Studium dekarbonatace a strukturních vlastností vznikajícího oxidu vápenatého

Bc. Markéta Jarošková

Bachelor's thesis

Decarbonation processes and structure properties of resulting free lime

Abstract:

Tato práce se zabývá chováním vápence při výpalu v souvislosti s jeho petrografickou charakteristikou. Bylo také zjištěno složení nerozpustných zbytků. Při zahřívání vápence nad bod jeho tepelného rozkladu dochází k dekarbonataci za vzniku oxidu vápenatého a uvolnění oxidu uhličitého. Ke studiu průběhu tohoto procesu byla použita simultánní termická analýza (diferenční skenovací kalorimetrie a termogravimetrie) a vysokoteplotní prášková rtg-difraktometrie. Analyzovány byly dva vzorky petrograficky odlišných, průmyslově těžených vápenců. Bylo zjištěno, že i přes jejich rozdílnou petrografickou charakteristiku proběhl proces dekarbonatace a následného zvyšování krystalinity volného vápna velmi podobně s výjimkou termické analýzy provedené při izotermní výdrži, kde vzorky vykazovaly signifikantní rozdíl. Na základě dat z vysokoteplotní difrakce bylo dále provedeno studium termální expanze základní buňky oxidu vápenatého, jejíž průběh byl v souladu s literárními údaji v teplotním rozmezí 666 – 1100 °C zjištěn jako lineární.

Abstract:

This thesis deals with the behaviour of limestone during its firing in connection with its petrographic characteristics. The composition of limestone insoluble portion was also examined. At heating of limestone above decarbonation temperature, calcium oxide, so called free lime, is formed and carbon dioxide is released. This process was examined by the means of simultaneous thermal analysis (differential scanning calorimetry and thermogravimetry) and high-temperature X-ray diffractometry. Two samples of petrographicaly different, industrially mined limestones were analysed. Despite their different petrographic characteristics, the decarbonation process proceeded in a very similar way with the exception of an isothermal experiment. Also the course of calcium oxide crystallites' growth was similar. Further, thermal expansion of calcium oxide unit cell was studied based on high-temperature X-ray diffraction data. Its course was linear in the temperature range 666 – 1100 °C in agreement with published data.

Keywords

vápenec, oxid vápenatý, dekarbonatace, termická analýza, rtg-difrakce, krystalinita, limestone, calcium oxide, decarbonation, thermal analysis, x-ray diffraction, crystallinity

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 1. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 6. 2. 2018
• Supervisor: Mgr. Dalibor Všianský, Ph.D.
• Reader: Ing. Karel Dvořák, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Geology / Geology