Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Обеспыливание автомобильных дорог

Свойства гигроскопических солей


Свойства гигроскопических солей

Обеспыливание гигроскопическими солями – один из самых распространенных методов, отличающийся достаточной эффективностью и простотой технологии работ. Эффект обеспыливания покрытий обусловлен гигроскопичностью солей, т.е. способностью молекул соли физико-химически связывать и удерживать определенное количество молекул воды, которая вместе с прочно адсорбированной водой дисперсного материала поддерживает необходимое сцепление между пылеватыми частицами, достаточное для удержания пыли на поверхности дороги. Все это объясняется процессом, происходящим при поливке поверхности покрытия водными растворами гигроскопических солей за счет обмена масс. Количество обменной массы согласно уравнению Дальтона для диффузии газов выражается дифференциальным уравнением

Как видно из приведенной формулы, удельное количество обменной массы зависит прежде всего от разности парциальных давлений водяных паров в окружающем воздухе и пограничном слое. Давление пара над раствором прямо пропорционально числу молекул растворенного вещества. Таким образом, в зависимости от влагосодержания окружающего воздуха можно приготовить раствор такой концентрации, при которой давление над ним будет меньше давления водяных паров воздуха и влага из окружающей атмосферы перейдет в раствор. Совмещенные графические зависимости парционального давления водяных паров атмосферного воздуха Р от его температуры t, влажности W и давления раствора хлорида кальция р от его концентрации л и температуры fx, характерные и для других растворов, приведены на рис. 1.

К основным гигроскопическим веществам, применяемым для обеспыливания дорог и аэродромов, относятся: хлористый кальций, хлористый натрий, хлористый магний (бишофит), кальций хлористый, ингибированный фосфатами (ХКФ), карналлит и др.

Хлористый кальций технический выпускают в виде порошка, гранул и жидкого раствора.

Рис. 1. Совмещенные кривые парциональ-ных давлений водяных паров атмосферного воздуха и растворов хлорида кальция:
1, 3, 5, 1, 8, 10, 11 (сплошные кривые) -влажность воздуха W соответственно .100%, 80, 70, 60, 50, 40, 30%; 2, 4, 6, 9, 12 (штриховые) – концентрация раствора хлорид* кальция соответственно 10, 20, 30, 40. 50%

ХКФ закаливают для получения исслеживающегося реагента, поскольку без этой операции хлорид кальция гигроскопичен и слеживается в монолит, для разрушения которого требуются большие усилия. Жидкий хлористый кальций отгружается в железнодорожных цистернах, а твердый – в полиэтиленовых мешках.

Техническая поваренная соль представляет собой кристаллический хлористый натрий, добываемый из природных месторождений. В зависимости от степени очистки соль может иметь цвет от розового до белого. Для обеспыливания дорог чаще всего ее применяют в виде 20-30%-ного раствора, транспортируют без тары (навалом). Хлорид натрия безводен, хорошо растворим в воде (35,7 кг в 100 кг воды при 10 °С), плотность 2165 кг/м3, температура плавления 800,8 °С, эвтектическая температура – 21,2 °С при концентрации 30,4 кг в 100 кг воды.

Хлористый магний технический (бишофит) – мелкокристаллическое (чешуйки, гранулы) вещество белого, желтоватого или сероватого цвета с содержанием основного вещества не менее 43-45%. Хранится в герметической таре. Поставляется в стальных барабанах или полиэтиленовых мешках. В природе встречается жидкий хлористый магний с содержанием основного продукта не менее 25%. Хлорид магния кристаллогидрат с шестью молекулами воды – бесцветные расплавляющиеся кристаллы плотностью 1560 кг/м3, растворимость его при 20 “С – 53,8 кг в 100 кг воды. Хлорид магния гигроскопичен и слеживается при хранении.

Карналлит – твердый кристаллический продукт, хорошо растворим в воде. Отгружается в виде естественного или обогащенного вещества. Обогащенный карналлит – белая с серым оттенком мелкокристаллическая масса с содержанием MgCl2 не менее 32%.

Техническая соль силъвинитовых отвалов представляет кристаллический отход калийных производств. Для целей обеспыливания такая техническая соль должна отвечать следующим требованиям: крупность частиц – не более 5 мм (допускаются отдельные включения до Ю мм); влажность – не более 5%; содержание NaCl – не менее 90%; содержание нерастворимого остатка – не более 7%. Транспортируют техническую соль сильвинитовых отвалов без тары.

Естественные рассолы морских лиманов имеют концентрацию солей от 10 до 30%. Для обеспыливания применяют рассолы, содержащие не менее 20% хлористых солей.

Основным преимуществом указанных солей является их хорошая водорастворимость и высокая способность растворов проникать в поры грунта или смачивать минеральные частицы. Это свойство позволяет обеспечивать пропитку обеспыливающими материалами поверхностного слоя грунта или покрытия на сравнительно большую глубину без применения трудоемких работ по переработке материалов.

Главными недостатками обеспыливания гигроскопическими солями является их вымываемость из материала, приводящая к уменьшению длительности обеспыливающего эффекта, а также высокая коррозионная активность, особенно к авиационным сплавам.

Вода проникает в материал покрытия в виде осадков в жидкой фазе и из воздуха – в парообразном состоянии. Передвижение в порах материала паров воды вызывается наличием градиента относительной упругости паров и движением порового воздуха. Пары воды перемешаются из мест с большой относительной упругостью паров в места с меньшей упругостью. Скорость передвижения зависит от величины градиента и пористости материала. Основным фактором вымывания солей из верхних слоев в нижние является передвижение жидких растворов и воды, попадающей в поры материала из атмосферных осадков.

Уменьшения вымывания гигроскопических солей из обеспыленных материалов можно добиться при помощи добавок вяжущих или поверхностно-активных веществ, уменьшающих фильтрационные свойства материалов, или специальных химических добавок, способных связывать молекулы гигроскопических солей.

Для повышения долговечности обеспыливающего действия гигроскопических солей большое значение придается уменьшению испарения влаги из материала покрытия, обработанного солями. Вещества, уменьшающие испарение влаги, называются депрессорами. К ним относятся поверхностно-активные вещества и другие материалы, содержащие ПАВ.

Предполагается, что ПАВ, представляющие молекулы с молекулярной массой более 500, находясь на поверхности пленок воды или растворов солей, уменьшают площадь ее испарения и тем самым препятствуют отрыву легких молекул воды с поверхности.

В то же время молекулы ПАВ, повернутые инактивной частью в воздушную фазу капилляров, гидрофобизируют их и тем самым препятствуют фильтрации жидкой воды но порам материала.





Похожие статьи:
Обеспыливание автомобильных дорог и аэродромов

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Обеспыливание автомобильных дорог

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум