Czy wiesz, jakie procesy zachodzą podczas twardnienia zaprawy gipsowej? Myślisz, że ten proces można spowolnić lub przyspieszyć, stosując odpowiednie dodatki? Zapoznaj się z opisem przeprowadzonego doświadczenia i wykonaj polecenie.

Analiza eksperymentu: Procesy zachodzące podczas twardnienia zaprawy gipsowej.

Problem badawczy: Jakie procesy zachodzą podczas twardnienia zaprawy gipsowej i czy można ten proces przyspieszyć lub spowolnić, dodając odpowiednie składniki?

Hipoteza: Gips palony ma zdolność do wiązania wody. Proces ten jest egzoenergetyczny i przyspiesza go dodatek chlorku sodu, spowalnia natomiast dodatek żelatyny.

Sprzęt laboratoryjny: parownica ×4 - naczynia laboratoryjne w kształcie czaszy służące najczęściej do odparowywania i zatężania roztworów; termometr - podłużny sprzęt laboratoryjny zawierający najczęściej skalę w stopniach Celsjusza oraz słup wypełniony rtęcią, który pod wpływem temperatury wskazuje pomiar; młotek - jedno z najstarszych narzędzi używanych przez człowieka, służące do uderzania w materiał w celu jego obróbki, do uderzania w inne narzędzie; łyżka ×4 - długi trzonek wykonany ze szkła, porcelany lub metalu zakończony z jednej strony łyżeczką. Służy do nabierania sypkich substancji chemicznych; bagietka ×4 - przęt laboratoryjny, o kształcie prostego pręta szklanego, czasami zakończonego z jednej strony małą rączką, a z drugiej małą łopatką; foremka ×4; zlewka - naczynie szklane o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych.

Odczynniki chemiczne:

• gips palony;

• woda wodociągowa;

• żelatyna;

• chlorek sodu.

Przebieg eksperymentu:

Eksperyment 1 Do parownicy wsypano trzy łyżki półwodnego siarczanu(VI) wapnia (gipsu palonego). Zmierzono temperaturę wody w zlewce i zanotowano wynik. Wodę ze zlewki stopniowo dodawano do gipsu, mieszając zawartość naczynia bagietką do uzyskania masy o konsystencji gęstej śmietany. Zmierzono temperaturę przygotowanej zaprawy gipsowej. Otrzymaną mieszaninę przelano do silikonowej foremki. Po minimum 4 godzinach za pomocą młotka sprawdzono twardość odlewu.

Eksperyment 2 Do trzech parownic dodano 3 łyżki półwodnego siarczanu(VI) wapnia. Następnie do pierwszej parownicy (próba kontrolna) dodano stopniowo wodę, mieszając bagietką, aż do uzyskania masy o konsystencji gęstej śmietany. Do drugiej parownicy (próba badana I) dodano 1 łyżkę chlorku sodu. Następnie dodano stopniowo wodę (objętość taka sama jak w próbie kontrolnej), mieszając bagietką, aż do uzyskania masy o konsystencji gęstej śmietany. Do trzeciej parownicy (próba badana II) dodano 1 łyżkę żelatyny. Następnie dodano stopniowo wodę (objętość taka sama jak w próbie kontrolnej), mieszając bagietką, aż do uzyskania masy o konsystencji gęstej śmietany. Obserwowano, która zaprawa zgęstnieje jako pierwsza. Po 4 godzinach za pomocą młotka sprawdzono twardość zaprawy w każdej z prób.

Obserwacje:

Po zmieszaniu gipsu palonego z wodą powstała szara papka, która stwardniała wraz z upływem czasu. Próba kontrolna: zaprawa jest lekko miękka. Próba z chlorkiem sodu: zaprawa jest twarda. Próba z żelatyną: zaprawa jest miękka.

Wyniki:

Temperatura wody: 25°C. Temperatura zaprawy gipsowej: 45°C.

Wnioski:

Otrzymana mieszanina, zwana zaprawą gipsową, twardnieje. Gips palony wykazuje zdolność wiązania wody. Zachodzący proces twardnienia tej zaprawy jest egzoenergetyczny. Proces wiązania wody przez gips palony przyspiesza dodatek chlorku sodu. Żelatyna powoduje opóźnienie tego procesu. Hipoteza została potwierdzona.