Metody ekstrakcji chemicznej i Rietvelda w badaniach zawartości szkła w krzemionkowych popiołach lotnych

• Autorzy: Tkaczewska E. , Pyzalski M. , Małolepszy J.

Warianty tytułu

EN

The chemical extraction and Rietveld methods in investigations of glass content in siliceous fly ashes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca przedstawia wyniki badań zawartości szkła w krzemionkowych popiołach lotnych z wykorzystaniem metody ekstrakcji chemicznej w 1% roztworze kwasu fluorowodorowego oraz metody Rietvelda. Analiza fazowa metodą Rietvelda wskazuje na dominację szkła na poziomie 71-85%. Udział szkła oznaczony metodą ekstrakcji waha się w granicach 41-73%. Pod wpływem działania HF szkło w popiołach lotnych nie rozpuszcza się całkowicie. Ekstrakcja 1% roztworem HF prowadzi do rozpuszczenia w popiołach również fazy krystaliczne - kwarc i mullit. Wyekstrahowane popioły o uziarnieniu 0-16 μm charakteryzują się mniejszym udziałem kwarcu β w stosunku do próbek wyjściowych, co wiąże się z obecnością w tych popiołach głównie amorficznej formy krzemionki. Wzrost udział mullitu w ługowanych popiołach tłumaczy się mniejszą rozpuszczalnością tego składnika w 1% roztworze HF w porównaniu z krystalicznym kwarcem i szkłem. Wyniki badań wskazują na zmienną budowę i właściwości szkła występującego w popiołach, co jest zgodne z wcześniejszymi wynikami badań.

EN

In this paper, a glass content in siliceous fly ashes was investigated by chemical treatment with the 1% HF solution, and the Rietvield quantitative analysis. The glass content in fly ashes determined with the Rietvield analysis was 71-85%, whereas the chemical method indicated 41-73%. The HF solution dissolves glass partially from fly ashes. Treatment with the 1% HF solution removes also the crystalline phases such as mullite and β-quartz. After chemical treatment, the 0-16 μm fly ashes indicated lower amount of β-quartz in comparison to the initial samples. It is attributed to the presence mainly of amorphous silicon dioxide in these fly ashes. The increase of mullite content in the fly ash samples after treatment with the 1% HF solution is connected with the smallest solubility of mullite in comparison to crystalline quartz and glass. The results confirm variable structure and properties of glass included within the fly ashes, agreeing with the early investigations.

Słowa kluczowe

PL

popiół lotny krzemionkowy; szkło; ekstrakcja chemiczna; metoda Rietvelda

EN

siliceous fly ash; glass; chemical extraction; Rietveld method

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 62, nr 2
• Strony: 171--175
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tkaczewska E.

autor

Pyzalski M.

autor

Małolepszy J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KTMB, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• (1) Massazza F.: Pozzolana and Pozzolanic Cements, Lea’s Chemistry of Cement and Concrete, Arnold, London, (1998), 471-634.
• (2) Kurdowski W.: Chemia cementu, Wyd. PWN, Warszawa, (1991).
• (3) Lee S.H., Sakai E., Diamon M., Bang W.K.: „Characterization of Fly Ash Directly Collected from Electrostatic Precipitator”, Cem. Con. Res., 29, (1999), 1791-1797.
• (4) Małolepszy J., Tkaczewska E.: „Wpływ frakcji ziarnowej popiołów lotnych na ich właściwości pucolanowe”, Ceramika, 91, (2005), 1143-1150.
• (5) Małolepszy J., Tkaczewska E.: „Wpływ struktury fazy szklistej krzemionkowych popiołów lotnych na ich właściwości pucolanowe”, 53 Konf. Nauk. KILiW PAN i KN PZITB, Broniewicz M., Prusiel J.A., (Red.), Krynica, 3, (2007), 119-126.
• (6) Watt J.D., Thorne D.J.: „Composition and Pozzolanic Properties of Pulverized Fuel Ashes. Part I: Composition of Fly Ashes from some British Power Stations and Properties of their Component Particles”, J. App. Chem., 15, (1965), 585.
• (7) Dron R.: „L’activité pouzzolanique”, Bull. Liaison Lab. Ponts Chauss., 93, (1978), 89-93.
• (8) Hubbard F.H., Dhir R.K., Ellis M.S.: „Pulverized-fuel Ash for Concrete: Compositional Characterisation of United Kingdom PFA”, Cem. Concr. Res.,15, (1985), 185-198.
• (9) Joshi R.C., Natt G.S., Day R.L., Tilleman D.D.: „Scanning Electron Microscopy and X-ray Diffraction Analysis of Various Size Fractions of Fly Ash”, Proc. Mat. Res. Soc. Symp., 43, (1985), 31.
• (10) Sharma R.C., Jain N.K., Ghosh S.N.: „Semi-theoretical Method for the Assessment of Reactivity of Fly Ashes”, Cem. Concr. Res., 23, (1993), 41-45.
• (11) Shao Y., Lefort T., Moras S., Rodriguez D.: „Studies on Concrete Containing Ground Waste Glass”, Cem. Concr. Res., 30, (2000), 91-100.
• (12) Schwarz N., Neithalath N.: „Influence of a fine glass powder on the durability characteristics of concrete and its comparison to fly ash”, Cem. Concr. Res., 38, (2008), 486-496.
• (13) Giergiczny Z.: Rola popiołów lotnych wapniowych i krzemionkowych w kształtowaniu właściwości współczesnych spoiw budowlanych i tworzyw cementowych, Monografia 325, Wyd. Politechnika Krakowska, Kraków, (2006).
• (14) Mills M.C.: „The Influence of Structure on the Physico-Chemical Properties of Slags„, ISIJ International, 33, (1993), 148-155.
• (15) Dereń J., Haber J., Pampuch R.: Chemia ciała stałego, Wyd. PWN, Warszawa, (1979).
• (16) Görlich E.: Chemia krzemianów, Wyd. Geologiczne, Warszawa, (1957).
• (17) Tkaczewska E., Małolepszy J.: „Badania składu fazowego i struktury szkła we frakcjonowanych krzemionkowych popiołach lotnych”, 54 Konf. Nauk. KILiW PAN i KN PZITB, (Łapko A., Broniewicz M., Prusiel J.A.), Krynica, 5, (2008), 411-418.
• (18) Tkaczewska E., Małolepszy J.: „Właściwości szkła w krzemionkowych popiołach lotnych”, Cement Wapno Beton, 3, (2009), 148-153.
• (19) Arjuan P., Silbee M.R., Roy D.M.: „Quantitative determination of the crystalline and amorphous phases in low calcium fly ashes”, 10 th ICCC, Göteborg, 3, (1997), 3v020, 2-6.