Odpadní voda

= voda po použití, změněné vlastnosti, z domácností = splašková, +průmyslové a městské odpady - odváděny do vodního recipientu, kde způsobují závady (zanášení nádrží a koryt řek nerozpuštěnými látkami, vyčerpáním kyslíku zamezení života vyšším organismům, obsahem patogenních organismů zhoršení hygienických vlastností, obsahem nutričních látekeutrofizace, pachové potíže, kontaminace toxickými látkami, okyselení nebo alkalizování vody, extrémní oteplení vody) proto je nutné je čistit, městské čističky, průmyslové čističky,

Úprava vody pro její použití

hlavní oblasti použití: závlahy, průmysl, spotřeba obyvatelstvem = pitná voda - asi 150 l/obyv.den, jen malá část na pitné účely, v pitné vodě je limitována řada chemických, radiologických a biologických ukazatelů, nejkvalitnější jsou podzemní – zpravidla nevyžadují úpravu, ale někdy obsahují železité nebo manganaté soli, které se můžou oxidovatucpání potrubí, odkyselení=odstranění oxidu uhličitéhokoroze; využívají se i vody povrchové – musí být upraveny čiřením (přídavek železité nebo hlinité soli), použití aktivního uhlí – absorbuje nečistoty na svůj povrch (velmi nákladné), nutná desinfekce – nejčastěji chlorem nebo jeho sloučeninami (dnes nahrazován ozonem); na závlahy – povrchová voda bez úprav; v průmyslu – chlazení, odstraňují (změkčování) se ionty (tvorba kamene)

Základní vlastnosti vody

2 atomy H a 1 atom O, v této podobě se vyskytuje jako pára, v kapalném skupenství – vodíkové můstky, tuhé skupenství – pravidelný čtyřstěn kovalentní a vodíkové vazby), 0-4°C zvyšování hustoty, další růst teploty snižování hustoty, skupenské teplo tání 0,33 kJ, skup.teplo vypařování 2,3 kJ,
Voda v přírodním prostředí
1337mil.km3 (97,2% - slaná voda, obsah soli 30g/l), srážky určují charakter krajiny, podzemní voda, prameny, řekykoloběh vody v přírodě,
srážková voda – v atmosféře se obohacuje o látky: kapalné, tuhé (aerosol) a plynné, oxid uhličitý značně zvyšuje agresivitu této vody, vlivem exhalacíoxid siřičitý, oxidy dusíkukyselé deště obsahující kys.sírovou a dusičnou
podzemní vody – obohacená o látky, které získala při průchodu horninami, nízké konc.org.látek, vysoké konc.anorg.rozpuštěných látek, minerální vody – obsah minerálních látek překročil 1000mg/l, teplota poměrně stálá (stoupá s hloubkou o 1°C na 33m), nad 25°Ctermální, nad 45°Chypertermální,
povrchové vody – podzemní+srážkové, (konc.minerálních sloučenin – 200-300mg/l), podstatně vyšší konc.org.látek než podzemní, kvalita silně ovlivňována odpadními vodami; z rozpuštěných plynů má největší význam kyslík – podmiňuje život, dostává se do vody stykem hladiny a atmosféry a fotosyntézou rostlin, jeho rozpustnost je vyšší než rozpustnost dusíku, podzemní vody jsou bezkyslíkaté
bakterie – získávají energii přeměnou organických látek, probíhá-li metabolický děj za přítomnosti kyslíkuaerobní, bez přítomnostianaerobní
anaerobní procesy – probíhají pomaleji než aerobní, jejich produkty jsou zapáchající, pro vyšší organismy i toxické, probíhají při vyčerpání kyslíku ve vodě zpravidla přítokem odpadních vod, anaerobní prostředí vylučuje život vyšších organismů, hnilobná voda není pro většinu účelů použitelná
aerobní procesy – rychlejší, netoxické, možný život vyšších organismů,
organismy potřebují ke svému životu kromě energie také určité prvky – biogenní (C,O,N,H,P), podle toho zda jsou zdrojem C pro syntézu organické sloučeniny nebo oxid uhličitý, rozlišujeme organismy organotrofní (bakterie, které rozkládají org.látky a vyšší organismy) a lithotrofní (rostliny, spec.druhy bakterií), eutrofizace – rozmnožení řas a sinic ve vodě (v létě), snížení kvality vody, důležitá přítomnost dusíku (odstraňuje se při čištění)

Koroze kovů

narušení jejich povrchu chemickými (plynné nebo kapalné nevodné prostředí) nebo elektrochem.ději ( přítomnost elektrolytu, obvykle voda) dochází k narušení struktury kovů, Koroze: a/ rovnoměrná (narušení celé plochy), b/ nerovnoměrná – důlková (malé plochy, proniká rychle do hloubky), mezi krystalová (do hloubky mezi krystaly kovu), štěrbinová ( v nepravidelnostech materiálu nebo u usazenin na jeho povrchu), rychlost koroze je urychlována cirkulací vody a ovlivňována hodnotou pH.
Ochrana proti korozi-a/ odstraněním korozivních látek z vody – rozpuštěného kyslíku a oxidu uhličitého,
b/ vytvořením ochranného filtru na kovu - vznikají působením vzdušného kyslíku nebo látek obsažených ve vodě (měděnka), u Fe tzv. Tillmansův ochranný film, c/pasivace kovů – zvláštní druh ochrany působením oxidačních látek, není zcela objasněna, předpokládá se tvorba ochranného filmu, příkladem pasivace Fe je jeho ponoření do koncentrované kyseliny dusičné. Pasivačním účinkem lze vysvětlit odolnost nerez oceli obsahujících chrom, d/ katodová metoda – anodickému rozpouštění kovů můžeme zabránit tím, že kov přeměníme na katodu: a/ chráněný kov spojíme vodivě s elektronegativnějším kovem, který pak tvoří tzv. obětovanou anodu (Mg, Al, Zn), jež se rozpouští, b/ vložíme napětí na chráněný kov, takže tento tvoří katodu, anoda je z odolného materiálu, e/ pokovování , f/ nátěry – vytvářejí po zaschnutí tenkou ochrannou vrstvu, olejové nátěry (měkké, dobře lnou na povrch kovu, málo pevné, vodou bobtnají), asfaltové nátěry – z přírodního asfaltu z odpadu při destilaci ropy, vhodná ochrana před vodou, nitrocelulozové laky – dobré mechanické vlastnosti, ve vodě nerozpustné, na kovové předměty, syntetické pryskyřice – dobře lnoucí, lesklý a pružný film, odolné vůči vodě a chemikáliím, (fenolformaldehydové pryskyřice, polyvinylchlorid, teflonové laky, silikonové laky, kaučukový latex a chlorovaný kaučuk).

Slitiny – obecně

Homogenní směsi roztavených kovů, v podstatě jsou to roztoky kovů jednoho ve druhém, mohou obsahovat i sloučeniny obou kovů (=intermetalické), směsné krystaly-základní krystalovou strukturu tvoří jeden kov a jiný kov je mezi něj vmezeřován nebo atomy jiného kovu nahrazují atomy původního kovu, některé dvojice kovů mohou tvořit i několik sloučenin, některé kovy jsou mísitelné v libovolném poměru a to buď v celém koncentračním obsahu nebo jen v určité koncentrační oblasti.
Slitiny Fe – největší význam mají nerez oceli., jsou značně odolné proti vůči korozi, zvláště při vysokém obsahu chromu,, kdy odolávají korozi i při vysokých teplotách.
Slitiny s hořčíkem – Mg-pevná, dobře svařitelná, nekoroduje mořskou vodouvýroba lodí; Cu-pevná, dobře se obrábí, omezená odolnost vůči koroziletadla, dopravní prostředky; Mn-středně pevná, výborně zpracovatelnápotřeby pro domácnost, nábytek, krytiny; Si-nízká teplot tání, plnidlo při svařování a pájení; Mg/Si-odolnost proti korozi, mosty, zábradlí; Mg/Zn-vysoká pevnost, nízká hmotnostletadla.
Slitiny s olovem – liteřina, Sb:Sn 2:1, použití v litografii,
Slitiny s cínem- ložiskový kov, Cu a Pb – ložiska; cínová slitina – Sb a Cunádobí
Slitiny s mědí – bronz Cu a Sn, Sn do 10% dobře kujná-dělovina, 20% zvonovina; hliníková bronz-pevnější , měkčí, snadněji opracovatelná než bronz; mosaz – Cu a Zn, do 50% Zn, možnost slévat a válcovat za studena, Zn pod 18% - červené zbarvení-tombak.
Slitiny s niklem – monelův kov – Cu a Ni, strojní zařízení pro korozivní prostředí.