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晶格缺陷理论来说明石膏的脱水过程

时间:2014-05-15 10:16:12

编辑:世邦机器

现在来用晶格缺陷理论来说明石膏的脱水过程。石膏在一定的温度下发生脱水相变过程,在石膏晶体内部首当其冲脱水的必然是从晶体缺陷部位开始。原始石庸本身也存在着一些缺陷,就一颗二水石膏的晶片而言,其表面决不是均匀的。现已知石膏表面有缺陷、包晶、空洞、解理、裂纹及杂质等多种不均匀现象,无疑,这些缺陷的存在对石膏的脱水过程起着重要的作用。

除了原始石膏在脱水的本身所具有的缺陷外,从石膏粉生产工艺固体化学的观点来看,固体中的化学反应或者晶相转变都会出现某些特殊点――品格缺陷。如前所述,从化学热力学方面考虑,石膏分解需要要有足够的能量来打破晶体的结构平衡,克服分子间的引力、键能和晶格能等。当加热石膏时石膏所获取的能量聚集到一定的能势时,就会使石膏的晶体结构出现了不平衡运动状态,或者说石膏内的水分子产生了激烈的热运动,试图挣脱分子间的范德华引力。

当石膏聚集的热能足以克服个别晶胞的分子间引力后,石膏粉生产设备就会在晶格上产生位移的缺陷,水分子沿着这些晶格缺陷和原有的表面缺陷及裂缝脱出,在显微镜下很容易观察到这些水的出露点。与此同时,在缺陷处出现了成核点。编辑曾在高温显微镜下观察脱水现象,发现水的出露点出现后,半水石膏的微晶体很快围绕成核点聚集。随着加热时间的延长,这些微小晶体不断长大并向四周扩展,末了观察到晶片的新生物连成一片,此时半水石膏已大量形成。出现成核点后,半水石膏晶体的生长速度很快,这说明只要热能充足,一旦二水石膏开始脱水并形成了半水石膏的成核点后,二水石膏中的结晶水沿着已脱水形成的沟道蒸发速度加快,水被蒸发送出的阻力越来越小,因此半水石膏生长的速度也愈来愈快。

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