Влияние отрицательных температур на водные связующие

Процессы, происходящие в связующем при его хранении при температуре ниже 0 С.

При воздействии отрицательных температур на водные связующие, обычно температуры на несколько градусов ниже замерзания воды, вода, а точнее коллоидный раствор воды и хлоридов, в водном связующем начнет замерзать. Молекулы воды замерзают от области начала воздействия низких температур (обычно от поверхности) внутрь.

В процессе кристаллизации молекулы воды начинают выталкивать коллоидные частицы из коллоидного раствора (см. Рис 1). Это увеличивает концентрацию коллоидного раствора в еще незамерзшей области и также увеличивает возможность образования в растворе коллоидных агрегатов, что служит предпосылкой для начала желирования.

Агломерирование является необратимым процессом даже при последующем увеличении температуры связующего обратно до комнатной (20 С). Однако, если замерзание связующего замечено на ранней стадии (до образования агрегатов), то частицы коллоидного диоксида кремния могут быть передиспергированы, что поможет избежать агрегирования. Любое агрегирование, происходящее при замерзании, снижает концентрацию свободно диспергированных частиц диоксида кремния, снижая, таким образом, площадь поверхности частиц.

Рисунок 1. Образование кристаллов льда в процессе замерзания

Рисунок 2. Частицы диоксида кремния выталкиваются в процессе замерзания с образованием агломератов.

В то же время по мере замерзания воды происходит скрытое тепловыделение, что влияет на равновесие системы, что затрудняет определение состояния связующего после нахождения при низких температурах в течение 5, 12, 24 часов. Это также зависит от многих факторов, включая начальную температуру связующего до воздействия отрицательных температур, сопровождалось ли воздействия отрицательных температур ветром, полную массу связующего, подвергшегося воздействию.

Реет ЮК рекомендует хранить водные связующие притемператураз выше 2 С. Воздействие отрицательных температур вызывает протекание необратимого процесса агрегирования. Бочки и кубы должны храниться в отапливаемых помещениях. При отсутствии таковых должна быть обеспечена надежная защита от воздействия низких температур, например, при использовании термоодеяла и пр. Температура должна быть такой, чтобы возбдух в емкости сохранял температуру выше 2 С, в протином случае над поверхностью раствора возможно образование сосулек и инея. Если необходимо предотвратить замерзание водного связующего, то нежелательно хранить его в течение блительного периода при высоких температурах. Продолжительное воздействие высоких температур приводит к сокращения срока хранения. Избегайте хранения связующего притемпературах выше 43 С.

Общие признаки того, что связующее подверглось воздействию низких температур

Процесс образования агрегатов и выпадения нерастворимого осадка является необратимым. В случаях, когда водное связующее подверглось воздействию экстермальных температур, наблюдается неравномерное течение с наличием комков и агрегатов, не растворяющихся даже при нормальных температурах. По виду агломераты напоминают песок или льдинки в воде (см. Фотографию ниже).

Влияние воздействия низких температур на свойства связующего

Связующее, находящееся на стадии начала образования агрегатов, можно определить обычными тестами, проводимыми при приемке материала. рН будет пониженным, при продолжительном воздействии низких температур содержание диоксида кремния также будет пониженным в тесте. В тяжелых случаях в емкостях на дне наблюдается осадок выпавшего из раствора диоксида кремния. Связующее с заниженным рН и содержанием диоксида кремния не следует использовать.

Проведение испытаний водного связующего, подвергшегося воздействию низких температур

На упаковках водного связующего имеется индикатор замерзания, установленный изготовителем. Индикатор показывает, если материал подвергался воздействию низких температур. Если индикатор показывает, что материал подвергся воздействию низких температур, свяжитесь с представителем Ремет ЮК перед использованием материала. Хорошей практикой также является ведение дневника температур в помещении, где хранится водное связующее.

Однако, если водное связующее в бочках или кубах, даже несмотря на изменение цвета индикатора материал может и не изменить свои свойства вследствие большого объема. Чтобы убедиться в этом, необходимо провести входной анализ параметров рН, содержание диоксида кремния и вязкость для оценки пригодности связующего для производственного процесса.

Мы также предлагаем, чтобы убедиться в отсутствии агрегатов, образовавшихся при замерзании, не толко взять образец из упаковки, но и отцентрифугировать его. После этого центрифугированный материал может быть использован для определения содержания диоксида кремния в коллоиднос растворе. Низкон содержание показывает, что материал подвергся долгому по времени воздействию низких температур и не пригоден для использования.

Воздействие температур от 1 до 5 С на водное связующее

Свойства связующего не меняются при воздействии температур от 1 до 5 С, если материал не замерзший. (Помните, что индикатор замерзания только показывает факт воздействия на упаковку низких температур и не свидетельствует о том, что материал юыл заморожен или поврежден). Включения/ ионы в коллоидном растворе диоксида кремния снижают температуру замерзания воды. Однако, имеется несколько простых тестов входного контроля, которфые можно провести, чтобы убедиться, что связующее годно к исползованию. Одним из таких тестов является вязкость по Брукфилду, потенциометрическое титрование (определение площади поверхности частиц диоксида кремния) или простое измерение рН и тест на содержание коллоидного диоксида кремния.

Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с представителем Ремет ЮК.

Ссылки
1. In situ cryogenic transmission electron microscopy for characterising the evolution of solidifying water ice in colloidal systems. Tai, K., Liu, Y. and Dillon, S.J. 20, s.l. : Microscopy and Microanalysis, 2014, Vols. pp. 330-337.

Легальная информация
Информация и/или рекомендации, указанные в данной статье, рассматриваются как надежные. Данные предлагаются свободно для использования обученным персоналом по их усмотрению без какой-либо гарантии со стороны Ремет ЮК, прямой или косвенной, при этом не признается никакая ответственность при использовании данной статьи или информации, полученной на ее основе.