Ipari technológiák
Dr. Német Béla (2013)
Pécsi Tudományegyetem
Ez a fejezet a kötőanyagok közül a mész és a gipsz előállításának technológiáját ismerteti
3. Táblázat. Kötőanyagok osztályozásának módjai
|
Szempontok |
Tulajdonság, „viselkedés” | |
|
1 |
Előállítás szerint |
természetes kötőanyag (természetes bitumen) mesterséges kötőanyag |
|
2 |
Ásványi eredet szerint |
szerves (bitumen, kátrány, műgyanta) szervetlen (cement, mész, gipsz vízüveg) |
|
3 |
Halmazállapot szerint |
folyékony (bitumen, kátrány, műgyanta) szilárd porszerű (mész, gipsz, cement) |
|
4 |
Kötőképesség, megszilárdulás szerint |
fizikai folyamat révén szilárdulnak (bitumen, kátrány, vízüveg, enyv, lenolaj) kémiai folyamat révén szilárdulnak (mész, gipsz, cement, műgyanta) |
|
5 |
Szervetlen anyagok |
levegőn szilárdulóak (mész, gipsz); hidraulikusak (cement) |
|
6 |
Építési mész formái |
égetett mész, oltott mész |
A mészkő üledékes kőzet. (http://hu.wikipedia.org/wiki/Mészkő_(kőzet)monomineralikus - egyásványos) Legalább 90%-a kalcium-karbonát (CaCO3), azaz kalcit vagy aragonit. A fennmaradó rész főleg más karbonátásvány, kvarc vagy kova, agyag és szerves anyag. Ahogy nő a mészkő magnéziumkarbonát-tartalma, a kőzet fokozatosan dolomittá alakul. A mészkő és a dolomit átmenete folyamatos:
amíg a kalcit több benne, dolomitos mészkőről beszélünk,
amikor a dolomit válik uralkodóvá, a kőzetet meszes dolomitnak hívjuk:
ezek együtt a karbonátos kőzetek.
http://termtud.akg.hu/okt/8/3/1kozet.htm
http://hu.wikipedia.org/wiki/Égetett_mész
A kalcium-oxid (CaO),
A kalcium-oxid (CaO), (más néven égetett mész, vagy E529) egy széles körben használt szervetlen vegyület. Fehér színű, korrozív, lúgos kémhatású kristályos port alkot. A kereskedelemben kapható kalcium-oxid általában más vegyületeket is tartalmazhat (magnézium-oxid, szilícium-dioxid, kis részben alumínium-oxid és vas-oxid).
A kalcium-oxidot általában mészkő hevítésével (mészégetés) állítják elő, ugyanis hő hatására a kalcium-karbonát (CaCO3) kalcium-oxidra (CaO), és szén-dioxidra (CO2) bomlik. Az egyensúlyi folyamat atmoszférikus nyomáson 825 °C fölött tolódik el a bomlás irányába. Mészégetés (900-1100°C)
CaCO3 + hő =CaO+ CO2
A folyamat reverzibilis. A lehűlést követően a kalcium-oxid azonnal elkezdi megkötni a levegőben található szén-dioxidot, és idővel a kalcium-oxid kalcium-karbonáttá alakul vissza. A mészégetés az első, ember által felfedezett kémiai reakciók egyike, már az őskorban is ismerték ezt az eljárást.
Felhasználása
A 20. századig fertőtlenítőszerként alkalmazták, általában 10 %-os oldatban. Hátránya, hogy levegővel és nedvességgel érintkezve hamar elbomlik.
Élelmiszerek esetén általában savanyúságot szabályozó anyagként alkalmazzák E529 néven. Felhasználják még cukorgyártás során (szennyeződések eltávolítására), pékárukban (stabilizálószerként), valamint állati belek (hurkához, kolbászhoz) tisztítása, és kezelése során. Előfordulhat kakaóban, bélbe töltött húskészítményekben. Napi maximum beviteli mennyisége nincs meghatározva. Élelmiszerek esetén mellékhatása nem ismert.
A kalcium-hidroxid
A kalcium-hidroxid (más néven oltott mész, vagy E526) egy szervetlen vegyület, melynek képlete Ca(OH)2. (http://hu.wikipedia.org/wiki/Oltott_mész). Színtelen kristályok, vagy fehér por formájában fordul elő. A kalcium-oxidból, víz hozzáadásával állítják elő. A folyamatot a mész oltásának is nevezik. Vízben oldott kalcium-klorid, és nátrium-hidroxid segítségével is előállítható. 512 °C-on elbomlik. Vízben oldva erősen bázikus kémhatású. Az oldaton szén-dioxidot átvezetve tejfehér szuszpenzió képződik, azaz a kalcium-hidroxid a szén-dioxiddal reagálva kalcium-karbonáttá alakul.
A szilárdulás képlete:
Ca(OH)2 + CO2 =CaO3 + H2O
Építési gipsz
Az építési gipsz égetése 110-180°C közötti hőmérsékleten történik. Felhasználása történik szerkezeti elemként (válaszfal, térelem), továbbá tűzvédelmi téren (fémszerkezetek védelme). A gyógyászatban törött végtagok rögzítésére alkalmazzák. A habarcs kötőanyaga.
4. Táblázat. A kálciumszulfát legfontosabb adatai
|
Vegyjel, képlet |
CaSO4·2 H2O |
|
Ásványosztály |
szulfátok |
|
Kristályrendszer |
monoklin |
|
Kristályalak |
3 fő formája. Ezek: a szelenit kristályai, a rostos szaténpát, illetve a finomszemcsés, tömeges alabástrom. Finom „százszorszépeket" (sivatagi rózsa) képez felületen, sivatagi környezetben. Táblás, lapos, prizmás kristály. |
|
Szín |
rendszerint fehér, színtelen vagy szürke, de lehet vörös, barna vagy sárgás árnyalatú is |
|
Fény |
üveg, gyöngyház |
|
Karc |
fehér |
|
Sűrűség |
2,3 g/cm3 |
|
Előfordulás |
Magyarország (Gyöngyösoroszi, Recsk, Rudabánya, Perkupa, Nagyvisnyó, Budapest, Alsótelekes, Imola, Gánt, Tokod, Dorog, Komló, Tatabánya), Szlovákia (Selmecbánya), Románia (Kapnikbánya, Torda), |
5. Táblázat. A gipszkő átalakulása félhidrátgipsz formába
|
CaSO4• 2 H2O → CaSO4•1/2 H2O + 3/2 H2O | |
|
gipszkő |
félhidrátgipsz |
http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0033_SCORM_MFFAT6101/sco_26_03.htm
6. Táblázat. A gipszek osztályozása a kötési idő szerint
|
Kötési idő, perc | |||
|
A gipsz megnevezése |
A kötési idő |
Kezdete legalább |
Vége legkésőbb |
|
Gyorsan kötő |
A |
2 |
15 |
|
Közepesen kötő |
B |
6 |
20 |
|
Lassan kötő |
C |
20 |
Nem szabályozott |