Асбест

Цвет: белый, серый, темный, серо-синий (хризотил-асбест желтый, бронзовый).

Практическое значение: важное сырье для изготовления огнестойкой, жарозащитной и кислотозащитной одежды, огнеупорных строительных материалов, теплоизоляционного материала и т.д.

Асбестом называют минералы группы серпентинов или амфиболов волокнистого строения, способные при механическом воздействии разделяться н

а тончайшие волоконца. По химическому составу асбестовые минералы являются водными силикатами магния, железа, кальция и натрия. Содержание воды в асбесте группы серпентина составляет 13-14.5 %, а в группе амфиболов (в зависимости от вида) 1.5 - 3%.

Волокнистое строение наиболее ярко выражено у асбеста серпентиновой группы, куда относится только один вид асбеста - хризотил-асбест, поэтому он больше всего применяется в промышленности.

Хризотил-асбест обладает высокой прочностью на разрыв по оси волокнистости. Наибольшую прочность имеют волокна асбеста, осторожно отделённые от кускового асбеста. В зависимости от эластичности волокна различают три разновидности хризотил-асбеста: нормальную, полуломкую и ломкую. Такое деление условно, так как в действительности не наблюдается резких переходов от одной разновидности к другой.

Важная характеристика асбеста - модуль упругости. Средние значения модуля упругости хризотил-асбеста колеблются от 16104 до 21104 Мпа.

Физические свойства

Асбест — высокотермостойкий материал, обладающий жаро- и огнестойкостью. Его основные термические характеристики следующие:

- удаление свободно-сорбированной (гигроскопической) влаги 100–120 oС;

- удаление структурно-связанной (кристаллизационной воды) при

350–450оС;

- разрушение структуры кристалла — 600–750оС;

- температура плавления хризотил-асбеста — 1500–1550оС, крокидолита — 1150–1200оС.

Прочность на разрыв - более 3000 МПа

Плотность - 2,4-2,6 г/см3

Температура плавления - 1450-1500 °C

Коэффициент трения - 0,8

Щелочестойкость - 9,1-10,3 pH

Удельная поверхность - 20 м2/г

прочность на разрыв более 3000 Мпа;

плотность от 2.4 до 2.6 г/см3;

температура плавления от 1450 до 1500° С;

коэффициент трения 0.8 единиц;

щелочестойкость от 9.1 до 10.3 рН;

удельная поверхность 20 м2г.

Асбест является жаростойким материалом и может эксплуатироваться при температуре 500–550оС, кратковременно — до 700оС. Сорта асбеста с минимальным количеством примесей неэлектропроводны и обладают хорошими электроизолирующими свойствами.

Высокая поверхностная энергия и развитая поверхность придают асбесту хорошие сорбционные свойства к полярным веществам.

Все виды асбеста имеют высокую щелочестойкость, однако в растворах кислот хризотил-асбест теряет свои свойства из-за растворения магниевых окислов. Крокидолит имеет лучшую кислотостойкость.

Совокупность уникальных свойств хризотил-асбеста таких как: способность расщепляться на тончайшие эластичные волокна, обладающие высокой механической прочностью, несгораемость и теплостойкость, высокий коэффициент трения. Низкая проводимость тепла, электрического тока и звука, атмосферостойкость, щелочеустойчивость и стойкость по отношению к морской воде, высокая адсорбирующая активность и способность к образованию устойчивых композиций с различными вяжущими материалами позволяет использовать хризотил-асбест практически во всех областях промышленности. В основном же его используют для производства асбестоцементных материалов для строительства, производства асботехнических изделий для автомобильной, авиационной, тракторной, химической, электрохимической отраслей промышленности, а также для судостроения, машиностроения, в оборонной промышленности и ракетостроении. Количество видов изделий, вырабатываемых из асбеста в чистом виде или в композиции с другими материалами, составляет более трех тысяч наименований. Уникальность асбеста заключается не только в многообразии его применения, но и в полном отсутствии природных аналогов и искусственных заменителей, обладающих такими же качествами. Промышленное использование хризотил-асбеста экономически выгодно ввиду его доступности, дешевизны и долговечности.

Химические свойства

По составу асбест — это природный магниевый гидросиликат, содержащий также окислы других элементов. Существует ряд разновидностей асбеста, но промышленное значение имеют два основных вида, имеющие, в частности, следующий состав (в зависимости от месторождения составы могут быть и несколько другими):

- хризотиловый асбест 3MgO.2SiO2.2H2O ;

- крокидолит 2Na2O.2MgO.(4–6)Fe2O.

(2–4)Fe2O3.(16–17)SiO2.(2–3)H2O.

В составе асбеста также присутствуют примеси — оксиды алюминия, марганца, титана, хрома, никеля, кобальта и другие, их больше в хризотиловом асбесте. Именно они и придают асбесту окраску.

Химический состав хризотил-асбеста

Структура асбеста очень интересна. Так, например, плоскостные молекулы хризотилового асбеста имеют слоистую несимметричную структуру, вследствие чего они сворачиваются в очень тонкую трубочку (своеобразный «рулет»). Диаметр такого «элементарного» игольчатого кристалла у хризотил-асбеста 10–30 нм, у крокидолита — 50–99 нм. Микроструктура асбеста — игольчатые кристаллы и их сростки. Товарный асбест представляет собой комплексы из сотен и тысяч соединенных вместе элементарных игольчатых кристаллов, имеющих поперечник около 0,1–0,5 мкм.

 Скачать реферат