Aggregate Resources", ASTM, 1982, pp.&nbsp;95–118
{{مراجع}}
السطر 196 ⟵ 192:
{{تصنيف كومنز|Slag}}
 
[[تصنيف:موادأسمنت]]
[[تصنيف:أكاسيد]]
[[تصنيف:علم المعادنخرسانة]]
[[تصنيف:صناعة الصلب]]
[[تصنيف:خرسانةعلم المعادن]]
[[تصنيف:مواد]]
[[تصنيف:مواد لابلورية]]
[[تصنيف:مواد]]
[[تصنيف:علم المعادن]]
[[تصنيف:أكاسيد]]