Michał Główka, gr. II, zespół nr 14, Wydział Inżynierii Lądowej, R.A. 2008/ 2009
Ćw. 10.1:
Oznaczanie modułu szkła wodnego
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest wyznaczenie modułu szkła wodnego, na podstawie którego należy ocenić jakość badanego szkła.
Data wykonania ćwiczenia: 7.11.2008r.
Podstawy teoretyczne
Modułem szkła wodnego nazywamy stosunek liczby moli SiO2 do Na2O. Oblicza się go na podstawie wzoru:
Gdzie:
%SiO2 - zawartość dwutlenku krzemu w szkle wodnym [%]
%Na2O - zawartość tlenku sodu w szkle wodnym [%]
1,032 - stosunek mas molowych SiO2 i Na2O
Spotyka się szkło wodne o modułach od M=2 do M=3,5. Szkło o niskim module cechuje się znacznie opóźnionym i wydłużonym wiązaniem, natomiast stosowanie szkła o wysokim module powoduje obniżenie wytrzymałości tworzyw krzemianowych. Optymalna w zastosowaniach budowlanych wartość M wynosi 2,7 - 2,9.
Szkło wodne znajduje zastosowanie w tworzywach krzemianowych, przede wszystkim w kitach i zaprawach kwasoodpornych. Główną wadą tworzyw krzemianowych jest mała odporność na działanie wilgoci.
Przebieg wykonywanych czynności
I. Oznaczenie zawartości wody i suchej substancji
Do zważonego tygla kwarcowego dodano 20 kropel szkła wodnego, po czym tygiel z badaną próbką ponownie zważono. Następnie tygiel został umieszczony na płytce porcelanowej, ustawionej na trójnogu i ogrzewany nad palnikiem. Po ustąpieniu efektu trzaskania próbki, tygiel przeniesiono na trójkąt porcelanowy ustawiony nad palnikiem, po czym kontynuowano ogrzewanie przez ok. 10min. Tygiel ostudzono w eksykatorze i ponownie zważono. Zawartość wody w próbce (%w) obliczono wg wzoru:
Gdzie:
a - masa tygla [g]
b - masa tygla z próbką [g]
c - masa tygla z próbką po prażeniu [g]
Zawartość suchej substancji (%s) oblicza się z różnicy:
II. Oznaczenie zawartości tlenku sodu i dwutlenku krzemu - obliczenie modułu szkła wodnego
Do zważonego tygla porcelanowego dodano 10 kropli szkła wodnego, po czym zważono tygiel z próbką. Następnie tygiel z zawartością umieszczono w zlewce i zalano 100cm3 gorącej wody destylowanej. Za pomocą bagietki przewracano tygiel z zlewce tak, aż próbka uległa rozpuszczeniu. Następnie dodano 4 krople czerwieni krezolowej i nie wyjmując tygla ani bagietki, miareczkowano 0,1mol/ dm3 roztworem HCl do zmiany barwy. Zawartość Na2O w próbce obliczono wg wzoru:
Gdzie:
VHCl - objętość zużytego kwasu solnego [cm3]
a - masa tygla [g]
b - masa tygla z próbką [g]
0,0031 - mnożnik analityczny
Zawartość SiO2 obliczono wg wzoru:
Mając dane %Na2O oraz %SiO2 obliczono moduł szkła wodnego M.
Obserwacje i obliczenia
(I.)
a1 = 25,91g
b1 = 27,98g
c = 26,71g
(II.)
a2 = 31,01g
b2 = 31,88g
VHCl = 35,6cm3
Zatem:
Wnioski końcowe
Moduł badanego szkła wodnego wyniósł M=2,27. Wynik ten pozwala twierdzić, że badana próbka jest bardzo niskiej jakości, która cechuję się opóźnionym i wydłużonym wiązaniem i nie nadaje się do stosowania w budownictwie.
Wykaz literatury
Ćwiczenia laboratoryjne z chemii budowlanej L. Czarnecki, P. Łukowski, A. Garbacz, B. Chmielewska, Warszawa 2001
