4. Results and discussion
4.1. Experimental data
In order to define the kinetics of the free moisture evaporation,
the dehydration of the gypsum board chemically bound water and
the crystal mesh reorganization reaction, DSC measurements (up
to 650 ◦C) were performed in a Stare SW 8.10, Mettler Toledo apparatus,
with an accuracy of
±2%, at different heating rates, in an inert
(nitrogen) atmosphere, with a gas flow of 200 ml min−1, using 40 _l
aluminum crucibles. The effect of the partial vapor pressure was
negligible by using open crucibles (no lid used). Before each measurement,
a blank DSC run was performed with an empty (open)
pan, using the same conditions, and the resulting blank curve was
subtracted from the DSC curve measured by having placed a sample
mass in the same pan. Further baseline corrections were performed by using integral tangential baselines provided from the apparatus
software.
Deionized water samples, with a mass between 9.00 and
11.00 mg, were used in the DSC measurements, at heating rates
5, 10, 15 and 20 K min−1, to determine the evaporation rate of
free moisture. The temperature range of the measurements was
2–150 ◦C. On the other hand, in order to study the kinetics for
the gypsum board chemically bound water dehydration reaction,
as well as for the crystal mesh reorganization reaction, samples
of a commercial gypsum board, with a mass between 13.00 and
14.00 mg, were used for the DSC measurements, performed at heating
rates of 2, 10, 15 and 20 K min−1. The temperature range of the
measurements was 25–600 ◦C. A small piece of size 10 cm
×
10 cm
was cut off from the centre of a commercial gypsum board and
small samples of the material were removed from this piece. The
samples were pestle and the produced powder was used for the
DSC measurements. As reported in the work of Paulik et al. [10],
the importance of water vapor partial pressure depends on the crucible
type, as well as on the sample mass. Thus, when using open
crucibles and sample mass less than 20 mg, the water vapor partial
pressure is negligible, while sealed crucibles or crucibles with
pin hole lids or samples with a mass more than 20 mg, lead to an
increase of water vapor partial pressure and a two-step dehydration
process.
Fig. 1 illustrates the DSC curves for the evaporation of the deionized
water (Fig. 1a) and the dehydration of the chemically bound
water and the crystal mesh reorganization reaction (Fig. 1b) as a
function of sample temperature for different heating rates. As it is
shown, the patterns of the curves, obtained under different heating
rates, are quite similar, except for the usual increase of the peak
temperature, when the heating rate increases. Focusing on Fig. 1b,
there is no indication of the existence of the intermediate dehydration
reaction (production of calcium sulphate hemi-hydrate),
due to the fact that water vapor partial pressure is negligible. Thus,
the dehydration process takes place in one-step, as indicated in Eq.
(2.4). In addition, small exothermic peaks are observed at temperatures
near 380 ◦C, which correspond to the transformation of the
soluble calcium sulphate anhydrite III to insoluble calcium sulphate
anhydrite II (Eq. (2.5)).
The integral of the curves shown in Fig. 1a and b define the
enthalpy of each reaction. Moreover, the samples were weighted
before and after the treatment in order to define the mass loss due to
each process. Table 1 tabulates the enthalpy of the reactions examined
and the mass loss due to the dehydration of the chemically
bound water for different heating rates. In the case of the deionized
water evaporation, the samples were totally evaporated. According
to the data of Table 1, the average value of the enthalpy of the deionized
water evaporation reaction is Lv = 2261.39
±
9.96 kJ kg−1, while
4. ผลและการอภิปราย
4.1 ข้อมูลการทดลอง
เพื่อที่จะกำหนดจลนศาสตร์ของการระเหยความชื้นฟรี,
การคายน้ำของบอร์ดยิปซั่มน้ำผูกพันทางเคมีและ
ปฏิกิริยาการปรับโครงสร้างตาข่ายคริสตัล, วัด DSC (ไม่เกิน
650 ◦C) ได้รับการดำเนินการใน Stare SW 8.10 อุปกรณ์ Mettler Toledo ,
มีความถูกต้องของ
± 2% ในอัตราที่แตกต่างกันความร้อนในเฉื่อย
(ไนโตรเจน) บรรยากาศที่มีการไหลของก๊าซ 200 มล. 1 นาทีโดยใช้ 40 _L
ทดลองอลูมิเนียม ผลกระทบของความดันไอบางส่วนเป็น
สำคัญโดยใช้ทดลองเปิด (ฝาไม่มีใช้) ก่อนที่วัดแต่ละ
ระยะ DSC ว่างเปล่าได้ดำเนินการกับว่างเปล่า (เปิด)
กระทะโดยใช้เงื่อนไขเดียวกันและเส้นโค้งที่เกิดว่างเปล่าถูก
หักออกจากโค้ง DSC วัดโดยมีการวางตัวอย่าง
จำนวนมากในกระทะเดียวกัน แก้ไขพื้นฐานเพิ่มเติมได้ดำเนินการโดยใช้เส้นเขตแดนวงหนึ่งได้มาจากอุปกรณ์
ซอฟแวร์.
Deionized ตัวอย่างน้ำที่มีมวลระหว่าง 9.00 และ
11.00 มิลลิกรัมถูกนำมาใช้ในการตรวจวัด DSC ในอัตราความร้อน
5, 10, 15 และ 20 นาที K-1 เพื่อตรวจสอบอัตราการระเหยของ
ความชื้นฟรี ช่วงอุณหภูมิของการวัดเป็น
2-150 ◦C ในทางกลับกันเพื่อที่จะศึกษาจลนศาสตร์สำหรับ
แผ่นยิปซัมปฏิกิริยาคายน้ำน้ำที่ถูกผูกไว้ทางเคมี
เช่นเดียวกับการเกิดปฏิกิริยาการปรับโครงสร้างตาข่ายคริสตัลตัวอย่าง
ของแผ่นยิปซัมในเชิงพาณิชย์ที่มีมวลระหว่าง 13.00 และ
14.00 มิลลิกรัมถูกนำมาใช้ วัด DSC, ดำเนินการที่ความร้อน
อัตรา 2, 10, 15 และ 20 นาที K-1 ช่วงอุณหภูมิของ
การวัดเป็น 25-600 ◦C ชิ้นเล็ก ๆ ขนาด 10 ซม.
×
10 ซม.
ถูกตัดออกไปจากศูนย์กลางของแผ่นยิปซัมในเชิงพาณิชย์และ
กลุ่มตัวอย่างขนาดเล็กของวัสดุที่ถูกถอดออกจากชิ้นนี้
กลุ่มตัวอย่างเป็นสากและผลิตผงที่ใช้สำหรับ
วัด DSC ตามที่ได้รายงานในการทำงานของ Paulik et al, [10],
ความสำคัญของความดันไอน้ำบางส่วนขึ้นอยู่กับเบ้าหลอม
ชนิดเช่นเดียวกับมวลตัวอย่าง ดังนั้นเมื่อเปิดใช้
ทดลองและตัวอย่างมวลน้อยกว่า 20 มก. ไอน้ำบางส่วน
ดันเป็นเล็กน้อยในขณะที่ถ้วยที่ปิดสนิทหรือภาชนะที่มี
ฝาปิดรูเข็มหรือตัวอย่างที่มีมวลมากกว่า 20 มก. นำไปสู่การ
เพิ่มขึ้นของไอน้ำความดันบางส่วน และการคายน้ำสองขั้นตอน
กระบวนการ.
รูป 1 แสดงให้เห็นถึงเส้นโค้ง DSC สำหรับการระเหยของ deionized
น้ำ (รูป. 1a) และการคายน้ำของผูกพันทางเคมี
ของน้ำและการเกิดปฏิกิริยาการปรับโครงสร้างตาข่ายคริสตัล (รูป. 1 ข) เป็น
ฟังก์ชันของอุณหภูมิตัวอย่างสำหรับอัตราความร้อนที่แตกต่างกัน ตามที่มีการ
แสดงให้เห็นถึงรูปแบบของเส้นโค้งที่ได้รับภายใต้ความร้อนที่แตกต่างกัน
อัตราค่อนข้างจะคล้ายกันยกเว้นสำหรับการเพิ่มขึ้นตามปกติของยอดเขาที่
อุณหภูมิเมื่อเพิ่มอัตราความร้อน มุ่งเน้นไปที่รูป 1 ข
มีข้อบ่งชี้ของการดำรงอยู่ของการคายน้ำกลาง
ปฏิกิริยา (การผลิตของแคลเซียมซัลเฟตครึ่งชุ่มชื้น)
อันเนื่องมาจากความจริงที่ว่าไอน้ำความดันบางส่วนเป็นสำคัญ ดังนั้น
กระบวนการคายน้ำเกิดขึ้นในขั้นตอนที่หนึ่งตามที่ระบุไว้ในสม.
(2.4) นอกจากนี้ยอดคายความร้อนขนาดเล็กที่มีข้อสังเกตที่อุณหภูมิ
ใกล้ 380 ◦Cซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของ
แคลเซียมซัลเฟตที่ละลายน้ำได้แอนไฮไดรต์ III แคลเซียมซัลเฟตที่ไม่ละลายน้ำ
แอนไฮไดรต์ II (สม. (2.5)).
หนึ่งของเส้นโค้งที่แสดงในรูป 1a และขกำหนด
เอนทัลปีของการเกิดปฏิกิริยาแต่ละ นอกจากนี้ยังมีตัวอย่างที่ได้ถ่วงน้ำหนัก
ก่อนและหลังการรักษาเพื่อกำหนดการสูญเสียมวลเนื่องจาก
แต่ละขั้นตอน ตารางที่ 1 tabulates เอนทัลปีของปฏิกิริยาการตรวจสอบ
และการสูญเสียมวลเนื่องจากการคายน้ำของทางเคมี
ของน้ำที่ถูกผูกไว้ในราคาที่แตกต่างกันความร้อน ในกรณีที่ปราศจากไอออน
ระเหยของน้ำตัวอย่างถูกระเหยทั้งหมด ตาม
ข้อมูลของตารางที่ 1 ค่าเฉลี่ยของเอนทัลปีของปราศจากไอออน
ปฏิกิริยาน้ำระเหยเป็นเลเวล = 2,261.39
±
9.96 กิโลจูล kg-1 ในขณะที่
การแปล กรุณารอสักครู่..

4 . ผลและการอภิปราย
4.1 .
ข้อมูลเพื่อกำหนดจลนพลศาสตร์ของความชื้นระเหยฟรี
dehydration ของยิปซั่มบอร์ดเคมีจำกัดน้ำและ
คริสตัลตาข่ายการตอบสนองการวัด DSC (
( ◦ C ) มีการปฏิบัติใน SW จ้องมอง 8.10 , เมทเลอร์ โทเลโด มีความถูกต้องของเครื่องมือ
± 2% อัตราความร้อนที่แตกต่างกันในเฉื่อย
( ไนโตรเจน ) บรรยากาศ กับอัตราการไหลของแก๊ส 200 มิลลิลิตรต่อนาที− 1 ใช้ 40 _l
เบ้าหลอมอลูมิเนียม . ผลกระทบของแรงดันไอน้ำบางส่วน
กระจอกโดยใช้เบ้าหลอม ( ไม่มีฝาเปิดใช้ ) ก่อนที่แต่ละวัด : DSC ว่างวิ่งได้ด้วยเปล่า ( เปิด )
กระทะ ใช้เงื่อนไขเดียวกัน และผลว่างโค้งคือ
หักออกจาก DSC โค้งวัด โดยมีการวางตัวอย่าง
มวลในกระทะเดียวกัน การแก้ไขพื้นฐานเพิ่มเติมได้ใช้แนวเส้นหนึ่งไว้จากเครื่อง
คล้ายเนื้อเยื่อประสานซอฟต์แวร์ ตัวอย่างน้ำที่มีมวลระหว่าง 9 และ
11.00 มิลลิกรัม ถูกใช้ในการวัดอัตราความร้อน DSC ,
5 , 10 , 15 และ 20 K − 1 นาที เพื่อหาอัตราการระเหยของความชื้น
ฟรี . อุณหภูมิช่วงของการวัดคือ
2 – 150 ◦ Cบนมืออื่น ๆเพื่อศึกษาจลนพลศาสตร์สำหรับ
ยิบซั่มบอร์ดเคมีจำกัดน้ำ dehydration reaction ,
เช่นเดียวกับผลึกตาข่ายการปฏิกิริยาตัวอย่าง
ของแผ่นยิปซัม เชิงพาณิชย์ ที่มีมวลระหว่าง 13.00 และ
14.00 มิลลิกรัม ใช้สำหรับการวัดการใช้ความร้อน
อัตรา , 2 , 10 , 15 และ 20 K มิน− 1 ช่วงอุณหภูมิ
การวัดอายุ 25 – 600 ◦ C ขนาดเล็กชิ้นขนาด 10 cm × 10
ซม. ถูกตัดออกจากศูนย์กลางของแผ่นยิปซัมและพาณิชย์
ตัวอย่างขนาดเล็กของวัสดุที่ถูกเอาออกจากแผ่นนี้
จำนวนสากและผลิตผงใช้สำหรับ
DSC การวัด รายงานว่า ในการทำงานของ paulik et al . [ 10 ]
ความสำคัญของไอน้ำความดันย่อยขึ้นอยู่กับชนิดเบ้า
,เช่นเดียวกับในตัวอย่างขนาดใหญ่ ดังนั้น เมื่อใช้เบ้าหลอมเปิด
และมวลตัวอย่างน้อยกว่า 20 มิลลิกรัม ไอน้ำบางส่วน
ความดันเล็กน้อยในขณะที่ Crucibles เบ้าหลอมปิดผนึกหรือกับ
พินรูฝาหรือตัวอย่าง ที่มีมวลมากกว่า 20 มิลลิกรัม นำไปสู่
เพิ่มความดันย่อยของไอน้ำและกระบวนการ Dehydration
รูปที่ 1 2 . แสดงให้เห็นถึงการใช้เส้นโค้งสำหรับการระเหยของคล้ายเนื้อเยื่อประสาน
น้ำ ( รูปที่ 1A ) และการคายน้ำของเคมีผูกพัน
น้ำและผลึกตาข่ายการปฏิกิริยา ( รูปที่ 1A ) เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิตัวอย่าง
อัตราความร้อนที่แตกต่างกัน มันเป็น
แสดง รูปแบบของเส้นโค้งที่ได้รับภายใต้อัตราความร้อน
แตกต่างกัน เหมือนกันมาก ยกเว้นการเพิ่มอุณหภูมิปกติของยอด
เมื่ออัตราความร้อนที่เพิ่มขึ้น เน้นรูป 1B
มีข้อบ่งชี้ของการมีอยู่ของปฏิกิริยา dehydration
กลาง ( ผลิตจากแคลเซียมซัลเฟตเฮมิไฮเดรต )
เนื่องจากไอน้ำความดันย่อยเป็นเล็กน้อย ดังนั้น
กระบวนการ dehydration จะเกิดขึ้นในขั้นตอนเดียว ตามที่ระบุในอีคิว
( 2.4 ) นอกจากนี้ ยอดสังเกตเล็กคายความร้อนที่อุณหภูมิ
ใกล้ 380 ◦ Cซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณแคลเซียม ซัลเฟตแอนไฮไดรต์
III จะไม่ละลาย แคลเซียม ซัลเฟตแอนไฮไดรต์ ( อีคิว
2 ( 2.5 ) ) .
หนึ่งของเส้นโค้งที่แสดงในรูปที่ 1A และ B าหนด
เอนทัลปีของแต่ละปฏิกิริยา นอกจากนี้ จำนวนน้ำหนัก
ก่อนและหลังการรักษาเพื่อกำหนดมวลที่สูญเสียเนื่องจาก
แต่ละกระบวนการตารางที่ 1 tabulates เอนของปฏิกิริยาการตรวจสอบ
และมวลการสูญเสียเนื่องจากการขาดน้ำของสารเคมี
ผูกพันน้ำอัตราความร้อนที่แตกต่างกัน ในกรณีของคล้ายเนื้อเยื่อประสาน
น้ำระเหยจำนวนทั้งหมดระเหย ตามการข้อมูลจากตารางที่ 1
, ค่าเฉลี่ยของพลังงานของปฏิกิริยาคล้ายเนื้อเยื่อประสาน
น้ำระเหยเป็น LV = 2261.39
3 ± KJ กก− 1 ในขณะที่
การแปล กรุณารอสักครู่..
