vse o chemii

2009-06-04T06:48:00.000-07:00

Praktické použití vysokomolekulárních látek ve stavebnictví
- konstrukční i pomocný materiál
Plastbetony – pojivo nahrazeno vhodnou plastickou hmotou, z ekonomických důvodů lze používal pouze levných pryskyřic, použití – pod vlivem organických kapalin: odpadní kanály, ropovody, ochranné omítky,
Polymerbetony – zaplnění mikropórů v betonu vhodným plastem5x větší pevnost, větší korozivzdornost, využití- opravy betonových ploch ( po penetrování použitou makromolekulární látkou - výborná přilnavost ke starému betonu)
Syntetická lepidla – lepení dřeva, odolné vůči vodě, hnilobě a plísním,
Latexové nátěry – ředitelné vodou, nejsou vhodné pro trvale vlhké prostory, podobné vlastnosti – akrylátové barvy, do agresivních prostředí – chlorkaučukové nátěry.

2008-11-26T10:01:00.000-08:00

Důležitější plasty připravené polykondenzací
Fenolformaldehydové pryskyřice – kondenzace v kyselém prostředílyneární řetězce (netvrditelné pryskyřice – novolaky), kondenzace v alkalickém prostředí  rozvětvené a zesítěné makromolekuly (resoly+formaldehydresity), součástí strojů, ozdobné předměty, výroba lisovacích hmot-bakelitů,
Nenasycené polyestery – viskózní kapaliny, po vytvrzení ohebné až velmi tvrdé, využití ve formě skelních laminátů,
Epoxidové pryskyřice – výborné lepidlo,
Polyamidy – jako laky v kombinaci s fenoplasty, vlákna – velké pevnost a trvanlivost, vysoká odolnost proti otěruozubená kola, ložiska
Polyuretany – lineární - horší vlastnosti než polyamidyomezené použití, zesíťovanénátěry pryže,
Lehčené polyuretany – kypřené oxidem uhličitým, velice lehká hmota, 30kg/m3 , izolace, čalounění sedadel,
Degradace a stabilizace polymerů
Organické polymery – omezeně odolné vůči působení různých vnějších vlivů, působením vysoké teploty dochází k degradačním reakcímdepolymeracepůvodní monomer.
Fotooxidační degradace – při atmosférickém stárnutí polymerů, štěpení zářením, závisí na absorbaci polymerů a na vlnové délce záření, ochrana: látky odrážející záření (Al prášek), látky pohlcující záření (saze), fotostabilizátory (absorbéry UV ), antioxidanty

Vlastnosti plastů

2008-10-09T04:21:00.000-07:00

jsou závislé na jejich struktuře, délce a vztahu řetězců makromolekul,
Mechanické vlastnosti plastů ( pevnost v tahu, ohybu, rázu, odolnost proti otěru) – jsou dány strukturou řetězce, délkou řetězců, povahou mezimolekulárních sil,
Tepelná odolnost plastů – závisí na struktuře, nejvyšší teplotyroztržení řetězce makromolekuly, na úrovni dřeva, největší tepelná odolnost – silikony, fluorované uhlovodíky (teflon), provozní teploty asi 300°C.
Chemické vlastnosti plastů - záleží na struktuře a charakteru příměsi, organická rozpouštědlabobtnání, rozpouštění, vniknutím rozpouštědla mezi řetězce, odolnost proti chemikáliím je rozdílná.
Zpracování plastů
Termoplasty – hmoty teplem tvárné, teplem měknou a po ochlazení tuhnou, při opětovném zahřátí opět měknou, zpracovávají se vstřikováním, litím, foukáním, vytlačováním, zpěňováníodlehčené materiály.
Reaktoplasty – teplem tvrditelné, při zahřátí měknou a pak se vytvrdí na žádaný výrobek, po opakovaném zahřátí již neměknou. Zpracovávají se lisováním ve formách,
Spojování výrobků – lepením pomocí rozpouštědel, svařováním (termoplast) pomocí horkého plynu,
Povrchová úprava – barvení (vpravováním barviva během výroby nebo nanášením na povrch potového výrobku), potiskování (hlubotisk, přenášení – podlahy, ubrusy), pokovování
Důležitější plasty připravené polymerací
Polyetylény – polymerací etylénu odolnost 60-100°C, odolává kyselinám a zásadám, naprosto odolný proti vodě, dobré elektroizolační vlastnosti, kabely, trubky, potrubí, ochrana kovů.
Polypropylény – vyšší bod měknutí, výroba trubek, vlákna, jako náhrada azbestu,
PVC – polymerace vinylchloridu, nejpoužívanější plast, zpracovává se na novodur, (tvrdý), novoplast (elastická hmota), neměkčený – desky, tyče, trubky, měkčený – fólie, hadice,
Fluorované polymery – polymerací fluorovaných uhlovodíků, dobré mechanické vlastnosti, dobrá tepelná stálost, netečnost vůči chemikáliím, potrubí, těsnění, ochrany kovů, teflony,
Polystyrén – polymerací styrenu, tvrdá hmota, kovový zvuk při poklepání, odolná vůči vodě, rozpustná v organických rozpouštědlech, pěnový materiálodlehčená izolace
Syntetický kaučuk – zvyšování odolnosti proti vzdušnému kyslíku, světlu, teplotě, a chemikáliím = vulkanizace: působení sílypříčné sirné můstky mezi řetězcitrojrozměrná zesítěná struktura
Polyakrylové polymery – polymery kyseliny akrylové, technicky významné polyakrylové estery, plexisklo, akrylátové disperze – modifikace betonu pro tenkovrstvé vysprávky.

Živice

2008-10-07T00:57:00.000-07:00

Společný název pro asfalt dehet a smolu, složité směsi přírodních nebo pyrogenetických uhlovodíků, rozpouštějí se v sirouhlíku a org.rozpouštědlech
Asfalty
přírodní (chemicky nejednotné, obsahují minerální příměsi, čistí se přetavováním) nebo destilací ropy; dvě skupiny: malteny (olejovité součásti, nositele plastických a elastických vlastností asfaltů, dělí se na: oleje, olejové a asfaltové pryskyřice), asfalteny (tmavé součásti, nositeli tvrdosti asfaltu)
ropné asfalty – primární destilační asfalty (tuhé až polotuhé), krakované, extrakční asfalty (z olejových ropných zbytků, jako nátěry), foukané neboli oxidační asfalty (foukáním vzduchu do asfaltůelastičtější), ředěné asfalty (silniční asfalty, viskozita snížena přídavkem rozpouštědla)
jakost asfaltu se posuzuje podle bodi měknutí (proniknutí kuličky do asfaltu v závislosti na teplotě), snadno hoří, špatně se hasí, těžko se hojící popáleniny
asfaltové emulze – jemné částice asfaltu rozptýlené ve vodě za přítomnosti emulgátoru,
izolační asfaltové emulze – foukané asfalty s minerálním plnivem, (mastixy – vyšší podíl anorg.plniva)
izolace - izolační vložky s vrstvou tkaniny, lepenky, plsti, skleněných vláken (izolační a střešní lepenka – impregnováním lepenky asfaltovou hmotou)
Dehty a smola
Dehty – tmavě hnědé až černé kapaliny typického zápachu, získávají se suchou destilací org.látek (uhlí) za nepřístupu vzduchu, zdroj surovin pro těžkou org.chemii
Smola – tuhý zbytek po destilaci dehtům, lesklá hmota, bod měknutí lze zvýšit foukáním, roztavená černouhelná smola se používá jako pojivo pro silniční živičné směsi
Plastické makromolekulární látky
Zkráceně plasty. Látky, jejichž molekuly jsou velké útvary skládající se ze značného počtu atomů vzájemně vázaných chemickými vazbami. Zvláštnost vztahu mezi atomy  určité specifické chemické a fyzikální vlastnosti,
Příprava plastů
Polymerace – seřetězením výchozích látek – monomerů, vznik polyetylenu.
Polykondenzace – mnohonásobně se opakující kondenzace dvou výchozích nízkomolekulárních sloučeninmakromolekula + zplodina, produkty mají jiné vlastnosti než reaktanty, (dále může probíhat esterifikace, amidace nebo alkylace),

Znehodnocující činitelé dřeva a ochrana proti nim

2008-08-11T04:54:00.000-07:00

dělení: biotické (bakterie, houby, hmyz) a abiotické (povětrnostní vlivy – teplota, vlhkost, sluneční záření, koroze, oheň, mechanické opotřebení)
bakterie – rozklad dřeva ve vodném nebo vlhkém prostředí, podléhá především celulóza
houby – rozkládají buněčnou hmotu, hmyzí larvy se živí dřevní hmotouzanechávají chodbičkysnížení pevnosti a celistvosti dřeva
chem.agresivní prostředí – poměrně dobře odolává, dlouhodobým působením se rozkládá, ¬
oheň – dobrá hořlavina, teplota vzplanutí je přes 300°C, dlouhodobým působením nad 50°Coxidace znehodnocení
ochrana¬ – odvod srážkové vody, izolace proti zemní vlhkosti, nátěry na bázi vysychavých olejů, napouštění vosky, vodním sklem, boraxem, insekticidní a fungicidní přípravky.

Chemické složení dřeva

2008-08-07T07:00:00.000-07:00

Přírodní heterogenní systém, tvořený mnoha látkami: hlavní složky (sacharidická část – 70% /celulóza/, aromatická část – 25% /lignin/) doprovodné složky – 5%(organické /smoly, terpény, mastné kyseliny, alkoholy, bílkoviny/, anorganické
sacharidy – jedna z nejrozšířenějších přírodních látek, dělění: monosacharidy – CnH2nOn (n=2-7), na každém uhlíku je vázaná skupina –OH nebo =O, vyjádření lineárním nebo cyklickým vzorcem, dobře rozpustné ve vodě, glukóza, ribóza, galaktóza, manóza; složené – vznikají řetězením molekul monosacharidů (2 molekuly monosacharidudisachraidy, více molekulpolysacharidy)
celulóza – podstata podpůrné tkáně rostlin, polysacharid, 1000-3000 molekul glukózy, ve vodě nerozpustná, poměrně odolná vůči chemikáliím, používá se do prefabrikovaných omítkových směsí a do spec.kompozitů,
cukr – značně ovlivňuje tvrdnutí cementu
hemicelulózy – lineární polysacharidy s kratším řetězcem než celulóza, heterogenní stavba
lignin – složitá látka aromatického charakteru, v molekule benzenová jádra, ve dřevě je převážně v mezibuněčné hmotě, lignin sulfonan sodný - odpadá při zpracování dřeva na celulózu, používá se jako plastifikátor do betonu
plastifikační přísady – již v malých dávkách ovlivňují zpracovatelnost betonu, hydrofilní vrstva povrchově aktivní látky snižuje povrchové napětí vodydokonalejší smáčení vodyzlepšení zpracovatelnosti při stejném w)

2008-08-01T13:03:00.000-07:00

Vazba a řetězení C
Řetězení až do makromolekulárních rozměrů, v org.sloučeninách jsou atomy vázány kovalentně, zpravidla čtyřvazný, vazby: jednoduché (nasycené), dvojné a trojné (nenasycené), dvojná vazba – dva elektronové páry, trojná vazba – tři elektronové páry,
řetězce – rovně probíhající (nerozvětvené, rozvětvené), uzavřené do cyklů (jednoduchých, složitých),
Hlavní typy org.sloučenin
C-H – uhlovodíky: alifatické - alkany (CnH2n+2, jednoduchá vazba), alkeny (CnH2n, jedna nebo více dvojných vazeb), alkiny (CnH2n-2, jedna nebo více trojných vazeb); cyklické – řetězec spojený do kruhu, cykloparafiny (cyklopropan), cykloolefiny (cyklopropen), aromatické sloučeniny (=areny, benzen)
Deriváty uhlovodíků
substitucí jednoho nebo více atomů vodíku v molekule uhlovodíku jiným prvkem nebo skupinou prvků vzniknají deriváty uhlovodíků; alkoholy – alifatické uhlovodíky, H nahrazen –OH, reakcí s kyselinami (esterifikací) estery, H nahrazen kovem  soli org.kyselin, u arenů: H nahrazen –OH fenoly, dehydratací alkoholůétery, heterocyklické sloučeniny – včleněn jiný atom do uzavřeného kruhu C atomů

2008-07-30T02:50:00.000-07:00

Vzduch a ovzduší
atmosféra - asi 300 km nad povrch, snižování hustoty, vzduch – směs plynů ( suchý vzduch: 78,09% N; 20,94% O; 0,93% Ar; 0,03% CO2), atmosférický vzduch – obsahuje i proměnlivé množství páry (1-3%), malý zlomek vzácných plynů (jednotky: parts per million), ozon – horní vrstvy atmosféry, absorbuje UV, ochranný obal kolem Země, poškozování exhalacemi, člověk vdechne 15 kg vzduchu/den,
znečisťující látky – plynné: oxid siřičitý - plošná devastace lesů, spalováním fosilních paliv s obsahem S, největší množství uvolňují tepelné elektrárny spalující uhlí, dále výroba k.sírové, ropné rafinerie, v ovzduší setrvává 2-7 dní; oxid dusnatý – vznik přímým sloučením prvků při teplotách nad 1000°C, v přítomnosti kyslíku oxiduje na oxid dusičitý, který tvoří hnědé dýmy, zdrojem jsou motorová vozidla, tepelné el., spalovny, výrobní procesy kyselin, hnojiv, skla, cementu, el.výboje v atmosféře; oxid uhelnatý – produkt nedokonalého spalování, krevní jed (váže se na hemoglobin), produkce: zážehové motory, dlouhá trvanlivost v ovzduší (měsíce až roky); oxid uhličitý – není považován za znečisťující, vzniká dokonalým spalováním C, mikrobiálním rozkladem a vydechováním, jeho obsah v atmosféře zabraňuje vyzařování tepla do vesmíruvýznamný regulátor zemské teploty; uhlovodíky – methan (anaerobní rozklad org.hmoty), hexeny a penteny (mnohem závažnější, spalovací motory); kapalné a pevné – přirozený nebo umělý původ, aerosoly (kapalné jsou mlhy, pevné jsou dýmy nebo prachy), přesycení vodní parou  kondenzace za vzniku mlhy, aerosol na uhlovodícíchsmog, závažné tuhé aerosoly – živé organismy (pyl, viry, bakterie); k odstraňování částic dochází vlivem dešťů; katalyzátory, filtry apod.

Voda pro přípravu betonu

2008-07-08T05:26:00.000-07:00

voda betonářská – nezbytná součást (hydratace cementu), záměsová – na vytvoření směsi, ošetřovací – na ošetření po zatvrdnutí, spodní hodnota pH 4 horní 6, omezena je koncentrace látek zamezující hydrataci, huminové látkysnižování pevnosti betonu tvorbou humátů, vliv síranu a hořčíku se projevuje až ve vodě ošetřovací, chloridy způsobují korozi výztuže betonu (nepoužitelné vody: z rašelinišť a minerálních)
voda náporová – dostává se do styku se stavebními konstrukcemi, dělíme na slabě středně a silně agresivní :
slabě středně silně
pH 5,0-6,5 4,0-5,0 pod 4,0
CO2 mg/l 4-15 15-30 nad 30
SO42- mg/l 250-500 500-1000 nad 1000
Mg2+ mg/l 1000-2000 nad 2000 nad 2000
NH4+ mg/l 100-500 nad 500 nad 500
Účinky této vody jsou ovlivněny její agresivitou, způsobem styku s betonem, odolností betonu, stavem jeho povrchu a teplotou.

Odpadní voda

2008-06-23T02:41:00.000-07:00

= 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

2008-06-19T03:09:00.000-07:00

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

2008-06-15T01:40:00.000-07:00

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

2008-06-10T01:02:00.000-07:00

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

2008-06-08T12:00:00.000-07:00

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.

Sloučeniny Fe

2008-05-22T08:40:00.000-07:00

Ox.číslo II.a III, rozpouštěním Fe v kyselináchželezn. soli –nepodléhají hydrolýze, nejznámější síran a chlorid; hydroxid železitý – využití při čištění vody,
Horčík
Rozšířen ve sloučeninách-křemičitanech, uhličitanech, získává se elektrolýzou karnalitu, nejlehčí konstrukční kov, uplatnění ve slitinách, stříbrobílý, lesk ztrácí vzdušnou oxidací, středně tvrdý, tvárný nad 220°C, hoří bílým plamenem, rozpouští se ve zředěných kyselinách, MgO-těžká tavitelnost, využití ve stavebnictví.
Hliník
Třetí nejrozšířenější prvek v zemské kůře, nejrozšířenější kovový prvek, ve sloučeninách-křemičitanech, výroba z bauxitu, stříbrolesklý, bílý, velmi tažný a kujný-Alfólie, na povrchu se vytváří vrstva oxidu hlinitéhokorozní odolnost, (zvýšení je eloxováním), konstrukční materiál, výroba obalů, výborný elektrický vodič, čištění vody.
Zinek
Výroba ze sfaleritu, praží se na ZnO, ve vlhkém vzduchu rychle ztrácí lesk, (vznik ZnO), využití antikorozní povlak, výroba suchých článků, spalováním par zinku v proudu vzduchuZnOvýroba pryže, speciál. skel, emailů, glazur a barviv.
Měď
Produkce ze sulfidických rud (1/2% Cu), koncentrace flotací, (15 – 20%Cu, 1400°C,), surová měď se čistí elektrolyticky, načervenalá barva, měkká, houževnatá, dobře tažná, vynikající tepelná a elektrická vodivost, ve vlhku se povléká vrstvou měděnky, (uhličitan měďnatý, nevzniká ve styku s kyselými dešti); modrá skalice-galvanotechnika.
Cín
Vyskytuje se především jako cínovec z něhož se vyrábí redukcí uhlím, stříbrobílý, lesklý, kujný, tažný (staniol); pod 13°Cšedý cínrozrušování (cínový mor), nad 161°C zkřehnemožnost roztlouct na prach,netečný k vodě i vzduchu, výroba konzerv, uplatnění ve slitinách.
Olovo
Výroba pražením z galenitu, modrošedý, na čerstvém řezu lesklý, velmi měkký, tažný, pokrývá se vrstvou oxidustálý na vzduchu, využití-olověné akumulátory, ochrana proti radiaci, výroba kabelů; sloučeniny Pb-základní antikorozní hmoty na Fe a ocel. Olověná běloba při značení silnic.
Chrom
Výroba z chromitu, lesklý, tvrdý, křehký, na vzduchu stálýpovrchová ochrana jiných kovů, chromany označovány jako karcinogeny.
Mangan
Sloučeniny manganu doprovázeny sloučeninami Fe, vyskytují se ale i manganové rudy (burel, manganit), slitiny Fe – Mn : ferromangan (až 40% Mn), zrcadlovina (6-30% Mn). Manganaté soli obsaženy v podzemních vodách.

žárovzdorné výrobky

2008-05-19T09:02:00.000-07:00

Vlastnosti kovů
Typický kovový lesk, neprůhlednost, dobrá roztažnost, vysoká tepelná a elektrická vodivost, v tuhém stavu jsou vesměs krystalické; většina kovů – šesterečná soustava, řada má krychlovou popř. i jinou, rozdílná hustota (530-22700kg/m3); rtuť – jediný kapalný; rozdílná tvrdost (K, Na, Pb), zkouška vrypem, vtiskem; el.vodivost se snižuje s rostoucí teplotou, nejlepší vodivost Au, Ag, Cu, nejhorší As, Sb, Bi; supravodivost – odpor některých kovů Hg, Pb, klesá při t=0K odpor téměř na nulu; polovodiče (Ge) – vedou proud jen za určitých podmínek; magnetické vlastnosti kovů – diamagnetické – elmag. Indukcí získají mag.moment směřující proti vnějšímu poli; paramagnetické – moment ve směru vnějšího pole; ferromagnetické – moment i bez vnějšího působení
Způsoby výroby kovů
Čisté se vyskytují jen výjimečně, nejčastěji jsou to kovy ušlechtilé, většina je vázaná ve sloučeninách – rudách – nejdůležitější jsou oxidy (Fe, Mn, Zi, Al) a sulfidy (chalkopyrit, sfalerit, galenit, rumělka, cinabarit), z oxidů se získávají redukcí vodíkem, nebo hliníkem (aluminotermie), pomocí elektrického proudu můžeme kovy vyloučit z roztoku jejich solí, vylučují se na katodě
Nejdůležitější fyzikální a chemické vlastnosti vybraných kovů a jejich sloučenin
Železo
Po Al 2.nejrozšířenějším kovem v zemské kůře, výlučně ve sloučeninách (hematit, magnetit, limonit, siderit, pyrit), součást hemoglobinu, výroba z oxidů železa jejich redukcí za přítomnosti metalurgického koksusurové železo (4%C), struska- odpadní produkt výroby železa, lehčí než roztavené železo. Kychtový plyn- uniká z vysoké pece, (N,CO,metan, H), surové železo - tvrdé, křehké, snížením obsahu Ckujné a tažné =ocel, tvrdost se zvyšuje kalením (700-900°Cochlazení, křehkost se odstraní zahříváním na teplotu 300°C), slitinové oceli-příměsi zajišťují tvrdost, houževnatost, odolnost proti korozi.

2008-05-02T04:05:00.000-07:00

trvale odolávají vysokým teplotám a jejich žárovzdornost je min. 1580°C, dělení obecné: kyselé (dinas, šamot), zásadité (dolomitové, magnezitové), neutrální (uhlíkové, chromitové), dělení chemicko-mineralogické: 9 skupin a 31 podskupin; dělení podle teploty žárovzdornosti: žárovzdorné (do 1770°C), velmi žárovzdorné (do 2000°C), vysoce žárovzdorné (nad 2000°C)
šamotové výrobky – vysoký obsah SiO2 a Al2O3, uplatnění do 1500°C, název podleostřiva,
dinas - vysoký obsah SiO2, velká únosnost v žáru, odolný proti kyselým taveninám, malá odolnost vůči změnám teploty pod 600°C, 12-18 dní v peci,
magnezitové, dolomitové a chromitové výrobky – magn. – vysoký obsah MgO, můžou obsahovat oxid chromitý (nad 35%chromitové), dolomitové mají vysoký obsah MgO a CaO; odolnost v zásaditém, velká únosnost v žáru
tuhové výrobky – využití uhlíku v podobě grafitu, odolnost proti změnám teploty, výroby: jíl, šamot, grafit
uhlíkové výrobky – z jemně mletého koksu nebo antracidu a dehtu, zpracování dusáním nebo lisováním, provádí se grafitacevytvoření krystalického grafitu, zpomalovače neutronů v atomových elektrárnách
spec.keramika – výrobky z forsteritu, zirkonu, čistých oxidů, karbidů, nitridů, boridů, a silicidů

kamenina

2008-04-26T02:54:00.000-07:00

– hutná keramika, žlutá až hnědá, nasákavost 7%, zákl.surovina jsou kameninové jíly, ostřivo – křemen, nejčastěji se opatřuje solnou glazurou , odpadní trubky, dlaždic, výlevky, vpustě
pórovina – bílá pórovitá keramika s jemnou strukturou, výroby z kaolínu (popř. pórovinové jíly), borolovnatá glazura, obkladačky, užitkové a dekorativní předměty (zdravotnická keramika – vlastnosti mezi porcelánem a pórovinou)
porcelán – z kvalitních kaolínů (50%kaolín, 25% křemen, 25%živec), tvrdý – vysoký obsah kaolínu, elektrotechnika, nádobí; měkký – dekorační předměty a nádobí

Pálené materiály

2008-04-19T09:42:00.000-07:00

keramika – soudržný polykrystalický materiál s určitým podílem sklené fáze, získaným zpracováním do tvaru a vypálenímzpevnění , výrobní postu: úprava surovin (za mokra, mísení za mokra i sucha)vytváření za norm. teploty (ručně, formy, lisy)sušení výrobků (zastřešené prostory, nad pecemi, sušárny)pálení (pece nad 900°C), možnost glazurování (1000°C)
ze surovin jako jíly hlíny a kaolíny, které mají s vodou plastické vlastnosti, ostřiva (křemen, šamot) – regulace tvárnosti a smršťování, taviva (živec) – snižování teploty slinování,
keramiku dělíme podle: nasákavosti střepu, barvy střepu, charakteristiky střepu a použití
cihlářské výrobky – zákl.surovinou jsou méně hodnotné hlíny jíly, ostřivo – písek struska, popílek, rozpustné soli tvoří výkvěty, mísí se na tvárné těleso s obsahem asi 25% vod, pevné, mrazuvzdorné, nasákavost je větší než 12%

Pórobetony

2008-04-09T04:03:00.000-07:00

Pórobetony
významné místo díky tepelně technických parametrů, množství pórůnízká objemová hmotnost, izolační desky, tvárnice, příčkové dílce, dělení: plynobetony – vznikají přísadou plynotvorné látky, hliníkový prášek reaguje v alkal.prostředí za vzniku vodíku, výroba: písek (=siporex) nebo popílku (=calsilox), cement, vápno, Al-prášek , voda; pěnobetony – póry vznikají pěnotvornou přísadou (hydrolyzované bílkoviny), výroba: cement, vápno, nemletý písek, mletý písek, popílek, voda, pěnotvorná přísada
Sklo
Pevná amorfní homogenní, zpravidla průhledná látka, malá tepelná vodivost, vysoká nepropustnost, odolnost proti vodě, vzduchu a jiným látkám, zákl.surovina je křemen (čistý sklářský písek), suroviny se smísísklářský kmenroztaví se (1000-1500°C), uvolňuje se CO2bublinkyodstraněny čeřením, sklovina se zpracovává foukáním, tažením, litím a lisováním (stavební sklo – dlaždice, střešní tašky, duté cihly), pozvolné chlazení, ve stavebnictví se využívají skleněná vlákna k izolacím, český křišťál – sklo draselnovápenaté
vodní sklo – název pro tavené sklo, ale také pro kapalinu vzniklou jeho rozpuštěním ve vodě, obsah SiO2 je asi 76% hmot., má silně alkalickou reakci, ke zvýšení požární odolnosti dřevěných konstrukcí, injektáže při sanaci vlhkého zdiva, do silikátových barev k úpravě fasád (reagují s vápennou složkou omítky a tím se stává její součástí)
křemenné sklo – tavením čistého křemene, málo citlivé ke změnám teplot, propouští UV, odolné vůči chemikáliím
reflexní skla jsou potažena tenkou vrstvičkou kovu, sklo odolává koroznímu působení, kyselé roztoky vytvoří povlak z SiO2zpomaluje další vyluhování, alkalické rozpouští sklo poměrně rychle jako celek, zlepšení odolnosti skla – povrchové úpravy.

Koroze betonu

2008-04-07T05:33:00.000-07:00

Koroze betonu
činitelé a) vnitřní – primární – návrh betonové směsi, technologie výroby (zhutnění, ošetřování), použití chem. přísad, b) vnější – sekundární – fyzikální, chemické, biologické; korozí mohou být napadeny různé složky: cement, kamenivo (obsahuje-li aktivní oxid křemičitý, ten může reagovat s hydroxidem vápenatým v cementuvznik gelutlakporušení betonu = alkáliové rozpínání kameniva), voda
zákl.druhy korozních procesů:
koroze náporovými vodami: tři skupiny – koroze I.typu - rozpouštění a vyluhování složek cementového tmelu; koroze II.typu – reakce složek cementového tmelu s chemickými látkami za vzniku sloučenin rozpustných nebo bez vazebných vlastností, může být způsobena kyselinami za vzniku rozpustných nebo nerozpustných solí, agresivním oxidem uhličitým, alkáliemi nebo hořečnatými solemi s výjimkou síranu hořečnatého; koroze III.typu – v pórech cementového tmelu vznikají sloučeniny větších objemů, což vede vlivem krystalizačních tlaků k porušení struktury a rozpadu betonu
atmosférická koroze je způsobena agresivními plyny, obsaženými v atmosféře (především oxid uhličitý a siřičitý)
zjišťování korozního napadení betonu – chemickou nebo fyzikálně chemickou analýzou a mechanickými zkouškami, většina metod je destruktivních, nejčastěji je napadán hydroxid vápenatýsnižování pHzjišťování pomocí různých indikátorů (acidobazických), beton by měl mít pH >9
ochrana proti korozi – primární (typ a množství cementu, obsah a kvalita vody, kvalita kameniva, ošetřením), sekundární (u konstrukcí v agresivním prostředí a tam, kde byla zanedbána primární ochrana, penetrace, nátěry.

Hydraulické maltoviny

2008-04-02T05:13:00.000-07:00

Hydraulické maltoviny – zatuhnutí na vzduchutvrdnou i pod vodou, jsou stálé na vzduchu, vlhku i pod vodou,
hydraulické vápno – více než 10% hydraulických složek (SiO2, Al2O3, Fe2O3), stupeň hydrauličnosti se posuzuje podle hydraulického modulu (poměr CaO k hydr.složkám), výroba pálením vápenců, které jsou doprovázeny jílem, silně hydr.vápna není nutné vyhasit (vlastnostmi se blíží p-cementu), rychlé tuhnutívyužívání zpomalovačů
cement – prášková hydr.maltovina tvořená jemně mletým křemičitanovým nebo hlinitanovým slínkem+přísady (účinné složky jsou sloučeniny CaO s SiO2, Al2O3, Fe2O3, po smísení s vodou tuhnevelmi pevná látka stálá na vzduchu i pod vodou, portlandský cement – křemičitanový cement, založeny na port.slínku: výroba – vápenec, hlína nebo jíly, 1350-1450°C, o konečných vlastnostech rozhoduje mineralogické složení, slínek obsahuje 4 zákl.minerály: alit (vysoká hydr.aktivita), belit, trikalcium aluminát (silně hydr. a reaktivní), brownmillerit
výroba cementu: drcení a mísení surovin, tepelné zpracování surovin na slínek – výpal, mletí slínku s příměsmi na cement, způsob výroby – mokrý (energeticky náročný), suchý; fáze výpalu slínku: sušící (200°C), předehřívací (zbavení chem.vázané vody), dekarbonační (rozklad CaCO3, 900-1200°C), exotermické (do 1300°C), slinovací (1450°C max.t), chladící (1100°C)
portlandské cementy dělíme na: a) jednosložkové (vlastnosti ovlivňuje složení slínku), patří sem – portlandský cement, cement s vysokými počátečními pevnostmi, bílý port.cement (s křídou vysoké čistoty), rozpínavý cement (složky při hydrataci zvětšují svůj objem), síranovzdorný port.cement, silniční cement, modifikovaný rychlovazný tmel; b) směsné (vlastnosti ovlivňují látky s hydraulickým chováním – i)latentně hydraulické – struska, ii) hydraulicky aktivní – pucolán, iii) zvláštní; patří sem struskoportlandsý, vysokopecní
pucolánové, popílkové cementy – mletím křemičitanového slínku s přírodním pucolánem, popílkem, odolné vůči působení agresivních vod, citlivé na teplotní podmínky,
strusková pojiva – neosahují slínek, ale jemně mletou granulovanou strusku, patří sem: struskosíranový cement (struska se sádrovcem nebo anhydritem, odolný proti chem.vlivům, nevstavovat zmrazovacím cyklům), struskovápenatý cement (struska s vápnem nebo vápenným hydrátem, podzemní konstrukce), struskoalkalické pojivo (struska s křemičitanem sodným nebo draselným, vysoká pevnost
tuhnutí a tvrdnutí cementu – (cementový gel a krystalová fáze) závisí na vlivech vnitřních – mineralogické složení, jemnost mletí (čím větší měrný povrch cementu, tím rychlejší tuhnutí), obsah vody, přísady (plastifikátory, urychlovače, zpomalovače a vnějších – teplota (vyššíurychlení, pod 5°C se zastavuje hydratace), tlak, prostředí (obsah vodní páry ve vzduchu má vliv na vysychání)
hlinitanový cement – jemným mletím hlinitanového slínku (pálením směsi vápence a bauxitu), vysoké počáteční pevnosti, po zatuhnutí 50% původního objemuvysoká pórovitostpokles pevnosti, stálé v žáru.

Maltoviny

2008-03-27T05:32:00.000-07:00

Maltoviny
Anorganická prášková pojiva, vyráběná z pálených hornin, s vodou tvoří dobře zpracovatelnou směs, která dosáhne pevnosti, dělení:vzdušné, hydraulické, speciální
Vzdušné maltoviny – tvrdnou pouze na vzduchu, ve vlhku nebo vodě se jejich pevnost snižuje, rozpadají se, vzdušné vápno – již v období St.Řecka, =oxid vápenatý, min.obsah 75%, nečistoty – křemen jílové materiály, barvící oxidy, vyrábí se rozkladem přírodních vápenců (popř.dolomitických), při takové teplotě, aby došlo k hydrataci na hydroxid vápenatý, těžba – Hranice, Mikulov, Čertovy schody, vypaluje se v pecích kruhových (nejstarší, měkce pálené, aktivní, velká vydatnost), šachtových (výška až 25 m, automatizované, 1250°C, tvrdě pálené) a rotačních (všechny druhy vápenců i dolomitické), teploty výpalu mezi 1040-1340°C (930-1230°C pro dolomity), při větší teplotěnedopal, vzdušné vápno je tvořeno z CaO a MgO, podle obsahu MgO rozlišujeme bílé vzdušné vápno (<7%) a dolomitické vzdušné vápno(>7%, menší reaktivnost, rozemletímvídeňské vápno –leštění kovů), před použitím nutno vyhasit, při tuhnutí – odsátí vody spojovaným materiálem, vysychání gelové sítě hydroxidu, vázání CO2 ze vzduchuuhličitan vápenatý,
sádrová pojiva – vzdušné maltoviny získané částečným nebo úplným odvodněním sádrovce, půlhydrátová sádra (-půlhydrát – kompaktní, w=0,4;-půhydrát – šupinatý až rozeklaný, w=0,6) je základem rychle tuhnoucích sáder – stavební (pouze ), štukatérská ( i ), modelářská (převážně ), urychlovače – NaCl, KCl, zpomalovače – klih, kasein, k.mléčná; pomalu tuhnoucí sádra – výpalem sádrovce nad 800°C, tuhnutí začíná 2-5h a končí 8-40h, 6krát vyšší pevnost než půlhydrát, obkladové desky, umělý mramor; sádrové maltoviny – mletím sádry s látkami s hydraulickou aktivitou (struska, p-cement), umělý mramor, desky, malty;anhydritová maltovina – jemným mletím přírodního nebo umělého anhydritu s budičem, podlahy, vnitřní omítky, štuky
hořečnatá maltovina – též Sorelova, ze směsi MgO a roztoku síranu nebo chloridu hořečnatého, tuhne na velmi pevnou hmotu, pojme velké množství plniv, čím víc MgCl2, tím pomaleji tuhne a je tvrdší, v závislosti na plnivu: a) vysokopevnostní (namáhané podlahy, základy pod stroje) – křemenný písek, korund, b) nizkopevnostní (tepelně izolační podlahy) – korek, piliny, mletá kůra; nevýhoda - nestálost ve vlhku, neodolnost vůči kyselinám a hydroxidům.

druhotné suroviny ve stavebnictví

2008-03-25T05:57:00.000-07:00

Přehled nejdůležitějších druhotných surovin používaných ve stavebnictví
Při průmyslu vznikají odpady (druhotné suroviny), které je nutné znovu použít – ze dvou důvodů: nedostatek primárních surovin a problém s jejich uskladněním, dělíme je na: a) produkované stavebnictvím – z výroby a demolic (beton, cihlyméně hodnotné kamenivo), z výroby stavebních hmot (cihlový střepantuka, ostřivo, odpraškyhydraulická pojiva, kalyvodonepropustnost betonu), většina recyklovatelná, netříděná drťposypy vozovek, lesní cesty, drcený polystyrenizolační desky, papírkazetové desky pro konstrukci větraných dutinových podlah, b) z jiných průmyslových odvětví - popílky – po spalování tuhých paliv, 0,001-0,1mm, plná, dutá, průhledná, neprůhledná, žlutá, šedá, zachycují se z kouřových plynů, 50% oxidu křemičitého, pucolánová aktivita – schopnost reakce amorfního oxidu křemičitého s hydroxidem vápenatým za vzniku hydratovaných křemičitanů vápenatýchpojivé vlastnosti, rozdělení podle použití:pro výrobu maltovin, malt, jako aktivní přísada do betonu, kamenivo do betonu, pro neautoklávované lehké betony, pro autoklávované pórobetony, pro agloporit, u nás produkce asi 10mil tun/rok, 2.místo na světě v produkci/1 obyv., škvára – pevný stavený zbytek po spalování uhlí, nepravidelné porézní útvary, malé procento se opět využije ve stavebnictví (podsypy, do betonu), strusky – roztavené hlušiny rud, struskotvorných látek a minerálních podílů paliva, využití – pojiva (nejvhodnější je granulovaná – ochlazená – vysokopecní struska) plniva (ostatní druhy strusek, jako kamenivo), zpěňování (žhavá tekutá struska+voda-pára-zpevnění)vysokopecní struskystrusková pemza – izolace, Si-úlety – z výroby elementárních křemíků, 85-99% reaktivního oxidu křemičitého, vodonepropustnost betonu, slévárenské písky – odpad hutního průmyslu, výroba forem ve slévárnách, méně hodnotných betonů, karbidové vápno – do malt a omítek, musí se nechat odležet – uvolnění plynů, výhoda - nepřítomnost přepalu , odpadní sádrovce – regulátory tuhnutí cementu, energosádrovecsádrokartonové desky, odpadní plasty – odpadní materiál se podrtí na určitou granulometrii a pojí se s některou makromolekulární látkou (PVC, kaučuk, epoxid).

Chemie maltovin a stavebních materiálu

2008-03-19T09:41:00.000-07:00

Chemie maltovin a stavebních materiálů
křemičitany, křemen - mnohostranné využití, zbarvené odrůdy se využívají ve šperkovnictví, jeho krystaly v elektrotechnice, sklářská surovina, keramická (ostřivo, do glazur), výroby žárovzdornin, součást slévárenských, filtračních, stavebních písků, křemelina – hornina složená z opálových schránek rozsivek, sypká nebo částečně zpevněná jílem nebo oxidem křemičitýmv chem.složení převládá, výroba tepelně a zvukově izolačních desek a lehkých stavebních materiálů, křemičitany(silikáty) – nejčastěji Si nahrazuje Alhlinitokřemičitany, zákl.strukturní jednotkou je tetraedr (4 atomy O kolem středového Si), vrcholy je spojen s ostatními, vazby Si-O-Si, trojrozměrné seskupení (skla), dvojrozměrné (slída), jednorozměrné (vláknité struktury – azbest), cihlářské zeminy – produkt zvětrávání vyvřelých hornin, dělí se na a) cihlářské hlíny – usazeniny, větší množství hrubších částic – prachoviny a pískoviny, obsah jíloviny činí 20-50%, b)cihlářské jíly – obsah jíloviny větší než 50%, mineralogické složení je mnohem důležitější než chemismus v rozhodování o chování zeminy v průběhu technologického postupu, hlavní jílové minerály – kaolinit, montmorillonit, illit, vermikulit, chlorit, amorfní allofan, žárovzdorné zeminy – mají žárovzdornou shodu 1580°C posuzují se podle teploty, kdy nastává jejich tání, žárovzdornost se měří žároměrkami, kameninové zeminy – tvoří snadno slinující hmoty, jejich žárovzdornost musí být o 100°C vyšší než je teplota slinutí, pórovité zeminy – po výpalu žádoucí nasákavost, obkladačky, hrnčířské zboží, kaolín – bílá nebo světlá zemina s obsahem kaolinitu, výroba porcelánu, papír, guma, kosmetika, živce – z prům.hlediska význam jen draselný a sodný, využití: taviva glazur, slídy – biotit a muskovit, součástí hornin a půd, azbest – štípe se na tenká vlákna, křemičitan hořečnato-draselný, výroby ohnivzdorného zboží, nebezpečný lidskému zdraví, perlit – křemičité vulkanické sklo sopečného původu, při 900°C expanduje, izolace, odlehčené betony
uhličitany, vápenec – usazená hornina, hl.složka uhličitan vápenatý, příměsi:dolomit, oxid křemičitý, jílové minerály, oxidy železa, barva bílá až černá, chemické složení je důležité: při výrobě vápen, cementu skla, cukrovarnictví, zemědělství, fyzikálně mechanické vlastnosti jsou důležité: při dekoraci (mramory), dolomit – 90-100% dolomitu, 0-10% vápence, žáruvzdorné materiály, magnezit – uhličitan hořečnatý, vypálený na 1200°C přijímá vodu a oxid uhličitý, speciální pojiva, vypálený na 1500-1700°C „mrtvě pálený“ – žárovzdorné zboží
sírany, anhydrit – síran vápenatý, vzniká sedimentací z mořské vody, anhydritové pojivo, sádrovec – síran vápenatý dihydrát, nejdůležitější přirozený síran, vznik odpařováním mořské vody nebo rozpouštěním sádrovcových ložisek, výroba cementů a v chem.průmyslu, nejvíce na sádru.