कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट
4AF) (सफ़ेद) और ट्राइकैल्शियम एलुमिनाईट (C
3A) (ग्रे) एलीट (C
3S) (नीला) और बेलीट (C
2S) (नारंगी) क्रिस्टल। ये झूठे (हस्तक्षेप) रंग हैं।
कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट (Ca
2(Al,Fe)
2O
5) एक गहरे भूरे रंग का क्रिस्टलीय चरण है जो आमतौर पर सीमेंट्स में पाया जाता है। सीमेंट उद्योग में इसे टेट्रा-कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट या फेराइट कहा जाता है। सीमेंट केमिस्ट नोटेशन (CCN) में, इसे संक्षिप्त रूप में लिखा जाता है C
4AF अर्थ 4CaO·Al
2O
3·Fe
2O
3 ऑक्साइड संकेतन में। यह प्रकृति में दुर्लभ खनिज फ़ॉलो करें के रूप में भी मौजूद है।
शुद्ध चरण के गुण
कैल्शियम, अल्युमीनियम, आयरन और ऑक्सीजन के अलावा अन्य तत्वों की अनुपस्थिति में, कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट सूत्र की एक ठोस विलयन श्रृंखला बनाता है Ca
2(Al
xFe
1–x)
2O
5 0–0.7 की श्रेणी में x के सभी मानों के लिए।[1]: 28–32
x> 0.7 वाली रचनाएं सामान्य दबावों पर मौजूद नहीं होती हैं (कैल्शियम एल्युमिनेट करता है देखें)। क्रिस्टल orthorhombic है, और आम तौर पर तख़्त जैसा होता है। इसका घनत्व 4026 kg·m से भिन्न होता है−3 (x = 0) से 3614 kg⋅m−3 (x = 0.7)। पिघलने वाली सभी रचनाएँ 1400−1450 °C की सीमा में असंगत पिघलती हैं। वे लौह-चुंबकीय होते हैं, उत्तरोत्तर अधिक होते हैं इसलिए जैसे-जैसे आयरन की मात्रा बढ़ती है। ये चरण ऑक्साइड से आसानी से तैयार हो जाते हैं।
== पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर == में चरण
पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर (सीमेंट) में, कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट (C
4AF) एक अंतरालीय चरण के रूप में होता है, सिरेमिक प्रवाह घटकों के प्रतिक्रिया अंत-उत्पाद के रूप में पिघल से क्रिस्टलीकरण होता है (Al
2O
3 और Fe
2O
3) ऑक्साइड मिश्रण CaO- के उच्च गलनांक को कम करने के लिए कच्चे माल में जोड़ा गयाSiO
2. क्लिंकर में इसकी उपस्थिति पूरी तरह से चरम सीमेंट भट्ठा प्रसंस्करण तापमान (1400−1450 डिग्री सेल्सियस) पर तरल प्राप्त करने की आवश्यकता के कारण है, वांछित सिलिकेट चरणों के गठन की सुविधा। इस लाभ के अलावा, सीमेंट के गुणों पर इसका प्रभाव तनुकारक की तुलना में थोड़ा अधिक होता है। यह एक अशुद्ध ठोस घोल बनाता है जो सरल रासायनिक सूत्र से संरचना में स्पष्ट रूप से विचलित होता है। क्लिंकर में कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट चरण कई छोटे तत्वों के लिए भंडार के रूप में कार्य करता है। सीमेंट में अधिकांश संक्रमण धातुएँ फेराइट चरण में पाई जाती हैं, विशेष रूप से टाइटेनियम, मैंगनीज और जस्ता। इसमें पर्याप्त मात्रा में मैगनीशियम और सिलिकॉन भी होता है, और इस वजह से, CaO के अलावा अन्य ऑक्साइड, Al
2O
3 और Fe
2O
3 अक्सर कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट के द्रव्यमान का 15% बनाते हैं। यह प्रतिस्थापन इसके गलनांक को लगभग 1350 °C तक कम कर देता है।
कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट की विशिष्ट रासायनिक संरचना (C
4AF) तीन अलग-अलग क्लिंकर बल्क के लिए Fe
2O
3 सामग्री अगली तालिका में दी गई है।[1]: 10 , [2]: 160 कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट माध्य संरचना स्पष्ट रूप से CaO (43.7 wt।%) का प्रभुत्व है, Al
2O
3 (19.3 भार%), और Fe
2O
3 (25.4 भार%)। में औसत सामग्री SiO
2 (4.2 wt.%) और अन्य ऑक्साइड सीमांत हैं।
| Oxide | Mass % | Mass % | Mass % |
|---|---|---|---|
| Bulk Fe 2O 3 in clinker |
0.29 | 2.88 | 4.87 |
| SiO 2 |
4.0 | 2.6 | 6.1 |
| Al 2O 3 |
20.2 | 20.8 | 17.0 |
| Fe 2O 3 |
24.5 | 23.9 | 27.7 |
| CaO | 44.6 | 46.4 | 40.2 |
| MgO | 3.7 | 3.1 | 4.9 |
| Na 2O |
0.1 | 0.1 | 0.1 |
| K 2O |
0.1 | 0.1 | 0.1 |
| TiO 2 |
1.9 | 2.7 | 1.7 |
| Mn 2O 3 |
0.1 | 0.3 | 1.5 |
| ZnO | 1.1 | 0.1 | 0.9 |
ध्यान दें कि का योग Al
2O
3 और Fe
2O
3 कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट में सामग्री (C
4AF) ऊपर दी गई तालिका में 44.7 द्रव्यमान% पर स्थिर रहता है जैसा कि नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है।
| Oxide | Mass % | Mass % | Mass % |
|---|---|---|---|
| Bulk Fe 2O 3 in clinker |
0.29 | 2.88 | 4.87 |
| Al 2O 3 |
20.2 | 20.8 | 17.0 |
| Fe 2O 3 |
24.5 | 23.9 | 27.7 |
| Sum | 44.7 | 44.7 | 44.7 |
सीमेंट्स में व्यवहार
कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट (C
4AF) का सीमेंट के भौतिक गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। खनिज जलयोजन पर यह बनता है[1]: 175 हाइड्रोगार्नेट (4 CaO·Al
2O
3· n H
2O) और आयरन (IIIलोहा (III) ऑक्साइड-हाइड्रॉक्साइड जेल। सिद्धांत रूप में, यह एक तेज़ और ऊर्जावान एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया है, लेकिन कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट क्रिस्टल की सतह पर हाइड्रेटेड आयरन ऑक्साइड की अघुलनशील परत की वर्षा आगे की प्रतिक्रिया के लिए एक अवरोध बनाती है। पोर्टलैंड सीमेंट के मामले में, विघटित सल्फेट के साथ बाद की धीमी प्रतिक्रिया एक AFm चरण बनाती है, जिसमें नगण्य यांत्रिक शक्ति देने वाले गुण होते हैं। कैल्शियम एल्युमिनेट सीमेंट्स (CAC) के मामले में,[2]: 726 स्थिति कम स्पष्ट है, लेकिन शुरुआती मजबूती में बहुत कम योगदान है। कैल्शियम सल्फोएलुमिनेट (सीएसए) सीमेंट में कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट भी मौजूद होता है, और फिर से कोई ताकत नहीं देता है।
यह भी देखें
पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर के तीन अन्य मुख्य खनिज चरण हैं:
- एलीट, C
3S, या {{Chem|3CaO·SiO|2}गोरे C
2S, या 2CaO·SiO
2 - ट्राईकैल्शियम एलुमिनेट, C
3A, या 3CaO·Al
2O
3
संदर्भ
अग्रिम पठन
- Taylor, Harry F. W. (1997). Cement Chemistry. Thomas Telford. ISBN 978-0-7277-2592-9.
- Peter Hewlett; Martin Liska (2019). Lea's Chemistry of Cement and Concrete. Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-100795-2.
