磷石膏晶須製備及改性實驗方案

2022-02-27 07:41:54 字數 1783 閱讀 8247

工業磷石膏水熱合成硫酸鈣晶須及其改性研究實驗方案

1.實驗試劑:

2.實驗裝置及儀器:

3.實驗步驟:

3.1硫酸鈣晶須的製備:

(一)磷石膏預處理:

(1)將一定量的磷石膏原樣過60目篩網;

(2)將經(1)處理後的樣品在50±2℃下烘乾至恒重;

(3)將經(2)處理的樣品加入到350r/min的星型球磨機中球磨1.5h。

(4)將經(3)處理的樣品,用適量的蒸餾水洗滌,磁力攪拌,靜置,過濾,烘乾備用。

(二)小規模(50ml)製備:

(1)將2.00g預處理磷石膏、20--30ml蒸餾水、8--15ml丙三醇加入50ml的聚四氟乙烯反應罐中,用玻璃棒攪拌均勻後蓋上蓋子,放入140(增加一組130)℃的烘箱中,反應2 h。關閉烘箱的電源,使反應罐於烘箱中自然冷卻(5至6小時)至反應罐解蓋。

(2)取出反應罐,將罐中產物攪拌均勻,用玻棒取懸濁液均勻塗飾於載玻片上,自然風乾製成片,於偏光顯微鏡下觀察形貌尺寸並拍照。

(3)反應罐中的物質於5000r/min高速冷凍離心機中洗滌3次,5min/次。產物於100---140℃下乾燥至恒重(約1h)。

(4)將烘乾後的產物a進行形貌測試,計算晶須合成率。

(三)大規模(5l)製備:

(1)將200g預處理磷石膏,2000--3000ml蒸餾水,800--1500ml丙三醇加入到5l的反應釜中,攪拌均勻,調節反應溫度為140℃,反應時間為2h。關閉反應釜電源,自然冷卻約5小時。

(2)開啟反應釜,將產物攪拌均勻,用玻璃棒取懸濁液均勻塗佈於載玻片上,自然風乾製成片,於偏光顯微鏡下觀察形貌尺寸並拍照。

(3)將反應罐中的產物過濾、烘乾,得到產物b。對產物b進行形貌測試,計算晶須合成率。

3.2硫酸鈣晶須的改性:

1.改性方法:濕法改性。

2.最佳改性劑選取:

(1)改性劑:硬脂酸鈉、硬脂酸、硬脂酸胺、矽烷偶聯劑kh-550、鈦酸酯偶聯劑jn114。

(2)改性條件:改性劑用量:4%;初始料漿濃度:

13%;改性溫度:50℃;改性時間:20min;超聲振盪功率:

60w;烘乾溫度:100℃;烘乾時間:1h。

(3)工藝流程:

(4)改性劑優劣判斷指標:活化指數(h),sem。

3.晶須改性工藝優化:

(1)單因素試驗:

a改性劑用量:0、1、2、3、4、5%

b初始料漿濃度:7 、9 、11 、13 、15、17%

c改性溫度:20、30、40、50、60、70℃

d超聲振盪功率:40、50、60、70、80、90w

(2)正交試驗:a、b、c、d

工藝流程圖:

(3)改性後的硫酸鈣晶須用於塑料增強,考察抗拉強度、彈性模量、熱畸變溫度等的改變情況(提高30%以上),輔助驗證改性效果。

4.一步法硫酸鈣晶須製備/改性研究:

4.1方法:

改性劑:最佳改性劑

助晶劑:無水乙醇

4.2試驗步驟:

(1)將2.00g預處理磷石膏,10--20ml蒸餾水,5--10ml無水乙醇,加入50ml的聚四氟乙烯反應罐中,用玻璃棒攪拌均勻後蓋上蓋子,放入140℃的烘箱中,反應2 h。關閉烘箱的電源,使反應罐於烘箱中自然冷卻(5至6小時)至反應罐解蓋。

(2)取出反應罐,將罐中產物攪拌均勻,用玻棒取懸濁液均勻塗飾於載玻片上,自然風乾製成片,於偏光顯微鏡下觀察形貌尺寸並拍照。

(3)將反應罐中的產物過濾、烘乾,得到產物c。準確稱取產物b、產物c各1g,進行活化指數實驗,比較二者活化指數的大小,從而驗證一步法硫酸鈣晶須製備/改性實驗是否可行。若可行則進一步研究其最佳工藝條件。

物質的製備及實驗方案的設計與評價

第三講 時間 45分鐘滿分 100分 一 選擇題 本題共7個小題,每題6分,共42分,每個小題只有乙個選項符合題意 1 下列實驗方案合理的是 a 用通入酸性高錳酸鉀溶液的方法除去乙烯中混有的二氧化硫 b 用加入濃溴水的方法分離苯和苯酚的混合物 c 用灼熱的銅絲網除去n2中混有的少量o2 d 用燃燒的...

物質的製備及實驗方案的設計與評價

時間 45分鐘滿分 100分 一 選擇題 本題共7個小題,每題6分,共42分,每個小題只有乙個選項符合題意 1 2013 宜賓模擬 下列實驗方案合理的是 a 用通入酸性高錳酸鉀溶液的方法除去乙烯中混有的二氧化硫 b 用加入濃溴水的方法分離苯和苯酚的混合物 c 用灼熱的銅絲網除去n2中混有的少量o2 ...

11 3物質的製備及實驗方案的設計與評價

一 選擇題 1 用下列實驗裝置完成對應的實驗 部分儀器已省略 能達到實驗目的的是 解析 a中稀釋濃h2so4不能在量筒中進行 b中稱量naoh固體應在乾燥的小燒杯中 稱量 c中冷卻水的流向不對,溫度計水銀球的位置不對。答案 d 2 下列實驗資料記錄和實驗方法正確的是 a 用天平稱取4.0 g nao...