KERÁMIATAN I. MISKOLCI EGYETEM. Mőszaki Anyagtudományi Kar Kerámia-és Szilikátmérnöki Tanszék. gyakorlati segédlet

Hasonló dokumentumok
Mőszaki Anyagtudományi Kar Kerámia-és Szilikátmérnöki Tanszék. gyakorlati segédlet

KERÁMIATAN I. MISKOLCI EGYETEM. Mőszaki Anyagtudományi Kar Kerámia-és Szilikátmérnöki Tanszék. gyakorlati segédlet

FINOMKERÁMIA IPARI TECHNOLÓGÁK

ÜVEGIPARI TECHNOLÓGIÁK

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Általános Kémia Gyakorlat II. zárthelyi október 10. A1

SZILIKÁTTECHNOLÓGIÁK ALAPJAI

Karbonát és szilikát fázisok átalakulása a kerámia kiégetés során (Esettanulmány Cultrone et al alapján)

A feladatok megoldásához csak a kiadott periódusos rendszer és számológép használható!

KERÁMIA ÉS KOMPOZIT TECHNOLÓGIÁK I.

Kémiai technológia laboratóriumi gyakorlatok M É R É S I J E G Y Z Ő K Ö N Y V. című gyakorlathoz

MŐSZAKI KÉMIA. Anyagmérnök MSc képzés. Tantárgyi Kommunikációs Dosszié MISKOLCI EGYETEM MŐSZAKI ANYAGTUDOMÁNYI KAR KÉMIAI INTÉZET

Karbonát és szilikát fázisok átalakulása a kerámia kiégetése során (Esettanulmány Cultrone et al alapján)

NAGYSZILÁRDSÁGÚ ÖNTVÉNYEK

Labor elızetes feladatok

Biomassza tüzelés kommunikációs dosszié BIOMASSZA TÜZELÉS ANYAGMÉRNÖK MESTERKÉPZÉS TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

VÍZKÉMIA TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Betontervezés Tervezés a Palotás-Bolomey módszer használatával

1. feladat Összesen: 15 pont. 2. feladat Összesen: 10 pont

Röntgen-pordiffrakció (XRD) Kő-, kerámia- és fémek archeometriája Kürthy Dóra

ROMAVERSITAS 2017/2018. tanév. Kémia. Számítási feladatok (oldatok összetétele) 4. alkalom. Összeállította: Balázs Katalin kémia vezetőtanár

ALKALMAZOTT KÉMIA ÉS TRANSZPORTFOLYAMATOK

VESZÉLYES ANYAGOK ANYAGMÉRNÖK ALAPSZAK LEVELEZŐ

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

KERÁMIATAN TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ MISKOLCI EGYETEM MŐSZAKI ANYAGTUDOMÁNYI KAR KERÁMIA- ÉS SZILIKÁTMÉRNÖKI TANSZÉK

Tűzálló anyagok kommunikációs dosszié TŰZÁLLÓ ANYAGOK ANYAGMÉRNÖK ALAPKÉPZÉS HŐENERGIA-GAZDÁLKODÁSI SZAKIRÁNY TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

8. osztály 2 Hevesy verseny, megyei forduló, 2004.

A tételsor a 21/2007. (V.21.) SZMM rendeletben foglalt szakképesítés szakmai és vizsgakövetelménye alapján készült.

Világítástechnikai üveghulladék tégla- és cserépipari felhasználhatóságának lehetőségei 1. rész

Kvalitatív fázisanalízis

KROMATOGRÁFIÁS VIZSGÁLATI MÓDSZEREK

ACÉLMETALLURGIA ALAPJAI. Anyagmérnök BSc-képzés. Nappali tagozat FÉMELŐÁLLÍTÁSI ÉS ÖNTÉSZETI SZAKIRÁNY TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ. Miskolc, 2014.

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. Általános és szervetlen kémia 9. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy

zeléstechnikában elfoglalt szerepe

A szennyvíztisztítás üzemeltetési költségeinek csökkentése - oxigén beviteli hatékonyság értékelésének módszere

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Értékes jegyek fogalma és használata. Forrás: Dr. Bajnóczy Gábor, BME, Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

ÜSTMETALLURGIA. Nappali tagozat FÉMELŐÁLLÍTÁSI ÉS ÖNTÉSZETI SZAKIRÁNY TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Hevesy György Kémiaverseny. 8. osztály. megyei döntő 2003.

XVI. A SZÉNCSOPORT ELEMEI ÉS VEGYÜLETEIK

VII. A KÉMIAI REAKCIÓK JELLEMZŐI ÉS CSOPORTOSÍTÁSUK

Általános és szervetlen kémia 1. hét

Vasötvözetek hőkezelése

V átlag = (V 1 + V 2 +V 3 )/3. A szórás V = ((V átlag -V 1 ) 2 + ((V átlag -V 2 ) 2 ((V átlag -V 3 ) 2 ) 0,5 / 3

KÖRNYEZETSZENNYEZÉS VIZSGÁLÓ MÓDSZEREK

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

Tüzeléstan előadás Dr. Palotás Árpád Bence

1. A VÍZ SZÉNSAV-TARTALMA. A víz szénsav-tartalma és annak eltávolítása

BIZALMAS MŐSZAKI JELENTÉS 46303

Felületmódosító eljárások

SZERVETLEN KÉMIAI TECHNOLÓGIA

I. ANALITIKAI ADATOK MEGADÁSA, KONVERZIÓK

Allotróp módosulatok

Mikrobiális folyamatok energetikai hasznosítása a depóniagáz formájában

Vízóra minıségellenırzés H4

VASI GÉNIUSZ TERMÉSZETTUDOMÁNY A KATEGÓRIA (általános iskolák 5-8. évfolyam) Komplex természettudományos probléma-központú feladatok

Minta feladatsor. Az ion neve. Az ion képlete O 4. Szulfátion O 3. Alumíniumion S 2 CHH 3 COO. Króm(III)ion

2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló KÉMIA. II. KATEGÓRIA Javítási-értékelési útmutató

VIDÉKFEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUM. Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola

Fémötvözetek hőkezelése ANYAGMÉRNÖKI ALAPKÉPZÉS (BSc) Hőkezelési szakirány

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

Hőkezelő technológia tervezése

A FŐVÁROSI HULLADÉKHASZNOSÍTÓ MŰ KAZÁNJÁBAN KELETKEZETT SZILÁRD ANYAGOK KÖRNYEZET- GEOKÉMIAI VIZSGÁLATA

Energia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia

SIKLÓCSAPÁGY KISFELADAT

8. osztály 2 Hevesy verseny, országos döntı, 2009

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. A mérési jegyzőkönyvet javító oktató tölti ki! Kondenzációs melegvízkazám Tanév/félév Tantárgy Képzés

AZ ALUMINUM KORRÓZIÓJÁNAK VIZSGÁLATA LÚGOS KÖZEGBEN

A tudós neve: Mit tudsz róla:

2.6. A fogaskerekek tőrésezése, illesztése. Fogaskerék szerkezetek. Hajtómővek.

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1995 JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

BI/1 feladat megoldása Meghatározzuk a hőátbocsátási tényezőt 3 különböző szigetelés vastagság (0, 3 és 6 cm) mellett.

Az anyagi rendszerek csoportosítása

FÉMÖTVÖZETEK HŐKEZELÉSE

Gázégő üzemének ellenőrzése füstgázösszetétel alapján

KÖRNYEZETVÉDELMI- VÍZGAZDÁLKODÁSI ALAPISMERETEK

A SZERB KÖZTÁRSASÁG OKTATÁSI ÉS TUDOMÁNYÜGYI MINISZTÉRIUMA SZERB KÉMIKUSOK EGYESÜLETE. KÖZTÁRSASÁGI KÉMIAVERSENY (Varvarin, május 12.

MÉRÉSI JEGYZİKÖNYV. A mérési jegyzıkönyvet javító oktató tölti ki! Mechatronikai mérnök Msc tananyagfejlesztés TÁMOP

BIOMASSZA TÜZELÉS. ANYAGMÉRNÖK ALAPKÉPZÉS HŐENERGIA ÉS SZILIKÁTTECHNOLÓGIASZAKIRÁNY KÖZELEZŐ TANTÁRGYA (nappali munkarendben)

Mathcad Június 25. Ott István. S&T UNITIS Magyarország Kft.

FÉMÖTVÖZETEK HŐKEZELÉSE

Elgázosító CHP rendszer. Combined Heat & Power

Élettartam Kutató Laboratórium

KÉPLÉKENY HIDEGALAKÍTÁS

Tevékenység: Követelmények:

Energiagazdálkodás II. kommunikációs dosszié ENERGIAGAZDÁLKODÁS ANYAGMÉRNÖK ALAPKÉPZÉS HŐENERGIA MODUL TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

METALLOGRÁFIA. ANYAGMÉRNÖK BSc KÉPZÉS. (nappali munkarendben) TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ MISKOLCI EGYETEM MŰSZAKI ANYAGTUDOMÁNYI KAR

A talajok fizikai tulajdonságai II. Vízgazdálkodási jellemzık Hı- és levegıgazdálkodás

CAD-CAM-CAE Példatár

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont. 3. feladat Összesen: 7 pont. 4. feladat Összesen: 14 pont

Összesen: 20 pont. 1,120 mol gázelegy anyagmennyisége: 0,560 mol H 2 és 0,560 mol Cl 2 tömege: 1,120 g 39,76 g (2)

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK 2003.

KÖRNYEZETVÉDELEM MÉRÉSTECHNIKÁJA KÖRNYEZETMÉRNÖK hagyományos képzés

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011. tanév Kémia II. kategória 2. forduló Megoldások

Cukrász Cukrász. Kedves Vizsgázó!

ANYAGSZERKEZETTAN II.

Felvonószerelı képzés aktuális kérdései. Kamarás Péter 2012.június 7.

1. Koncentrációszámítás, oldatkészítés

Korszerű műszaki kerámiák 1. Bevezetés

Átírás:

MISKOLCI EGYETEM Mőszaki Anyagtudományi Kar Kerámia-és Szilikátmérnöki Tanszék KERÁMIATAN I. gyakorlati segédlet : Égetési veszteség meghatározása Összeállította: Dr. Simon Andrea Géber Róbert

1. A gyakorlat célja A gyakorlat során a hallgatók négy lépésre bontva megismerik a finomkerámia-ipari termékek gyártástechnológiai folyamatát, ehhez kapcsolódó számítási feladatokat végeznek el. A harmadik gyakorlaton a szárítás és égetés során lejátszódó folyamatokat, illetve az ezzel kapcsolatos számításokat, az égetési veszteség meghatározását ismerhetik meg. A laborgyakorlat helye: a Portechnológiai Laboratóriumának oktatóterme. A gyakorlathoz szükséges: számológép (nem telefon), periódusos rendszer, saját jegyzet. 2. Ajánlás A gyakorlat másodéves Anyagmérnök BSc képzésben résztvevı nappali hallgatók tantervében szerepel a Kerámiatan I. címő tantárgy keretein belül. A gyakorlat elvégzéséhez általános kémiai és matematikai ismeretek, továbbá a szilikátipari alapanyagok összetételének ismerete szükséges. 3. Elméleti alapok A porcelánmasszát a megfelelı nedvességtartalom beállítását követıen formázzák, ez történhet korongolással vagy öntéssel. Mindkét esetben a terméket egy ún. zsengélı égetéssel, 950-1000 C o -on hıkezelik, ezzel elıkészítve a következı technológiai lépésre, a mázazásra. A szárítás során az ún. átviteli folyamatok játsszák a döntı szerepet, melyek az anyag részecskéinek mozgásával valósulnak meg. A legfontosabb átviteli folyamatok: - energiaátvitel (szárítóközegbıl a szárítandó anyagba), - tömegátvitel (a nedvesség az anyag belsejébıl a felületre áramlik - diffúzió), - tömegátvitel (nedvesség elpárolgása a felületrıl). Az égetés során elsıként az alapanyagok formázásához használt víz távozik el. A kezdeti szakaszban az abszorbeált víz kipárolgása jelentıs tömegvesztést okoz. A következı jelentısebb tömegvesztést kaolin kristályvizének távozása okozza (480 C körül). A kaolin átalakul metakaolinná. Ezt követi a dolomit disszociációja: CaCO 3 CaO + CO 2 (1) MgCO 3 MgO + CO 2 (2) Ez a folyamat jellemzıen 830 950 C között megy végbe. Ezután az anyagokban már nem történik tömegváltozás. 1

A hımérséklet növelésével kezdetben a termék térfogata is növekszik. Az elsı térfogat csökkenéssel járó folyamat az abszorbeált víz távozása. 575 C-on végbemegy az α β kvarc átalakulás is, ami térfogatnövekedéssel jár. 900 C fölött megkezdıdik a szinterelıdés. Az érintkezı szemcsék között végbemenı diffúziós és rekrisztallizációs folyamatok eredményeként, a nyakképzıdés révén a szemcsék érintkezési felülete megnı, a pórusszemcse határfelületek helyén szemcsehatárok képzıdnek Az égetés során tömegváltozással járó folyamatokat számos módszerrel kimutathatjuk, ezek közül legelterjedtebb a termogravimetria (TG). A derivatográf a minta hımérsékletét, súlyváltozását, ennek deriváltját és az entalpia változását méri egyidejőleg. 4. Az égetési veszteség meghatározása számítással Készítsünk 100 kg égetett terméket, az 1. Táblázatban megadott alapanyagok felhasználásával. Határozzuk meg a termék égetési veszteségét. 1. Táblázat. A számításhoz használt alapanyagok jellemzıi Alapanyag Tömegszázalék, Nedvességtartalom, Moláris tömeg, neve képlete m/m% m/m% g/mol Földpát K 2O Al 2O 3 6 SiO 2 8 4 556,7 Kaolin Al 2O 3 2 SiO 2 2 H 2O 58 20 258,1 Kvarc SiO 2 7 1 60,1 Dolomit CaCO 3 MgCO 3 27 2 184,4 Elsı lépésként az alapanyagok nedvességtartalmából adódó veszteséget határozzuk meg a segítségével. 2. Táblázat. Az alapanyagok nedvességtartalmából adódó vesztesége Szükséges mennyiség, kg Nedvesség, kg Szárazanyag, kg Földpát 100 0,08 = 8 8 0,04=0,32 8 0,32 =7,68 Kaolin 58 11,6 46,4 Kvarc 7 0,07 6,93 Dolomit 27 0,54 26,46

Következı lépésben kiszámítjuk a kaolin kristályvízének távozásából, illetve a dolomit termikus bomlásából adódó veszteségeket. kristályvíz 1 mol kaolinban 2 mol H 2O van 258,2 kg 36 kg 46,4 kg x x=46,4 36/258,2 = 6,47 kg Tehát 6,47 kg kristályvíz távozik a kaolinból. CO 2 1 mol dolomitban 2 mol CO 2 van 1 184,4 kg 88 kg 26,46 kg x x=26,46 88/184,4 = 12,63 kg Tehát 12,63 kg CO 2 távozik a dolomit termikus disszociációja révén. Ezek alapján számítsuk ki az alapanyagok égetés utáni tömegét. 3. Táblázat. Az alapanyagok égetés utáni tömege korrekció nélkül Kiinduló mennyiség, kg Veszteség, kg Földpát 8 0,32 8 0,32 =7,68 Kaolin 58 11,6+6,47=18,07 39,93 Kvarc 7 0,07 6,93 Dolomit 27 0,54+12,63=13,17 13,83 Összesen 100 31,63 68,37 A 3. Táblázatból látható, hogy az alapanyagok égetés utáni tömegei a veszteségek miatt nem érik el a 100 kg-ot, így a tömegeket a számított veszteségek alapján korrigálnunk kell. Kezdjük a számítást a kaolinnal. Kaolin Kiindulási tömeg, kg 58 39,93 x 58 x=58 2 /39,93 = 84,25 kg Vagyis 84,25 kg kaolint kell felhasználni, hogy tömege az égetés után 58 kg legyen. 1 lásd (1) - (2) egyenlet

A számítást természetesen elvégezzük a többi alapanyagra is. Dolomit Kiindulási tömeg, kg 27 13,83 x 27 x=27 2 /13,83 = 52,71 kg Vagyis 52,71 kg dolomitot kell felhasználni, hogy tömege az égetés után 27 kg legyen. Kvarc Kiindulási tömeg, kg 7 6,93 x 7 x=7 2 /6,93 = 7,07 kg Vagyis 7,07 kg kvarcot kell felhasználni, hogy tömege az égetés után 7 kg legyen. Földpát Kiindulási tömeg, kg 8 7,68 x 8 x=8 2 /7,68 = 8,33 kg Vagyis 8,33 kg földpátot kell felhasználni, hogy tömege az égetés után 8,33 kg legyen. A massza elıállításához szükséges mennyiségeket a 4. Táblázatban foglaltuk össze. 4. Táblázat. Az alapanyagok mennyisége Kiinduló mennyiség, kg Földpát 8,33 Kaolin 84,25 Kvarc 7,07 Dolomit 52,71 Összesen 152,36 Mivel tudjuk, hogy az égetett termék tömege 100 kg lesz, így meghatározhatjuk a gyártás során adódó égetési veszteséget: Égetési veszteség(%)= (152,36-100)/152,36 100= 34,4%

5. Jegyzıkönyv A kiadott adatok alapján határozza meg a porcelánmassza összetételét. A jegyzıkönyvben rögzítse a felhasznált adatokat (alapanyagok, összetétel), a számítás menetét és az eredményeket. Beadási határidı: a gyakorlat elvégzését követıen egy héten belül. Irodalomjegyzék [1] http://www.hollohazi.hu [2] Szilikátipari kézikönyv, fıszerk. Dr. Tamás Ferenc, Mőszaki Könyvkiadó, Bp., 1982 [3] Dr. Földvári Mária: A földtani kutatásban alkalmazott termoanalitikai módszerek, módszertani közlemények [4] Michael E. Brown: Introduction to thermal analysis, tecniques and applications; Kluwer Academic Publishers; 2004 [5] Somodi Zsuzsa, Pálffy András, Dr. Kámory Lajos: Finomkerámiaipari technológia, Budapest, 1984 1

1