Получение гранул карбоната натрия

[Chemical Punk]

Возникла нестандартная чисто практическая задача - нужно получить механически прочные гранулы карбоната натрия размерами около 7-8 мм в поперечнике. Прочность должна быть такой, чтобы гранулы выдерживали 100 падений с высоты 100 мм, небольшое пыление допустимо.
Допустимы примеси до 50% карбонатов, силикатов, сульфатов, фосфатов магния, кальция и самого натрия. Хлориды, оксиды и любая органика в готовых гранулах не допускаются. Допускается смачивание порошков водой (спиртами и т.д.) на этапе изготовления с последующей сушкой при 120-140С.
С механической частью проблем никаких. А вот на какой связке остановится? Цемент Сореля точно не годится, дигидрат сульфата кальция может разваливаться при сушке до полуводного сульфата и не факт, что сульфат кальция не прореагирует количественно с карбонатом натрия - гипс под вопросом, силикаты выглядят неплохо, а вот на счёт всех остальных схем пока полное непонимание. Изготовление не серийное, нужно всего 400 гранул, так что ручные методы не пугают.
Может быть есть у кого-то практический опыт?

[ximi]

Расплавить соду и разлить по формам при 860С

А если без экстрима по 10-15% силикатного клея спасут ситуевин .....

[tsarapoid]

требования к растворимости гранул и пр. не изложены =0

[Chemical Punk]

А если без экстрима по 10-15% силикатного клея спасут ситуевин .....

Вот уже попробовал, не спасают, после сушки при 120С масса разваливается.

[Chemical Punk]

требования к растворимости гранул...

Полного растворения в воде не требуется, среда применения не водная

[SkydiVAR]

А если в лоб - просто намочить, пропустить через друшлаг/мясорубку, высушить и обкатать до нужного размера?

[Chemical Punk]

Интересную книжку нашёл, делюсь:

[Chemical Punk]

А если в лоб - просто намочить, пропустить через друшлаг...

Тут не механическая проблема, как именно сформировать гранулы - дело не первостепенное. Красивая форма гранул тоже не нужна, это не товарный продукт, а наука.

Задача чисто химическая - как создать условный "цемент" без оксидов, хлоридов, с обязательным содержанием карбоната натрия, который бы выдерживал сушку при 120С?
Карбонат натрия при добавлении воды образует вязкую массу из которой можно сформовать что угодно. После высыхания образуется Na2СO3 x 10H2O, гидрат достаточно механически прочный, но при нагревании до 100-120С он последовательно обезвоживается до полной потери воды, в итоге теряет прочность и легко рассыпается.

[Jokermaniak]

Есть такая штука - флорисил, аморфный силикат магния, используется как сорбент, носитель, наполнитель и т.д. Это пористые гранулы, достаточно прочные механически. Силикат этот полимерный, поэтому не хрупкий и рассыпаться не склонен. Может, пропитать их концовым раствором соды и посушить?

[Chemical Punk]

...аморфный силикат магния...

Jokermaniak, а вот это мысль! У различных вариаций асбеста твёрдость по Моосу около 2.5-3.5-4, а вот у волластонита сразу около 5. Надо экспериментально попробовать такой вариант.

[antabu]

Обычно бывает безводный или 10 водный реактив. На диаграмме есть другие гидраты.
10 водный легко плавится, надо пробовать его через мясорубку.

Основы техники гранулирования(82)Классен П.В.,Гришаев И.Г.DJvU

[tsarapoid]

силикагель - оксид?
вообще постановка задачи так себе =)

[SkydiVAR]

Заглянул в вики, обнаружил, что моногидрат теряет воду при 120 °C. Восхитился.

Получается, гранулировать надо безводный - видимо, и в самом деле плавить (854 °C!) и капать в какой-нибудь керосин... Или в жидкий азот. "Закалённые" гранулы будут похожи на "капли принца Руперта", наверное. Ну, если не разрушатся в процессе кристаллизации.

[tsarapoid]

а как гидротальцит гранулируют? там же из порошка получают вполне так себе стерженьки или гранулы

[Chemical Punk]

силикагель - оксид?...

Там самый очевидный вариант - подобрать подходящую марку, пропитать и высушить. Но нет, на практике это решение не подходит.

вообще постановка задачи так себе =)

Не поспоришь. Карбонатный цемент вообще странная затея. При других обстоятельствах и обсуждать было бы нечего.

[Chemical Punk]

капли принца Руперта...

Очень хочется без экстрима...

[Chemical Punk]

а как гидротальцит гранулируют?...

Прессуют под большим давлением? Есть предположение, что решение для промышленности, не для лабы.

[tsarapoid]

а как гидротальцит гранулируют?...

Прессуют под большим давлением? Есть предположение, что решение для промышленности, не для лабы.

любое кристаллическое вещество будет рассыпаться по идее (если не поплавить его как предлагалось выше)
т.е. вам нужно связующее, что-то типо неорганического полимера. в общем если нужны небольшие количества,
стоит ли оно вообще свеч думать об этом

[SkydiVAR]

капли принца Руперта...

Очень хочется без экстрима...

Ну это я так, чисто из головы.
А вот то, что формовать надо безводный , это из вики. Одноводный теряет воду как раз при 120 °C, так что, скорее всего, при нагреве выше этой температуры, гранулы будут рассыпаться, если из гидрата сформированы.

[Chemical Punk]

стоит ли оно вообще свеч думать об этом

А вам профессионально расти не интересно? Например, я никогда не имел дела с неорганическими полимерами, а это неплохой повод хотя бы попробовать.