農村裸墻上的“白毛”是什么?

一、問題的提出

農村住房內外墻很多都沒有涂刷石灰和水泥，即是“裸墻”。這些房子墻體上長出了“白毛”，且年久潮濕的火磚舊建筑裸墻表面上大多出現了長“白毛”現象，老人說自毛是“硝”。

“白毛”是什么物質?它是怎么形成的?“白毛”對墻體有何影響?我對此進行了如下實證研究。

二、“白毛”是什么物質?

我把采集的“白毛”樣品置于燒杯中，加入適量蒸餾水溶解它，各取所得溶液3毫升于4只試管中，做如下實驗。

實驗1：向待測液中加入硝酸鋇溶液，產生白色沉淀，再加入稀硝酸，有少量氣泡產生，沉淀大多不溶解，這說明“白毛”中含有硫酸根離子和少量碳酸根離子。

實驗2：向待測液中加入硝酸，再加入硝酸銀，有白色沉淀產生，這說明“白毛”中含有氯離子。

實驗3：取少量待測液，用鉑絲進行焰色反應，呈黃色，表示“白毛”中含有鈉離子。

實驗4：用點燃的火柴靠近“白毛”，“白毛”被點燃。這說明“白毛”中含有硝酸鹽。

綜合上述實驗可知，“白毛”是幾種無機鹽的晶體組成的混合物，主要有硫酸鈉，少量氯化鈉、硝酸鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、硝酸鉀。

三、“白毛”中的無機鹽的晶體來自哪里?

一種可能是墻體和水泥中含有硫酸鈉，少量氯化鈉、硝酸鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、硝酸鉀，磚受潮后這些鹽便溶解為溶液，因為水分在火磚體表的蒸發形成微小水流，把這些溶液向外滲出到墻的表面，水分蒸發而結晶成為晶體，日積月累便形成了白毛。

另一種可能是泥土中的無機鹽被水溶解，這些溶有鹽的水在毛細作用下把這些外來的鹽類“運”到墻面，隨著水分的蒸發鹽類結晶形成晶體即“白毛”(長毛的地方都是在潮濕的墻壁下部，說明這種可能性大)。 第三種可能是“白毛”為上述兩種因素共同作用的結果。

1.火磚中含有可溶性鹽嗎?

為了探索“白毛”的形成機制，我做了如下實驗。

把紅色磚磨成細粉放入水中加熱(促溶)，冷卻后過濾，在濾液中：

(1)滴入酚酞試液濾液顯極淺的粉紅色；(2)滴入AgNO₃溶液，濾液有極少量白色沉淀生成；(3)滴入BaCl₂溶液濾液有極少量白色沉淀生成；(4)滴入KSCN溶液，濾液顯極淺的紅色。

把磚瓦磨成細粉，做以下實驗：

(5)把約20g的火磚研成粉末，放入小燒杯中，分別加入約30ml各種濃度的鹽酸，檢驗不出有使石灰水變渾濁的CO₂，說明磚瓦中基本上不存在有碳酸鹽。 上述實驗表明：火磚是難溶于水的，火磚中含有少量的氫氧根離子、硫酸根離子、氯離子、鐵離子組成的無機鹽。即磚中含有少量可溶性硫酸鹽、氯化物等鹽類。

2.泥土中含有可溶性無機鹽嗎?

生產磚瓦一般用紅粘土。查閱有關資料得知，紅土中的游離氧化物包括游離氧化鐵、游離氧化鋁和游離氧化硅等。紅土游離氧化鐵可分定形和無定形兩種，常見的存在形式主要有赤鐵礦、磁鐵礦、針鐵礦、釬鐵礦和膠體鐵。湖北赤壁第四紀紅粘土的游離氧化鐵為4.5％～5.1％。但一般粘土產地不同大多含有雜質，如長石(K₂O·Al₂O₃·6SiO₂、石英(SiO₂)、氧化鐵、苦土(Mgo)、石灰石、石膏等礦物以及少量鹽堿成分(No₂CO₃，Na₂SO₄、氯化物等)。

土溶液中陰離子一般是N03-濃度較高，其次是Cl⁺，和SO_{4^2-；陽離子中Ca²⁺和Na⁺濃度較高，而K⁺和Mg²⁺濃度較低。可見泥土中含有可溶性硫酸鈉、硫酸鎂、氯化鈣、硝酸鉀等鹽類。}

3.“白毛”是怎么形成的?

墻體土中毛細水上升引起的可溶鹽遷移及重結晶而形成“白毛”。也就是水鹽遷移而形成的。由水一熱一風控制的一輪又一輪墻體表面結晶進程重復發生。

磚中的鹽被水溶解后在表面結晶形成“白毛”。當高溫生產磚瓦的時，粘土發生一系列的物理化學變化。對于粘土中的雜質，在煅燒時均失去水分。若水中溶有堿、堿金屬碳酸鹽溶液、無機酸或有機酸，氧化鋁和無機酸或有機酸易生成易溶的鹽，這些鹽被水溶解、滲透、結晶(長白毛)。

四、研究結論

“白毛”是硫酸鈉，少量氯化鈉，硝酸鈉、硝酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀幾種無機鹽的晶體組成的混合物。

產生“白毛”的外部因素：

地面水通過毛細作用到達“白毛”帶的水分，溶解了各種可溶性的鹽類，這些外來的鹽類，被因為水分在火磚體表的蒸發形成的微小水流運至表面，隨著水分的減少，先發生結晶，結晶水合物膨脹，使火磚體表粉化，水分繼續蒸發，結晶水和鹽類分離，即風化，當結晶水也風化完畢的時候，火磚墻體上會留下一層白色的粉末，俗稱“硝”。

產生“白毛”的內部因素：

對于燒結多孔磚墻體出現“長毛”，主要是燒結粘土多孔磚本身含有可溶性的硫酸鎂、硫酸鈉、碳酸鈉等可以結晶的鹽類(相對少量)；在水分充足的時候，完全以離子的形式存在于溶液中，當水分從火磚體表蒸發，這些鹽類先行成結晶水合物，如十水硫酸鈉，十水碳酸鈉，“白毛”就是這些結晶體。結晶的過程中，體積會膨脹，將火磚破壞。

上述兩個原因導致火磚“長毛”，共同的條件是火磚中要有水分。磚墻上產生白毛易引起磚變色、起鼓、粉化、酥落，逐漸向里發展，縮短墻的使用壽命。