Moddalarning kimyoviy texnologiyasi

J C o
  ning 
ortishi  k ristallan ish n i  tezlashtirad i,  v a,  ak sin ch a,  С
p/ C Q
  ning 
k am ayish i  bu  ja ra y o n n i  su saytirad i.  B in o b a rin ,  erim ay d igan  
angidritda b o g ‘ lo vch i!ik  xossalarining  deyarli  butunlay  yo 'q lig in i,
a -   va  (3  - C a S 0
4
  ~   H 20   ga  nisbatan  an ch a  to ‘yingan  eritm alar
hosil  qiladigan  eruvch an   angidrit  ham da  suvsizlantirilgan  yarim  
gidratning  qotish  tezligi  ikki gidratga  nisbatan  yuqori  ekanini  shu 
bilan  izohlash  m um kin.
A .V .V o lje n s k iy n in g   fik ric h a ,  gid rat  b irik m a la rin in g   h o sil 
bo‘ lish  m exanizm i  dastlabki  m oddalarning xossalariga va ular bilan 
suv o'rtasida reaksiya ketadigan sharoitlarga bog‘Iiq.  Bunda bog'lovchi 
m oddalarning,  ayniqsa,  polim ineral  m oddalarning  o ‘ zaro  ta ’ siri 
ikki  yo qlam a  b o 'lish i:  ularning  suv  m uhiti  orqali  erishi  bilan, 
ya’ ni  Le  Shatelye chizm asi b o 'yich a va suvning dastlabki  materialga 
to 'g 'rid an -to 'g 'ri  birikishi bilan,  ya ’ni  M ixaelis ham da A .A .B ay k o v  
chizm asi  b o 'y ich a   yuz  berishi  m um kin.
Suv bilan  o 'zaro   ta ’sirlashuvda b o g'lo vch i  m oddalar  reaksiyaga 
qan chalik  m oyil  b o 'lsa   va  undagi  zarrachalarnin g  tashqi  va  ichki 
yuzalari  q an ch alik  katta  b o 'lsa ,  shuningdek,  b o g 'lo v ch i  m oddali 
qorishm ada suv qanchalik kam  va qorishm a harorati  qancha yuqori

---

b o 'lsa,  suvning  qattiq  faza  bilan  to ‘g ‘ rid an -to ‘g ‘ ri  birikishi  uchun 
im koniyat shuncha qulay bo'ladi.
A .V .V o ljen sk iyn in g  fikricha,  qotish jarayo n in i  tekshirish  faqat 
gidratatsiya  m exanizm ini  aniqlashdangina  iborat  bo'lm asligi  kerak; 
suvning  birikish  jarayo n in in g  o 'z i  em as,  balki  uning  gidratatsiya 
mahsuloti  xususiyati  ta’siri,  hosil  bo'ladigan gidrat  zarrachalarining 
kogezion  xossalariga,  ularning  dispersligi  va  shakllariga  b o g'liq  
b o 'lgan   gidratatsiya  m ahsulotlarining  b o g'lo vch ilik   xususiyati  va 
texn ikaviy  xossalari  katta  aham iyatga  ega.  Y an gi  hosil  b o 'lgan  
hosilalarning  zarrachalari  qan chalik  dispers  b o 'lsa,  olim larnin g 
fikricha,  ularning bog'lovchilik qobiliyati  shu  qadar yuqori  bo'ladi.
S h u n i  ta ’ kidlab  o 'tish   k erakki,  gid ratlam in g   h o sil  b o 'lish  
m e x a n iz m ig a   q a rag an d a ,  q o tgan   tosh  tark ib iy  tu z ilish in in g  
shakllanish jarayo n i  haqidagi  fikrlar bir-biridan  keskin  farq  qiladi.
P .A .R e b in d e r ,  E .E .S e g a lo v a   v a   b o sh q a la r,  s h u n in g d e k , 
A .F .P o la k n in g   fikricha,  ikki  gidrat  kristallga  aylan ishida  tarkibiy 
tuzilm a  hosil  b o 'lish i  ikki  bosqichda  kechadi.  Birin ch i  bosqichda 
kristallovchi  tarkibiy  tuzilm a  sinchlari  shakllanib,  yangi  hosila 
kristallchalari  bilan  kristallarning  ehtim oliy o'sishi  o 'rtasida birikuv 
(kontakt)  yuzaga keladi.  Ikkinchi bosqichda esa yangi  kristallanish 
b iriku vi  v u ju d g a  k elm ayd i,  b alki  m avju d   sin c h la rn in g   atro fi 
q oplan averad i,  y a ’ ni  uni  tashkil  etuvchi  kristallchalarning  o 'sishi 
kuzatiladi.  B u nd a  ham  tizim   m ustahkam ligi  ortadi,  ham   kristal­
larning  m uayyan   yo 'n alish d a  o 'sish i  natijasida  vujudga  keladigan 
ichki  ch o'zu vch i  kuchlanishlar hosil bo'lishi  hisobiga tarkibiy tuzil­
m a  m ustahkam ligi  kam ayishi  m um kin.  Q otishning natijaviy m us­
tahkam ligi  k o 'p  jihatdan  qotayotgan  suspenziyaning suyuq  fazasida 
to 'yin ish   m iqdori  va  kinetikasi bilan  belgilanadi,  bu  esa birlam chi 
bog'lovchi m oddaning em vchanligiga va erishining um um iy tezligiga 
bog'liq.  Kristallarning o'sishi  uchun qanchalik qulay sharoit yaratilsa 
(to'yinish  v a  reaksiya  um um iy tezligi  kam   b o 'lsa),  tarkibiy tuzilm a 
m u stah k am ligin i  pasaytiru vch i  k u ch lan ish lar  shu  q ad ar  k o 'p  
b o 'lad i.  A k sin ch a,  kristallchalarning  yan gi  m o'rtaklari  va  u lar 
o 'rtasid ag i  tutashuvning  hosil  b o 'lish i  uchun  q an ch alik   qu lay 
sharoit vujudga kelsa  (yuqori darajada to'yin ish ,  erishning um um iy 
tezligi  katta b o 'lish i),  kuchlanish  shu  q ad ar pasayadi.  Biroq  qotish 
tarkibiy tuzilm ani  tashkil  etuvchi  kristallchalarning ju da  m aydaligi 
uning  m ustahkam ligini  susaytiradi.  M utaxassislarning  fikricha, 
tuzilm a  m ustahkam ligining  eng  yuqori  b o 'lish ig a  erishish  uchun 
gidratatsiya  ja ra yo n i  optim al  sharoitlarda  o 'tishi  kerak.  B u n d ay

---

sh aro itlar  past  kuchlanishlarda  yetarli  kattalikdagi  yangi  hosila 
kristallch alari  h osil  b o ‘ lishini  ta ’ m in layd i,  ayni  vaqtda  k ristal­
la n ish   tu zilm asin in g   sh ak llan ish i  v a  rivo jlan ish i  ro ‘y   berad i. 
E .S to k lo s   o lib   b o rgan   tad q iq o tlarn in g  k o 'rsa tish ic h a ,  qotish 
tark ib iy  tu zilm alarin in g  h aq iq iy  m ustahkam ligi,  aytilganlardan  
tashqari,  birikuv yerlarid a  uzun  kristallchalarning b o g‘ liqligi  bilan 
h am   b elg ilan ad ik i,  bu  b o g 'liq lik   « sh artli-k o ag u lyatsio n »  deb 
atalad i.  Bu   b o g 'liq lik la r  koagulyatsion  b o g'Iiq lik larga  nisbatan 
a n ch a   m u stahkam   b o 'la d i.  U la r  m aterial  qu rigand a  nam oyon 
b o 'la d i.  B iro q   m aterial  nam langan da  ularn in g  m ustahkam ligi 
k o ag u lyatsiya  kon tak tlarin in g  m ustahkam ligi  darajasiga  qadar 
p asayad i,  navbatdagi  to 'liq   qurishi  n atijasida  m ustahkam lik  yana 
tik lan ish i  m um kin.
Sh u n d ay  qilib,  tarkibiy  tuzilm aning  m ustahkam ligi  to 'yin gan  
eritm alard an   iborat  gid rat  b irik m alarin in g  k ristallan ishi  bilan 
ta ’ m inlanadi.  A .  A .  B ayk ovn in g  fikricha,  yu qorid a  aytilganidek, 
qotayotgan  tizim   m ustahkam ligi  yangi  hosila  zarralarining  qayta 
kristallan ish i  hiso biga  ortadi.  M ay d a  kristallch alarn in g  aynan 
k im y o v iy   v a  m o d ifikatsiya  tarkibiga  ega  b o 'lg a n   yirik  kristal- 
lchalarga nisbatan yuqori  darajada eruvchanligi  qayta kristallanish 
im k o n in i  berad i.  B u   o 'rin d a   tarkibi  bir  xil  b o 'lg a n   kristallar 
yiriklashadi,  vaholanki,  kristallanish  kristallar k im yoviy tarkibining 
yo k i  tarkibiy tuzilishining o'zgarishiga bo g'liq.  Q ayta kristallanish 
te rm o d in a m ik   jih a td a n   m u q arrar  ja ra y o n d ir,  ch u n k i  m ayd a 
kristallchalar  o rtiq ch a  erkin  sirt  energiyasiga  (shunga  m uvofiq 
tarzda  katta  eruvchanlikka)  ega,  kristallar  yiriklasha  borgan  sari 
bu  en ergiya  ham   kam ayadi.  Q ayta  kristallanish  va  kristallarning 
yiriklashuvi  odatda  (jum ladan,  A .A .B a y k o v   taxm in   qilganidek), 
m aterial  m ustahkam ligining  ortishiga  em as,  balki  kam ayishiga 
olib  keladi,  m ayda  kristall  tarkibiy  tuzilm aning  m ustahkam ligi 
esa  yuqori.  Shunga  m uvofiq  holda A .V .V o ljen sk iy yangi  hosilalar 
tuzilm asini  betonning  fizik  va  fizik-m exan ik   xossalariga  ta ’siri 
haqidagi  taxm inini  b ayon   qildi.  Y an gi  hosilalar  dispers  zarracha- 
larning  aham iyati  ham d a  ularning  b o g'lo vch i  qobiliyatini  belgi- 
lo vch i  sirt  energiyasi  potensiali  haqidagi  fikrlar  shu  taxm inning 
asosini  tashkil  etdi.  U rin ish   nuqtalari  soni  k o 'p   bo 'lgan d a  b o g '­
lo v ch ilik   q o b iliyati  V a n -d e r -V a a l’ s  k u ch larin in g  ishqalanishi, 
shuningdek,  kim yo viy  b o g'lam larn in g  rivojlanishi  tufayli  yuzaga 
chiqadi.  Shun d ay qilib,  yangi  hosilalar zarrachalarin ing  m aksim al 
solishtirm a  sirti  tizim iga  erishilganda  eng  yuqori  m ustahkam lik

---

ta ’ m inlanadi.  B iro q   A .V .V o ljen sk iyn in g  fikricha,  yangi  hosilalar 
z a rra c h a la rin in g   b o g io v c h i  q o b iliyatg a  ega  b o ‘ lish iga  faq at 
ularning  dispersligi  em as,  balki  kogeziya  shakli  ham da  ularning 
o ‘ziga  xos  xossalari  ta ’sir  k o ‘ rsatishi  kerak.
G id rat  yangi  hosilalari  zarralarining  yuqori darajada dispersligi, 
a y n iq s a ,  yu q o ri  d isp ers  z a rra c h a la rn in g   su v  sh im is h ig a   — 
adsorbsiyasiga  ancha  m oyilligi  tufayli  ularning  qotgan  tizim larida 
sirg‘ anuvchanlikka,  plastik  deform atsiyasiga  m oyilligini  oshiradi.
U m u m a n ,  A .V .V o lje n sk iy   taxm in ig a  k o ‘ ra,  sem en tlo v ch i 
m oddalarning  hosil  b o 'lish   m exanizm ida  biror  m ustahkam likka 
e rish ish   q u y id a g ic h a   n a m o y o n   b o 'la d i.  B o g 'lo v c h i  m o d d a 
qotishining boshlang'ich  bosqichida gellar xususiyatiga ega b o'lgan  
yuqori  darajada  dispers  holidagi  zarralar tarzida gidrat birikm alari 
hosil b o'lad i.  Bunda tizim   m ustahkam ligi birinchi  navbatda yuqori 
dispers  zarralar  konsentratsiyasining  k o 'p ayish i  hisobiga  ortadi. 
S h u   b ila n   b ir  v a q td a ,  ilg a ri  h o sil  b o 'lg a n   z a rr a c h a la r n in g  
yiriklashuv jarayo n i,  binobarin,  ular solishtirm a yuzasi va  bo g'lash  
qobiliyatining kam ayish jarayon i  ham  sodir bo'ladi.  Qotish vaqtida 
y a n g i  h o s ila la r   z a r r a c h a la r in in g   u m u m iy   y u z a s i  m a ’ lu m  
darajagacha kattalashadi.  K eyinchalik u  barqarorlashish yo k i ekran 
pardasi  vujudga  kelib,  tizim da  dastlabki  tarkibiy  qism lar  m iqdori 
k a m a y is h i,  s h u n in g d e k ,  q u la y   s h a r o itd a   z a r r a c h a la r n in g  
yiriklashish  jarayo n i  davom   etishi  va  b o g'lo v ch i  m od d an in g  suv 
bilan  ta ’sirlashuvi  to'xtashi  natijasida  reaksiya ham   susayib  ketishi 
m um kin.  B u ja ra y o n   tizim ning  m ustahkam ligiga salbiy ta ’sir etadi, 
tizim   m ustahkam ligi  qotishning so'nggi bosqichida,  yangi  hosilalar 
zarrachalarin ing  solishtirm a  yuzasi  singari  eng  yuqori  darajaga 
k o 'ta rila d i.  U n in g   b osh lan ish i  ham   b o g 'lo v ch i  m od d alarn in g 
hosilalari  b ilan ,  ham   qotish  sharoiti  bilan  belgilanadi.
Y an gi  h osilalar  solishtirm a  yuzasining  gips  qotish  ja rayo n ig a 
ta ’ sirini  bir  qan cha  o lim lar  tekshirganlar.  C h u n o n ch i,  Shvitte  va 
K n a u f yangi  hosilalar solishtirma yuzasini B E T  (azot adsorbsiyasini 
o'lch ash)  usulida,  yarim  gidratning suv bilan  ta’sirida o'lchaganlar. 
B u n d a   g ip s  b ila n   su v  o 'r t a s id a g i  o r a liq   r e a k s iy a   m e ta n o l 
n am u nasid a  ishlov  berilib,  belgilangan  vaqtda  to 'xtatilad i.  U lar 
olgan  m a’lu m otlarga k o 'ra,  gips  nam unasi  solishtirm a  yuzasining 
m aksim al  kattaligi  ( 1 2 —27  m
2
/g)  qorilgandan  so 'n g   3 —8  daqiqa 
o 'tgach   qayd qilindi.  T aqriban   10   daqiqadan   keyin  nam unalardan 
birida  qariyb  7 —7 ,5   m 2/g  darajada,  bosh qasida  esa  6— 7  m 2/g 
darajada  solishtirm a  yu za  ko'rsatkichlari  barqaror  holga  keldi.

---

U sh b u   n am u n alard a  b irikkan   gidrat  suvi  m iq do rin i  an iqlash 
b o 'y ic h a   parallel  olib  borilgan  tajribalarda  uning  m iqdori  eng 
yu qori  d arajaga  yetguncha  biror  keskin  sakrashsiz  8— 15   daqiqa 
d avom id a  tekis  k o'p ayib   borganligi  aniqlandi.
A n iq lan ish ich a,  yarim   m olekula  suvli  gips  qotishi jarayo n id a 
h o silala r  kristallari  kattalashadi,  bu  esa  ularning  b o g'lo vch ilik  
qob iliyatiga  salbiy  ta ’sir  ko'rsatad i.  Lekin   q o ‘shim cha  m iqdorda 
yuqori dispers yangi hosilalar vujudga kelishi  hisobiga m ustahkamlik 
dastlab  o ‘ sishda  davom   etadi.  A m m o   m a ’ lum  vaqtda  kristallar 
o 'sish in in g   salb iy  ta ’siri  g id ratatsiya  m ah su lo tin in g  m iq d o riy 
k o'p ayish id an   ustunlik qila boshlaydi,  shunda aloqalarning kam a- 
yish i  h am d a  sirt  energiyasi  poten sialin in g  pasayishi  natijasida 
tizim n ing  m ustahkam ligi  susayadi.
D e m a k ,  bosh qa  b arch a  teng  sharoitlard a  qotgan  gipsnin g 
m ustahkam ligi  yangi  h o silalam in g  dispersligiga  b o g'liq  ekan.