Chuong7

CHƯƠNG 7 TÍNH CHẤT DIỄN BIẾN LIÊN TỤC CỦA PHẢN ỨNG VẬT CHẤT TRẠNG THÁI RẮN Phản ứng vật chất trạng thái rắn: diễn biến theo nhiều bậc, liên tục qua các sản phẩm trung gian mà không phụ thuộc vào tỉ lệ của các sản phẩm phản ứng. Hợp chất đầu tiên của phản ứng là hợp chất có nhiệt độ kết tinh cao nhất. Tiếp đó là các hợp chất trung gian, sau cùng là sản phẩm cuối cùng theo đúng tỉ lệ các cấu tử lúc ban đầu. Ví dụ 1: chúng ta cho 2 ôxyt CaO và SiO2 tác dụng với nhau theo tỉ lệ CaO:SiO2 = 1:1, theo tính chất diễn biến liên tục, phản ứng sẽ tạo ra các sản phẩm khoáng silicat canxi trung gian để cuối cùng mới cho ta sản phẩm sau cùng là CaO.SiO2

Quá trình xảy ra như sau: CaO là cấu tử linh động tiến đến tiếp xúc và bao phủ, SiO2 là cấu tử bị baophủ • Tạo lớp mỏng 2CaO.SiO2 trên bề mặt tiếp xúc • CaO dư tác dụng lên bề mặt phân chia pha CaO-2CaO.SiO2 (bằng cách CaO khuyếch tán vào C2S) tạo lớp mỏng C3S • Ơ nhiệt độ khoảng 1300 0C toàn bộ lượng CaO đi vào lớp sản phẩm phản ứng để tạo thành C3S, còn C2S lại khuyếch tán vào SiO2 tạo nên C3S2. • Sự phân huỷ C3S2, C2S để cho ta CS • SiO2 dư sẽ tác dụng với các silicat canxi trung gian, kèm theo quá trình phân huỷ những silicat không bền để tạo nên sản phẩm duy nhất CaO.SiO2 Ví dụ 2: đối với hệ CaO-Al2O3 theo tỉ lệ CaO:Al2O3 = 1:1 quá trình cũng xảy ra tương tự Trong bảng sau sẽ nêu lên hệ các ôxyt, trong đó nêu lên các hợp chất tạo thành trong quá trình phản ứng cũng như sản phẩm đầu tiên của quá trình phản ứng.

Ví dụ 3: Xét hệ 3 cấu tử từ các ôxyt CaO, Al2O3, SiO2 nung ở nhiệt độ 13000C. Các sản phẩm trung gian của hệ này là 12CaO.7Al2O3, 2CaO.SiO2, CaO.Al2O3 và CaO.SiO2 Các phản ứng xảy ra như sau: m CaO + n Al2O3 → mCaO.nAl2O3 (m:n = 12:7) 2 CaO + SiO2 → 2CaO.SiO2 m CaO + n Al2O3 +SiO2 → 2CaO.SiO2 + CaO.Al2O3 2CaO.SiO2 + Al2O3 → CaO.Al2O3 + CaO.SiO2 tiếp tục là các phản ứng tạo thành sản phẩm của 3 ôxyt (ghêlênit và anortit) CaO.Al2O3 + CaO.SiO2 → 2CaO.Al2O3.SiO2 (ghêlênit) 2CaO.Al2O3.SiO2 + 2 SiO2 → CaO.Al2O3.2 SiO2 + CaO.SiO2 (anortit)