Meesterproef Vliegas
-
Voor onze meesterproef voeren wij een onderzoek uit met betrekking tot vliegas. Wanneer je vliegas opslaat in silo's klinkt het vliegas, door zijn eigen gewicht, in. Wanneer je het vliegas uit de silo wil pompen lukt dit niet, doordat er grote brokken vliegas zijn ontstaan.
We hebben nu onderzocht welke stoffen ervoor zorgen dat het vliegas verder inklinkt en welke stoffen ervoor zorgen dat vliegas minder ver inklinkt. De vraag waar wij nu echter meezitten is, waarom deze verschillende stoffen inklinken. Dus wat is het principe achter het inklinken van de stoffen. Wanneer wij dit weten hopen wij ook een conclusie te kunnen trekken waarom bepaalde stoffen verder inklinken dan anderen. -
Ik heb wel een idee wat de oorzaak hiervan kan zijn. Ik zal het nog even voor je uitzoeken en verwacht vanavond een antwoord voor je te hebben.
Met vriendelijke groeten,
Sanne -
Vliegas is een heterogeen mengel van deeltje die in twee soorten fasen voorkomen: een kristallijne fase en een amorfe fase.
- De kristallijne fase heeft een vaste en 'stevige' structuur vanwege het kristalrooster. Deze fase zal zich niet of nihil vervormen als hier druk of gewicht op wordt uitgeoefend.
- Een amorfe fase is een hele speciale fase. Stoffen in deze fase kunnen namelijk zowel de eigenschappen van een vloeistof en een vaste stof vertonen. Deze amorfe fase komt vooral voor bij polymeren en glas. Het zijn stoffen die bestaan uit lange flexibele ketens. Als je zo'n stof gaat afkoelen wordt alles compacter, maar het kan nooit in vaste vorm komen omdat de ketens elkaar hinderen (sterische hindering). Ze blijven achter elkaar hangen waardoor ze niet in een meer compactere vorm kunnen komen.
Een voorbeeld van het verschil tussen amorf en kristallijn zie je hier. Op de linker pagina zie je hoe de ketens, die later amorf worden, in vloeibare fase eruit ziet (de spaghetti). In figuur 13 op de volgende pagina zie je links een voorbeeld van een amorfe fase. Een deel zit netjes als een kristal aangegeven door rechte lijnen. Het andere deel ligt los en chaotisch ertussendoor.
Dit is een beetje een uitleg hoe vliegas is opgebouwd. Met hele compacte deeltjes en deeltjes waar nog veel ruimte zit tussen de molecuulketens. Dan nu de reden waarom het vliegas in klinkt. In de amorfe deeltjes van het vliegas is nog ruimte en dus ook mogelijkheid voor de moleculen om te bewegen. Als je het vliegas in een silo opslaat dan wordt er druk/gewicht uitgeoefende op de deeltjes eronder. Door de druk worden de amorfe deeltjes langzaam wat in elkaar geperst. De ruimte tussen de moleculen verdwijnt een klein deeltje. De ketens raken in elkaar verstrengelt waardoor er brokken vliegas ontstaat.
Ik hoop dat jullie mijn uitleg een beetje begrijpen. Als jullie nog vragen hebben hoor ik ze graag!
Met vriendelijke groeten,
Sanne -
Hartelijk bedankt voor uw antwoord Sanne!
We hebben nog één vraag. Voor ons onderzoek is het van belang dat we weten bij welke temperatuur verschillende amorfstructuren ontstaan. Op internet hebben wij kunnen vinden dat voor metalen de algemene regel is dat bij: Delta T < 1000 K/s een amorf ontstaat. Wij willen graag weten hoe dat zit met vliegas. Vliegas bestaat namelijk voornamelijk uit oxides en onverbrande resten.Alvast bedankt
-
De temperatuur waarop iets amorf wordt heet de glas temperatuur. Het probleem is dat dit geen vaste temperatuur is. Dit komt door de speciale eigenschappen van vast en vloeibaar tegelijk. Het is afhankelijk van 2 factoren: de compositie van de vliegas en de afkoelsnelheid.
Ik zou niet weten voor vliegas welke temperatuur dit is. Daar zou dan onderzocht moeten zijn om dat te achterhalen. Ik zou aanraden om even te kijken tussen deze zoekresultaten op google scholar. Scholar is de zoekmachine van google die alleen wetenschappelijke artikelen laat zien.
Geef maar aan als jullie er niet uitkomen.
Groetjes,
Sanne
