افت حرارتی: تفاوت میان نسخه‌ها

ویرایش به‌وسیلهٔ ابرابزار:
جز (ربات:مرتب‌سازی عنوان‌ها+تمیز+)
(ویرایش به‌وسیلهٔ ابرابزار:)
'''افت حرارتی''' (LOI) آزمایشی است که در [[شیمی تجزیه]] معدنی و [[علوم خاک]] به ویژه در تجزیه و تحلیل [[کانی|مواد معدنی]] و ترکیب شیمیایی خاک مورد استفاده قرار می گیردمی‌گیرد. افت حرارتی، از گرمای شدید حاصل از [[احتراق]] نمونه ای از مواد در دمای مشخص تشکیل شده استشده‌است که اجازه می دهدمی‌دهد تا مواد فرّار از آن خارج شوند ،شوند، تا این که جرم آن متوقف شود. این ممکن است در هوا یا در بعضی از محیط هایمحیط‌های واکنش پذیر یا بی اثر انجام شود. آزمون ساده به طوربه‌طور معمول از چند مرحله شامل می شودمی‌شود: 1۱. قرار دادن چند گرم از ماده در یک [[بوته چینی]] پیش سوخته و تعیین جرم آن، 2۲. قرار دادن آن در یک [[کوره]] ی کنترل شده یشدهٔ دمایی برای یک زمان مشخص، 3۳. خنک کردن آن در یک محیط کنترل شده (به عنوان مثال، بدون آب،بدونآب، بدون CO <sub>2</sub>) و 4۴. تعیین مجدد جرم آن. این روند ممکن است تکرار شود تا نشان دهد که تغییر جرم کامل شده استشده‌است. به این نوع آزمایش که در آن تغییرات جرم بطور مداوم با تغییر دما کنترل می شود،می‌شود، آزمایش [[ترموگراویمتری|ترموگراویتری]] می گویندمی‌گویند.
 
== نظریه ==
[[پرونده:Muffle-furnace.jpg|بندانگشتی|406x406پیکسل| کوره کنترل دما]]
افت حرارتی به عنوان بخشی از آنالیز [[عناصر]] یا اکسید [[مواد معدنی]] گزارش شده استشده‌است. [[مواد فرار|مواد فرار،]] معمولاً شامل "«آب ترکیبی"» ( [[هیدرات|هیدراتها]]ها و ترکیبات حساس به هیدروکسی) و [[کربن دی‌اکسید|دی اکسیددی‌اکسید کربن]] از کربناتها خارج می شوندمی‌شوند. این آزمایش ممکن است به عنوان یک تست کیفیت مورد استفاده قرار گیرد ،گیرد، که معمولاً برای [[مواد معدنی]] مانند [[سنگ آهن]] انجام می شود می‌شود. مثلاً ،مثلاً، افت حرارتی [[خاکستر بادی]] ، از سوخت آلاینده یآلایندهٔ نسوخته تشکیل شده استشده‌است.
 
در صنایع عملیات پردازش مانند [[اکسید کلسیم|آهک]] ، [[بوکسیت]] کلسینه ،کلسینه، [[دیرگداز|نسوز]] و یا تولید [[سیمان]] ، افت حرارتی مواد اولیه تقریباً برابر با از دست رفتن جرم است که در یک کوره آن را تحمل می کندمی‌کند. بهبه‌طور طور مشابه ،مشابه، برای مواد معدنی ،معدنی، افت حرارتی، ماده واقعی از دست رفته هنگام ذوب یا پالایش در کوره یا ذوب آهن را بیان می کندمی‌کند. آزمایش افت حرارتی ،حرارتی، میزان عدم تکمیل پردازش محصول را نشان می دهدمی‌دهد. آزمایش [[ای‌اس‌تی‌ام بین‌الملل|ASTM (ای اس تی ام بی الملل)]] برای سایر سنگ هایسنگ‌های آهک <ref>ASTM C 25 ''Standard test methods for chemical analysis of limestone, quicklime and hydrated lime''</ref> و سیمان <ref>ASTM C 114 ''Standard test methods for chemical analysis of hydraulic cement''</ref> تعریف می شودمی‌شود.
 
== روش ==
[[خاک]] از موجودات زنده، آب، [[کربنات]] ها،‌ها، مواد کربن دار، مواد [[تجزیه]] شده و موارد دیگر تشکیل شده استشده‌است. برای تعیین اینکه هر یک از این اجزا چقدر از کل توده خاک را تشکیل می دهد،می‌دهد، روش LOI (افت حرارتی) اجرا می شودمی‌شود. در ابتدا محقق جرم نمونه را پیش از آزمایش LOI (افت حرارتی) می گیردمی‌گیرد و سپس نمونه را در دستگاه گرمایش قرار می دهدمی‌دهد. با توجه به اینکه محقق در صدد این است که درصد چه ماده ای را در خاک به دست بیاورد ، میبیاورد، توانمی‌توان دمای دستگاه را بر روی دمای مربوطه تنظیم کرد. نمونه [[خاک]] برای مدت طولانی در این درجه حرارت نگه داشته می شود،می‌شود، البته بعد از اینکه خارج شده و گذاشته شود تا خنک شود، و قبل از اینکه جرم نمونه دوباه اندازه گیریاندازه‌گیری شود. مقدار جرم از دست رفته پس از آزمایش LOI (افت حرارتی) برابر با جرم همان ماده ای است که محقق در صدد تعیین آن می باشدمی‌باشد. مجموعه ای از مواد مورد نیاز برای استفاده از آزمایش LOI(افت حرارتی) عبارتند از: تعادل جرم با دقت بالا ،بالا، یک اجاق خشک کن ،کن، [[کوره]] با دمای کنترل شده ،شده، [[بوته چینی]] های‌های پیش گرم شده و نمونه ای خاک از محل مورد نظر. به طور معمولبه‌طور ،معمول، این روش برای تعیین سطح آب محتوی ،محتوی، میزان کربن ،کربن، میزان [[مواد آلی]] و میزان ترکیبات فرار استفاده می شودمی‌شود. <ref name=":0">{{Cite web|url=http://pasternack.ucdavis.edu/research/methods/loss-ignition-protocol/|title=Dr. Gregory B. Pasternack - Watershed Hydrology, Geomorphology, and Ecohydraulics: Loss-On-Ignition Protocol|website=pasternack.ucdavis.edu|accessdate=2019-03-17}}</ref> از آزمایش LOI (افت حرارتی) در صنعت سیمان نیز استفاده می شودمی‌شود به این صورت که کوره را در محدوده 950۹۵۰ درجه سلسیوس کنترل می کنند ،می‌کنند، مهندسان احتراق از آزمایش LOI (افت حرارتی) در دماهای پایین ترپایین‌تر از 950۹۵۰ درجه سانتیگراد نیز استفاده می کننده. <ref>{{Cite journal|last=Roig|first=Pedro Juan|last2=Alcaraz|first2=Salvador|last3=Gilly|first3=Katja|date=2017|title=FTP Algebraic Formal Modelling using ACP - Study on FTP Active Mode and Passive Mode:|url=http://www.scitepress.org/DigitalLibrary/Link.aspx?doi=10.5220/0006465703620373|journal=Proceedings of the 7th International Conference on Simulation and Modeling Methodologies, Technologies and Applications|location=Madrid, Spain|publisher=SCITEPRESS - Science and Technology Publications|pages=362–373|doi=10.5220/0006465703620373|isbn=9789897582653}}</ref> یک روش کامل برای آزمایش LOI(افت حرارتی) را می توانمی‌توان در زیر یافت ،یافت، در نظر داشته باشید که ممکن است برخی از مراحل بسته به کاربرد در نظر گرفته شده از آزمایش LOI(افت حرارتی) تغییر کنند.
 
روشهای زیادی برای استفاده صحیح از آزمایش LOI(افت حرارتی) برای تحقیقات علمی وجود دارد. <ref>{{Cite web|last=Venes|first=Daniel|title=A Comparative Study between Loss on Ignition and Total Carbon Analysis on Minerogenic Sediments|url=https://scholarcommons.usf.edu/cgi/viewcontent.cgi?referer=https://www.google.com/&httpsredir=1&article=1169&context=geologia|accessdate=24 March 2019}}</ref> یک نمونه ینمونهٔ خاک، یک شبه در اجاق خشک کن 100۱۰۰ درجه سانتیگراد ،سانتیگراد، تا صبح مقادیر آب موجود در آن به طوربه‌طور کامل تبخیر می شود می‌شود.<ref>{{Cite web|title=Loss-on-Ignition Standard Operating Procedure|url=http://lrc.geo.umn.edu/laccore/assets/pdf/sops/loi.pdf|publisher=National Lacustrine Core Facility|accessdate=24 March 2019}}</ref> . این امر به محققان اجازه می دهدمی‌دهد تا با مقایسه یمقایسهٔ تغییر وزن نمونه ،نمونه، قبل و بعد از [[تبخیر سطحی|تبخیر]] ، بتوانند میزان آب اولیه در نمونه خاک و [[پوکی|تخلخل (پوکی)]] آن را مشخص کنند. به این وزن جدید نمونه ،نمونه، وزن خشک گفته می شودمی‌شود و به وزن قبلی آن وزن مرطوب گفته می شودمی‌شود. روش کلی انجام آزمایش LOI(افت حرارتی) در احتراق به شرح زیر است: <ref>{{Cite web|last=Robertson|first=Sarah|title=Direct Estimation of Organic Matter by Loss on Ignition: Methods|url=https://www.sfu.ca/soils/lab_documents/Estimation_Of_Organic_Matter_By_LOI.pdf|publisher=SFU Soils|accessdate=24 March 2019}}</ref> :
# [[بوته چینی]] خالی که نمونه در آن قرار داده می شودمی‌شود را وزن کنید و آن را در یک دفترچه آزمایشگاهی یادداشت کنید .
# نمونه را در بوته چینی خالی قرار دهید و مجدداً [[بوته چینی]] همراه با نمونه وزن کنید. وزن جدید را منهای وزن بوته چینی خالی کنید. جواب، وزن مرطوب نمونه است.
# نمونه را در اجاق خشک کن یا در صورت نیاز در کوره انفجار قرار دهید.
# اجاق یا کوره را روی دمای دلخواه تنظیم کنید. اگر محقق بخواهد وزن خشک خاک را پیدا کند ،کند، لازم است [[کوره]] 100۱۰۰ درجه سانتیگراد باشد.
# نمونه را برای مدت زمان دلخواه در کوره بگذارید. اگر محقق بخواهد وزن خشک نمونه را بداند ،بداند، باید از کوره ای که در 100۱۰۰ درجه سانتیگراد تنظیم شده استشده‌است استفاده کند و معمولاً کوره را یک شب تا صبح رها می کندمی‌کند.
# اجاق را باز کنید اما همزمان از آن دور شوید زیرا هوای گرم فرار از کوره می تواندمی‌تواند پوست لخت را بسوزاند.
# بگذارید اجاق و نمونه قبل از خارج کردن نمونه از اجاق خنک شوند.
# مجدداً بوته چینی را همراه نمونه وزن کنید. وزن بوته چینی خالی را از این وزن جدید کم کنید ،کنید، این همان وزن خشک نمونه است.
 
[[پرونده:Heat-resistant_asbestos_glove.jpg|بندانگشتی|363x363پیکسل| دستکش آزبست (پنبه ای نسوز)]]
 
== ایمنی ==
در بسیاری از آزمایشگاه هایآزمایشگاه‌های تحقیقاتی استفاده از [[دستکش فر |دستکش آزبست (پنبه ای نسوز)]] هنگام کار کردن با کوره ضروری است زیرا می تواندمی‌تواند به دمای بسیار بالایی برسد. <ref name=":0">{{Cite web|url=http://pasternack.ucdavis.edu/research/methods/loss-ignition-protocol/|title=Dr. Gregory B. Pasternack - Watershed Hydrology, Geomorphology, and Ecohydraulics: Loss-On-Ignition Protocol|website=pasternack.ucdavis.edu|accessdate=2019-03-17}}</ref> همچنین استفاده از ماسک صورت در دماهای بالاتر نیز برای اطمینان از ایمنی محققان و اعضای جوان آزمایشگاه توصیه می شودمی‌شود. <ref>{{Cite web|url=http://www.pitt.edu/~mabbott1/climate/mark/Teaching/GEOL_3931_PaleoAnalysis/0909LOI.pdf|title=LOI procedure}}</ref> همچنین توصیه می شودمی‌شود محققانی که آزمایش LOI(افت حرارتی) را انجام می دهند،می‌دهند، باید تمام ساعت و [[جواهر|جواهرات]] خود را باز کنند زیرا آنها رساناهای گرمایی خوبی هستند. هنگام جداکردن نمونه هانمونه‌ها در دماهای بالا، این لوازم جانبی به راحتی گرم می شوندمی‌شوند و منجر به سوختگی، درون آنها می شودمی‌شود. <ref>{{Cite web|url=http://www.xrf.ethz.ch/xrf_instr_LOI.html|title=Loss On Ignition (LOI)|website=www.xrf.ethz.ch|accessdate=2019-03-17}}</ref>
 
== کاربرد هایکاربردهای دیگر ==
در صنعت [[سیمان]] از آزمایش LOI(افت حرارتی) با گرم کردن یک نمونه سیمانی تا 900-1000۹۰۰–۱۰۰۰ درجه [[سانتیگراد|سانتی گراد]] استفاده می شودمی‌شود و تا زمانی که جرم نمونه تثبیت شود [[گرم]] کردن ادامه می یابدمی‌یابد. وقتی که جرم تثبیت شد، جرم از دست رفته توسط آزمایش LOI(افت حرارتی) تعیین می شودمی‌شود. از این آزمایش معمولاً برای تعیین مقادیر بالای آب در سیمان یا کربنات استفاده می شودمی‌شود زیرا اینها باعث کاهش کیفیت [[سیمان]] می شوند می‌شوند.<ref>{{Cite web|url=https://www.pavementinteractive.org/reference-desk/testing/cement-tests/portland-cement-loss-on-ignition/|title=Portland Cement Loss on Ignition|website=Pavement Interactive|language=en-US|accessdate=2019-03-17}}</ref>. تلفات زیاد غالباً به دلیل شرایط نامناسب ذخیره سازیذخیره‌سازی سیمان یا دستکاری کیفیت سیمان توسط تأمین کنندگان به وجود می آیدمی‌آید و این آزمایش، تضمین می کندمی‌کند که [[سیمان]] مورد استفاده در یک مکان، از [[ترکیب]] درستی برای تأمین پروتکل هایپروتکل‌های ایمنی و درخواست هایدرخواست‌های مشتریان برخوردار است.
 
در صنعت معدن، استفاده از LOI(افت حرارتی) در تعیین [[مواد فرار]] و [[رطوبت]] موجود در سنگ بسیار حیاتی است. از این رو هنگام انجام تجزیه و تحلیل یک سنگ کامل، برای تعیین میزان کل مواد فرار از روش LOI(افت حرارتی) استفاده می شودمی‌شود. به منظور از بین بردن همه مواد فرار و [[اکسایش-کاهش|اکسیداسیون]] تمام آهن هایآهن‌های موجود و تبدیل به اکسیدهای آهن، دمای LOI(افت حرارتی)، °900۹۰۰ تا °1000۱۰۰۰ درجه سلسیوس تنظیم می شودمی‌شود.
 
== منابع ==
{{پانویس|۲}}
#
#[[رده:بتن]]
[[رده:سیمان]]
[[رده:شیمی تجزیه]]