Wpływ reduktorów Cr(VI) na wymywalność chromu i barwę tworzyw cementowych

• Autorzy: Nocuń-Wczelik W. , Golonka P. , Łój G.

Warianty tytułu

EN

Effect of Cr(VI) reducers on leaching of chromium and colouring of cement materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Spośród wielu pierwiastków śladowych, które można wykryć w cemencie portlandzkim, i które w większym lub mniejszym stopniu są immobilizowane w zaczynie cementowym, szczególne miejsce zajmuje chrom sześciowartościowy – Cr(VI). Z uwagi na wyjątkową toksyczność chromu(VI), nie poddającego się skutecznej stabilizacji w matrycy zaczynowej, jego wymywalność ograniczono przepisami unijnymi do 2 ppm. Spowodowało to konieczność wprowadzenia do cementów dodatków reduktorów Cr(VI), które nie pozostają bez wpływu na niektóre właściwości. W pracy przedstawiono wyniki badań porównawczych działania reduktorów chromu(VI) w cemencie takich jak siarczan żelaza(II), siarczan cyny(II) oraz tlenek antymonu(III). Najpopularniejszy, najtańszy środek redukujący Cr(VI), jakim jest FeSO4, wykazuje mniejszą skuteczność w porównaniu z dwoma pozostałymi domieszkami. Siarczan cyny i tlenek antymonu charakteryzują się zbliżoną, bardzo dobrą skutecznością redukowania Cr(VI). Obecność związków zawierających utlenione jony żelaza Fe(III) z FeSO4 może być przyczyną brunatnych przebarwień na powierzchni prefabrykatów betonowych, podczas gdy tworzywa zawierające SnSO4 czy Sb2O3 nie wykazują istotnej zmiany barwy, a tylko zmiany intensywności barwy szarej. W badaniach do oznaczenia chromu wykorzystano metodę kolorymetryczną, a barwę zaczynów cementowych oceniano przy pomocy różnych spektrofotometrów. Z uwagi na znacznie wyższy koszt SnSO4 czy Sb2O3 można rozważać stosowanie tych reduktorów w przypadku wyrobów betonowych barwionych czy betonu architektonicznego.

EN

The hexavalent chromium is of special importance among many trace elements present in Portland cements, and immobilized in cement pastes more or less effectively. Because of extreme toxicity of Cr(VI) which cannot be fully stabilized in cement matrix, its leachability was limited by the UE directives to the level of 2 ppm. Therefore, the use of chromium reducers as cement admixtures appeared; these admixtures are not without influence on some properties of material. The effect of Cr(VI) reducers, such as iron(II) sulphate, tin(II) sulphate and antimony(III) oxide was studied. The iron sulphate is the most popular, available and economical Cr(VI) reducer, but it reveals lower effectiveness as compared to the latter ones. Moreover, in the presence of oxidized FeSO4 residue the brown stains can appear on the surface of concrete elements, while in the SnSO4 or Sb2O3 containing material there is no colouring effects. However, the intensity of grey colour can be changed in such a way that the samples are brightened. The concentration of Cr(VI) in the leachates was analyzed by colorimetric method. The colour of cement pastes was determined by the use of different spectrophotometers. Because of the significant costs of SnSO4 or Sb2O3 their use in case of coloured concrete or architectural concrete should be considered.

Słowa kluczowe

PL

cement; metale ciężkie; wymywalność Cr(VI); reduktory Cr(VI); barwa

EN

cement; heavy metals; Cr(VI) leaching; Cr(VI) reducers; colour

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 4
• Strony: 809--813
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Nocuń-Wczelik W.

autor

Golonka P.

autor

Łój G.

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

Bibliografia

• [1] Kurdowski W.: Chemia Cementu i Betonu, Wyd. Stowarzyszenia Producentów Cementu i PWN, Kraków, Warszawa, (2010).
• [2] Kurdowski W.: „Chrom w cemencie i betonie”, Budownictwo Technologie Architektura, 4, (2004), 28-31.
• [3] Bensted J.: „Znaczenie dodatków redukujących chrom(VI) w cementach”, Cement Wapno Beton, 1, (2006), 29-35.
• [4] Magistri M., D’Arcangelo P.: „New reducing agent for cement”, ZKG International, 3, (2008), 61-65.
• [5] Kalarus D., Nocuń–Wczelik W.: „Problem redukcji chromu Cr(VI) w cementach w świetle Dyrektywy Europejskiej” Energia i środowisko w technologiach materiałów budowlanych: Materiały III Międzynarodowej Konferencji Naukowej: Szczyrk – Opole 2004; red. J. Duda, B. Weryński, Wydawnictwo Instytut Śląski Sp. Z o.o., (2004), 185-196.
• [6] Kijowski G.: „Nowy środek redukujący chrom sześciowartościowy w cemencie – MA.P.E. Cr 05 AF – metody redukcji”, Budownictwo Technologie Architektura, 3, (2009), 47-50.
• [7] Sobala M., Nosal K., Wieczorek M.: „Wpływ reduktora chromu( VI) w postaci siarczanu żelaza(II) na powstawanie przebarwień w klejach cementowych”, Instytut Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych, Warszawa – Opole, (2009), 197-202.
• [8] Jaglarz J.: „Wrażenie barwne – jak je mierzyć?”, Foton 89, (2005), 34-42