晶格缺陷理論來解釋石膏的脫水過程

時(shí)間：2014-05-15 10:16:12

作者：世邦機(jī)器

現(xiàn)在來用晶格缺陷理論來解釋石膏的脫水過程。石膏在一定的溫度下發(fā)生脫水相變過程，在石膏晶體內(nèi)部首當(dāng)其沖脫水的必然是從晶體缺陷部位開始。原始石庸本身也存在著一些缺陷，就一顆二水石膏的晶片而言，其表面決不是均勻的?，F(xiàn)已知石膏表面有缺陷、包晶、空洞、解理、裂紋及雜質(zhì)等多種不均勻現(xiàn)象，無疑，這些缺陷的存在對石膏的脫水過程起著重要的作用。

除了原始石膏在脫水的本身所具有的缺陷外，從石膏粉生產(chǎn)工藝固體化學(xué)的觀點(diǎn)來看，固體中的化學(xué)反應(yīng)或者晶相轉(zhuǎn)變都會出現(xiàn)某些特殊點(diǎn)――品格缺陷。如前所述，從化學(xué)熱力學(xué)方面考慮，石膏分解需要要有足夠的能量來打破晶體的結(jié)構(gòu)平衡，克服分子間的引力、鍵能和晶格能等。當(dāng)加熱石膏時(shí)石膏所獲取的能量聚集到一定的能勢時(shí)，就會使石膏的晶體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不平衡運(yùn)動狀態(tài)，或者說石膏內(nèi)的水分子產(chǎn)生了激烈的熱運(yùn)動，試圖掙脫分子間的范德華引力。

當(dāng)石膏聚集的熱能足以克服個(gè)別晶胞的分子間引力后，石膏粉生產(chǎn)設(shè)備就會在晶格上產(chǎn)生位移的缺陷，水分子沿著這些晶格缺陷和原有的表面缺陷及裂縫脫出，在顯微鏡下很容易觀察到這些水的出露點(diǎn)。與此同時(shí)，在缺陷處出現(xiàn)了成核點(diǎn)。作者曾在高溫顯微鏡下觀察脫水現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)水的出露點(diǎn)出現(xiàn)后，半水石膏的微晶體很快圍繞成核點(diǎn)聚集。隨著加熱時(shí)間的延長，這些微小晶體不斷長大并向四周擴(kuò)展，末了觀察到晶片的新生物連成一片，此時(shí)半水石膏已大量形成。出現(xiàn)成核點(diǎn)后，半水石膏晶體的生長速度很快，這說明只要熱能充足，一旦二水石膏開始脫水并形成了半水石膏的成核點(diǎn)后，二水石膏中的結(jié)晶水沿著已脫水形成的溝道蒸發(fā)速度加快，水被蒸發(fā)送出的阻力越來越小，因此半水石膏生長的速度也愈來愈快。