
[物化] 水合熱
The principles and features of type C80 micro calorimeter and its application in measuring heat of hydration are presented.
介紹了C80微量熱儀的工作原理及特點,以及在水泥水化熱測量方面的應用。
But, concrete placement temperature, surrounding temperature and the heat of hydration of cement, they take a more affection on lining thermal stress.
混凝土的澆築溫度、環境溫度以及水泥水化熱對溫度應力的影響十分顯著。
The cooling pipe, using circling cooled water to reduce the heat of hydration in concrete DAMS, is the most efficient method for temperature controlling in concrete DAMS.
在混凝土壩中利用冷卻水管中循環冷水來降低混凝土内部水泥的水化熱溫升,是混凝土壩溫度控制的最有效措施。
The result showed: resistivity curve and heat of hydration curve variation tendencies were approximate and unanimous, can be regarded as a kind of new method to study hydration.
試驗結果表明:電阻率曲線和水化熱曲線變化趨勢近似一緻,可作為研究水化的一種新方法。
水合熱(heat of hydration)是物理化學和材料科學中的重要概念,指物質與水分子結合形成水合物時釋放或吸收的熱量。該現象廣泛存在于無機鹽溶解、水泥固化、離子化合物水合等過程中。
定義與基本原理
水合熱本質上是水分子與溶質粒子(如離子或極性分子)相互作用時發生的能量變化。當溶質粒子被水分子包圍形成水合殼層時,若釋放的熱量大于破壞原有化學鍵所需的能量,表現為放熱反應,反之為吸熱反應。美國化學會(American Chemical Society)指出,水合熱的大小與離子電荷密度直接相關,高價小半徑離子(如Al³⁺)通常具有更高的水合熱。
類型與測量方法
工程應用
在混凝土工程中,水合熱控制直接影響結構完整性。波特蘭水泥固化時釋放的累積熱量可達70-90°C,需通過摻合料調節防止溫度裂縫(美國混凝土協會ACI 207報告)。制藥工業則利用水合熱預測藥物溶解穩定性,如硫酸鈉十水合物(Na₂SO₄·10H₂O)的放熱特性常用于儲熱材料設計(《化學工程雜志》2018年研究)。
計算公式
水合熱的理論值可通過玻恩-哈伯循環計算:
$$ Delta H{hyd} = Delta H{solution} - Delta H{lattice} $$
其中晶格能($Delta H{lattice}$)和溶解焓($Delta H_{solution}$)可通過X射線衍射與量熱實驗測定(《固體化學基礎》MIT教材)。
Heat of hydration(水化熱)是化學和材料科學中的重要概念,指物質與水發生水合反應時釋放或吸收的熱量。以下是詳細解釋:
水化熱是物質(如水泥、金屬離子等)與水分子結合形成水合物過程中産生的熱效應。該過程可能放熱(常見于水泥硬化)或吸熱,具體取決于反應類型。
建築材料
在水泥工程中,水化熱是控制混凝土溫度裂縫的關鍵因素。例如,高貝利特水泥(high belite cement)因水化熱較低,常用于大體積混凝土結構,通過添加粉煤灰可進一步降低其水化熱。
化學領域
二價過渡金屬離子(如Fe²⁺、Cu²⁺)在水溶液中與水分子結合時,會産生特定的水化熱數值,這與其離子半徑、電荷密度等性質相關。
過高的水化熱會導緻混凝土内部溫差過大,引發結構裂縫。因此,工程中需通過優化材料配比、使用冷卻系統等措施控制水化熱效應。
若需更專業的公式或具體數值,可參考材料化學文獻或工程手冊。
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