這層水分子的數(shù)目稱為水化數(shù)(hydration number)。這是一種“溶劑化”過程,任何物質(zhì)的溶解必定伴隨有溶劑化(solvation),即溶質(zhì)分子或離子通過靜電作用、氫鍵、范氏引力、甚至配鍵與溶劑分子作用產(chǎn)生溶劑化粒子,促進了溶解過程。許多物質(zhì)能溶于水,是與水有很強的水化能力分不開的。水化的概念對于電解質(zhì)溶液結(jié)構(gòu)的探討及其性質(zhì)的理論計算很重要,但它是靜電作用的結(jié)果,與化學(xué)結(jié)合不同。有些離子能通過配鍵與水分子結(jié)合,形成固定的配位水,如Cu(H2O)42 ,可存在于水溶液以至氣態(tài)和離子晶體中,稱為水合離子,其過程為“水合作用”,但英語仍作hydration。
分子或離子與水結(jié)合而形成水合物或水合離子的過程。物質(zhì)在水中的溶解或離解,主要是通過水化而引起的。在有機化學(xué)中也指分子中不飽和鍵在催化劑作用下與水分子化合的反應(yīng)。如乙烯與水化合成乙醇。又稱水合。
物質(zhì)與水發(fā)生化合叫水化作用,又稱水合作用(一般指分子或離子的水合作用。) 水溶液中離子一般均以水化離子的形式存在。根據(jù)X射線衍射分析,液態(tài)水是微觀晶體,在短程和短時間內(nèi)具有與冰相似的結(jié)構(gòu),即1個中心水分子周圍有4個水分子占在四面體的頂角包圍著它,四面體結(jié)構(gòu)是通過氫鍵形成的。5個水分子沒有占滿四面體的全部體積,是一個敞開式的松弛結(jié)構(gòu)。離子溶入水中后,離子周圍存在著一個對水分子有明顯作用的空間,當(dāng)水分子與離子間相互作用能大于水分子與水分子間的氫鍵能時,水的結(jié)構(gòu)就遭到破壞,在離子周圍形成水化膜。緊靠離子的第一層水分子定向地與離子牢固結(jié)合,與離子一起移動,不受溫度變化的影響,這樣的水化作用稱原水化或化學(xué)水化,它所包含的水分子數(shù)稱為原水化數(shù)。第一層以外的水分子也受到離子的吸引作用,使水的原有結(jié)構(gòu)遭到敗壞,但由于距離稍遠,吸引較弱,與離子聯(lián)系較松,這部分水化作用稱二級水化或物理水化。它所包含的水分子數(shù)隨溫度的變化而改變,不是固定值。用不同方法測定原水化數(shù),所得結(jié)果相差很大,這是因為不同方法測出的數(shù)值,都是原水化數(shù)加上部分二級水化數(shù)。用不同方法測出的常見離子的水化數(shù)見表。由表中數(shù)據(jù)可以看出離子半徑小,電荷數(shù)大的離子水化數(shù)大,在它周圍的水分子多,這些水分子都定向地牢固地與離子結(jié)合,失去了獨立運動的能力。離子周圍的第一層水分子數(shù)雖然不變,但并不是同一個水分子永久地?zé)o限期地留在離子周圍,而是與外界的水分子不斷地相互交換,只是保持水化數(shù)不變。離子水化作用產(chǎn)生兩種影響,一是離子水化作用減少溶液“自由”水分子的數(shù)量,增加離子體積,因而改變電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)的活度系數(shù)(使Y±增大)和電導(dǎo)性質(zhì)。這是溶劑對溶質(zhì)的影響;二是離子水化往往破壞附近水層中的正四面體結(jié)構(gòu)。降低離子鄰近水分子層的相對介電常數(shù),這是溶質(zhì)對溶劑的影響。2100433B
中文名稱:水化
英文名稱:hydration
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頁數(shù): 4頁
評分: 4.7
原始排放磷渣以0~40%替代水泥摻入到水泥凈漿中,凝結(jié)時間、抗壓強度結(jié)果顯示了磷渣對水泥水化的延緩效果;借助化學(xué)收縮和電阻率監(jiān)測其水化過程及定量地了研究磷渣對水泥水化機制的影響規(guī)律。與空白水泥漿相比,磷渣摻量越高,緩凝效果越顯著,當(dāng)磷渣摻量為40%時水泥漿體的初凝/終凝時間延長了4.43/3.64倍;同時磷渣摻入降低了漿體3、28 d的抗壓強度值,各磷渣摻量對3 d強度降低幅度較大。化學(xué)收縮結(jié)果表明:對水泥的水化而言,在硬化階段,磷渣起了一定的促進作用;對整個水化體系而言,磷渣起延緩體系的水化作用。磷渣延緩水泥水化主要由磷渣中含有的殘余磷酸和部分替代水泥的稀釋作用引起,其中水化早期磷酸的緩凝作用占主導(dǎo)。電阻率結(jié)果表明:在水化體系的硬化階段,空白樣品和摻磷渣樣品水化體系的反應(yīng)速率分別為3.588、3.543(Ω·m)/h;膠凝材料顆粒的平均反應(yīng)速率分別為0.321、0.187 h-1。
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評分: 4.3
水泥水化和硬化 水泥的凝結(jié)和硬化,確切的說應(yīng)該是一個復(fù)雜的物理—化學(xué)過 程,其根本原因在于構(gòu)成 水泥熟料的礦物成分本身的特性。 水泥熟料 礦物遇水后會發(fā)生水解或水化反應(yīng)而變成水化物, 由這些水化物按照 一定的方式靠多種引力相互搭接和聯(lián)結(jié)形成水泥石的結(jié)構(gòu), 導(dǎo)致產(chǎn)生 強度。 普通硅酸鹽水泥熟料主要是由 硅酸三鈣 (3CaO·SiO2)、硅 酸二鈣(β -2CaO·SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)和鐵鋁酸四鈣 (4CaO·Al2O3·Fe2O3)四種礦物組成的,它們的相對含量大致為: 硅酸三鈣 37~60%,硅酸二鈣 15~37%,鋁酸三鈣 7~15%,鐵鋁 酸四鈣 10~18%。這四種礦物遇水后均能起水化反應(yīng),但由于它們 本身礦物結(jié)構(gòu)上的差異以及相應(yīng)水化產(chǎn)物性質(zhì)的不同, 各礦物的水化 速率和強度,也有很大的差異。按水化速率可排列成:鋁酸三鈣>鐵 鋁酸四鈣>硅酸三鈣>硅酸二鈣。 按
抗水化性(hydration resistance)是指堿性耐火材料在大氣中抵抗水化的能力。它是表征堿性耐火材料是否燒結(jié)良好的重要指標(biāo)之一。性耐火材料燒結(jié)不良時,其中的CaO、MgO,特別是CaO,在大氣中極易吸潮水化,生成氫氧化物,使制品疏松損壞 。
例如氧化鈣水化的熱效應(yīng)一般稱為消解熱。水泥的水化熱稱為硬化熱比較確切,因其中包括水化、水解和結(jié)晶等一系列作用。水化熱可在量熱器中直接測量,也可通過熔解熱間接計算。
水化熱高的水泥不得用在大體積混凝土工程中,否則會使混凝土的內(nèi)部溫度大大超過外部,從而引起較大的溫度應(yīng)力,使混凝土表面產(chǎn)生裂縫,嚴重影響混凝土的強度及其他性能。
水化熱對冬季施工的混凝土工程較為有利,能提高其早期強度。
在使用水化熱較高的水泥時,應(yīng)采取措施來防止混凝土內(nèi)部的水化熱過高。
也稱水合熱、水和能……
在大體積的混凝土工程當(dāng)中,由于聚集在制品內(nèi)部的水化熱不容易散出,常使制品內(nèi)部的水化熱在50到60度,由于溫度應(yīng)力作用使水泥產(chǎn)生膨脹性的裂縫,為此可以采用工程措施減輕水化熱
減輕水化熱措施有:
1、選取水泥品種:
2、水泥用量;
3、使用冷石子;
4、使用大塊石;
5、溫度在25度;
6、埋循環(huán)冷水管;
7、分段分層;
8、加強養(yǎng)護。
例如氧化鈣水化的熱效應(yīng)一般稱為消解熱。水泥的水化熱稱為硬化熱比較確切,因其中包括水化、水解和結(jié)晶等一系列作用。水化熱可在量熱器中直接測量,也可通過熔解熱間接計算。
水化熱高的水泥不得用在大體積混凝土工程中,否則會使混凝土的內(nèi)部溫度大大超過外部,從而引起較大的溫度應(yīng)力,使混凝土表面產(chǎn)生裂縫,嚴重影響混凝土的強度及其他性能。
水化熱對冬季施工的混凝土工程較為有利,能提高其早期強度。
在使用水化熱較高的水泥時,應(yīng)采取措施來防止混凝土內(nèi)部的水化熱過高。
也稱水合熱、水和能……
在大體積的混凝土工程當(dāng)中,由于聚集在制品內(nèi)部的水化熱不容易散出,常使制品內(nèi)部的水化熱在50到60度,由于溫度應(yīng)力作用使水泥產(chǎn)生膨脹性的裂縫,為此可以采用工程措施減輕水化熱
減輕水化熱措施有:
1、選取水泥品種:
2、水泥用量;
3、使用冷石子;
4、使用大塊石;
5、溫度在25度;
6、埋循環(huán)冷水管;
7、分段分層;
8、加強養(yǎng)護。2100433B