Kwalifikacja: CES.01 - Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu ceramicznego
Zawód: Technik ceramik
Kategorie: Surowce ceramiczne Procesy technologiczne
Woda zawarta w surowcach i masach ceramicznych, wypełniająca szczeliny między ziarnami, to woda
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Woda kapilarna to temat, który często wraca na zajęciach z technologii ceramiki. To właśnie ona wypełnia szczeliny i pory pomiędzy ziarnami surowców czy mas ceramicznych. Ma ogromne znaczenie praktyczne, bo decyduje o plastyczności masy oraz jej zdolności do formowania. Gdy wyobrazisz sobie masę ceramiczną, ta wilgoć, którą czujesz pod palcami, to właśnie woda kapilarna – utrzymuje się w najmniejszych kanalikach między ziarnami, dzięki czemu masa nie jest ani za sucha, ani zbyt lejąca. Woda ta nie jest trwale związana z cząstkami – można ją usunąć przez zwykłe suszenie, co jest bardzo ważne przed wypalaniem, bo jej nadmiar może prowadzić do powstawania spękań albo odkształceń. Z doświadczenia wiem, że odpowiednie zarządzanie tą wodą daje szansę uzyskać wyroby o lepszych parametrach wytrzymałościowych i mniejszej ilości wad produkcyjnych. Standardy branżowe bardzo podkreślają kontrolę zawartości wody kapilarnej, bo wpływa to bezpośrednio na jakość końcowego produktu. Moim zdaniem warto też pamiętać, że woda kapilarna umożliwia spójność całej masy i ułatwia transport wilgoci podczas suszenia. Często pomija się jej rolę, a to błąd, bo porządna znajomość jej właściwości przydaje się nie tylko w nauce, ale i przy praktycznej pracy w zakładzie ceramicznym.
Bardzo łatwo pomylić typy wody występującej w masach ceramicznych, bo nazwy mogą być mylące, a różnice subtelne. Woda międzypakietowa to taka, która występuje pomiędzy warstwami (pakietami) siatek krystalicznych minerałów ilastych, np. w montmorylonicie. Jest to woda mocniej związana z minerałem i nie odparowuje w zwykłych warunkach suszenia – dopiero wyższa temperatura powoduje jej utratę, co ma znaczenie np. podczas wypalania ceramiki. Z kolei woda swobodna to po prostu woda, która nie jest związana ani siłami kapilarnymi, ani wiązaniami chemicznymi – można ją usunąć przez bardzo krótkie suszenie, nawet przez lekkie odparowanie z powierzchni, jest najmniej istotna z punktu widzenia stabilności masy. Adsorpcyjna natomiast to woda przylegająca bezpośrednio do powierzchni ziaren wskutek sił adhezji; tworzy cienką warstewkę i jest trochę trudniejsza do usunięcia niż kapilarna, ale nie odgrywa tak istotnej roli w plastyczności masy ceramicznej. Moim zdaniem najczęstszy błąd to mylenie adsorpcyjnej z kapilarną, bo obie są mocniej związane niż swobodna, ale tylko kapilarna wypełnia szczeliny między ziarnami i decyduje o zdolności do formowania. Praktyka w branży pokazuje, że nieprawidłowe rozpoznanie tych rodzajów wody może prowadzić do błędów przy suszeniu i wypalaniu wyrobów ceramicznych – zbyt szybka utrata wody kapilarnej powoduje pękanie, a ignorowanie obecności wody międzypakietowej skutkuje deformacjami przy wysokich temperaturach. Warto więc dobrze rozumieć, jaką funkcję pełni każdy rodzaj wody w procesach technologicznych ceramiki, bo to podstawa do uzyskania wyrobów dobrej jakości i minimalizacji strat produkcyjnych.