Tahák chemie

a zrny kameniva. Slinkové mineráli reagují s vodou probíhá hydrolýza a následná hydratace. Trikalcium 2(3CaO.SiO2)+6H2O(3CaO. 2SiO2. 3H2O+3Ca(OH)2, dikalciumsilikát 2CaO.SiO2 + 4H2O(3CaOSiO23H2O+Ca(OH)2, trikalciumaluminát 3CaO.Al2O3 +6H2O(3CaO.Al2O3 6H2O, tetrakalciumaluminátferit (C3AH6, C3FH6, CaO vapenaté rozpínání-poškození cem. tmelu v betonu. Spotřeba vody V/C= 0,22-0,27.
Princip zpomalení hydratačních reakcí, ettringit
Trikalcium aluminát reaguje s vodou velmi rychle. Ke zpomalení se přidává ke slínku sádrovec, který reaguje s C3A za vzniku ettringitu, který na povrchu zrn vytváří ochrannou vrstvu , a tím zpomaluje tuhnutí cementu.
Hydratační teplo cementu, způsoby ovlivnění jeho vývinu
Hydratace slínkových miner. je doprovázena vývinem H.T.->pnutí. deltaHSlínkový minerál. C3A-857Jg-1, C3S- 502Jg-1, C4AF- 419Jg-1, β-C2S- 260Jg-1, úprava deltyH – mineralogickým složením, přidáním přísad, teplotou.
Druhy pórů v cementovém tmelu
Gelové póry- 2-4nm v hydratačních produktech nepropustné pro průtočnou vodu. Kapilární póry-0,01-10mikrometrů- vznikají odpařením přebytečné záměsové vodyv závislostech na V/C 50mikrometrů -2mm – vznikají uzavřením vzduchu při zpracování.
Vysokopecní struska pro výrobu směsných cementů (zdroj, vlastnosti)
Vysokopecní- krystalická (pomalu tuhne chladí se) drtí se. Granolovaná- amorfní rychle chlazená latentně hydraulická-> cementy.
Hlinitanový cement (suroviny, složení, vlastnosti)
Hlavní složkou je hlinitan vápenatý a dihlinitan vápenatý Ca.Al2O3 a Ca.2Al2O3. Výroba bauxit + vápenec se taví v el. pecích při teplotě 1600°C. za 24hod až 60MPa. Velký vývin hydratč. Tepla- zimní využití.odolný vysokým teplotám- do žáruvzdorného mat. nenosného. Nesmí se použít jak k-ční beton.
Koroze vápenných pojiv
Působení agr.-1)(CO2) CaCO3+CO2+H2O(Ca(HCO3)2 2)(SO2) CaCO3+SO2+1/2H2O(CaSO4. 2H2O+CO2 3)(NO4) CaCO3+2HNO3(Ca(NO3)2+CO2+H2O
Koroze betonu I. druhu
Rozpouštění Ca(OH)2 vodami s nízkou přechodovou tvrdostí => snížení pH mezizrnečného Θ. PH betonu- v terénu nanesením Θfenoftailenu pH=9,5- fialový, odběr vzorku- výluh potenciální stanovení pH.
Koroze betonu II. druhu
1)Kyseliny. 2)Působením agr. CO2: CaCO3+H2O+CO2(Ca2++2HCO-3 . 3)karbonatace betonuCa(OH)2+CO2(CaCO3+H2O. Nebezpečné jsou hořké a koncentrovanéΘ hydroxidů alkalických, kdy se značně zvyšuje rozpustnost SiO2 a Al2O3 – stejný efekt jak u působení kyselin. 4)hořečnatými ionty.Mg2+ -soli: Ca(OH)2+Mg2+(Ca2+ (-sůl) +Mg(OH)2.msůl se vytrhává nebo vykristalizuje jako hydrát(větší objem).
Koroze betonu III. druhu
1)Síranová koroze-sádrovcová a sulfoabumitová. Sádrovec reaguje s hydroalumináty vápenými.vzniká ettringit (Candlozova sůl- cem. Bacil zvětšuje se objem 2,65krát =>detrukce betonu) pboblémi Jižní Morava. 2)kor. kyselými plyny-CO2, SO2. karbonatace. Spalováním PVC (chlorovodík při vysoke rel. vlhkosti neprobíhá. 3) sulfatace 4)oxidace
Atmosférická koroze beton
kor. kyselými plyny-CO2 (napadá hydratační složky cementu), SO2. karbonatace vznik CaCO3 a krystaluje-objem změny. SO2 reaguje s Ca(OH)2(síran vápenatý objem změny- odprýskavání. Karbonatace a sulfatace při vysoké rel. vlhkosti neprobíhá.
Vady cihlářských výrobků (chemické)
Vápenaté cicváry: způsobuje přítomnost CaCO3 v surovině(pálením vznikne CaO, který reaguje s vodou zmalty(Ca(OH)2 způsobí odprejsknutí povrchových partií výrobků. Nevyhovující barva: způsobena vyšším obsahem Ca2+, a Mg2+. Výkvěty: bílé –přtomnost CaSO4.2H2O a MgSO4 i Na2SO4 Glauberova sůl. Žluté –přítomnost sloučenin chromu. Žlutozelené –přítomnost vanadu.
Žárovzdorná pojiva (rozdělení z chemického hlediska)
Odolávají vysokým teplotám, žáruvzdornost je min 1580°C. Rozdělení:1)kyselé[Šamot: vysoký obsah SiO2 a Al2O3. Do 1500°C. jako plastické suroviny se používají jíly, kaolíny, které se v žáru přeměňují na mulin a cristobalit. Výpal 1300°C, o 100°C vyšší než budoucí použití výrobku. Dinas: až 93% SiO2 ve formě tridymitu a cristobalitu, surovinou jsou křemene nebo křemenné písky. Výpal 1400°C pak pomalé chlazení. Použití: tvarovky pro pece(sklářství, ocel, keram.), ], 2) zásadité [Magnezitové: velký obsah MgO ve formě periklasu+ malé množství oxidů.Dolomitové: velký obsah MgO a CaO (>95%)+ silikáty a ferity. Při uskladňování chránit před vodou a vodní parou. Vyzdívky vysokých a ocelářských pecí.] 3)neutrální: uhlíkové-jemne mletý koks nebo antracen a dehet. Lisují se do forem.
Železo a ocel (výroba, vlastnosti)
Železo: želená ruda- magnetit Fe2O4, limonit siderit, hematit.železo se získává z oxidů železa redukcí oxidem uhelnatým a uhlíkem ve vysoké peci. Teplota 1700- 1900°C. Z hlušiny a vápence vzniká struska, struska a roztavené železo se vypouští každé 2hod. surové železo-litina obsahuje příměsi (uhlík, křemík, fosfor, mangan) má velkou pevnost je stále na vzduchu je křehká a není krytá Ocel: surové železo se dál upravuje v ocelárnách na ocel. (konvertory, siemen martinské pece.) při vypuštění oceli z pece se přidává nikl, kobalt, mangam, chrom atd…(lepší vlastnosti oceli) Zakalování ocelí(tvrdá, křehká )
Chemická koroze železa
1)Probíhá ve styku se vzdušným kyslíkem. Kyslík je buď přímo nebo proniká difuzně. Tato oxidace probíhá většinou v plynném nebo kapalném prost. Rychlost oxidace je dána rychlostí difůze a teplotou. 2)jinými látkami: síkovodík, ox. siřičitý, ox. uhličitý, polychorové úhlovodíky, některými organickými sloučeninami.
Elektrochemická koroze oceli v betonu
Kon-ce by měla mít požadované min. krytí. Dochází ke karbonataci betonu. Působení ox. uhličitého, kdy kledá pH pod 9, na ochranu je nutné pH=10-12. čím hutnější beton tím proniká karbonatace do menší hloubky. Působení halogenů (chloridů)jde o bodové vniknuní chloridu.
Hliník (vlastnosti, amfoterita, použití ve stavebnictví)
Stříbřitě bělavý lehký kov (hustota= 2,7g/cm3) odolný proti povětrnosti. Vyrábí se z bauxitu AlO(OH), který se převede na Al2O3 pak se rozkládá elektrolýzou v roztaveném fluorohlinitanu sodném. Al prášek do pórobetonů. Al je amfoterní látka. Rozpouští se při pH 10,5. hliník a jeho slitiny jako kon-ční materiál. El. vodič.
Princip řetězení uhlíku v organických sloučeninách
Atomy jsou vázány kovalentně. Vazby se znázorňují valenční čarou, která zobrazuje společně sdílený elektronový pár. C je v org. sloučeninách zpravidla čtyřvazný (ox. číslo 4). Vazba: jednoduchá, dvojná( dva el. páry, které nejsou rovnocenné), trojná[ 1)rovně probíhající –rozvětvená,nerozvětvená),2)uzavřená do cyklů-jednoduchých, složených].
Organokřemičité sloučeniny
Silany jsou sloučeniny křemíku s vodíkem. SinH2n+2. Bezbarvé plyny nebo kapaliny extrémně reaktivní. Vazbu mají slabou(snadno se štěpí. Náhradou vodíku v molekule silanů organickými radikály, halovými prvky atd. vznikají deriváty silanů. (monosilan, trialkylmonosilanol, brommonosilan. Kondenzaci hydroxysilanů vznikají silikony: Si-O-Si. Mají velmi pevnou vazbu. Jsou kapalné až tuhé. Odolávají vysokým teplotám. Jako mazadla. Silikonové oleje a tmely. Zabraňují tvorbě výkvětů.
Mýdla.
Soli vyšších mastných kyselin (od C8). Ve stavebnictví: 1)mazlavé draselné mýdlo k ošetření teracové dlažby( reaguje s Ca2+ s Ca(OH)2 a vytvoří nerozpustné vápenné vápenaté mýdlo zakotvené do cementového tmelu. 2) vápenaté mýdlo- stearan vápenatý přísada do vodonepropustných betonů.
Sacharidy, celulóza
Sacharidy:Vznikají v rostlinách asimilačním procesem z CO2 a H2O – fotosyntézou 6CO2+6H2O (UV,cholofil(C6H12O6+6O2. sacharidy-monosacharidy,složené-(oligosacharidy, polysacharidy)polysacharidy se štěpí enzimy, ve vodě rozpustné. Celuloza: přírodní polysacharid sestaven z biglukózových jednotek, tvoří rostlinné buněčné stěny. Vlastnosti:nerozpustná, netavitelná(degraduje teplem), chemicky lze převest na rozpuštěnou formu. Deriváty celulosy: 1)nitroderiváty- nátěrové látky, celuloid 2)etrehy celulosy(zahusťovadla nátěrových hmot.
Chemické složení dřeva.
Přírodní materiál. Složky: Celulóza ~50%(kostra buněčných stěn), Hemicelulóza 20~30%(málo rozvětvené polosacharidy), Lignin 15~35%(dává dřevu pevnost, spojuje vlákna celulózy), Soli ~3%(po spálení popel), Doprovodné složky(sacharidy, fenoly, terpény, anorganické l.)
Asfalty (složení, vlastnosti)
Složité organické směsy. Rozdělení: 1)malteny (olejové součásti, nositeli plastyckých a elastických vlastností asfaltů.) 2) asfalteny (nerospustné, tmavé součásti, nositeli tvrdosti asfaltů). Přírodní a Ropné: primární, krakované, extrakční, foukané, ředěné. Vlastnosti:dány strukturou. Zkoušky asfaltů. bod měknutí.
Polymerace, příklad
Polyreakce, při které reagují monomery na polymer bez vzniku vedlejšího produktu. (homopolymerace-jeden monomer, kopolymerace- různé monomery. Vznikají syntetické kaučuky, polyetylénu z etylénu nCH2=CH2((-CH2-CH2-)n
Polykondenzace, příklad
Reakce 2 různých monomerů, z nichž každý má nejméně 2 reaktivní charakteristické skupiny, přičemž vzniká vedlejší produkt (H2O,NH3, HCl)=>je třeba odstraňovat. Na rozdíl od polymerace má stupňovitý průběh. Z reakční směsy lze kdykoliv izolovat makromolekuly s různou délkou řetězce. Polyestery( textilní vlákna, priskyřice, polyamidy,)
Termoplasty (definice, příklad)
Teplem měknou a po schlazení tuhnou. Při opětovné zahřátí znovu měknou. Zpracování foukáním, litím, vytlačováním, vstřikováním. Spoje se dělají lepením pomocí rozpouštědel, svařováním horký plyn. Barvení se provádí buď přímo do suroviny při výrobě nebo nanášení barvy na povrch hotového výrobku. Příklady: PP, PS, PE
Reaktoplasty (definice, příklad)
Příprava lisováním ve formách za použití tlaku a zvýšené teploty.surová hmota v prášku nebo v tabletách se dává do formy vytápěné parou nebo elektricky. Teplem měkne a tlakem dostává tvar. Nedá se po té znovu zpracovávat. Příklady:pryskyřice látky na bázi formaldehydu.
Příčiny degradace plastů.
Organické polymery jsou v závislosti na struktuře omezeně odolné proti vnějším vlivům. Plasty je nutno chránit před degradací: látkami odrážející záření, pohlcující záření, fotostabilizátory, antioxidanty. Chemická degradace je závislá na přítomnosti aldehydů, ketonů, hydroperoxidů. Rychlost degradace je závislá na absorbanci polymerů a slunečním záření.