ALKOHOLE ROH A. charakteryzują Liczne izomery I II III rzędowe. Wł. Fiz. : ciecze lub ciała stałe, wysoka temp. Wrzenia ( silne oddz. Wodorowe – wiąz. Wodorowe) OH gr. Hydrofilowa, więc mieszają się z wodą ( im większa czasteczka tym bardziej mieszają się z wodą). Są A monohydroksylowe( etanol, metanol)dwu hydr ( tzw. Diole) i wielohydr.(glikol etylenowy prpylenowy, ( np. poliglokol etylenowy do impregnacji drewna, jedyny wosk rozp .w wodzie) glicerol w tłuszczach- kosmetyki). Metanol wycofany z konserw, ślepota, stos. Do impregnacji materiałów porowatych przy użyciu żywic epoksydowych. Etanol (rektyfikowany i absolutny)denaturat, skażony pirydyną, dobrze miesza się z woda eterami i ketonami, źle z rozp. Aromatycznymi
Wł. Chem: char. Reakcje:1) ze wzgl. Na obecność gr. OH , która w A ma char. Kwasowy, reagują z metalami alkaicznymi i ich wodorotlenkami, tworząc sole – alkoholany.
SZKOŁO OKIENNE czysty kwarcowy piasek SiO2 (piasek szklarski, krzemionka)WŁ: b. odporne, krystaliczna budowa, nieodporny na kwas fluorowodorowy, pow. 1500C stapia się w szklistą masę, odporne chemicznie i na wys. Temp, produkowane dla celów technicznych, do naczyń laboratoryjnych mocne ale kruche SZKŁO WODNE surowce : SiO2 i Na2CO3 szkło sodowe( tw. Się krzemiany sodu Na2SiO3 , oraz potasowe SiO2 i K2CO3 krzemiany potasu K2Si O3 1300-1400C ZASTOSOW farby krzemianowe-sylikatowe spoiwo szkło potasowe bo z sodowego są wykwity, silnie higroskopijne, ognioodporny impregnat do tkanin, impreg. do drewna, do wytwarzania kitów kwasoodpornych, sklejanie szkła i porcelany. SZKŁO TECHNICZNE: składniki: SiO2 , Na2CO3 soda,/K2CO3 potaż, CaCO3wapien lub marmur i dod. Barwiące- zw. Metali., sodo-wap, potas-wapniowe, sod-pot-wapn, pot-ołow, borowe-glinowe. Fizycznie to przechłodzona ciecz, nie doprowadzona do krystalicznej formy, chemicznie to roztwór krzemionki w krzemianach sod- wapniowych
KOROZJA SZŁA odporniejsze na kwasy niż zasady, podatne na dział. Wody i pary. Przez kontakt z H2O wnikanie H2O do pow. szkła, pod wpływem H2O krzemiany uleg. Hydrolizie, następuje migracja jonów alkaicznych z wnętrza szkła do jego pow. i wymiana jonów między szkłem a H2O- przechodzenie alkaliów do roztw. wodnego, pow. szkła pokrywa się warstwą żelu krzemiankowego, mała ilość wody powoduje wzrost stężenia wyługowanych ze szkła alkaliów, mocny roztór rozp. żel krzemiankowy, powoduje degradację w coraz głębszych roztworach szkła. Produktami hydrolizy w środ. wod. są NaOH, Ca(OH)2, H2SiO3, Ca( OH)2 reagując z CO2 karonatyzuje, tworząc białe naloty, mogą powstawać defekty fiz., na pow. szkła warstwa iryzacyjna, szkło traci swoistość w warstwach powierzchniowych, staje się porowate i matowe.karbonatyzacja: Ca(OH)2 + CO2 CaCO= H2O Ca SO4x2H2O
CERAMIKA w piecu ceram., system. Podwyższanie temp., 1)dosuszanie do 120 C(jeszcze można odwrócić proces), odparowanie wody zarobowej i hogroskopijnej.2) podgrzewanie od 120 C do 600-700 C rozkładają się domieszki organ i siarczki zaw. W półfabrykatach następuje pr. Dehydratacji ( oddziel. Wody krystalicznej i konstrukcyjnej) min. ilastych. 3) właściwe wypal. od 600-700 do 900-1100 w zależności od materiału Rozkład min. ilastych na wolne tlenki i tworz. Nowych faz w postaci krzemianów, rozkład termiczny węglanów wapnia i mg i powstaje faza szklista odporna na dział .wody tworzą się nowe poł. między krzemianami i glinianami: 3Al2O3x SiO2+ SiO2 3Al2O3+2 SiO2+ 2SiO2 sylimonit, mulinit , temp.1300 4)etap poogniowy, stopniowe obniżanie temp do 573, krystalizacja fazy szklistej i krzemianów, przemiana(polimorficzna) fazowa krzemionki z alfa do beta kwarcu z obniżeniem V do 0,8% 5) studzenie, obniżanie temp. Wyrobów do 45-50 C dodatki: sierść zwierzęca, sieczka mielona żeby cerm była bardziej porowata Al2O3 x 2 SiO2x2 SiO2x2H2OAl2O3x2SiO2+HzO (kaolinit, metakaolinit, temp)
MYDŁA: (RCOO)n Me Mydła to sole wyższych kw. Tłuszczowych. Dzielimy na stałe , półstałe i ciekłe. Rodzaje: sodowe, potasowe. Rozp. w wodzie ( mydła metali I wartościowych i jonu, w gosp. Domowym jako śr. Powierzchniowo-czynne) nie rozp. w wodzie mają dobre wł. Hydrofobowe (mydła kobaltu, ołowiu, cyny, miedzi- stanowią sykatywy) I metoda: 2RCOONa + ZnSO4 (RCOO)2Zn +Na2SO4 (produktem ubocznym jest sól rozp w wodzie szkodliwa dla obiektów zabytko ) II metoda (RCOO)2Zn rozp w benzynie lakowej to mydło nie rozp w wodzie miało zabezpieczać, ale niska temp topnienia i nie znajduje zastosowania
Mydło powstaje w reakcji hydrolizy glicerydów (tłuszcze) Hydroliza ta prowadzi do otrzymania soli kwasów tłuszczowych i gliceryny. Przykład soli - palmitynian sodowy C15H31COONa. Zwykłe mydło jest mieszaniną soli sodowych wyższych kwasów tłuszczowych. Jest to mieszanina, ponieważ tłuszcz, z którego wytwarza sie mydło, jest mieszaniną.
Mydło może różnić się składem i metodą obróbki;
Mydła jako sole słabych kwasów ulegają w wodzie hydrolizie anionowej, wykazując odczyn zasadowy.
C15H31COONa + H2O → C15H31COOH + NaOH
C15H31COO- + Na+ +H2O → C15H31COOH + Na+ + OH- (zasada sodowa)
Jeżeli zamiast soli sodowej sporządzi się sól potasową, to uzyskuje się miękkie (maziste) mydło potasowe (tzw. mydło szare).
Pod względem chemicznym jednak mydło niezależnie od tego z czego jest zrobione i jakie zawiera dodatki pozostaje właściwie takie samo i w taki sam sposób spełnia swą funkcję związaną z usuwaniem brudu.
Mydło jest skutecznym środkiem piorącym dzięki zdolności emulgowania tłuszczów i oleju w wodzie. Zdolność emulgowania mydło osiąga dzięki obecności w cząsteczce części hydrofilowej (lubiącej wodę) i części hydrofobowej (nie rozpuszczalnej w wodzie ale rozpuszczalnej w rozpuszczalnikach niepolarnych). Każda cząsteczka mydła zawiera koniec polarny jak i niepolarny, a przy tym są one dostatecznie duże, aby ich końce mogły niezależnie od siebie przejawiać swe skłonności do rozpuszczania się
SZKŁO WODNE: NA4SiO4+ H2OH4SiO4 + 4Na+ + 4OH – kw. Krzemowy trwały w środ. silnie zasad, lub silnie kwas. W ok. oboj. Kondensacja. Krzemiany sodowe uleg. Hydrol. z wydz. OH
WĘGLOWODORY AROMATYCZNE mają char. Pierścień aromat. < narysuj pierścień z kólkiem> i podpisz: wiązanie zdelokalizowane orbital atomowy niehybrydyzowany 3x sp2 tworzą płaszczyznę cząsteczki Benzen właść: bezbarwna ciecz, tem. Wrz. 80,1 C l.l otności 3,31, ulega podstawieniu elektrofilowemu wodoru:
Cl-Cl+AlCl3Cl+[AlCl4]
r. alkilowania węgl. Arom : CH3-Cl+AlCl3 CH3[AlCl4]- r.nitrowania
W procesach konserwatorskich wyk. Się toluen, ksylen
Właściw benzenu i innych aromatycz.: nie miesza się z wodą i na zimno z alkoh., dobrze miesza się z estrami i eterami, rozpuszcza tłuszcze, woski, żywice syntetyczne(nieutwardzone, epoksydowe i naturalne), spęcznia linoksyd, niebezpieczny przy polichromiach, rozpuszczal. aromat nie używać do warstw. mal olejnego pochodzenie; pozyskiwane gł. z ropy naftowej ( dużo węgl. Aromat ma ropa kaukaska)
WĘGLOWODORY NIENASYCONE: to węgl. których cząsteczki zawierają wiązania wielokrotne. Alkeny I ALKINY ze względu na możliwość różnej lokalizacji wiązania wielokrotnego w związku (powyżej 2 węgli w łańcuchu) o tym samym wzorze sumar. Tworzą wiele tzw. Izomerów. Wiąz. Wielokrotne są polaryzowalne, podatne na przesunięcia- pojawia się moment dipolowy. CHAR REAKCJE -WŁ. Chem: addycja HCl, HBr, H2O, chlorowców( odbarwianie wody bromowej) CH2=CH2+Br2 Br-CH2-CH2-Br uwodornienie: CH2=CH2+H2 (kat.) CH3- CH3 spalanie. Polimeryzacja( np.eten, propen) najczęściej zgodne z mech. wolnorodnikowym.
Na drodze wielu przemian w reakcjach otrzymuje się liczne produkty. Zastosowania najpopular. węgl nienasyc: Etylen- półprodukt w syntezie org., polietylen, PCW, włókna synt (elana) tworzywa polistyren Acetylen PCW, polioctan winylu, włókna syntetyczne ( anilana) kauczuki syntetyczne Tlenek etylenu komory dezynfekcyjne
BENZYNA LAKOWA:wyst. W wielu preparatach, mało polarna, polarność rośnie ze wzrostem zw. Aromat., stos. Do usuwania kurzu z pow. obrazu, nie stanowi zagroż. Dla werniksu ani warstwy mal., rozpuszcza tłuszcze, woski. Wyst. W postaci okładów z krzemionką, do usuwania zaplamień np. z wosku ( owrocia obrazów), do przygotowywania różnego typu past( do podłogi obuwia -klasyczne woskowe pasty potrzebne do tego woski pszczele lub mikrokrystaliczne), jako rozpuszcz. do preparatów, większość polimerów stos. do konserw nie rozpuszcza się w b. lak, ale są polimery które się rozpuszczają :polimetaksylan butylu –obecnie żadko stosowany mimo dużej elastyczności. B. Lak powszechnie do ropuszcz. subst. stos. w budow .i konserw.też do zabiegu hydrofobizacji( tynki, kamienie)
LICZBY CHAR. TŁUSZCZE: wskaźnik kwasowości, zmydlania, jodowy a) L. KWASOWAl. miligramów wodorotlenku potasowego, która jest niezbędna do zobojętnienia 1 g tłuszczu charakteryzuje ilość kw. tłuszczowych. Char. tłuszcz pod wzgl. jakości, czystości, im jest wyższa to w tłuszczach mamy więcej kw. tłuszczowych L. KWASOWA może podwyższać się w wyniku obróbki i stężenia L.ZMYDLANIA ile KOH potrzebujemy do całkowitego zmydlenia 1 g tłuszczu, liczba zmydl. mówi o wielkości rodników wodorowych zawartych w tłuszczach( do 1 g potrzeba 3KOH masa cząsteczki jest mała i liczba zmydlania też będzie mała a rodniki duże a do 1 mln cząsteczek potrzeba 3mln KOH masa jest duża l. zmydl też duża a rodniki b. małe by zmieścić 1 mln cząsteczek) .Liczba zmydlania to też reakcja zmydlania, gotuje się tłuszcz z wodorotlenkiem potasowym w wodzie WSKAŹNIK JODOWY określa ilość wiązań podwójnych w tłuszczach, reakcja ta polega na przyłączeniu jodu do podwójnego wiązania, znajdującego się w reszcie kwasowej w tłuszczach
TYPY REAKCJI W ORGANICZNEJ 1) SUBSTYTUCJI podstawiania zastąpienie 1 atomu/gr atomów innym atomem/gr atomów (np.za wodór podstawiamy chlor), dot. zw. nasyconych ( lub części nasyconych) i w arenach, wyst. najczęściej w mech. wolnorodnikowym 2) ADDYCJI przyłączania dot. zw. o wiązaniach wielokrotnych, do tego wiąz. przyłączamy różne cząsteczki, przyłączanie to wiąże się ze zmianą stopnia nasycenia związku 3) ELIMINACJI odszczepienia (odwrotna do addycji) wyróżniamy 3 typy w zależności od układu węgli a) alfa eliminacje atomy lub ich grupy odszczepiają się od tego samego atomu
b) beta eliminacja- odszczepienie wody od dwóch sąsiadujących atomów węgla
c) gamma eliminacje odszczepienie podstawników od dwóch niesąsiadujących ze sobą węgli, znajdujących się daleko od siebie, tworzą się nowe zw. nienasycone lub pierścieniowe
WOSKI – estry wyższych kw. tłuszczowych monokarboksylowych(od 80 atomów węgla) i wyższych alkoholi monowodorotlenowych WOSK PSZCZELI: zwierzęcy produkow. z gruczołów woskowych pszczoły miodowej t.t. 63-70 C skład zmienny w zależności od rodziny pszczelej i uwarunkowań środowiska mieszanina kwasów org., hydroksykwasów, alkoholi 1 i 2 hydroksylowych, estrów i węglowodorów. Biały bezbarwny- z kitem i zanieczyszcz. –żółty l.k=17-36 l.zm=90-150 W KONSERW: uzupełnienie, rekonstrukcja pieczęci woskowych, woskowych misek pieczętnych, do hydrofobizacji pow. mater. porowatych, jako subst. nabłyszczająca i warstwa ochronna ( kiedyś do metalu ale stawał się matowy i teraz nie stos.) W.KOPALNIANY- ozokeryt po oczyszczeniu CEREZYNA rafinowany wosk ziemny mineralny.t.t 60-80 otzrymywany z pozostałości po destylacji ropy naftowej. Jest to mieszanina wyższych parafin. Biała, bezbarwna masa, rozp. w rozpuszczal. Org. L.k=0 i l.zm=0 odporny na kwasy i zasady. (im większa l.kwasowa to tłuszcz się psuje lub ma takie tendencje WOSKI MIKROKRYSTALICZNE COSMOLLID t.t. 80 C otrzymujemy różnego typu pasty, ma małe kryształy, jeśli woski mają zabezpieczać przed cz. Zewn. Polerujemy je-zmniejszenie porowatośc W. POLIOKSYETYLENOWE jedyne rozp. w wodzie do imprez. Drewna archeolog.WOSKI ROZPUSZCZANE SĄ w rozp. organicz., benzynie lakowej, chloroformie, glikolu etylenowym
CELLULOSOLWY jednoetery etylowe/metylowe glikolu, rozpuszczają pochodne celulozy, posiadają gr. hydrofilową i lipofilową, dlatego używane do łączenia susbst. które normalnie wzajemnie się nie ropuszcz.:
HO-CH2-CH2-OH+HO-CH3 HO-CH2-CH2-O-CH3(eter metylowy) HO-CH2-CH2-O-C2H5 (eter etylowy) (etery niepolarne, alkohole(HO) polarne
Stosowne w przem. chem jako rozpuszczalniki ( też do kosmetyków)
GR. HYDROKSYLOWA -OH I wartościowa gr. funkcyjna zbudowana z tlenu i wodoru, w zw. nieorganicznych związana z atomem metalu tworzy sole i hydroksosole, w wodorotlenkach metali o małej elektroujemności związana jest z metalem wiązaniem jonowym i oddysocjowuje tworząc kation OH- W ORGAN: związana z niemetalami tworzy kwasy, tam wiązanie jonowe jest pomiedzzy atomem tlenu i wodoru, pod wpływem kwasów oddysocjowuje jon wodorowy w oranicznej jest to gr. funkcyjna alkoholi i fenoli, stanowi fragment gr. karboksyl, łatwo odszczepia się wodór( duza róznica elektroujemności), w wyniku reakcji gdy na miejsce wodoru w alkoholu podstwi się atom metalu, uzyskujemy sole zwane alkoholenami GR. KARBONYLOWA wystepuje w ketonach, aldehydach(..), sklada się z atomu wegla połączonego wiązaniem podwójnym z atomem tlenu, do węgla przyłączone SA 2 rodniki, z których 1 możde być wodorem, jeśli 1 z rodników przy atomie wegla jest wodorem, to jest to gr. aldehydowa(COH) GR. KARBOKSY COOH atom wodoru w tej grupie może się łatwo odszczepić w formie jonu wodorowego, co nadaje grupie char. Kawasowy WŁAŚCIW: związki. z tą gr. są zdolne do dysocjacji elektrolitycznej, reagują z metalami, tlenkami metali, wodorotlenkami tworząc sole, R wł. Hydrofobowe a COOH hydrofilne, dzięki tej gr. kw. karboksy. Maja silne oddizływania międzycząsteczkowe, są to wiązania wodorowe
KW.NASYCONE o parzystej liczbie atomów wegla, palmitynowy C16H32O2, stearynowy C18H36O2, mirystynowy C14H28O2, arachidowy C20H40O2 ( w olejach schnących też występują, ale w zależności od oleju liczba tych kwasów będzie mniejsza), KW. NIENASYCONE oleinowy C18H34O2 ( 1 wiązanie podwójne), linolowy C18H32O2 (2 wiąz. podwójne), linolenowy C18H30O2 (3 wiąz. podwójne), oleostearynowy C18H30O2 ( 3 wiąz. podwójne) RÓŻNICE W BUDOWIE polegają na różnym zestawieniu kw. tłuszczowych NIEnasyc., różnice w wysychaniu występują w zależności od zestawien zawartych w nich kw. nasyc.
PODZIAŁ TŁUSZCZÓW CIEKŁYCH –OLEJE , schnące, nieschnące, półschnące, SCHNĄCE l.jodowa ( 154-176)( lniany, tungowy, konopny) Mają zdolność wysychania i utwardzania się na powietrzu. Dzięki temu mogą spełniać rolę spoiwa w malarstwie.
Do olei schnących należy olej lniany i konopny. Zawierają one dużo kwasu linolenowego i utleniają się na powietrzu PÓŁSCHNĄCE(l.jodowa 127-144) ( makowy, orzechowy, słonecznikowy), mają duzo kw. linolowego NIESCHNĄCE (l.jodowa <90)rzepakowy, z oliwek. Podzielone zostały na 3 gr. ze wzgl. Na inny charakter powłoki, podstawą jest l. jodowa( wskazuje ile jest wiązań podwójnych) SCHNĄCE CHARAKTERYSTYKA: otrzymywane przez wytłaczanie nasion na zimno(jaśniejsze), lub gorąco( wtedy ciemniejsze). Oleje zanieczyszczają sole min. celuloza, ciała białkowe, obecność tych ciał w oleju zmienia jego barwe i wolniej wysycha. Oleje schnące maja zdolnośc obracania się w ciała stałe po zetknięciu z pow. Podczas wysychania utleniają się CO2 H2O kwas octowy i inne. Nastepuje zwiększenie objęt..i ciężaru właściwego. POWŁOKI O.SCHN.twarde, kruche, duży stopien usieciowienia, odporne na rozp. organ., nie pęcznieją, nie rozuszcz. Się, usuwane przez zmydlanie POWŁOKI O PÓŁSCH. Polimeryzuja wolniej, b. elastyczne powłoki, mniej odporne na pęcznienie POWŁ.O. NIESCH:nie maja zdolności polimeryzacji, jest zbyt mało wiąz. podwójnych by mogła zajść ta reakcja
POLIERYZ. OLEJU sieciowanie o mech. wolnorodnikowym, z użyciem tlenu, który się przyłącza do wiąz. podwójnych(wystawiano w miedzianych naczyniach na słońce. SYKATYWAMI były zw.występ. na RÓŻNYCH stop. utlen. cyna, miedź, ołów, kiedyś dodawane w postaci tlenków, ale się źle rozp., gotowano olej z tlenkami 220 C i ciemniały. Właściwą sykatywą są mydła ( sykatywa to mydło kobaltowe różnych kw. tłuszcz. w lab. Rozpuszcz. Się mydło w oleju w temp. 100-150 C i olej nie ciemnieje NIE MOŻE BYĆ SYK.SODOWEJ, SÓD MA 1 STOP.UTLEN.
BUD. I WŁ.TŁUSZCZÓW TŁuszce- estry gliceryny i kw. tłuszczowych, w zależności od tego ile reszt kwas. Wiąże się z gr OH gliceryny i tł. Właściwe dzielimy na mono, dwu i trójgliceydy. ( w każdej cząst. Estru są 3 r. kwasowe tworzące długie łańcuchy wodorowe) WŁAŚCIW FIZ: ciekłe lub stałe, t.t zależy od reszt kwasowych(parzyta ilośc AT. Węgla o prostych łańcuchach, albo tylko poj. Wiąz-nasycone reszty, lub podwójne –reszty nienasycone) im więcej wiąz. podwój-tłuszcz bardziej ciekły, nie rozpuszcz. się w wodzie i na zimno w alkoh Rzop w eterze i di siarczku węgla, węgl. alifat, aromat., estrach ketonach. ,dobrze miesz. się z terpent. Nie oczyszcza się przez destylacje bo się rozkładają. Z H2O mogą tworzyć emulsje i dyspersje. ULEGAJA.REAKCJI: zmydlania ( wszystkie estry ulegają pwpł. H2O hydrolizie, reakcja odwrotna do estry fik. Otzrymujemy kwas i opow.. aloh. RCOOR’ + H2O RCOOH + R’OH, reakcja może przebieg. P.wpł, czynn. Alkaicznych RCOOR’ +KOH RCOOK + R’OH ( gliceryd, wyższy kw. tłuszcz.-mydło, gliceryna) ( r. zmydlania) uleg. Też r. samoutleniania i polimeryzacji
CELULOZA Wzór (C6H10O5)n polisacharyd ( wielocukier) , gł. skład. Bawełny, lnu, drewna, nie rozp. się w H2O, ale ma duże powinowactwo dowody, nie ma smaku, ma duża masę cząstecz., maja gr. wodorotlenowe nie SA one oboj. Cel. Podobnie jak skrobia zbudow. Jest z łańcuchów jednostek gD- glukozowych, każda jednostka łączy się z atomem C-4 nasyępnej jednostki za pomoca wiązania B- glikozydowego. W każdej jednostce glukozowej w łańc. Cel. Wyst 3 wolne gr. wodorotl. O duzym powinnow. Do wody, jest to przyczyna dużej nasiąkl. Drewna, przy czym cząst., wody SA dosatk. Wiązane miedzy łańcuch. Celulozy. Proces ten osłabia oddział. Miedzy łańcuchami, prowadzi do pęcznienia drewna, obniza jego wytrzym.
Długie łańcuch. Ułoż. W wiąz. jeden obok drugiego, utrzymywane są razem dzieki wiązaniom wodorowym pomiędzy licznymi sasaidujacymi ze soba gr. OH, wiązki te maja struktury podobne do lin, grupując się z kolei we włókna, dostrzegalne gołym okiem.