淺談石膏的脫水機(jī)理和石膏的脫水溫度

二水石膏在一定的溫度和壓力條件下會(huì)脫水分解，變成半水石膏和無(wú)水石膏。根據(jù)加熱溫度和其脫水條件的不同，所得到的半水石膏又分為a型和p型半水石膏。研究石膏的脫水機(jī)理、脫水相組成及相組成之間的相互轉(zhuǎn)變關(guān)系，一直是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。各國(guó)學(xué)者在這方面研究的結(jié)論也不盡一致，但是，這種理論研究對(duì)指導(dǎo)石膏工業(yè)生產(chǎn)是有重要價(jià)值的。

加熱二水石膏產(chǎn)生脫水，這是一個(gè)十分常見(jiàn)的現(xiàn)象，含結(jié)晶水的物質(zhì)都是如此，只不過(guò)由于物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)型態(tài)不同而脫水溫度也不同。關(guān)于石膏的脫水溫度，不同產(chǎn)地的石膏，其發(fā)生脫水的溫度變化點(diǎn)是不同的。正因?yàn)槿绱?，眾多的研究資料所報(bào)導(dǎo)的結(jié)果相差很大，且相互矛盾。

這些矛盾的結(jié)果如何解釋呢?首先我們來(lái)討論什么叫脫水溫度。從理論上說(shuō)，像石膏這類含有結(jié)晶水的物質(zhì)，石膏生產(chǎn)線在溫度下都有與其相平衡的水蒸汽壓力，如果連續(xù)地破壞平衡即減少蒸汽壓力，含水物質(zhì)將連續(xù)地脫去水分。某含水物質(zhì)在某一溫度下的平衡蒸汽壓愈高，則在該溫度下脫水速度也越快。據(jù)許多資料介紹，二水石膏在45℃時(shí)就開(kāi)始脫水，隨著溫度的提高，與其平衡的水蒸汽壓力越來(lái)越大，脫水速度也愈來(lái)愈快，但是盡管如此，我們也不能把使二水石膏脫水的溫度都稱為脫水溫度。例如石灰石在700~C開(kāi)始就有明顯地分解作用，而資料上都將898℃作為石灰石的分解溫度，這是因?yàn)?98℃時(shí)與其平衡的CO：壓力達(dá)到latm。因此，二水石膏的脫水溫度應(yīng)該是與其平衡的水蒸汽壓力達(dá)到latm的溫度。從二水石膏脫水成半水石膏有二個(gè)水蒸汽壓為latm的平衡脫水溫度，從半水石膏脫水變成無(wú)水石膏也有一個(gè)平衡脫水溫度。研究表明，前列個(gè)溫度應(yīng)在100℃以上，第二個(gè)溫度更高。在前列個(gè)平衡脫水溫度，二水石膏轉(zhuǎn)變成n型還是p型半水石膏也無(wú)可靠資料。壓力平衡時(shí)脫水速度比較緩慢，n型半水石膏恰好是在100―110C蒸壓條件下由二水石膏緩慢脫水而成，十分接近于前列個(gè)平衡條件下脫水，石膏粉設(shè)備由此估計(jì)在前列個(gè)乎衡條件下生成的是。型半水石膏。而p型半水石膏則是在與大氣相通的較低水蒸汽壓的非平衡條件下快速脫水生成，也就是說(shuō)從二水石膏轉(zhuǎn)變成p半水石膏沒(méi)有一個(gè)固定的平衡脫水溫度。

此外，若制備盧半水石膏時(shí)的水蒸汽分壓非常低，迅速地排除水汽，即使溫度較低二水石膏也可直接轉(zhuǎn)化成無(wú)水石膏，不通過(guò)半水石膏這一中間階段?；蛘哒f(shuō)表現(xiàn)為連續(xù)脫水的形式，不會(huì)在半水石膏這一中間階段穩(wěn)定下來(lái)。

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