Водна колоїдна суспензія гідроксиду щонайменше одного перехідного елемента для відновлення хрому в цементі та спосіб одержання цементів

1. Водна суспензія гідроксиду щонайменше одного вибраного перехідного елемента та/або олова, окисно-відновний потенціал якого менше, ніж окисно-відновний потенціал пари СrО42/Сr(ОН)3, де водна суспензія має рН в діапазоні від 2 до 11, крім граничних значень, здатна зменшити вміст хрому VI у цементі до значення, якнайбільше рівного 2 ч./млн., яка включає від 0,5 до 80 мас. % cухої речовини гідроксиду щонайменше одного перехідного елемента та/або олова при розрахунку на кількість води, і стабілізована з використанням водорозчинного стабілізатора. 2. Водна суспензія гідроксиду за п. 1, яка відрізняється тим, що містить від 5 до 70 мас. % сухої речовини у вигляді гідроксиду щонайменше одного перехідного елемента та/або олова при розрахунку на кількість води. 3. Водна суспензія гідроксиду за п. 1, яка відрізняється тим, що містить від 10 до 60 мас. % сухої речовини у вигляді гідроксиду щонайменше одного перехідного елемента та/або олова при розрахунку на кількість води. 4. Водна суспензія гідроксиду за п. 1, яка відрізняється тим, що гідроксиди перехідних елементів та/або олова вибирають з групи, яка складається з 2 (19) 1 3 88618 4 нової, веланової камедей, камеді каруби і гуарової одного перехідного елемента та/або олова, окискамеді, целюлози та їхніх похідних. но-відновний потенціал якої менше, ніж окисно15. Водна суспензія гідроксиду за п. 13, яка відрівідновний потенціал пари СrО42-/Сr(ОН)3, з рН в зняється тим, що речовину для регулювання в'яздіапазоні від 2 до 11, крім граничних значень, здакості вибирають із поліетиленів, поліакрилатів та тної зменшити вміст хрому VI у цементі до значенїхніх похідних. ня, якнайбільше рівного 2 ч./млн., і яка стабілізо16. Спосіб одержання цементів, у яких вміст хрому вана з використанням водорозчинного VI якнайбільше дорівнює 2 ч./млн., який відрізнястабілізатора. ється тим, що включає після стадії прожарювання 17. Спосіб одержання цементів за п. 16, який відклінкеру в процесі виробництва цементу стадію різняється тим, що гідроксидом є гідроксид оловведення водної суспензії гідроксиду щонайменше ва. Винахід стосується водної колоїдної суспензії гідроксиду, щонайменше, одного перехідного елемента та/або олова, окисно-відновний потенціал яких менше, ніж окисно-відновний потенціал пари СrО42-Сr(ОН)3 (-0,12В) зі значенням рН в діапазоні від 2 до 11, крім граничних значень, що містить в розчині менше 0,02% розчинних іонів, щонайменше, одного перехідного елемента та/або олова, при цьому суспензія призначена для зменшення вмісту хрому VI у цементі до значення, яке, щонайбільше, дорівнює 2ч/млн. Говорячи більш конкретно, винахід стосується водної суспензії гідроксиду олова з окисновідновним потенціалом, рівним -0,96В, гідроксиду заліза з окисно-відновним потенціалом, рівним 0,56В, гідроксиду марганцю з окисно-відновним потенціалом, рівним -0,4В, використовуваних індивідуально або в суміші із рН в діапазоні від 2 до 11, крім граничних значень, призначеної для зменшення вмісту хрому VI у цементі, до значення, якнайбільше, рівного 2ч/млн, при цьому суспензію стабілізують із використанням стабілізатора. Винахід також стосується використання водних суспензій гідроксиду олова та/або гідроксиду заліза та/або гідроксиду марганцю із рН в діапазоні від 2 до 11, крім граничних значень, призначених для зменшення вмісту хрому VI у цементі, під час процесу виготовлення цементу з одержанням обробленого цементу, рівень вмісту хрому VI в якому характеризується значенням, якнайбільше, рівним 2ч/млн. На закінчення, винахід стосується способу обробки цементів для зменшення вмісту хрому VI у цементі, до значення, якнайбільше, рівного 2ч/млн. Відомо, що цементи містять сполуки хрому, які у випадку перемішування цементів з водою проявляються у вигляді хрому VI, розчиненого у воді. Далі, хром VI, розчинний у воді цементів, може бути джерелом виникнення алергічних реакцій для осіб, які вступають в контакт з продуктами, що містять водорозчинні сполуки шестивалентного хрому. Існують навіть підозри, що хром є канцерогенним для людини. Таким чином, будівельники, шкіра яких, в основному, кисті рук і самі руки, регулярно попадає в контакт із сумішами цементу та води, можуть занедужати контактною екземою внаслідок надмірно підвищеного рівня вмісту хрому VI у цементах. На сучасному рівні техніки існують системи, які призначені для відновлення водорозчинних сполук шестивалентного хрому в цементах. Наприклад, відомо, що додавання сульфату заліза (II) дозволяє відновити розчинений хром, що міститься в суміші цемент-вода. Сульфат заліза (II), наприклад, можна додавати під час одержання сумішей, що містять цемент, або під час виготовлення цементу. Сульфат заліза (II) відновлює Сr6+ до Сr3*, який характеризується низькою розчинністю в сумішах цемент-вода. Таким чином, має місце реакція між іонами Fe2+ і Сr6+ у водному середовищі, тобто, якщо до цементу, що містить сульфат заліза (II), додати воду. Починаючи з 1970-тих років, виробники цементу проводили обробку з використанням сульфату заліза (II), зокрема, під час стадії розмелювання для того, щоб відновити хром VI, що міститься в цементах, і, таким чином, обмежити ризик захворювання екземою будівельників, які регулярно вступають в контакт із сумішами цемент-вода. Однак, така обробка цементів з використанням сульфату заліза (II), що дає змогу знизити вміст хрому VI у підданих обробці цементах, як виявилося, є досить неефективною і спряжена з властивими їй численними недоліками. По суті, для того, щоб домогтися відновлення хрому (VI) до хрому (III) при використанні іонів заліза (II), на практиці виявилося необхідним використання сульфату заліза в порошкоподібній формі. Далі, кисень повітря може перетворювати залізо (II) на залізо (III). Із цієї причини особлива увага, а також особливі умови використання виявляються зовсім необхідними. Були розроблені й інші шляхи відновлення хрому (VI), наприклад, відновлення хрому (VI) при використанні органічних систем, таких як альдегіди, і гетероциклічних сполук, таких як, наприклад, піридин. Але, як виявилося, до використання на практиці дані органічні системи важко пристосувати з економічних причин, зв'язаних, зокрема, з низькою стабільністю даних органічних систем при одержанні цементу або з використовуваними кількостями. Крім того, на сучасному рівні техніки відомо, що відновлення хрому VI можна провести при використанні розчину розчинних іонів Sn2+. Отже, у рівні техніки не існує жодної водної суспензії на основі гідроксиду олова та/або гідроксиду заліза та/або гідроксиду марганцю із рН в діапазоні від 2 до 11, крім граничних значень, здатної відновлювати хром VI, що міститься в цементі, у сукупності задовольняючи нижченаведеним умовам: 5 88618 6 - висока стабільність, навіть у концентрованій На Фіг.1 представлена залежність рівня вмісту суспензії, Сr VI від кількості олова. - в'язкість суспензій, постійна в часі і залишаНа Фіг.2-6 представлений закон гамми. ється на низькому рівні, Іони хрому характеризуються наявністю силь- в'язкість концентрованого розчину, досить ної окисної дії. Таким чином, у присутності окисних низька для того, щоб полегшити його використанречовин хром (VI) відновлюється до хрому (III). ня, Хімічну реакцію окиснення-відновлення, що описує - складання композиції при рН в діапазоні від 2 даний механізм, визначають як перенесення елекдо 11, крім граничних значень, для полегшення тронів від відновленої форми red2 однієї окиснозберігання, транспортування і спрощення умов відновної пари (ox1/red1) до окисленої форми ox1 використання. іншої окисно-відновної пари (ox1/red1). Це може Як це не дивно, але було виявлено, що водна мати місце тільки тоді, коли окисно-відновний посуспензія гідроксиду, щонайменше, одного перехітенціал пари ox1/red1 буде більше окиснодного елемента та/або олова, зокрема, гідроксиду відновного потенціалу пари ox2/red2. олова та/або гідроксиду заліза та/або гідроксиду Якщо згрупувати пари по шкалі окисномарганцю, із рН в діапазоні від 2 до 11, крім гранивідновного потенціалу, то дане перенесення буде чних значень, зменшує вміст хрому VI у цементі, підкорятися закону, називаному законом гамми до значення, якнайбільше, рівного 2ч/млн, і відріз(Фіг.2). няється тим, що вона містить від 0,5 до 80% мас. Таким чином, в рамках винаходу необхідно сухої речовини у вигляді гідроксиду, щонайменше, зробити вибір окисно-відновних пар, задіяних у одного перехідного елемента та/або олова, зокрецьому випадку відновлення хрому VI в цементі. ма, гідроксиду олова та/або гідроксиду заліза Для того, щоб цього домогтися, представляється та/або гідроксиду марганцю, у розрахунку на кільнеобхідним визначити, в якій іонній формі хром кість води, при цьому гідроксид використовують буде присутній у проміжному середовищі цементу, індивідуально або в суміші, і тим, що її стабілізудля того, щоб мати можливість вибору пар, здатють із використанням водорозчинного стабілізатоних відновлювати хром у проміжному середовищі ра. цементу. Отже, даний винахід своєю метою також має і Дане проміжне середовище цементу має сивикористання даних водних суспензій гідроксиду льно лужне значення рН, що перевищує 11, і в олова та/або гідроксиду заліза та/або гідроксиду такому середовищі хром VI є присутнім у формі марганцю із рН в діапазоні від 2 до 11, крім граниСr42-. чних значень, призначених для зменшення вмісту Отже, задіяною окисно-відновною парою, похрому VI у цементі, для того, щоб одержати цемевидимому, є СrО42-/Сr(ОН)3, а рівняння відновленнти, рівень вмісту хрому VI у яких, якнайбільше, ня, зв'язане з даною парою, є таким: дорівнює 2ч/млн, називані далі обробленими цеСrО42-+ 4Н2О+Зе-+Сr(ОН)3+5ОН- (Рівняння 1) ментами. Проконтрольований окисно-відновний потенДаний винахід також стосується способу обціал для пари СrО42-/Сr(ОН)3 становить -0,12В, і робки цементів для зменшення вмісту хрому VI у окисно-відновна реакція з іншою парою окисцементі до значення, якнайбільше, рівного 2ч/млн, ник/відновник може мати місце тільки тоді, коли який відрізняється тим, що в способі виготовлення дана інша пара окисник/відновник буде демонцементу після стадії прожарювання клінкера ввострувати окисно-відновний потенціал, менший ніж дять водну суспензію гідроксиду олова та/або гід-0,12В. роксиду заліза та/або гідроксиду марганцю із рН в Відповідно до винаходу у випадку вибраного діапазоні від 2 до 11, крім граничних значень, при гідроксиду олова пара Sn(OH)62-/Sn(OH)42- має цьому суспензію, як вона визначена раніше, ввовиміряний окисно-відновний потенціал, рівний дять відповідно до винаходу, з метою виготовлен0,96В, менший відповідної величини для пари ня цементів, рівень вмісту хрому VI у яких, якнайСrО42-/Сr(ОН)3, що дорівнює -0,12В. більше, дорівнює 2ч/млн, називаних далі Отже, для вибраної пари окисник/відновник обробленими цементами. дотримуються нижченаведені окисно-відновні рівДаний винахід також стосується і використанняння, і відповідне перенесення електронів відбуня обробленого цементу, одержаного у відповідвається відповідно до вищезгаданого закону гамності зі способом обробки, рівень вмісту хрому VI у ми (Фіг.3). якому, якнайбільше, дорівнює 2ч/млн, для того, СrО42-+4Н2О+Зе-®Сr(ОН)3+ 5ОH- (Рівняння 2) щоб одержати бетонну суміш, що містить обробSn(OH)62-+2е-®Sn(OH)42-+2ОН- (Рівняння 3) лений цемент, воду і звичайно використовувані Під час використання вибраної пари окискомпоненти. ник/відновник у проміжному середовищі цементу На закінчення, винахід стосується бетонних гідроксид Sn(OH)2 вступає в реакцію з гідроксидсумішей, що містять цемент, воду і звичайно викоіонами середовища з утворенням іона Sn(OH)42ристовувані компоненти, які відрізняються тим, що відповідно до рівняння 4. під час перемішування різних компонентів додаSn(OH)2+2ОН-®Sn(OH)42- (Рівняння 4) ють водну суспензію гідроксиду олова із рН в діаІон Sn(OH)42- є відновленою формою пари пазоні від 2 до 11, крім граничних значень, як вона Sn(OH)6/Sn(OH)42-. Дана пара окисник/відновник визначена в рамках винаходу, у кількості, достатмає потенціал, рівний -0,96В. ній для відновлення присутнього розчинного хрому Відповідно до закону гамми для пар СrО42VI до значення його рівня вмісту, якнайбільше, /Сr(ОН)3 і Sn(OH)62-/Sn(OH)42- (Фіг.3), Sn(OH)42- відрівного 2мг Cr(VI) на один кг цементу. 7 88618 8 новлює іон Сr42- до Сr(ОН)3 відповідно до нижчетного олова, які звичайно використовуються і легнаведеної окисно-відновної реакції (рівняння 5). ко дисоціюють у водних середовищах. У такий саме спосіб можна одержати суспен2СrО42-+8Н2О+3Sn(OH)42-®2Сr(ОН)3+ 4OНзію гідроксиду заліза із рН в діапазоні від 2 до 11, +3Sn(OH)62- (Рівняння 5) крім граничних значень, зі сполуки двовалентного Як продемонстровано на Фіг.3, на противагу заліза та гідроксиду натрію. закону гамми для пари СrО42-/Сr(ОН)3 (-0,12В), Поміж сполук двовалентного заліза для привикористання пари Sn4+/Sn2+, що демонструє окискладу можна згадати хлориди заліза, сульфати но-відновний потенціал, рівний +0,15В, очевидно, заліза та інші сполуки двовалентного заліза, що нездатне забезпечити її застосування як відновнизвичайно використовуються і легко дисоціюють у ка хрому VI у проміжному середовищі цементу: водних середовищах. насправді, дана пара має окисно-відновний потенНа закінчення, суспензію гідроксиду марганцю ціал, більший, ніж у пари СrО42-/Сr(ОН)3, за шкаіз рН в діапазоні від 2 до 11, крім граничних зналою окисно-відновних потенціалів, і, отже, окисночень, можна одержати зі сполуки двовалентного відновна реакція між Sn2+ і СrО42--частинками, примарганцю і гідроксиду натрію. Поміж сполук двосутніми у згаданому проміжному середовищі цевалентного марганцю для прикладу можна згадати менту, не може мати місця, як це продемонстрохлориди марганцю, сульфати марганцю та інші вано на наведеній нижче Фіг.4. сполуки марганцю, що звичайно використовуються Відповідно до винаходу, у випадку вибору гіді легко дисоціюють у водних середовищах. роксиду заліза пара Fe(OH)3/Fe(OH)2 буде мати Одержана в такий спосіб водна суспензія гідвимірюваний окисно-відновний потенціал, рівний роксиду олова та/або гідроксиду заліза та/або гід0,56В, менший, ніж у пари СrО42-/Сr(ОН)3, що доріроксиду марганцю із рН в діапазоні від 2 до 11, внює -0,12В. крім граничних значень, має вигляд колоїдної суОтже, окисно-відновні рівняння будуть такими, спензії, що має тенденцію до осадження. От чому і відповідне перенесення електронів відбувається завдяки використанню водорозчинного стабілізавідповідно до нижченаведеного закону гамми (фітора здійснюють гомогенізацію в результаті стабігура 5). лізації водної колоїдної суспензії гідроксиду олова СrO42-+4Н2О+Зе-®Сr(ОН)3+5OН- (Рівняння 6) та/або гідроксиду заліза та/або гідроксиду марганFe(OH)3+e-®Fe(OH)2+OH- (Рівняння 7) цю із рН в діапазоні від 2 до 11, крім граничних Під час використання вибраної пари окисзначень. Даний стабілізатор згаданої суспензії, ник/відновник у проміжному середовищі цементу виявляється, є необхідним для одержання водної пара Fe(OH)3/Fe(OH)2 відновлює іон СrО42- до суспензії гідроксиду олова та/або гідроксиду заліза Сr(ОН)3 відповідно до окисно-відновної реакції, та/або гідроксиду марганцю із рН в діапазоні від 2 описаної далі (рівняння 8). до 11, крім граничних значень, призначеної для СrO42-+ 4Н2О+3Fe(OH)2®Сr(ОН)3+2ОНвідновлення хрому VI, що міститься в цементі, до +3Fe(OH)3 (Рівняння 8) значення рівня його вмісту, якнайбільше, рівного Відповідно до винаходу, у випадку вибору гід2ч/млн, що містить від 0,5 до 80% мас. сухої речороксиду марганцю пара Мn(ОН)3/Мn(ОН)2 буде вини у вигляді гідроксиду олова та/або гідроксиду мати вимірюваний окисно-відновний потенціал, заліза та/або гідроксиду марганцю при розрахунку рівний -0,40В, менший відповідної величини для 2на кількість води, так що стає можливим викориспари СrО4 /Сr(ОН)3, що дорівнює -0,12В. тання згаданої водної суспензії в промислових Отже, окисно-відновні рівняння будуть такими, масштабах. як наведено нижче, і відповідне перенесення елеВодна суспензія гідроксиду олова та/або гідроктронів відбувається відповідно до закону гамми ксиду заліза та/або гідроксиду марганцю, відповід(Фіг.6). но до винаходу, краще, може містити від 5 до 70% СrО42-+4Н2О+3е-®Сr(ОН)3+5ОН- (Рівняння 9) мас. сухої речовини у вигляді гідроксиду олова Мn(ОН)3+e-®Мn(ОН)2+ОН- (Рівняння 10) та/або гідроксиду заліза та/або гідроксиду марганПід час використання вибраної пари відновцю при розрахунку на кількість води, ще краще, від ник/окисник у проміжному середовищі цементу 10 до 60% мас. сухої речовини у вигляді гідроксигідроксид марганцю Мn(ОН)3/Мn(ОН)2 відновлює 2 ду олова та/або гідроксиду заліза та/або гідроксиіон СrO4 до Сr(ОН)3 відповідно до нижченаведеної ду марганцю при розрахунку на кількість води. окисно-відновної реакції (рівняння 11). 2Як вже вказувалося раніше, суспензію відповіСrО4 +4Н2О+3Мn(ОН)2®Сr(ОН)3+2OН дно до винаходу стабілізують з використанням +3Fe(OH)3 (Рівняння 11) водорозчинного стабілізатора. Таким чином, водну суспензію гідроксиду олоПід водорозчинним стабілізатором в даному ва та/або гідроксиду заліза та/або гідроксиду марописі заявники розуміють водорозчинний дисперганцю з рН в діапазоні від 2 до 11, крім граничних гатор, що характеризується молярною масою, мезначень, одержують відповідно до винаходу, відншою 100000г/моль. повідно, зі сполуки двовалентного олова, сполуки Відповідно до винаходу, водорозчинний стабідвовалентного заліза або сполуки двовалентного лізатор, який є диспергатором, краще, вибирають марганцю, в присутності сильної основи. Для того, із числа полінафталінсульфонатів, поліоксіалкілещоб цього домогтися, суспензію гідроксиду олова нфосфонатів, краще, дифосфонатів, і поліоксіалз рН в діапазоні від 2 до 11, крім граничних знакіленполікарбоксилатів, що характеризуються мочень, можна одержати зі сполуки двовалентного лярною масою, меншою 100000г/моль. олова і гідроксиду натрію. Поміж сполук двоваленЯк поліоксіалкіленполікарбоксилати, охарактного олова для прикладу можна згадати хлориди теризовані як диспергатори відповідно до винахоолова, сульфати олова та інші сполуки двовален 9 88618 10 ду, можна згадати, наприклад, співполімери поліСпосіб обробки для цементів, що використокарбоксильного типу, одержані в результаті полівує водні суспензії гідроксиду олова із рН в діапамеризації мономера поліалкіленгліколевого складзоні від 2 до 11, крім граничних значень, відповідно ного моноефіру, що містить від 2 до 300 молекул до винаходу, реалізують під час стадії виготовленоксіалкілену і, щонайменше, одного мономера, ня цементу на цементному заводі. Даний спосіб вибраного з числа ненасичених монокарбонових обробки полягає у введенні після стадії прожарюкислот, таких як акрилова кислота, метакрилова вання клінкера при виготовленні цементу водної кислота, і ненасичених дикарбонових кислот, таких суспензії гідроксиду олова та/або гідроксиду заліза як малеїновий ангідрид. Як приклади можна згадата/або гідроксиду марганцю за винаходом із рН в ти (мет)акрилатні співполімери, які мають поліалдіапазоні від 2 до 11, крім граничних значень, з кіленгліколевий ланцюг, що містить від 2 до 300 метою відновлення хрому VI, що міститься в цемолекул оксіалкілену, малеатні співполімери, які менті, до значення рівня його вмісту, якнайбільше, мають поліалкіленгліколевий ланцюг, що містить рівного 2ч/млн, і, таким чином, одержання цеменвід 2 до 300 молекул оксіалкілену, краще, тів, рівень вмісту хрому VI у яких, якнайбільше, (мет)акрилатні співполімери, які мають поліалкіледорівнює 2ч/млн. нгліколевий ланцюг, що містить від 2 до 300 молеПриклад 1: кул оксіалкілену у вигляді С2-С3. Суспензію гідроксиду олова одержували із Як поліоксіалкіленфосфонати, використовуваджерела олова, яким міг бути хлорид олова або ні як диспергатори відповідно до винаходу, краще, сульфат олова, відповідно до нижченаведеної можна згадати поліоксіетилендифосфонати. схеми синтезу, що включає: На сучасному рівні техніки відоме введення у - визначення кількісних співвідношень між луводні суспензії загусників для того, щоб уможливижним агентом, яким є водний розчин гідроксиду ти регулювання в'язкості суспензій. Таким чином, натрію (NaOH-N), і джерелом олова для того, щоб може виявитися так, що водні суспензії гідроксиду перетворити дане джерело олова на гідроксид олова та/або гідроксиду заліза та/або гідроксиду олова [Sn(OH)2]; марганцю, відповідно до винаходу, можливо, бу- повільне і рівномірне введення джерела олодуть включати загусник, що робить можливим рева у водний розчин гідроксиду натрію для того, гулювання в'язкості. щоб не допустити диспропорціювання олова. В Як загусники можна згадати водорозчинні порезультаті заявники спостерігали: лімери, що характеризуються молярною масою, - появу біло-жовтого осаду Sn(OH)2; більшою 106г/моль. - явище швидкого просвітлення розчину внаЯк приклади загусників можна згадати, наприслідок випадання осаду Sn(OH)2, що свідчить про клад, ксантанову, веланову камеді, камедь каруби те, що водна суспензія згаданої речовини Sn(OH)2 і гуарову камедь, целюлози та їхні похідні або поне може бути стабільною. ліетилени, поліакрилати та їхні похідні, що харакДля того, щоб створити стабільну суспензію гітеризуються молярною масою, більшою 106г/моль. дроксиду олова у водному середовищі його осаТаким чином, водна суспензія гідроксиду олодження, в суспензії гідроксиду олова з концентрава та/або гідроксиду заліза та/або гідроксиду марцією 30% при розрахунку на кількість води ганцю із рН в діапазоні від 2 до 11, крім граничних використовували диспергатор. значень, здатна відновлювати хром VI, що місВикористовуючи три диспергатора, представтиться в цементі, у повній сукупності має нижченалені нижче, провели три експерименти: ведені ознаки: - 1-ий експеримент: диспергатором є полінаф- висока стабільність, навіть у концентрованоталінсульфонат; му розчині, - 2-ий експеримент: диспергатором є поліоксі- в'язкість суспензій, яка є постійною в часі і етилендифосфонат; залишається на низькому рівні, - 3-ій експеримент: диспергатором є полікар- в'язкість концентрованого розчину, досить боксилат поліоксіетилену. низька для того, щоб полегшити його використанВ кожному експерименті концентрація дисперня, і гатора становила 2% мас. при розрахунку на кіль- розфасовка при рН в діапазоні від 2 до 11, кість суспензії гідроксиду олова з концентрацією крім граничних значень, для полегшення зберіган30%. ня, транспортування і спрощення умов викорисВ трьох експериментах, проведених таким читання, ще краще, розфасовка у відповідності зі ном, утворювана в результаті суспензія гідроксиду стандартами гігієни і техніки безпеки, з якими зіолова демонструвала певну стабільність, оскільки штовхуються виробники цементу, зокрема, в тому, її зовнішній вигляд нагадував молоко; однак, почащо стосується аспектів, пов'язаних з корозійноток просвітлення розчину внаслідок випадання активним характером продуктів при значенні рН, осаду міг виявитися після декількох годин відстоблизькому до 1. ювання. Отже, водні суспензії гідроксиду олова та/або Після цього ці три суспензії гідроксиду олова гідроксиду заліза та/або гідроксиду марганцю із рН піддавали обробці з використанням загусника: в діапазоні від 2 до 11, крім граничних значень, - в першому експерименті використовували призначені для відновлення хрому VI, що міститьксантанову камедь при вмісті 0,4% мас. при розрася в цементі, відповідно до винаходу, можна викохунку на кількість суспензії, що містить гідроксид ристовувати для одержання цементів, рівень вміснатрію. Після проведення даної обробки значення ту хрому VI у яких, якнайбільше, дорівнює 2ч/млн. рН у підданій обробці суспензії становило 2,5; 11 88618 12 - в експериментах 2 і 3 використовували суміш свідчить про те, що водна суспензія згаданої рексантанової камеді і поліоксіетилену з високою човини Sn(OH)2 не може бути стабільною в даному молярною масою, при вмісті 2% мас. в розрахунку стані, на кількість води. - формування стабільної суспензії гідроксиду Після проведення обробки значення рН у підолова в середовищі його осадження в результаті даній обробці суспензії становило 2,5. використання диспергатора, виходячи із суспензії Ці три суспензії Sn(OH)2, що містять диспергагідроксиду олова з концентрацією 15% при розратор і загусник, демонстрували чудову стабільність хунку на кількість води. у часі: ніякого просвітлення розчину внаслідок виШість експериментів з номерами від 4 до 9 падання осаду не спостерігали після декількох провели при використанні: днів відстоювання. - одного й того самого відновника, що був гідВикористання таких суспензій Sn(OH)2 з різнироксидом олова в суспензії у воді, ми концентраціями уможливлює значне зменшен- трьох типів диспергаторів, використаних у ня концентрації хрому VI в цементах. водній суспензії гідроксиду олова, Фільтрати суспензій цементу, розмеленого, з - трьох типів загусників, використаних у водній одного боку, без добавок, і розмеленого, з іншого суспензії гідроксиду олова, боку, при одночасному збільшенні концентрації - кількостей водних суспензій гідроксиду олодвовалентного олова, проаналізували методом ва, виражених у ч/млн, які могли бути різними для ІСР (індуктивно зв'язаної плазми) після прохорізних експериментів. дження гідратації у воді. При використанні даної Дані шість суспензій Sn(OH)2, що містять дисметодики проводили аналіз вмісту загального пергатор і загусник, демонстрували чудову стабіхрому, тобто, іонів хрому (VI) і іонів хрому (III), взяльність у часі: ніякого просвітлення розчину внатих у сукупності, при цьому другі є винятково неслідок випадання осаду не спостерігали після розчинними у воді. Одержані результати продемодекількох днів відстоювання. нстровані на Фіг.1. Використання таких суспензій Sn(OH)2 з різниЦемент, не підданий обробці, продемонструми концентраціями уможливлює кардинальне вав наявність 10,5ч/млн іонів хрому VI. зменшення концентрації хрому VI в цементах. Після проведення обробки цементу з викорисФільтрати суспензій цементу, розмеленого, з танням суспензії Sn(OH)2 відповідно до винаходу одного боку, без добавок, і розмеленого, з іншого при вмісті, рівному, щонайменше, 300ч/млн Sn2+, боку, при одночасному збільшенні концентрації рівень вмісту хрому VI у цементі став меншим двовалентного олова, проаналізували методом 2ч/млн. ІСР (індуктивно зв'язаної плазми) після прохоПриклад 2 дження гідратації у воді. При використанні даної Суспензію гідроксиду олова одержували із методики проводили аналіз вмісту загального джерела олова, яким міг бути хлорид олова або хрому, тобто, іонів хрому (VI) та іонів хрому (III), сульфат олова, у відповідності зі схемою синтезу, взятих у сукупності, при цьому другі є винятково що включає нижченаведені стадії: нерозчинними у воді. Робочі умови для експери- визначення кількісних співвідношень між лументів з номерами від четвертого до дев'ятого і жним агентом, яким є водний розчин гідроксиду одержані результати зведені в наведеній далі табнатрію (NaOH-N), і джерелом олова для того, щоб лиці 1. перетворити дане джерело олова на гідроксид Необроблений цемент, що відповідає експеолова [Sn(OH)2] і одержати водну суспензію гідрориментам з номерами від четвертого до дев'ятого, ксиду олова, наповнену 15% мас. згаданого гідропродемонстрував кількість іонів хрому VI в діапаксиду, зоні від 6 до 6,2ч/млн. - повільне і рівномірне введення джерела олоПісля проведення обробки цементу з викорисва у водний розчин гідроксиду натрію для того, танням суспензії Sn(OH)2) що відповідає винаходу, щоб не допустити диспропорціювання олова, при вмісті, рівному, щонайменше, 300ч/млн Sn2+, - поява біло-жовтого осаду Sn(OH)2; рівень вмісту хрому VI в цементі знаходився в діа- виникнення явища швидкого просвітлення пазоні від 0,1до 0,2 ч/млн і, отже, виразно став розчину внаслідок випадання осаду Sn(OH)2, що меншим 2 ч/млн. 13 88618 14 Таблиця 1: Рівень Рівень № Концент вмісту Кількість вмісту Природа відКонцентр Природа Стабіль хрому VI суспензії, хрому VI експ рація Природа загус- ація загуновника, викоери диспергат дисперг ність в цементі введеної в в цементі ристаного в ника сника , % мен ора атора, % суспензії до обро- цемент, після обсуспензії мас. ТУ мас. бки, ч/млн робки, ч/млн ч/млн Ксантанова 15% гідрокси- Поліакрил 4 1.4 2% Гарна 6 3000 0,1 камедь, поліоду олова ат ксіетилен Ксантанова 15% гідрокси- Поліфосф 5 1,4 камедь, поліо2% Гарна 6 3000 0,2 ду олова онат ксіетилен Поліоксіет 15% гідроксиКсантанова Дуже 6 1.4 0,4% 6,2 3000 0,1 иленполіка ду олова камедь гарна рбоксилат Поліоксіет 15% гідроксиГуарова ка- 0,3% Дуже 7 иленполіка 1.4 6,2 3000 0,1 ду олова медь, тілоза 0,2% гарна рбоксилат Поліоксіет 15% гідроксиКсантанова Дуже 8 иленполіка 1,4 0,4% 6,1 2000 0,1 ду олова камедь гарна рбоксилат Поліоксіет 15% гідроксиКсантанова Дуже 9 иленполіка 1.4 0,4% 6,1 1500 0,2 ду олова камедь гарна рбоксилат Таким чином, обробка цементу відповідно до винаходу, очевидно, є особливо ефективною, оскільки рівень вмісту хрому VI після проведення обробки, що перебуває в діапазоні від 0,1 до 0,2ч/млн, видимо, завжди є набагато меншим у порівнянні з верхньою межею, заданою рівною 2ч/млн. Приклад 3: Водні суспензії гідроксидів олова, заліза і марганцю одержували із джерел даних різних елементів, якими могли бути солі, такі як хлориди, сульфати або інші солі, за схемою одержання, що включає нижченаведені стадії: - визначення кількісних співвідношень між лужним агентом, яким є водний розчин гідроксиду натрію (NaOH-N), і джерелом олова, заліза або марганцю для того, щоб перетворити дані джерела на гідроксид олова, заліза або марганцю; - повільне і рівномірне введення джерела олова, заліза і марганцю у водний розчин гідроксиду натрію для того, щоб не допустити диспропорціювання використаного елемента, - поява осаду, - виникнення явища швидкого просвітлення розчину внаслідок випадання осаду гідроксиду, що свідчить про те, що водна суспензія гідроксиду не стабільна. Для одержання стабільної суспензії гідроксиду олова, заліза або марганцю в середовищі їхнього осадження до суспензії додавали диспергент, виходячи з концентрації гідроксиду 10%, 15% і 20% мас, розраховуючи на кількість води. Три експерименти з номерами 10,11 і 12 провели при використанні: - різних відновників, які були сумішшю гідроксиду олова і гідроксиду заліза, індивідуальним гідроксидом заліза та індивідуальним гідроксидом марганцю, - одного й того самого типу диспергатора, - одного й того самого типу загусника, - водних суспензій гідроксидів у кількостях, виражених у ч/млн, які були ідентичними для даних трьох експериментів. Дані три суспензії відновників для Сr VI, що містять диспергатор і загусник, демонстрували чудову стабільність у часі: ніякого просвітлення розчину внаслідок випадання осаду не спостерігали після декількох днів відстоювання. Використання даних суспензій з різними концентраціями уможливлює значне зменшення концентрації хрому VI в цементах. Фільтрати суспензій цементу, розмеленого, з одного боку, без добавок, і розмеленого, з іншого боку, у присутності відновника, проаналізували методом ІСР (індуктивно зв'язаної плазми) після проходження гідратації у воді. При використанні даної методики проводили аналіз вмісту загального хрому, тобто, іонів хрому (VI) та іонів хрому (III), взятих у сукупності, при цьому другі є винятково нерозчинними у воді. Робочі умови для експериментів 10, 11 і 12 і одержані результати представлені в наведеній далі таблиці 2. 15 88618 16 Таблиця 2: № Рівень Рівень ексвмісту Кількість пе- Природа вмісту Сr VI в Концентрація суспензії, Концентрація ри відновниCr VI в цемеПрирода дис- диспергатора, Природа Стабільність уведеної мен ка, викозагусника, % цементі нті в цепергатора % загусника суспензії ту ристаного мас. до обпісля мент, мас. в суспензії робки, обробч/млн ч/млн ки, ч/млн 10 10% гідроксиду Поліоксіетилен олова, Ксантанова полікарбокси1,4 0,4 % Гарна 6,2 3000 0,1 20 % гідкамедь лат роксиду заліза 11 20% гід- Поліоксіетилен Ксантанова 1,4 0,4 % Дуже гарна 6,1 3000 0,1 роксиду полікарбоксикамедь заліза лат 12 15% гід- Поліоксіетилен Ксантанова роксиду полікарбокси1,4 0,4 % Дуже гарна 6,1 3000 1,2 камедь марганцю лат Таким чином, обробка цементу, що відповідає винаходу, очевидно, є особливо ефективною, оскільки рівень вмісту хрому VI після проведення обробки, що перебуває в діапазоні від 0,1 до 1,2ч/млн, видимо, завжди є меншим у порівнянні із заданою верхньою межею, рівною 2 ч/млн. 17 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 88618 Підписне 18 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601