عامل اصلی فساد در سنگ‌ها اثر نمک‌های محلول بر آنها می‌باشد. آلودگی محیط، یخبندان و پوسیدگی در قطعات فلزی و وجود رگه‌های ضعیف و همچنین عملیات اجرایی ضعیف نیز موجب تخریب سنگ‌ها می‌شود.

اثر نمک‌های محلول[ویرایش]

چنانچه رطوبتی که به همراه خود نمک‌های محلول دارد از سطح سنگ تبخیر شود مقداری نمک در سطح آن به صورت شوره و لایه‌ای هم در خلل و فرج سنگ باقی می‌گذارد. تداوم دور رطوبت-تبخیر موجب افزایش حجم بلورها و پوسته شدن سطح سنگ می‌گردد. لذا سنگ‌هایی که متخلخل ترند در برابر نمک‌های محلول حساس ترند.[۷]

آلودگی محیط[ویرایش]

سنگ‌های دارای کانی کربنات کلسیم به خصوص در برابر محیط‌های اسیدی حساس هستند. اکسید گوگرد در محیط مرطوب و اکسیژن موجود در هوا تولید اسید سولفوریک می‌کند که بر سنگ‌های آهکی اثر می‌گذارد و تولید سولفات کلسیم می‌نماید. سنگ‌های آهکی و ماسه سنگ‌های آهکی در این مورد حساس ترند.

در مورد سنگ‌های آهکی، سولفات کلسیم حاصل شده در سطح، به وسیله آب شسته می‌شوند. ولی در سطوحی که قابل شستشو نیستند، سطح به وسیله دوده سیاه می‌شود و مبدل به پوسته‌های سخت و برآمدگی‌هایی می‌شود که گرد آهکی در اطراف آن وجود دارد.

در انواع سنگ‌های آهکی منیزیم دار، ایجاد سولفات منیزیم روند فساد را تسریع می‌کند.

در ماسه سنگ‌ها خلل و فرج توسط گچ (سولفات کلسیم) پر می‌شوند، پوسته‌های سخت ایجاد شده اغلب به علت تفاوت انبساط حرارتی فرو می‌ریزند. ماسه سنگ‌های سیلیسی گرچه مستقیما بر اثر تهاجم اسیدهای موجود در هوا آسیب نمی‌بینند ولی سنگ گچ تولید شده توسط سنگ آهک موجب خرابی در آنها می‌شود که به علت تبخیر حاصل از تبلور در سطح آنها به وجود می‌آید.

مرمر که اساسا کربنات کلسیم است مورد هجوم اسیدهای موجود در هوا قرار می‌گیرد و سطح صیقلی آن در مرور زمان زبر می‌شود. ولی به علت بافت متراکم و چگال آن کمتر تحت تاثیر عمل تبلور قرار می‌گیرد.[۸]

اثر یخبندان[ویرایش]

تخریب بر اثر یخبندان در قسمت‌هایی از ساختمان نظیر محل درپوش‌ها، سایه بان‌ها، کرسی بنا و کف پنجره‌ها بیشتر دیده می‌شود. عموما سنگ آهک و دولومیت بیش از ماسه سنگ در معرض تهاجم اثر یخبندان هستند.

مرمر، شیت و گرانیت به علت تخلخل اندک تحت تاثیر اثر یخبندان واقع نمی‌شوند.[۸]

پوسیدگی فلزات[ویرایش]

آب بارانی که از سطوح مس و آلیاژهای آن به سطح سنگ آهکی می‌ریزد باعث ایجاد لکه‌های سبزرنگی می‌شود. زنگ زدگی حاصل از مواد آهنی و فولادی بسیار سخت و دشوار از روی سطوح متخلخل سنگ‌ها پاک می‌شوند. بیشترین آسیب دیدگی ناشی از انبساط زنگ زدن قطعات آهنی و فولادی داخل سنگ کاری نما رخ می‌دهد. به این منظور کلیه قطعات فلزی مورد استفاده در نصب سنگ نما باید ضدزنگ باشند.[۸]

آتش[ویرایش]

آتش به ندرت موجب تخریب کلی در کارهای سنگی شود. ولی سطح نمای گرانیت، مرمر و ماسه سنگ‌ها ممکن است در اثر آتش سیاه یا خرد شوند. سنگ‌های آهکی عموما تحت تاثیر آتش قرار نمی‌گیرند، فقط سنگ‌های با رنگ روشن به علت اکسید شدن آهن موجود در آنها برای همیشه صورتی رنگ می‌شوند.[۹]

مقاومت در معنای لغوی به معنای تحمل فشار است و برای سنگ های مختلف اندازه گیری می شود. انواع سنگ ها بر اساس میزان مقاومت به دو نوع سبک و سنگین تقسیم می شوند بطوریکه سنگ های سنگین فشاری بین 500 تا 1000 مگاپاسکال را تحمل می کنند و سنگ هایی که تحمل آنها بین 4 تا 200 مگاپاسکال باشد اصطلاحا سبک نامیده می شوند اما سنگ ها فقط در اثر فشارهای وزنی نیست که فرسایش می یابند و تغییر پیدا می کنند جالب است بدانید که اصلی ترین عواملی که مقاومت سنگ ها را تحت تاثیر قرار میدهد هوازدگی، سرما، گرما و آتش سوزی است.

هوازدگی را گازهای معلق در هوای شهرهای آلوده مثل دی اکسید کربن و دی اکسید گوگرد ایجاد می کنند و باعث تغییر رنگ و شکستگی و حتی جدا شدن سنگ های ساختمانی می شوند. از عوامل دیگر هوازدگی مثل انجماد و تبخیر آب در حفره های سنگ ها و حتی خاصیت رنگ بری و اثر گرمایی نور خورشید می توان نام برد. لازم به ذکر است که برای انتخاب ماندگارترین سنگ های ساختمانی حتما باید به ویژگی های سنگین های مختلف و همچین شرایط اقلیمی و آب و هوایی آن منطقه توجه ویژه شود مثلا انواع تراورتن ها که از انواع سنگ های آهکی هستند برای مناطقی که رطوبت بالایی دارند اصلا مناسب نیستند و خیلی زود دچار فرسایش می شوند.

سنگ‌های مورد استفاده در کارهای ساختمانی باید دارای مشخصات زیر باشند:[۶]

۱- بافت سنگ باید ساختمانی سالم داشته باشد، یعنی بدون شیار، ترک و رگه‌های سست باشد (کرمو نباشد)

۲- بدون هرگونه خلل و فرج باشد

۳- پوسیدگی نداشته باشد

۴- یکدست، یکنواخت و همگن باشد

۵- سنگ ساختمانی نباید آب زیاد جذب کند، لذا نباید:

الف- در آب متلاشی یا حل شود

ب- تمام یا قسمتی از آن بیش از ۸ درصد وزن خود آب بمکد

۶- سنگ ساختمانی نباید آلوده به مواد طبیعی و مصنوعی باشد

۷- سنگ باید شرایط فیزیکی و شیمیایی محیط را تحمل کند، لذا باید:

الف- در برابر باد، یخبندان، تغییرات دما و در صورت وجود جریان آب در مقابل آن و کلیه عوامل فرسایش مقاومت کند

ب- در برابر محیط‌های شیمیایی اسیدی و قلیایی و همچنین عمل آبکافت و اکسیداسیون مقاومت کند

۸- مقاومت فشاری برای قطعات باربر نباید کمتر از ۱۵۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد

۹- در مقابل سایش مقاوم باشد

سیلیکات (SiO۴۴-) یک ترکیب شیمیایی با بار منفی از سیلیسیم است. ها بیشتر سیلیکات‌ها، اکسیدی اند اما علاوه بر آن‌ها، هگزافلوئوروسیلیکات ([SiF۶]۲−) هم گونه‌ای دیگر از سیلیکات‌ها است. البته این دو دسته تنها گونه‌های سیلیکات‌ها نیستند. بیشتر سیاره‌های سنگی، ماه‌های سنگی، سیارک‌ها و البته پوستهٔ زمین از سیلیکات‌ها ساخته شده‌اند. ماسه، سیمان پورتلند و هزاران کانی در زمین نمونه‌هایی از این ماده‌اند.

ترکیب‌های سیلیکاتی و از جملهٔ آن‌ها کانی‌های سیلیکات همگی از آنیون سیلیکات ساخته شده‌اند که بار منفی آن‌ها با یک کاتیون خنثی شده‌است. کاتیون‌های گوناگونی سازندهٔ این ترکیب‌ها است.

محتویات  [نهفتن] 

۱ساختار

۲در محلول

۲.۱سیلیکات در هندسهٔ ناچهاروجهی

۳منابع

ساختار[ویرایش]

در بیشتر سیلیکات‌ها و البته در کانی‌های سیلیکات، سیلیسیم، ساختار چهاروجهی به خود می‌گیرد و با چهار اکسیژن در چهار سویش دربر گرفته می‌شود. در این ساختار پیوندهای شیمیایی از قاعدهٔ هشت‌تایی پیروی می‌کند. گاهی چهاروجهی‌ها به صورت SiO۴۴-های جدا در مرکز ساخته می‌شوند ولی بیشتر دیده شده که از راه‌های گوناگون به هم پیوسته‌اند برای نمونه به صورت جفت جفت(Si۲O۷۶-) و یا به صورت حلقه‌ای (Si۶O۱۸۱۲-). معمولاً آنیون‌های سیلیکات به صورت تک زنجیره‌ای، دو زنجیره‌ای، صفحه‌ای و یا در ساختارهای سه بُعدی اند. بیشتر این ترکیب‌ها در شرایط معمولی، در آب، بسیار کم محلول اند.

در محلول[ویرایش]

نوشتار اصلی: سیلیکات سدیم

سیلیکات‌ها در حالت جامد فراوان اند اما در حالت محلول کمتر دیده شده‌اند. آنیون SiO۴۴- باز مزدوج سیلیسیک اسید است. محلول‌های سیلیکات بیشتر به صورت آمیخته با دسته سیلیکات‌های فشرده و به صورت جزئی پروتون دار شده دیده می‌شوند.[۱]

سیلیکات در هندسهٔ ناچهاروجهی[ویرایش]

سیلیکات‌ها بیشتر در هندسهٔ چهاروجهی به دور سیلیسیم شناخته می‌شوند با این حال می‌توانند شکل‌های بالاتر را هم بپذیرند. یک نمونهٔ شناخته شدهٔ آن هگزافلوئوروسیلیکات (SiF۶۲-) است که ساختاری هشت‌وجهی دارد. در فشارهای بسیار بالا حتی SiO۲ هم چنین هندسه‌ای را می‌پذیرد، در کانی استیشویت چنین است که در آن یک چندریختی سیلیس با چگالی بالا در گوشتهٔ پایینی زمین یافت می‌شود. چنین ساختاری در اثر یک برخورد ناگهانی یک شهاب‌سنگ پدید آمده‌است. سیلیسیم هشت وجهی در قالب هگزاهیدروکسی سیلیکات [Si(OH)۶]۲− در تائوماسیت دیده شده‌است. چنین کانی در طبیعت بسیار کمیاب است اما در هنگام ساخت سیمان و بتن در میان کلسیم سیلیکات هیدرات ساخته می‌شود.

یک اکسید(به انگلیسی: oxide) یک ترکیب شیمیایی است که از یک یا چند اتم اکسیژن و یک یا چند اتم از عناصر دیگر تشکیل شده‌است مثال کربن دی‌اکسید یک ترکیب است که از یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن تشکیل شده است و آلومینا از چند اتم آلومینیوم و اکسیژن با فرمول Al2O3 تشکیل شده‌است.

فهرست اکسیدهای شناخته شده برپایه حالت اکسیداسیون[ویرایش]

Element in −1 oxidation state

اکسیژن دی‌فلورید (OF2)

Element in multiple oxidation states

آنتیموان تتروکسید (Sb2O4)

کبالت(II,III) اکسید (Co3O4)

آهن(II,III) اکسید (Fe3O4)

سرب تتروکسید (Pb3O4)

منگنز(II,III) اکسید (Mn3O4)

نقره(I,III) اکسید (AgO)

Element in +1 oxidation state

مس(I) اکسید (Cu2O)

دی‌کربن منوکسید (C2O)

دی‌کلرید منوکسید (Cl2O)

لیتیوم اکسید (Li2O)

پتاسیم اکسید (K2O)

روبیدیوم اکسید (Rb2O)

نقره(I) اکسید (Ag2O)

تالیوم اکسید (Tl2O)

سدیم اکسید (Na2O)

آب (H2O)

Element in +2 oxidation state

اکسید آلومینیوم(II) (AlO)

اکسید باریم (BaO)

اکسید برلیوم (BeO)

کادمیم اکسید (CdO)

کلسیم اکسید (CaO)

کربن مونوکسید (CO)

اکسید کبالت(II) (CoO)

مس(II) اکسید (CuO)

اکسید آهن(II) (FeO)

اکسید سرب(II) (PbO)

منیزیم اکسید (MgO)

جیوه(II) اکسید (جیوهO)

اکسید نیکل(II) (NiO)

اکسید نیتروژن (NO)

اکسید پالادیم(II) (PdO)

اکسید استرانسیم (SrO)

مونواکسید گوگرد (SO)

اکسید قلع(II) (SnO)

اکسید تیتانیوم(II) (TiO)

اکسید وانادیم(II) (VO)

روی اکسید (ZnO)

Element in +3 oxidation state

آلومینا (Al2O3)

سنارمونتیت (Sb2O3)

آرسنیک تری‌اکسید (As2O3)

اکسید بیسموت(III) (Bi2O3)

بور اکسید (B2O3)

اکسید کروم(III) (Cr2O3)

دی‌نیتروژن تری‌اکسید (N2O3)

اکسید اربیم (Er2O3)

گادولینیم اکسید (Gd2O3)

اکسید گالیم(III) (Ga2O3)

اکسید هولمیم(III) (Ho2O3)

اکسید ایندیم(III) (In2O3)

اکسید آهن(III) (Fe2O3)

اکسید لانتان (La2O3)

اکسید لوتتیم(III) (Lu2O3)

اکسید نیکل(III) (Ni2O3)

فسفر تری‌اکسید (P4O6)

پرومتیوم اکسید (Pm2O3)

اکسید رودیم(III) (Rh2O3)

اکسید ساماریوم(III) (Sm2O3)

اسکاندیوم اکسید (Sc2O3)

تربیوم(III) اکسید (Tb2O3)

اکسید تالیوم(III) (Tl2O3)

اکسید تولیوم(III) (Tm2O3)

اکسید تیتانیم(III) (Ti2O3)

Tungsten(III) oxide (W2O3)

اکسید وانادیوم(III) (V2O3)

اکسید ایتربیم(III) (Yb2O3)

اکسید ایتریم(III) (Y2O3)

Element in +4 oxidation state

کربن دی‌اکسید (CO2)

کربن تری اکسید (CO3)

اکسید سریم(IV) (CeO2)

دی‌اکسید کلر (ClO2)

اکسید کروم(IV) (CrO2)

دی‌نیتروژن تترااکسید (N2O4)

ژرمانیم دی‌اکسید (GeO2)

اکسید هافنیم(IV) (HfO2)

دی‌اکسید سرب (PbO2)

دی‌اکسید منگنز (MnO2)

نیتروژن دی‌اکسید (NO2)

پلوتونیوم(IV) اکسید (PuO2)

اکسید روتنیوم(IV) (RuO2)

سلنیوم دی‌اکسید (SeO2)

سیلیسیم دی‌اکسید (SiO2)

گوگرد دی‌اکسید (SO2)

دی‌اکسید تلوریم (TeO2)

دی‌اکسید توریم (توریمO2)

دی‌اکسید قلع (SnO2)

تیتانیوم دی اکسید (TiO2)

اکسید تنگستن(IV) (WO2)

اورانیوم دی‌اکسید (UO2)

اکسید وانادیم(IV) (VO2)

دی‌اکسید زیرکونیوم (ZrO2)

Element in +5 oxidation state

آنتیموان پنتوکسید (Sb2O5)

آرسنیک پنتوکسید (As2O5)

دی‌نیتروژن پنتوکسید (N2O5)

نیوبیوم پنتوکسید

فسفر پنتوکسید (P2O5)

تانتال پنتوکسید (Ta2O5)

وانادیوم(V) اکسید (V2O5)

Element in +6 oxidation state

کروم تیروکسید (CrO3)

مولیبدن(VI) اکسید (MoO3)

رنیوم تری‌اکسید (ReO3)

سلنیوم تری‌اکسید (SeO3)

گوگرد تری‌اکسید (SO3)

تلوریوم تری‌اکسید (TeO3)

تنگستن تری‌اکسید (WO3)

اورانیوم تری‌اکسید (UO3)

گزنون تری‌اکسید (XeO3)

Element in +7 oxidation state

دی‌کلرین هپتوکسید (Cl2O7)

منگنز(VII) اکسید (Mn2O7)

رنیم (VII) اکسید (Re2O7)

تکنسیوم(VII) اکسید

Element in +8 oxidation state

اسمیوم تتروکسید (OsO4)

روتنیوم تتروکسید (RuO4)

گزنون تتروکسید (XeO4)

در شیمی معدنی سولفات به گروهی از ترکیبات یونی از گوگرد گفته می‌شود ریشه نام آن در انگلیسی بریتانیایی است که به معنی نمک(salt)اسید سولفوریک است.

محتویات  [نهفتن] 

۱خواص شیمیایی

۲ترکیبات دیگر گوگرد

۳جستارهای وابسته

۴منابع

خواص شیمیایی[ویرایش]

سولفات‌ها آنیون هستند و بنیان SO۴۲−دارند و جرم اتمی این بنیان ۹۶٫۰۶ daltons;این بدین معنی است که هر بنیان از چهار اتم اکسیژن و یک اتم گوگرد تشکیل شده که در مجموع دو الکترون کم دارند.

ترکیبات دیگر گوگرد[ویرایش]

فرمول ملوکولینام

SO52−Peroxomonosulfate

SO42−سولفات

SO32−سولفیت

S2O82−Peroxodisulfate

S2O72−Pyrosulfate

S2O62−دیتیونات

S2O52−دی‌سولفیت

S2O42−Dithionite

S2O32−Thiosulfate

S4O62−Tetrathionate

ساختار و پیوندها[ویرایش]

یون کربنات، یک آنیون چند اتمی با فرمول تجربی CO3-2 است. جرم مولکولی کربنات ۰۱/۶۰ آ اِم یو (دالتون) است. این مولکول از یک اتم کربن که به‌وسیلهٔ ۳ اتم اکسیژن با چیدمان سه‌وجهی فراگرفته شده، تشکیل شده و تقارن مولکولی D3h دارد. یون کربن دارای یک بار قراردادی ۲- است و بار مزدوج یون هیدروژن کربنات (H3O3-)، که خود بار مزدوج کربنیک اسید (H2CO3) است، می‌باشد.

ساختار لوویس پیوندهای کربنات با دو پیوند یگانه C-O و یک پیوند دوگانه C=O نمایش داده‌می‌شود. این ساختار به خوبی بیانگر پیوندها نیست:

Carbonate-ion-localised-2D.png

ساختار رزونانسی کربنات هم بدین شکل است: Carbonate-ion-resonance-2D.png

در واقع CO3-2 سه پیوند C-O برابر و هم‌اندازه دارد:

Carbonate-ion-delocalised-partial-charges-2D.png Carbonate-3D-vdW.png

چون کانی‌های تشکیل دهنده سنگ‌ها متنوع هستند، بسته به میزان وجود بعضی دیگر از ترکیبات شیمیایی که در آنها است سنگ‌ها را به چهار دسته تقسیم می‌کنند:

کربنات‌ها

سولفات‌ها

اکسیدها

سیلیکات‌ها

سنگ‌ها خود از قسمت‌های ساده تری به نام کانی ساخته شده‌اند. کانی‌ها مواد جامد، طبیعی، معمولاً متبلور، غیرآلی، همگن و با ترکیبات شیمیایی مشخص اند. تاکنون بیش از ۳۰۰۰ کانی در طبیعت شناخته شده که تنها حدود ۲۴ کانی در سنگ‌های پوسته زمین فراوان هستند و آنها را کانی‌های سنگ ساز می‌نامند.[۴]

دو فرایند کوه زایی و کوه سایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی می‌شود.[۲]

عوامل کوه زایی[ویرایش]

فشارهای کره مذاب درون زمین را که به پوسته جامد سطح آن وارد می‌شود را می‌توان عامل فرایند کوه زایی و خشکی زایی نامید. ۹

عوامل هوازدگی یا کوه سایی[ویرایش]

هر یک از چند روندی را که باعث خرد شدن و تغییر شکل مواد سخت سطح زمین و موادی که با جو در تماس هستند، هوازدگی می‌نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند.

هوازدگی شیمیایی[ویرایش]

محصول هیدراتاسیون، انحلال، آبکافت، اکسیداسیون و یا عکس العمل آب‌های اسیدی با املاح تشکیل دهنده سنگ هاست.[۲]

هوازدگی فیزیکی[ویرایش]

این پدیده توسط عواملی چون یخبندان، تغییرات حرارت در جو و در نتیجه انبساط و انقباض، نیروی جاذبه زمین، رشد گیاهان، باد، جریان آب و عمل جانوران و مانند اینها شکل می‌گیرد و باعث خرد شدن سنگ‌ها و تغییر شکل آنها به دانه‌های ریزتر می‌شود.