อ่าน 2 นาที
เบไลต์
เบไลต์ เป็น แร่ธาตุอุตสาหกรรม ที่สำคัญใน การผลิต ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ส่วนประกอบหลักคือ ไดแคลเซียมซิลิเก ต Ca₂SiO₄ ซึ่ง บาง ครั้งเขียนเป็น 2CaO · SiO₂ ( C₂S ใน สัญลักษณ์ทางเคมีของ...
เบไลต์
เบไลต์เป็นแร่ธาตุอุตสาหกรรมที่สำคัญใน การผลิต ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ส่วนประกอบหลักคือไดแคลเซียมซิลิเกตCa₂SiO₄ซึ่งบางครั้งเขียนเป็น2CaO · SiO₂ ( C₂Sในสัญลักษณ์ทางเคมีของซีเมนต์ )
นิรุกติศาสตร์
อัลเฟรด เอลิส ทอร์เนโบห์มได้ตั้งชื่อผลึกนี้ในปี พ.ศ. 2440 ให้กับผลึกที่พบในการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์[ 1 ]เบไลต์เป็นชื่อที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ แต่ไม่ใช่ชื่อแร่ที่ได้รับการยอมรับ มันเกิดขึ้นตามธรรมชาติในรูปของแร่ลาร์ไนต์ ซึ่งชื่อนี้ได้มาจากเมืองลาร์นทางตอนเหนือของไอร์แลนด์ซึ่งเป็นเมืองที่อยู่ใกล้ที่สุดกับเนินเขาสคอว์ตที่ค้นพบ[ 2 ]
องค์ประกอบและโครงสร้าง

เบไลต์ที่พบในปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์มีองค์ประกอบที่แตกต่างจากไดแคลเซียมซิลิเกต บริสุทธิ์ เป็นสารละลายของแข็งและมีออกไซด์ อื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย นอกเหนือจาก CaO และ SiO2 องค์ประกอบทั่วไป: [ 3 ]
| ออกไซด์ | มวล % |
|---|---|
| CaO | 63.5 |
| ซิโอ2 | 31.5 |
| อัล2โอ3 | 2.1 |
| เฟ2โอ3 | 0.9 |
| เอ็มจีโอ | 0.5 |
| โซ3 | 0.1 |
| นา2โอ | 0.1 |
| เค2โอ | 0.9 |
| ไทโอ2 | 0.2 |
| พี2โอ5 | 0.2 |
จากข้อมูลนี้ สูตรสามารถแสดงได้ดังนี้ Ca 1.94 Mg 0.02 Na 0.01 K 0.03 Fe 0.02 Al 0.07 Si 0.90 P 0.01 O 3.93ในทางปฏิบัติ องค์ประกอบจะแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบโดยรวมของคลินเกอร์ โดยอยู่ภายใต้ข้อจำกัดบางประการ การแทนที่ไอออนแคลเซียมหรือไอออนออร์โธซิลิเกตจำเป็นต้องรักษาสมดุลของประจุไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น จำนวน ออร์โธซิลิเกต ( SiO₂)ที่จำกัด4− 4ไอออน ( ) สามารถถูกแทนที่ด้วยซัลเฟต ( SO )2− 4ไอออน ) โดยที่สำหรับแต่ละไอออนซัลเฟต จะต้องมีไอออนอะ ลูมิเนต ( AlO) สอง ไอออน5− 4ไอออน ( ) ก็ถูกแทนที่เช่นกัน
โพลีมอร์ฟ
ไดแคลเซียมซิลิเกตมีความเสถียรและเตรียมได้ง่ายจาก CaO และ SiO2 ที่ทำปฏิกิริยาได้ที่อุณหภูมิ 300 °C รูปแบบที่อุณหภูมิต่ำกว่าคือ γ-เบไลต์ หรือไลม์โอลิวีนรูปแบบนี้ไม่เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นและควรหลีกเลี่ยงการใช้ในการผลิตซีเมนต์
เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น มันจะเปลี่ยนสถานะไปหลาย รูป แบบ :
| อุณหภูมิ°C | ชื่อ | คริสตัล |
|---|---|---|
| >1425 | α | หกเหลี่ยม |
| 1160–1425 | α' H | ออร์โธรอมบิก |
| 680-1160 | α' L | ออร์โธรอมบิก |
| 500-680 | เบต้า | โมโนคลินิก |
| <500 | γ | ออร์โธรอมบิก |
ความชุ่มชื้น
เบไลต์เป็นแร่ธาตุในปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่รับผิดชอบต่อการพัฒนาความแข็งแรง "ในระยะหลัง" ส่วนอะไลต์ ซึ่งเป็นซิลิเกตอีกชนิดหนึ่งนั้นมีส่วนทำให้เกิดความแข็งแรง "ในระยะแรก" เนื่องจากมีความไวต่อปฏิกิริยาสูงกว่า เบไลต์ทำปฏิกิริยากับน้ำ (โดยประมาณ) เพื่อสร้างแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรต (CSH) และพอร์ตแลนไดต์ (Ca(OH) ₂ ) ตามปฏิกิริยา:
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วนี้ "คล้ายคลึงทางเคมี" กับปฏิกิริยาไฮเดรชั่นตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นอย่างช้าๆ ของฟอร์สเตอไรต์ (แมกนีเซียมซึ่งเป็นองค์ประกอบสุดท้ายของโอลิวีน ) ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของเซอร์เพนไทน์และบรูไซต์ในธรรมชาติ แม้ว่าจลนศาสตร์ของปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของเบไลต์สังเคราะห์ที่มีการตกผลึกไม่ดีจะเร็วกว่าการผุกร่อนอย่างช้าๆ ของแมกนีเซียมโอลิวีน ที่มีการตกผลึกดี ภายใต้สภาวะธรรมชาติ มากก็ตาม
เฟสไฮเดรต [3CaO·2SiO2 · 3H2O ]เรียกว่าเฟส " CSH " มันเติบโตภายใน เข็ม ที่ประสานกันซึ่งให้ความแข็งแรงแก่ระบบซีเมนต์ไฮเดรต ความสามารถในการทำปฏิกิริยาของเบไลต์ที่ค่อนข้างสูงเป็นที่ต้องการในการผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ และต้องหลีกเลี่ยงการก่อตัวของรูปแบบ γ ที่ไม่ทำปฏิกิริยาอย่างเข้มงวด ซึ่งทำได้โดยการทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดผลึกที่มีขนาดเล็ก บิดเบี้ยว และมีข้อบกพร่องสูง ข้อบกพร่องเหล่านี้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการโจมตีของน้ำ หากไม่ทำให้คลินเกอร์เย็นตัวอย่างรวดเร็ว จะนำไปสู่การเปลี่ยนรูปของเบไลต์เป็นรูปแบบ γ รูปแบบ γ มีโครงสร้างและความหนาแน่นที่แตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้นการเปลี่ยนรูปจึงนำไปสู่การเสื่อมสภาพของผลึกและเมทริกซ์โดยรอบ และยังสามารถกระตุ้นการสลายตัวของอะไลต์ ที่อยู่ใกล้เคียงได้ สิ่งนี้สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่าในรูปของ "การฟุ้งกระจาย": ก้อนคลินเกอร์จะร่วงหล่นเป็นฝุ่นละเอียด
การตรวจจับ

สามารถสังเกตและวัดปริมาณแร่ธาตุในปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ คลินเกอร์ได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ แบบปิโตรกราฟิกโดยการตัดและบดก้อนคลินเกอร์ให้เรียบและขัดเงา จากนั้นจึงทำการกัด ผิวหน้าเพื่อให้เห็นและระบุแร่ธาตุที่ปรากฏ แล้วจึงสังเกตผิวหน้าด้วยแสงสะท้อนโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบ ใช้แสง ในตัวอย่างนี้ ก้อนคลินเกอร์ถูกขัดเงาและกัดด้วย ไอ ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ อะไลต์จะปรากฏเป็นสีน้ำตาล เบไลต์เป็นสีน้ำเงิน และเฟสหลอมเหลวเป็นสีขาว นอกจากนี้ยังสามารถใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ได้ ซึ่งในกรณีนี้สามารถระบุแร่ธาตุได้โดยการวิเคราะห์ ด้วยไมโครโพรบวิธีการที่นิยมใช้ในการวัดปริมาณแร่ธาตุอย่างแม่นยำคือการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์บนผงคลินเกอร์ โดยใช้ เทคนิคการวิเคราะห์ แบบรีทเวลด์ เบไลต์นั้นบดยากกว่าอะไลต์ มากใน โรงบดปูนซีเมนต์
ดูเพิ่มเติม
- ปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของฟอร์สเตอไรต์ (โอลิวีน) ในกระบวนการเซอร์เพนติไนเซชั่น
- CCN , สัญลักษณ์ทางเคมีของซีเมนต์
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เบไลต์
เบไลต์ เป็น แร่ธาตุอุตสาหกรรม ที่สำคัญใน การผลิต ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ส่วนประกอบหลักคือ ไดแคลเซียมซิลิเก ต Ca₂SiO₄ ซึ่ง บาง ครั้งเขียนเป็น 2CaO · SiO₂ ( C₂S ใน สัญลักษณ์ทางเคมีของ...
นิรุกติศาสตร์
อัลเฟรด เอลิส ทอร์เนโบห์ม ได้ตั้งชื่อผลึกนี้ในปี พ.ศ. 2440 ให้กับผลึกที่พบในการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ [ 1 ] เบไลต์เป็นชื่อที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ แต่ไม่ใช่ชื่อแร่ที่ได้รับการยอมรับ...
องค์ประกอบและโครงสร้าง
เบไลต์ที่พบในปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์มีองค์ประกอบที่แตกต่างจากได แคลเซียมซิลิเกต บริสุทธิ์ เป็น สารละลายของแข็ง และมี ออกไซด์ อื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย นอกเหนือจาก CaO และ SiO2 องค์ประกอบ ทั่วไป: [ 3 ]
โพลีมอร์ฟ
ไดแคลเซียมซิลิเกตมีความเสถียรและเตรียมได้ง่ายจาก CaO และ SiO2 ที่ทำปฏิกิริยาได้ ที่ อุณหภูมิ 300 °C รูปแบบที่อุณหภูมิต่ำกว่าคือ γ-เบไลต์ หรือไลม์โอ ลิวีน รูปแบบนี้ไม่เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นและควรหลีกเลี่ยงการใช้ในการผลิตซีเมนต์