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第二节
必备的相关物理化学基础知识

一、世界的构造(哲学问题)

世界是物质的:地球上共有108(109)种化学元素,组成了丰富多彩的物质世界。在物质发生化学反应时,原子的种类不变,元素也不会改变。

物质是运动的:宇宙间的万物,静止是相对的,运动是绝对的

物质是运动的:运动是绝对的,静止是相对的。

运动是多样性的:全方位、全时空、立体化

运动是有规律的:宇宙间的一切物质运动都有自身的规律

人类有别于地球上其他动物,就在于人能够运用已获得的知识,不断发现和运用物质运动的规律,使其为人类的生产和生活服务,从而获得更多的知识,为人类的进步去认识和改造自然。

物理、化学是揭示物质结构和运动规律的科学,属于自然科学,是不以人的意志为转移的。只要改变了物质运动的条件,就会改变物质结构和运动的规律。

二、物质的分类

物质都是由分子、原子等微观粒子构成的。分子是保持其化学性质的最小粒子;原子是化学变化中的最小粒子。分子可以分为原子;原子可以结合成新的分子。

1.从物质结构上分:

单 质:同种元素组成的物质。如:铁Fe、铜Cu、氢气H 2 ……

化合物:不同种元素组成的物质。如:水H 2 0、三氧化二铁Fe 2 O 3 、碳酸钙CaCO 3 ……

混合物:不同元素(同种或不同种)混合的物质。如:盐水、煤灰、生石灰……

2.从物质形态上分(与温度相关):

液态:可流动、任意形状 如:水、盐酸、液态天然气……

固态:固定形状 如:砂、可燃冰、铝锭……

气态:可流动、任意形状 如:氢气、蒸汽、天然气……

3.从物质酸碱化学性质上分(pH值)

酸性:pH﹤7如:食用醋、硫酸、硝酸……

碱性:pH﹥7如:食用碱、氢氧化钠、氢氧化钙……

中性:pH=7如:纯净水、蔗糖、食用盐……

三、物质的量

原子量:相对原子质量的简称。是以碳(碳12)原子量的½为标准,其他原子与其比较所重而得到的比。如:氧元素符号“O”原子量“16”、氢元素符号“H”原子量“1”、钙元素符号“Ca”原子量“40”……

分子量:相对分子量的简称。是分子中各元素原子量之和。如:熟石灰Ca(OH) 2 的分子量=40+(16+1)x2=74

四、金属活动顺序(水溶液中的反应活性)

五、蒸压加气混凝土制品生产过程中所涉及的主要物质

1.主要反应物及分子量(原子量)
2.化学试剂和尾矿砂中涉及的几种重要的物质

1)盐酸(分子量36.463)化学分子式:HCl

2)硫酸(分子量98.08)化学分子式:H 2 SO 4

3)硝酸(分子量63.016)化学分子式:HNO 3

4)磷酸(分子量98.00)化学分子式:H 3 PO 4

5)高氯酸(分子量100.47)化学分子式:HClO 4

6)氢氟酸(分子量20.01)化学分子式:HF

7)乙酸(分子量60.054)化学分子式:CH 3 COOH

8)氨水(分子式35.048)化学分子式:NH 3 ·H 2 O

9)氢氧化钠(分子式40.01)化学分子式:NaOH

10)氢氧化钾(分子式56.104)化学分子式:KOH

3.有害物质

1)重金属:

锰Mn 锡Sn 铅Pb 银Ag 钼Mo 金Au ……

2)放射性物质:

铀U 钍Th 镭 Ra ……

3)导致盐析的物质:

氧化钾 K2O →硫酸钾 K 2 SO 4 ·NH 2 O

氧化钠 Na2O→硫酸钠 Na 2 SO 4 ·NH 2 O

4)具有污染性的物质:

磷酸根离子PO -3 氟离子F-隔CdO ……

5)影响发气和导致钢筋锈蚀的物质:

氯离子Cl-

六、物理变化与化学反应

1.物理变化:是没有新物质生成的变化过程。多种纯物质混合成混合物,是物理变化;从混合物中分离出纯物质,亦是物理变化。

2.化学反应:是一个或一个以上的物质经由化学变化转化为不同于反应物的产物的过程。

七、蒸压加气混凝土的水化、水热反应

1.水的三态:固态、液态、气态(温度变化导致形态变化和密度变化)

2.水化反应:水泥和水拌和后发生的一系列的物理化学变化。水泥水化是一个十分复杂的化学反应过程。水泥加水成为水泥浆体后,水泥熟料矿物就开始水化,并生成水化产物,水泥浆体逐渐变稠失去塑性、但不具有机械强度的过程,称为水泥的凝结(初凝)。而泥浆体彻底失去塑性,开始产生机械强度,并发展成坚硬的水泥石的过程为水泥的硬化过程(终凝)。

3.水热反应:也称为水热合成反应。是指温度为(100~1000)℃、压力为1MPa~1GPa条件下,利用水溶液中物质所进行的水热化学合成。

八、蒸压加气混凝土的主要化学成分及示性式

1.水化硅酸钙 示性式 单碱型 CSH(I)CSH(Ⅱ)双碱型 C 2 SH(I)C 2 SH(Ⅱ)

2.托勃莫来石 示性式 C 5 S 6 H (0~9)

3.铝代托勃莫来石 示性式 C 3 ASH 6 ~C 3 ASH 3

4.硫铝酸钙 示性式 C 6 AS 3 H 32

5.水石榴子石 示性式 C 3 AH

九、蒸压加气混凝土制品生产过程中的主要化学反应类型

1.浇注静养过程中的生石灰的消解反应(化合反应)

CaO+H 2 O==Ca(OH) 2 +Q(放热)

2.浇注静养过程中的铝粉(膏)的发气反应(置换反应)

2Al+3H 2 O==Al 2 O 3 +3H 2 ↑(反应条件:碱性)

3.生产过程中的水化、热化反应(水热合成反应)

Ca(OH) 2 +SiO 2 +H 2 O →蒸养→ CSH(I)、CSH(Ⅱ)、CSH(Ⅲ)(单碱型型水化硅酸钙)

2Ca(OH) 2 +SiO 2 +H 2 O →蒸养→ C 2 SH(I)、C 2 SH(Ⅱ)、C 2 SH(Ⅲ)(双碱型型水化硅酸钙)

5Ca(OH) 2 +6SiO 2 +(0-9)H 2 O →蒸养→ C 5 S 6 H (0-9) (托勃莫来石)

(以上化学反应条件:高温水热)

作业题:

1.与蒸压加气混凝土生产工艺相关的化学反应主要有几种?

2.举例说明物理变化和化学反应的区别。

3.列举蒸压加气混凝土中主要化学组分。

4.熟记本节所涉的相关化学分子式、示性式和原子量、分子量。 UFl0bjsEilEJvuZ0SeiPDt+0utAb0J3f1JviTNs/zsI6vYQDOJWVaK6kEwKXctgt

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