Asocjacja łączenie się cząstek w większe aglomeraty. Mechanizm – wewnątrz cząsteczki, atom wodoru oddaje e^- tworząc wiązanie atomowe. Proton H⁺ ma zdolność do wnikania w powłoki elektr pierwiastków silnie elektroujemnych. Asocjacja występuje przede wszystkim w czystych cieczach i ich mieszaninach, (np. wodzie, alkoholu). Podatne są szczególnie cząst polarne o budowie pozwalającej na wytworzenie wiązania wodorowego (np. cząsteczki wody). ^Asocjacja H₂O – wew cząsteczki H₂O występuje wiązanie atom spolaryz w kierunku O^2-, wtedy H⁺ staje się protonem mającym możliwość wnikania w powłoki elektronowe O^2- należącego do sąsiedniej cząsteczki. Asocjat H₂O: 100°C – (H₂O)₆ – 6 cząsteczek połączonych H⁺, 20°C – (H₂O)₇₅, 0°C – (H₂O)₉₀.
POLIMORFIZM – zjaw występowania różnych odmian krystalograficznych tej samej subst. Występuje ono, gdy ta sama subst może występować w 2 lub nawet kilku formach krystalicznych. Np. CaCO₃ – kalcyt (ukł regularny) CaCO₃ – aragonit (ukł rombowy).
IZOMORFIZM zdolność do przyjmowania takich samych form krystalograficznych przez subst o odmiennym, bądź tylko częściowo podobnym, składzie chem, przy jednoczesnej zdolności tych subst do tworzenia roztworów stałych. (wynik identycznego ugrupowania atomów (jonów) o tej samej wartościowości i zbliżonej obj Δ V_at < 15%), miedź (Cu) ↔ zestalone gazy szlachetne.
ALOTROPIA – zjaw występowania różnych odmian krystalograficznych tego samego pierwiastka. Inaczej, polimorfizm w odniesieniu do pierwiastków. Np. C – diament (ukł regularny) C – grafit (ukł heksagonalny).
EFEKT TYNDALLA zjaw fiz polegające na rozproszeniu światła przez koloid z wytworzeniem charakterystycznego stożka świetlnego:

SOLWATACJA proces otaczania cząstek fazy wew koloidu przez cząsteczki fazy zew (rozpuszczalnika), występuje zwykle w rozpuszczalnikach silnie polarnych zwłaszcza, gdy rozpuszczany związek też ma silne właściwości polarne lub posiada wiązania jonowe. Rozpuszczalnik ma tendencję w takich przypadkach tworzyć dość trwałą otoczkę
o gr do 4-5 cząsteczek wokół cząsteczki rozpuszczonego związku. Otoczka solw powstaje wskutek słabych oddziaływań elektrostatycznych i może stanowić dużą przeszkodę spowalniającą reak chem. Z drugiej strony zjaw solw jest często wstępem do procesu dysocjacji elektrolitycznej w roztworach (zapoczątkowanie reak wiąz spoiw bud).

TIKSOTROPIA (pamięć cieczy) – właś niektórych rodz płynów, w których występuje zależność lepkości od czasu działania F ścinających. Czasowe, odwracalne przejście żelu w zol. Istota zjaw polega na zapamiętaniu efektu obciążenia ścinającego i dlatego przez pewien czas od mieszania są mniej lepkie, po spoczynku znów zastygają i zwiększają lepkość do normalnej wartości. Podstawą jest budowa molekularna i silne oddział międzycząs. Może wywołać obciążenie mech i działanie pola elektr czy elektromagnetycznego powodujących migrację ładunków elektr i zmniejszenie lepkości. Korzystna tiksotropia: *Budowa ścianek szczelinowych, *Wbijanie pali fundamentowych, *Odpowiednie wykorzystanie farb emulsyjnych do malowania ścian pionowych oraz sufitów (dodatkiem tiksotropującym jest krzemionka koloidalna) *Technologia płuczek wiertniczych.
Szkodliwa tiksotropia: *W gruntoznawstwie i fundamentowaniu w przypadku iłów – częste zapadanie się podłoża w sąsiedztwie maszyn wytwarzających wibracje (np. przenośników taśmowych) lub w miejscach o dużych zmianach obciążenia gruntu (np. nagły wjazd ciężkiego pojazdu na podporę mostu, wbijanie pali w podłoże)

REOPEKCJA (antytiksotropia) – właś niektórych płynów nienewtonowskich do tworzenia struktury molekularnej w wyniku oddziaływania zol → żel pod wpływem F ścinających. W praktyce reopeksja oznacza zastyganie subst (zwiększenie lepkości) w wyniku np. umiarkowanego mieszania, następujące szybciej niż w innych warunkach. Przykładem są zawiesiny gipsowa i bentonitowa, duża zdolność do chłonięcia wody i pęcznienia, zastosowanie: *w ochronie środ przy tworzeniu barier czy płuczkach wierniczych i przechwytaniu zanieczyszczeń, * w budow w zabiezpieczanie ścian wąskich otworów przy wierceniu.
FLOKULACJA proces, w którym drobne ziarna zdyspergowane w H2O lub innej cieczy, ulegają agregacji pod wpływem związku wiążącego, zwanego flokulantem. O możliwości zachodzenia flokulacji decyduje zdolność adsorpcji flokulanta na powierzchni cząstek koloidalnych. Powstałe agregaty (flokuły) mają wielkości charak dla zawiesin → ulegają sedymentacji (opadaniu pod wpływem F grawitacji). W przemyśle flokulację poprzedza oczyszczanie, np. ścieków przez sendymentację lub filtracje, w procesach technologicznych kiedy trzeba wyodrębnić szybko produkty zawieszone w koloidzie (zw organiczne).

DYLATANCJA – właś koloidów o budowie izometrycznej – rozluźnienie szczelnego układu cząsteczek wywołane ruchem ośrodka przy działającym obciążeniu, układ zwiększa jamistość, a przy tym więźliwość cieczy zew wchłoniętej do wnętrza układu – wzrost sztywności. Niekorzystna dylatacja – wzrost gęstości gliny przez uwięzienie dużych ilości wody w rozluźnionej przez obciążenie strukturze gruntu.
Izotropowość - jest to brak różnic we właś fiz, niezależnie od tego w jakim kierunku są one mierzone. Jest cechą ciał amorficznych oraz kryształów układu regularnego.

Anizotropia wykazywanie różnych właś w zależności od kierunku, w którym dana właś jest rozpatrywana.

KOMPOZYTY BUDOWLANE: Cechy: -układ ciało stałe – ciało stałe, -rozproszenie makroskopowe (φ_f.wew > 10^-6 m), -udział fazy rozproszonej (inkluzji) 70 – 80%, -fazy tak dobrane, aby właś wynikowe kompozytu były sumą oddział addytywnych i synergistycznych na granicy fazy wew i zew ^Właś: -oddział addytywne – rodz i %owy udział faz (w betonie: rodz i ilość spoiwa oraz rodz i ilość kruszywa), -oddział synergistyczne – adhezja wynikająca z oddział międzyfazowego, ^Rodz wypełniacza: *włóknisty – kilka do 70% obj – spełnia rolę zbrojenia zwiększając odporność kompozytu na naprężenia rozciągające, pozwala na zachowanie integralności nawet przy utracie nośności w warunkach zniszczenia, *ziarnisty – zwiększenie nośności mech (np. wytrzymałości na ściskanie) przez efekt synergistyczny na styku faz, *mieszany – włóknisty + ziarnisty – suma powyższych właś. Inkluzja-II faza rozproszona nieciągła wew. Matryca I faza zwarta ciągła zew.

Beton cem jako kompozyt składa się z matrycy(zaczym cem) i inkluzji (krusz). Składa się z ^faz stałych (stwardniały zaczyn i kruszywo) ale i ^ciekłej (pory wypełnione elektrolitem, wys alkaliczny ph>13) i ^gazowej (pory wypełnione powietrzem). Zaczyn cem powstaje w hydratacji klinkieru, gipu, anhydrytu i dodat mineralnych oraz chem. Główne skł klinkieru portlan to alit, beli i celit. W procesie tym powstają nowe fazy, które w połączeniu z cementem i porami tworzą zaczyn cem.^betom: m-zaprawa cem(kompozyt), i-kruszywo gr, ^zapraw cem: m-zaczyn cem i-kruszywo drob, ^zaczyn cem m-zhydratyzowane miner cem i-pustki powietrz pory i relikty. Kruszywo stanowi 70-80% obj, ma wpływ na właś betonu: wytrzym, odporność na korozję. Podstawową klasyfikacją jest ze wzg na wytrz, sposób otrzymania i frakcje. Ważną cechą krusz jest odporność na alkalia i rozszerzalność cieplna. Może ulec zniszczeniu ^kohezyjnemu, zniszczenie wewnątrz związane z przeciążeniem oraz zły dobór mater ^adhezyjnemu np. przemrożenie
1.F wew.cząstecz I rzędu: (międzyatomowe, wiązania chemiczne): *1.1.jonowe [mocnych E_d ≈ 400÷800 kJ/mol]: (heteropolarne, elektrowalencyjne-przeskakuje elek walencyjny), *1.2.atomowe[czyste-mocnych E_d ≈ 250 ÷ 1000, spolaryzowane- średniomocnych E_d ≈ 350 ÷ 500]: (homeopolarne, kowalencyjne), *1.3.koordynacyjne (semipolarne, donorowo-akceptorowe) *1.4.metaliczne [średniomocnych E_d = 250 ÷ 500]. 2.F międzycząstecz II rzędu: *2.1.siły Van der Waalsa [słabe E_d ≈ 25], *2.2.mostki wodorowe (protonowe): [słabe E_d = 20 ÷ 40]
1.1.Wiąz jonowe (heteropolarne biegunowe, elektrowalencyjne): - tworzenie wiąz jest wywołane dążeniem układu do zmniejszenia posiadanej energii całkowitej, - według bezwymiarowej skali Paulinga Δ E_u > 1,9, - wiąz chem polegające na elektrostatycznym oddział pomiędzy jonami wytworzonymi w wyniku całkowitego przejścia e- walen od atomu mniej elektroujemnego (jon dodatni) do bardziej (jon ujemny), - wiąz bezkierunkowe, - występują między atomami i pierwiastkami chętnie oddającymi lub przyłączającymi e-, z reguły metalami i niemetalami, - przykłady: NaCl, MgCl₂ , CuCl₂ , CaO, MgO, Al₂O₃ , AlCl₃, - zniszczenie wiąz polega na zniszczeniu F między jonami - wiąz z grupy mocnych E_d ≈ 400÷800 kJ/mol np.: Na-Cl = 774 kJ/mol; Ca-O = 564 kJ/mol; Al-O = 364 kJ/mol, *1 mol = 6,02*10²³ cząsteczek – liczba Avogadro, - tworzą materiały o strukturze kryształu jonowego, - materiał jest silnie upakowany ze względu na silnie oddział elektrostatyczne między jonami, przy czym jony tego samego znaku nie stykają się ze sobą

Kryształy jonowe – bryły, charakteryzują się tzw. liczbą koordynacyjną równą ilości jonów w najbliższym sąsiedztwie kation lub anion; zależy od promieni sąsiadujących jonów(anionów i kationów); (bliski kontakt, najsilniej upakowany – gęstość)

Właś subst: - posiadają budowę krystaliczną, - w stanie stopionym przewodzą prąd elektr, w stanie stałym są praktycznie nieprzewodzące, - topią się w T zwykle > 773 K (> 500°C), - są bardzo twarde i kruche, - rozpuszczają się w rozpuszczalnikach polarnych, a powstałe roztwory dobrze przewodzą prąd elektr, - dysocjują na jony.

1.2.Wiąz atomowe (homeopolarne, kowalencyjne) – powstaje w wyniku tworzenia się wspólnych par e- między atomami, - liczba wiąz kowalencyjnych, które może utworzyć atom jest równa liczbie niesparowanych e- walen; pary tworzą się z e- o przeciwnej wartości, - krańcowym przypadkiem tego wiązania jest wiązanie jonowe, - w stanie stałym posiadają budowę kryształu cząstecz lub kowalenc, - w stanie s i c nie przewodzą prądu, - kryształy cząstecz mają ↓T topnienia i wrzenia, - kryształy kowalenc są trwałe, odporne mech, mają ↑T wrzenia, - rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych, - nie dysocjują, - reagują wolno, - występują jako czyste lub spolaryzowane: 1.2.1.Wiąz at czyste: - powstają w wyniku łączenia się atomów tych samych pierwiastków, - F wiąz pochodzi od wspólnej pary e- pochodzących od obydwu pierwiastków, - wg skali Paulinga E_u > 1,9 i Δ E_u < 0,4, - wiąz ukierunkowane, symetryczne, równoległe do linii łączącej środki atomów, kierunkowa natura uwspólnionych elektronów jest przedstawiona jako kąt wiązania (diament 109,5°), - występują między atomami pierwiastków o dużej, ale zbliżonej elektroujemności, z reguły niemetalami, - przykłady: diament, german; gazy: H₂, O₂, N₂, - wiąz z grupy mocnych E_d ≈ 250 ÷ 1000 kJ/mol np. N≡N = 946 kJ/mol.1.2.2. Wiąz at spolaryzowane: - pows w wyniku przesunięcia wspólnej pary e- w kierunku atomu bardziej elektroujemnego, - powstają cząstki o budowie dipolowej, - wg skali Paulinga E_u > 1,7 i Δ E_u = 0,4 ÷ 1,7, - wiąz ukierunkowane, niesymetryczne, - powstają między atomami pierwiastków elektrododatnich – niemetali niewiele różniących się elektroujemnością, - przykłady: H₂O, HCl, - posiadają liczby koordynacyjne ≤ 4, - wiąz z grupy średniomocnych E_d ≈ 350 ÷ 500 kJ/mol.

1.3.Wiąz koordynacyjne (semipolarne, donorowo-akceptorowe): - odmiana wiązania koordynacyjnego, utworzona między donorem (dawcą elektronów), a akceptorem (biorcą elektronów) tzn. że wspólna para e- pochodzi tylko od jednego z atomów, -mogą występować wiązania koordynacyjne obok wiązań innego typu, - przykłady: jony: H₃O⁺ , SO₄^2- , NH₄⁺ ; jony kompleksowe Al[(OH)₆]^3-.
1.4.Wiąz metaliczne: - charakt dla metali, - tworzą je dodatnio naładowane rdzenie atomowe, rozmieszczone w węzłach sieci krystalicznej oraz e-, czyli uwspólnione e- z ostatniej powłoki walen, - wg skali Paulinga E_u < 1,7 i Δ E_u = 0, - wiązanie bezkierunkowe, zdelokalizowane, - występują między atomami metali, ale także w graficie, - zniszczenie wiąz polega na zniszczeniu elektrostatycznego oddziaływania jonów + i - (F Coulomba) oraz F odpychania, - duże liczby koordynacyjne: 8 lub 12, -wiąz z grupy średniomocnych E_d = 250 ÷ 500 kJ/mol, Właś- w stanie stałym posiadają budowę krystaliczną, - przewodzą prąd elektr i ciepło, - są połyskliwe i ciągliwe oraz kowalne, - nie występują kruche pękania.
2.1.Siły Van der Waalsa: - słabe oddział chwilowych dipoli elektr w sąsiednich cząsteczkach, - występują we wszystkich stanach skupienia, - są addytywne, - mogą decydować o właś mech mater bud, - przykład: przyczepność powłoki lakierniczej do metalu, wiąz między poszczególnymi materiałami w laminatach, -wiąz słabe E_d ≈ 25 kJ/mol, - oddz VW wzrasta proporcjonalnie do zdolności atomu do polaryzacji– wzrasta ze wzrostem liczby atomowej pierwiastka i ze wzrostem ciśnienia, -a maleje ze wzrostem temperatury, - F oddz VW (F[N]) maleje proporcjonalnie do odległości między jądrami(r[m]) poszczególnych cząsteczek według zależności : F = 1/rⁿ, - kształtują właś kohezyjne: t wrzenia, t topnienia, ciepło właściwe, gęstość, twardość, lepkość, napięcie powierz cieczy. I rosną one ze wzrostem sił VW, - są przyczyną zjaw: adhezja, adsorpcja, zwilżanie, asocjacja cząstek cieczy, tworzenie się koloidów, ^wyróżniamy: *siły orientacji: oddz elektrostatyczne różnoimiennych ładunków (efekt Keesoma) E_d ≈ 25 kJ/mol, *siły indukcji: oddz cząstki obdarzonej ładunkiem elektrycznym na cząstkę o symetrycznym rozkładzie ładunku (efekt Debey’a) E_d ≈ 10 kJ/mol, *siły dyspersji: oddz między trwałym dipolem a wzbudzonym dipolem lub między dwoma wzbudzonymi dipolami (efekt Londona) E_d < 10 kJ/mol.

2.2. Wiąz wodorowe (mostki wodorowe, mostki protonowe): - oddz między cząstecz tego samego rodzaju lub jako dodatkowe wiązanie wew.cząstecz, - słabe oddz polegające na przyciąganiu elektrostatycznym między atomem wodoru, a atomem zawierającym wolne pary e- (szczególna odmiana F VdW), - występują, gdy wodór jest połączony wiąz atomo spolaryzo z pierwiastkiem o dużej elektroujemności, -wiąz kowalencyjne ulega osłabieniu, - donorami H mogą być: grupa wodorotlenkowa (-OH), grupa aminowa (-NH₂), grupa tiolowa (-SH), - akceptorami mogą być atomy: O, N, siarki, chloru, fluoru oraz innych niemetali, - w zależności od długości wiązania rozróżnia się wiązania słabsze (dł. wiązania > 3*10^-7 m) i silniejsze (dł. wiązania około 1,5*10^-7 m), -wiąz wodoro występują we wszystkich stanach skupienia, większa liczba wiąz powoduje: T_t kryształu - ↑, T_w cieczy - ↑,ciepło parowania - ↑, - przykłady: woda, ciekły amoniak, tworzywa sztuczne, kwasy karboksylowe, białka, kwasy nukleinowe, -wiąz słabe E_d = 20 ÷ 40 kJ/mol.
Hydratacja i Hydroliza spoiw cem Krzemian triwapnia C3S ma wpływ na wytrzymałość, im więcej jest C3S i C3A to wiązanie jest szybsze. W wiązaniu wydziela się ciepło. Głównym minerałem cementowym są krzemiany diwapnia triwapnia, w reakcji z wodą dają uwodnione krzemiany wapnia i Ca(OH)2. Uproszczone procesy hydrolizy i hydratacji: alit 2(3CaO*SiO2)+7H2O→3CaO*2SiO2*4H2O+3Ca(OH)2+Q,belit 2(2CaO*SiO2)+5H2O→ 3CaO*2SiO2*4H2O+3Ca(OH)2+Q. Produkty uwodnienia alitu i belitu są podobne, i ulegają dalszym przemianom. Alit bierze udział w wytrzymałości na początku a później belit. Alit wiąże się z wodą około sto razy szybciej niż belit, wydzielając przy tym trzy razy więcej wodorotlenku wapnia co powoduje wysoko alkaliczny odczyn betonu – otulina ochronna dla zbrojenia. Belit w postaci naturalnej występuje jako larnit. Powstałe w czasie hydratacji uwodnione krzemiany określa się mianem fazy CSH i stanowi podstawowy składnik betonu. Glinian wapnia reaguje z wodą najszybciej i wydziela ciepło które utrudnia reakcje krzemianów wprowadza się w tym celu gips 3%. Gips reagując z glinianem wapnia tworzy otoczkę ettringitu, proces wytracenia się ettringitu na ziarnach C3A nosi nazwę hydroliza celitu; 3CaO*Al2O3+3(CaSO4*2H2O)+26H2O→ 3CaO*Al2O3*3CaSO4*32H2O w reakcji tej zmniejsza się ilość gipsu, w obecności wodorotlenku wapnia C3A daje hydraty: C4AH19 i C4AH13 w reakcjach: 3CaO*Al2O3+Ca(OH)2+18H2O→ 3CaO*Al2O3*Ca(OH)2*18H2O i 3CaO*Al2O3+Ca(OH)2+12H2O→ 3CaO*Al2O3 *Ca(OH)2 *12H2O Faza 3CaO*Al2O3*Ca(OH)2*18H2O reaguje z ettringitem dając monosiarczan o wzorze(z reakcji): 2(3CaO*Al2O3) +3CaO*Al2O3 *3CaSO4 *32H2O+4H20→ 3(3CaO*Al2O3*CaSO4*12H2O) Jeden z pierwszych produktów wiązania cementu jest ettringit i Ca(OH)2, faza CSH pojawia się po 2h. ettringit szybko wzrasta a po 2-3 dniach na jego miejsce wchodzi monosiarczan. Zaczyn cementowy tworzą faza CSH, fazy krystaliczne ettringit i Ca(OH)2, pory wypełnione wodą i powietrzem oraz resztki ziaren cementu.
Korozja betonu proc chem prowadzące do zniszcz struk bet. Rodzaje: *I rodzaju: ługowanie, *II w reak chem powst rozpuszczalne produkty w H2O- kor rozpusczania, *III powstają trudnorozpuszczalne produkty zwiększające obj.- kor pęcznienia. I.rodzaj: ługowanie(wymywanie) składników, przyczyny: działanie wód miękkich, skutek rozpuszczenie łatworozpusz związków w betonie i wymywanie ich, rozpuszczalności: Ca(OH)₂- 1,65g/dm³, CaCO₃-0,07, Ca(HCO₃)₂-1,66. II.rodzaj(agresje): *kwasowa P: działanie kwasów HCl, H₂SO₄, HNO₃,CH₃COOH, S: powstanie rozpuszcz soli, ph↓, Ca(OH)₂+2HCl→CaCl+H⁺+OH^-, pH<11,5 zagrożenie zbrojenia, pH<10 w żelbecie rozkład krzemianów w spoiwie cem CaSiO₃→H20→H₂SiO₃(żel)+Ca(OH)₂ *amonowa P:jony amonowe, S: rozpuszczenie łatworoz związków w betonie i ich wymywanie Ca(OH)₂+2NH₄⁺→Ca²⁺+2NH₃↑+2H₂O *węglowa P: agresywnego CO2 i wilgotność względna w=20-80%, S: rozpusz łatworoz wodorowęglanów wapnia w betonie i wymywanie ich Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃↓+H₂O pH≈10,0, CaCO₃+H₂O+CO₂→Ca(HCO₃)₂ pH≈6,5-7,0, *magnezowa P: Mg²⁺⁽np. wody morskiej), S: Mg(OH)₂- struk galaretkowata, Ca(OH)₂+Mg²⁺→Mg(OH)₂+Ca²⁺, *od zasad P: silnych zasad o stężeniu >10%, S: powstanie rozpuszczalnych nie strukturotwórczych krzemianów SiO₂+2NaOH→Na₂SiO₃ III.rodzaj(pęcznienia): *siarczanowe wywołana jest poprzez procesy powodujące powstawanie w betonie soli krystalizujących z dużą ilością wody . Wody siarczanowe zawierają najczęściej siarczan wapniowy, magnezowy lub sodowy. Ich korodujące działanie polega na tworzeniu ze składnikami betonu związków uwodnionych, które krystalizując z wodą zwiększają znacznie swą objętość, co powoduje zniszczenie struktury betonu. W pierwszej fazie reakcji wodorotlenek wapniowy przechodzi w CaSO₄+2H₂O→CaSO₄*2H₂O pęcznienie 1,2x. Następnie w reakcji składników cementu z siarczanem wapniowym powstaje tzw bakcyl cementowy: 3CaO*Al₂O₃*6H₂O+3(CaSO₄+2H₂O)+20H₂O→3CaO*Al₂O₃*3CaSO₄*32H₂O pęcznienie 3,5x, *solowe , *wskutek korozji stali, *korozja wew: ^pęcznienie CaO P: zawartość CaO i wody w klinkierze CP>2%, reakcja z wodą podciąganą kapilarnie CaO+H₂O→Ca(OH)₂ ρCaO- 3,34g/cm3, ρCa(OH)2- 2,23 S:wzrost obj 1,7x, *pęcznienie MgO P: zawartość Mg w klinkierze CP>5%, uwadnianie percyklazu w wytworzeniem brucytu MgO+H₂O→Mg(OH)₂, ρMgO-3,6g/cm3, ρMg(OH)2-2,37,S: wzrost obj 2,2x, *pęcznienie alkaliczne warunek: reaktywne kruszywo wrażliwe na alkalia, spoiwo zawierające alkalia, wilgoć, wrażliwość na alkalia: piaskowce o spoiwie krzemianowym, P: powstanie stężonego żelu krzemianów alkaliu, przyjmując wodę pęcznieje, S: powstaje naprężenie wew podczas pęcznienia (2-4MPa), cementy: K2O+NaO<0,6%
Korozja metali oddziaływania fizykochemiczne i elektrochemiczne miedzy metalem, a otaczającym go środowiskiem powodujące zmiany we właściwościach metalu, które mogą prowadzić do uszkodzenia lub całkowitego zniszczenia materiału.
Korozja chemiczna nie zachodzą w niej procesy elektrochemiczne. Następuje w wyniku działania suchych gazów lub cieczy nie przewodzących prądu elektrycznego. Produkty utleniania metalu i reakcji utleniacza osadzają się w miejscu działania czynnika agresywnego na powierzchnię metalu, a wymiana elektronów między metalem i utleniaczem przebiega w środowisku nie wykazującym przewodnictwa jonowego. Do korozji chemicznej zalicza się także czernienie przedmiotów srebrnych na powietrzu. Głównym składnikiem ciemnego nalotu jest siarczek srebra powstający w reakcji srebra ze związkami siarki zawartymi w powietrzu. *Korozja w wysokiej T zendrowanie żelaza, reakcje utleniania, powlekanie stali warstwą tlenków, będące wynikiem reakcji przy podgrzewaniu metalu między jonami Fe³⁺ i Fe²⁺ a tlenem: 4Fe+3O₂→2Fe₂O₃(t<570^◦C), 2Fe+O₂→2FeO(>570), 2Fe+1/2O₂→2Fe₂O₃. *Pasywacja w wyniku niej powstaje szczelna i zwarta warstewka na pow metalu, sta wyższej odporności na działanie środowiska w określonych warunkach. Najtrwalsza jest warstewka tlenkowa, jednak na czystym żelazie nie jest trwała, pęka. Chrom dodany do żelaza powoduje że Fe ma zdolność do pasywacji. Warstewka ta nie jest odporna na inne czynniki chemiczne. *Korozja żelaza w H₂SO₄ jest to korozja rozpuszczania i zachodzi analogicznie jak w kor utleniania. Fe+H₂SO₄→.FeSO₄+H₂↑ Korozja elektrochemiczna (elektrolityczna) to niszczenie metalu w wyniku procesów elektrodowych zachodzących pod wpływem działania prądu przechodzącego z zew źródła. K:miejsce dopływu prądu, A:odpływ (zniszczenie). Bezpośrednia przyczyną jest różnica wartości potencjału półogniw korozyjnych. Zachodzi co najmniej jedna reakcja anodowa i jedna katodowa. Zachodzi na granicy faz metal-elektrolit. Metal ulega rozpuszczeniu przechodząc do elektrolitu w postaci jonów: Fe↔Fe²⁺+2e^-. W wyniku tej reakcji powstaje elektr potencjał, którego wartość zależy od aktywności metalu i rodzaju elektrolitu. W wyniku tej korozji powstają: *bimetaliczne ogniwa galwaniczne, *ogniwa stężeniowe. Ogniwa stężeniowe powstają na powierzchni metalu w postaci mikroogniw korozyjnych jako wynik działania elektrolitu o różnym stężeniu. Zazwyczaj większe stężenie jest w środku kropli niż na obrzeżu, w tych warunkach powstaje stężeniowa polaryzacja ogniwa. Wyróżniamy korozję: *korozja stężeniowa przy niejednakowym stężeniu elektrolitu A:Fe↔Fe²⁺+2e^‑ (zniszczenie), K:Fe²⁺+2e^-↔Fe *kor stęż przy niejed napowietrzaniu A: Fe↔Fe²⁺+2e^‑ (zniszczenie), K:H₂O↔H⁺+(OH)^-, Fe²⁺+2(OH)^-↔Fe(OH)₂^-↓, w pobliżu K zachodzi: Fe(OH)₂↓+H₂O+O₂↔Fe₂O₃*nH₂O(rdza) Ogniwa galwaniczne opisują zjawiska zachodzące na styku dwóch metali lub stopów o różnych potencjałach elektrochemicznych. Efektywność wzrasta ze wzrostem różnicy potencjału stykających się ze sobą metali. W ogniwie bardziej ujemnym zachodzi rekcja rozpuszczania, a w bardziej dodatniej zachodzi redukcji. Przykłady korozji: Fe-Zu A:Zu↔Zu²⁺+2e^- (zniszczenie), K:H₂O↔H⁺+(OH)^- , H⁺+2e^-↔H₂ w pobliżu K: Zu2++2(OH)-↔Zu(OH)₂↓, Cu-Fe A: Fe↔Fe²⁺+2e^- (zniszczenie), K: H₂O↔H⁺+(OH)^-, H⁺+2e^-↔H₂ pobliżu K: Fe³⁺+3(OH)^-↔Fe(OH)₃↓ MakroOgniwo Cu-Fe A: Fe↔Fe²⁺+2e^- (zniszczenie), K: H₂O↔H⁺+(OH)^-, H⁺+2e^-↔H₂ pobliżu K: Fe³⁺+3(OH)^-↔Fe(OH)₃↓Na A zachodzi rozpuszczanie metalu i jony Fe²⁺ wędrują do elektrolitu, do K przyłączają się elektrony. Powstające jony OH^- i Fe²⁺ tworzą trudno rozpuszczalny Fe(OH)₂, który pod wpływem tlenu w wodzie ulega utlenieniu do Fe(OH)₃. Prowadzi to do rdzewienia elementu. Ogniwo Zn-Fe A:Zn→Zn²⁺+2e^- K:2H⁺+2e^-→H₂ na A zachodzi rozpuszczanie i jony Zn²⁺ idą do elektrolitu. Uwolnione elektrony idą na K i reagują z H⁺. Jony OH^- i Zn²⁺ powodują powstanie trudno rozpuszczalnego Zn(OH)₂ i osadza się na A spowalniając procesy korozyjne ochronnej warstwy cynku. Skutki korozji: *kor ogólna: kor równomierna, *kor lokalna: wżerowa, naprężeniowa, kontaktowa, selektywna *międzykrystaliczna.
Ochrona przed korozją: *inhibitory, *podniesienie pH, *<wilgoci, *stosowanie powłok nieorganicznych: niemet(utlenianie, fosforowanie, chromianowanie) i metalowe(anodowe i katodowe), organicznych: farby lakiery, smoła i smar.

Otrzymywanie koloidów: z roztworów – kondensacja cząstek:*Zmniejszenie rozpuszczalności fazy wewnętrznej, polegające na przeniesieniu substancji z ośrodka, w którym jest dobrze rozpuszczalna i tworzy roztwór właściwy, do ośrodka w którym jest praktycznie nierozpuszczalna. W ten sposób można otrzymać koloidalne roztwory siarki, czy kalafonii w wodzie wprowadzając ich nasycone alkoholowe roztwory do wody; *Reakcje chemiczne takie jak: -Redox Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ → S_koloid + Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O –Wymiana AgNO₃ + KI → AgI_koloid + KNO₃ –Hydroliza FeCl₃ + 3HOH_≈100°C ↔ Fe(OH)_3koloid + 3HCl *Polimeryzacja,m*Zarodnikowanie, *Rozpuszczanie np. koloidalny roztwór mydła, czy kleju stolarskiego w wodzie, - z zawiesin – dyspersja cząstek: *Metoda mechaniczna – rozdrabnianie cząstek zawiesin w specjalnych młynach koloidalnych o bardzo dużej liczbie otworów *Metoda termiczna – rozpylanie wysokotemperaturowe *Metoda elektryczna – rozpylanie zawiesin w elektrycznym łuku Volty * Metoda Brediga dotyczy w szczególności czystych metali i ich tlenków oraz otrzymywania koloidalnego grafitu *Metoda ultradźwiękowa – wykorzystująca drgania akustyczne o częstotliwości rzędu 20 MHz; otrzymamy z zawiesin m.in. zole barwników, krochmalu czy gipsu * zastosowanie peptyzatorów, czyli subs. o silnych właściwościach adsorpcyjnych rozdzielających zbite cząstki koloidalne
Budowa koloidu: *Cząsteczkowa – pojedyncze makrocząstki składające się z tysięcy atomów – hemoglobina, polimery – koloidy liofilowe, *Fazowa – małe kryształy – otrzymywane przez rozdrobnienie większych cząstek lub reakcje strącania z roztworów – AgI, AgCl, koloidy wodorotlenków metali – koloidy liofobowe, *Micelarna – MICELE – po przekroczeniu pewnego stężenia, samorzutne skupianie się dużej liczby cząstek w agregaty, *Roztwory mydeł i detergentów – koloidy asocjacyjne.

Metody oczyszczania: **Dializa (elektrodializa) – wymuszenia przenikania zanieczyszczeń zoli przez błony półprzepuszczalne, na których pozostają większe cząstki koloidów **Dializa – przenikanie jest wynikiem osmozy **Elektrodializa – przenikane jest wymuszane działaniem silnego pola elektrycznego **Filtracja (ultrafiltracja) – ultra sączenie zolu przez sączki lub sita o oczkach zbliżonych do wymiarów pojedynczych cząstek koloidalnych wywołane zmniejszonym ciśnieniem w środowisku koloidu. O procesie tym czasem mówi się jako o odwróconej osmozie **Elektrodekantacja – połączenie elektrodializy i dekantacji polegająca na oddekantowaniu (zlaniu) roztworu elektrolitów zanieczyszczających koloid znad powierzchni zawierającej zagęszczony, wskutek elektrodializy, roztwór zolu; czynności elektrodializy i dekantacji powtarza się aż do uzyskania czystego od zanieczyszczeń koloidu **Adsorpcja wymienna na jonitach
ZOL układ, w którym fazy: rozproszona i rozpraszająca są w różnych stanach skupienia. Ośrodek rozpraszający: gaz – gazozole (np. mgła, chmury, dym, kurz), ciecz – lizole (np. roztwory białek, dyspensje metali i tlenków metali), ciało stałe – zole stałe, dirozole (np. szkła kolorowe i mleczne, ametyst,rubin)

Zole liofobowe – brak powinowactwa międzyfazowego – cząstki koloidalne (agregaty cząsteczek) utrzymują się w stanie wielkiego rozdrobnienia dzięki elektrostatycznemu odpychaniu się jednoimiennych ładunków elektrycznych znajdujących się na ich powierzchni
Zole liofilowe – wyraźne powinowactwo międzyfazowe – cząstki koloidalne (makrocząstki) mają na swojej powierzchni zaadsorbowane cząstki fazy rozpraszającej, tzw. otoczkę solwatacyjną.
WŁAŚCIWOŚCI LIOFOBOWY i LIOFILOWY Otrzymywanie: -Dyspersja lub kondensacja *Także zwykłe rozpuszczanie,, Struktura: -Agregaty cząstek *Makrocząstki,, Stężenie fazy rozproszonej: -Małe *Może być duże,, Solwatacja: -Nie wykazują *Wykazują,, Granica faz: -Wyraźna *Niewyraźna,, Ruchy Browna: -Wyraźne *Niewyraźne, słabe,, Efekt Tyndalla:-Wyraźny *Niewyraźny, słaby,, Barwa układu: -Często barwne(opalescencja) *Zwykle bezbarwne,, Lepkość: -Nieznaczna *Znaczna,, Napięcie powierzchniowe: -Niewielka różnica między napięciem powierzchniowym faz *Wyraźna różnica na styku faz, ułatwienie zwilżania,, Pęcznienie: -Nie *Tak, zwiększając objętość,, Tworzenie piany: -Nie *Łatwo tworzą,, Tworzenie galaret: -Nie *Łatwo tworzą,, Ładunek elektryczny: -Cząsteczki zawsze naładowane *Słaby lub brak ładunku,, Wrażliwość na działanie elektrolitu: -Duża *Niewielka,, Charakter koagulacji: -Nieodwracalna *Odwracalna,, Warunek trwałości: -Zachowanie ładunku elektrycznego na pow. fazy wewnętrznej *Zachowanie warunków solwatacji..
Czynniki wywołujące koagulację ( zniszczenie) koloidów: **Ogrzewanie **Zmiana pH **Dodanie elektrolitu lub wprowadzenie zolu o odmiennym znaku ładunku elektrycznego **Działanie mechaniczne (mieszanie, wstrząsanie, działanie ultradźwiękami) **Zachodząca reakcja chemiczna prowadząca do łączenia się cząstek fazy rozproszonej **Naświetlanie radiochemiczne (np. promieniowanie β powoduje koagulację zoli dodatnich) **Dehydratacja lub de solwatacja przez dodanie środków odwadniających (np. alkoholu lub acetonu) **Odparowanie lub wymrażanie ośrodka dyspersyjnego

PUNKT IZOELEKTRYCZNY – punkt, w którym występuje całkowity zanik składowej dyfuzyjnej podwójnej warstwy elektrycznej, czyli maksymalne stężenie jonu obojnaczego, można zaobserwować max obniżenie lepkości, najmniejszą rozpuszczalność i najmniejsze ciśnienie osmotyczne.
ŁADUNEK ELEKTRYCZNY cząstek koloidalnych jest rezultatem selektywnej adsorpcji jonów z roztworu na powierzchni cząstki tj. utworzenia warstwy adsorpcyjnej. Najlepiej adsorbowane są jony wchodzące w skład struktury cząstki koloidalnej

lub takie, których adsorpcja nie narusza ich struktury. Wskutek adsorpcji, na powierzchni cząstki skupiają się jony dodatnie lub ujemne obecne w roztworze, dzięki czemu cząstka koloidalna uzyskuje ładunek
ŻEL: - układ, będący efektem koagulacji zolu, -Konsystencja: galaretowata lub żel sztywny, -Powstawanie: tworzenie w całej objętości struktury przestrzennej uniemożliwiające swobodne przemieszczanie się cząsteczek fazy rozpraszającej, -Przykłady: *Żel : galarety, *Żel stały (ksero żel) : plastyfikat PCV, skóra.
PIANA układ, w którym faza gazowa jest rozproszona w cieczy lub ciele stałym. Ośrodek rozpraszający: ciecz – piana ciekła, ciało stałe – piana stała. Powstawaniu pian sprzyja obecność środków powierzchniowo czynnych obniżających napięcie powierzchniowe, a w przypadku cieczy również zwiększających lepkość, tzw. poroforów. Obecność środków powierzchniowo czynnych zapobiega koalescencji prowadzącej do opadania piany.Przykłady: -Piana ciekła: piana mydlana, -Piana stała: pumeks, szkło piankowe, kamień cementowy, tworzywa mikroporowate
EMULSJE zdyspergowana mieszanina dwóch wzajemnie nierozpuszczalnych w sobie substancji, z których przynajmniej jedna jest cieczą i w której występują micele. Micele emulsji w warstwie wewnętrznej zawierają cząstki fazy rozproszonej, w której znajduje się otoczka solwatacyjna składająca się z fazy rozpraszającej lub emulgatora stabilizującego powstałą emulsję. Trwałość: -Napięcie międzyfazowe < 10^-4 J/m² ,-Różnica gęstości faz (im Δd ↓, tym emulsja trwalsza), -Lepkość fazy ciągłej (im η_zew ↓, tym emulsja trwalsza), -Średnica cząstek fazy wewnętrznej (im φ_wew ↓, tym emulsja trwalsza), -Obecność emulgatora (rozdrobnienia fazy wewnętrznej), -Obecność stabilizatora, -Obecność koloidu ochronnego, -Stosunek objętościowy cieczy: ^Do 26% o trwałości decyduje ciecz, której jest mniej, ^30 – 50 % o trwałości decyduje emulgator. Przykłady: -Spożywcze: mleko, śmietana, masło, majonez -Farmaceutyczne: mleczka i kremy lecznicze -Kosmetyczne: mleczka i kremy kosmetyczne -Budowlane: *Farby emulsyjne, farby dyspersyjne Wodorozcieńczalne emulsje bitumiczne * Hydrofobiezujące emulsje silikonowo – siloksanowe -Stałe: kwarc mleczny, opal

RÓWNOWAGA DYNAMICZNA-STAŁA RÓWNOWAGI założenia –reak odwracalna w układzie homogenicznym –z substratów tworzą się produkty, przy jednoczesnym rozkładzie prod do subs –układ izolowany(p,T=const) –zachodzi reakcja aA+bB→cC+dD. Szybkość v₁ maleje w czasie trwania reakcji w miarę zmniejszania się stężenia substratów A i B. Z chwilą pojawienia się pierwszych ilości produktów C i D może wystąpić proces odwrotny i wytrącenie się pierwszych ilości substratów.
PRAWO DZIAŁANIA MAS GULDBERGA-WAAGEGO w stanie równowagi chem w układzie jednorodnym w stałych warunkach ciśnienia i tmp stosunek iloczynu stężeń molowych prod reak do iloczynu stężeń molowych substratów jest wielkością stałą przy czym wartość stężenia produktu i substratu należy podnieść do potęgi równiej współczynnikowi stechiometrycznemu danego reagenta. W stanie równowagi dynamicznej (zwanej równowagą chemiczną): p,T = const.,, v₁ = v₂ ,, k₁ * [A]^a * [B]^b = k₂ * [C]^c * [D]^d ,, K_c = k₁/k₂ = [C]^c * [D]^d / [A]^a * [B]^b,, K – stała równowagi chemicznej reakcji jest: -Nie zależy od stężenia wyjściowego substratów, -Nie zależy od zastosowania katalizatora, -Zależy od rodzaju reagujących substancji, -Zależy od temperatury. WNIOSKI Z PDM: -spadek stężenia każdego z substratów skutkuje proporcjonalnym spowolnieniem reak nawet jeśli pozostałem substraty występują w nadmiarze do niego –stężenie żadnego z regenatów nie może wynosić zero gdyż wówczas reakcja nie zachodzi.
REGUŁA PRZEKORY LE CHATELIERA – BRAUNA Szczególny przypadek prawa działania mas: Na każdy układ który będzie w stanie równowagi, podziałamy czynnikiem który zburzy ten stan , układ ulega takim zmianą które zmniejszają działanie tego bodźca. Czynniki zew: stężenie reagentów(C), tem(T), ciśn reag(p). Wpływ C: ^Dodanie substratu lub usunięcie produktu z układu w stanie równowagi powoduje przesunięcie równowagi w prawo: +S,-P→P, ^Usunięcie substratu lub dodanie produktu do układu w stanie równowagi powoduje przesunięcie równowagi w lewo: -S,+P→S, Wpływ T: ^ T układu↑, w reakcja endotermiczna powoduje przesunięcie równowagi w prawo (P), ^ egzotermiczna w lewo (S), ^Zmiana T powoduje przesunięcie równowagi i wpływa na wartość stałych równowagi, które ze ↑ T układu wzrastają dla reakcji endotermicznych, a ↓ dla reakcji egzotermicznych, ^Podwyższenie T zawsze wywiera korzystny wpływ na szybkość reakcji i szybkość ustalania się równowagi. Wpływ p: Zmiany (p) wpływają na położenie stanu równowagi dla r chem przebiegających w fazie gazowej, gdzie następuje zmiana objętości: ^V_s > V_p ; wzrost ciśnienia powoduje przesunięcie reakcji w prawo: V_s > V_p ; p↑→P, ^V_s < V_p ; przesunięcie reakcji w lewo: V_s < V_p ; p↑→S, ^V_s = V_p ; nie wpływa na równowagę reakcji. Przykłady: ^
**Układ gazowy w zamkniętym pojemniku z tłokiem. Czynnik zewnętrzny : obciążenie; ^nacisk na tłok→V↓ w układzie →p↑ ^w układzie → równowaga sił, **Układ : lód woda, Czynnik zewnętrzny : p (V_H2Oc < V_H2Ost): ^p↑→V_H2O↓-topnienie lodu → równowaga sił, woda wypływa spod lodowca nawet w t < 0°C
Iloczyn rozpuszczalności – iloczyn stężenia jonów (kationów i anionów) powstałych z dysocjacji słabo rozpuszczalnej soli. Wartość iloczynu rozpuszczalności jest w danej temperaturze wartością stałą i char dla subst. Dla soli dysocjującej według równania: A_mB_n = mAⁿ⁺ + nB^m- Ca₃(PO₄)₂=3Ca²⁺+2(PO₄)^3-, Al₂(SO₄)₃=2Al³⁺+3(SO₄)^2-, Zn(NO₃)₂=Zn²⁺+2(NO₃)^- Wartość iloczynu rozpuszczalności obliczamy: IR = [A_mB_n]=[Aⁿ⁺]^m_*[B^m-]ⁿ jest ona również wartością stałą. Ca₃(PO₄)₂=[Ca²⁺]³*[PO₄^3-]², Al₂(SO₄)₃=[Al³⁺]²*[SO₄^2-]³, Zn(NO₃)₂=[Zn²⁺]¹*[NO₃^-]² . Właściwości:–iloczyn stężeń jonów nie możę przekraczać war IR –Jeżeli iloczyn ten jest ↓ od wartości granicznej to wówczas cała sól pozostaje w roztworze –jeżeli iloczyn stężeń jonów jest równy wartości granicznej to mówi się że roztwór jest nasycony. Rozpuszczalność ilość związku chemicznego, która tworzy roztwór nasycony w 100g rozpuszczalnika w określonych warunkach ciśnienia i temperatury.t↑ to c↑, ciało s↑, g↓, wpływ pH i wspólnego jonu, rodz subs i rozpusz. Mamy subs prk nierozpusz (R<0,1g/100g rozpuszczalnika), słabo (0,1-1/100) i dobrze rozpuszczalne (R>1/100).
Spoiwo wapienne wypal: CaCO₃+∆H→CaO+CO₂↑ -178,5, jest to reakcja endotermiczna i wymaga dostarczenia ciepła z zewnątrz. W celu całkowitego rozkładu węglanu wapnia należy go wypalać w tem 898C. Wypalanie w zbyt niskiej tempowoduje utrudnienia przy procesie gaszenia, a w tem zbyt wysokiej produkt ulega spiekaniu. Gasz: CaO+H₂O+∆H→Ca(OH)₂ +67,0 zachodzi gwałtownie, wydziela się ciepło i wzrasta objętość produktu o ok 2-3,5 razy niż niegaszonego. W zależności od wody użytej przy gaszeniu dostaniemy: wapno hydratyzowane (gaszone) proszek, ciasto wapienne, mleko wapienne, woda wapienna. Wiązanie: jest wynikiem procesów: 1odparowanie wody powodujące krystalizację Ca(OH)₂, 2.karbonatyzacji Ca(OH)₂+CO₂+∆H→CaCO₃+H₂O +110,0. Wiązanie trwa kilka godzin a twardnienie jest procesem powolnym, dodając piasku do zaprawy wapiennej schudzamy mieszankę i sprzyja to wiązaniu. Zas: wapno zhydratyzowane i ciasto wapienne stosowane są do wyrobu zapraw, tynków i elementów bud. Zmielone do produkcji cegieł wapienno piaskowych, tzw silikatowych oraz betonów lekkich. w przemyśle hutniczym, stalowniczym i chemicznym, ochronie środowiska i w rolnictwie.

Spoiwa gipsowe zalicz do gr spoiw powietrznych i dzielimy: *gipsowych, gipsy półwodne CaSO₄*1/2H₂O szybkowiążące, *anhydrytowych to anhydryt(CaSO₄) i estrichgips wolnowiążące. Wypał gipsu prowadzi do jego dehydratacji. Produkty mają różną strukturę krystaliczną i właściwości, np. CaSO₄III dobrze rozpuszczalny i łatwo reaguje z H₂O, CaSO₄II nierozpuszczalny w wodzie, CaSO₄II+CaO daje gips jastrychowy(estrichgips) powstaje w rozkładzie 2CaSO₄II→ CaSO₄ +CaO+SO₂+1/2O₂, CaSO₄I jest trwały w tem >1200C. Anhydrytowe i estrichgipsowe w porównaniu z gipsowymi mają wyższą wytrzym. i dłuższy czas wiązania i twardnienia. Estrichgipsowe są odporne na ściskanie wykonuje się z nich posadzki. Główną wadą jest wrażliwość na działanie wody. Wiązanie polega na uwodnieniu CaSO₄.(s-faza stała, aq-roztworu wodnego) Etap I rozpuszczenie w wodzie CaSO_4(s)→_(H2O)→CaSO_4(aq) II przyłączenie wody a.CaSO_4(aq)+1/2H₂O→CaSO₄*1/2H₂O_(aq), b.CaSO₄*1/2H₂O_(aq) +3/2H₂O →CaSO₄*2H₂O_(aq) III krystalizacja CaSO₄*2H₂O_(aq)→CaSO₄*2H₂O_(s) IV twardnienie. Zas: Stosuje się do gipsobetonu zapraw i tynków wewnętrznych, drobne elementy wykończeniowe i dekoracyjne.
Gips budowlany spoiwo szybkowiążące i szybkotwardniejące, jest reakcją egzot: 2(CaSO₄*1/2H₂O)_(s)+3H₂O→ 2(CaSO₄*2H₂O)_(s)+Q Wiązanie zachodzi w etapach(s-faza stałą, aq-faza roztworu wodnego): I rozpuszczenie w wodzie CaSO₄*1/2H₂O_(s)→^(H2O)→ CaSO₄*1/2H₂O_(aq) II przyłączenie wody CaSO₄*1/2H₂O_(aq) +3/2H₂O→ CaSO₄*2H₂O_(aq) III krystalizacja CaSO₄*2H₂O_(aq)→ CaSO₄*2H₂O_(s) IV twardnienie. Zas: do produkcji tynków gipsowych, gips-wap, płyt g-k, produkcja gipsobetonu, prefabrykatów gips. i klei, do regulowania czasu wiązania, stosowany też w rolnictwie do wzbogacenia gleby w składniki mineralne.

Różnica ciał rzecz od ideal: *utworzenia się struktury mozaikowej, w której tylko najmniejsze (10-7m) obszary zbudowane są z monokryształów, *utworzenia się konglomeratów (polikryształów) składających się z małych (~10-2 - 10-5m) kryształów, stanowiących nieregularne ziarna oraz wtrąceń (inkluzji) i porów, *defektów struktury sieciowej (punktowe, liniowe, płaskie, 3D).

Układ krystalograficzny system klasyfikacji kryształów uwzględniający wew układ cząstek w sieci krystalicznej. System wyróżnia 7 układów, a w nich 32 klasy krystalograficzne, każda o innym rodzaju symetrii cząstek. Układ cząstek wynika ze struktury chemicznej cząsteczki. Większość kryształów przyjmuje formę regularnego wielościanu. ^Elem sym budowy kryształu: -Płaszczyzna symetrii, -Oś symetrii, -Środek symetrii ^Podstaw układy: -regularny a = b = c i α = β = γ = 90°, -tetragonalny a = b ≠ c i α = β = γ = 90°, -heksagonalny a = b ≠ c i α = β = 90°, γ = 120°, -trygonalny a = b = c i α = β = γ ≠ 90°, -rombowy a ≠ b ≠ c ≠ a i α = β = γ = 90°, -jednoskośny a ≠ b ≠ c ≠ a i α = γ = 90°, β ≠ 90°, -trójskośny a ≠ b ≠ c ≠ a i α ≠ β ≠ γ ≠ α ≠ 90°.

Krystalizacja to proces powstawania fazy krystalicznej z fazy stałej (amorficznej), fazy ciekłej, roztworu lub fazy gazowej. Krystalizacja jest procesem egzotermicznym. Przeprowadza się ją w celu wyodrębnienia związku chemicznego z roztworu. Metody krystalizacji: *Stopniowe obniżenie temperatury roztworu, *Odparowanie rozpuszczalnika, *Gwałtowne ochłodzenie Etapy krystalizacji: *Zarodki krystalizacji (celowo wprowadzane lub zanieczyszczenia), *Powstanie dendrytów (rozgałęzione struktury krystaliczne), *Łączenie dendrytów w większe struktury
Ciało krystaliczne charakter uporządkowana budowa wew w całej obj., elementy (atomy, jony i cząsteczki) rozmieszczone w prawidłowy sposób w przestrzeni, tworząc sieć krystaliczna. Posiada określony kształt i objętość. Nieliczne defekty budowy wewnętrznej. Występują wszystkie rodzaje wiązań wewnątrzcząsteczkowych. Duże oddziaływanie sił międzycząsteczkowych. Położenie wyznaczane metodami rentgenowskimi. Podczas ogrzewania aż do osiągnięcia T t struktura i właściwości ulegają niewielkim zmianom(↓wytrzymałość i moduł sprężystości, ↑odkształcalność i reaktywność). Energia doprowadzona do układu = energii wiązań → zniszczenie i skokowe przejście układu w stan ciekły, topnienie w stałej T. Jest ciałem anizotropowym tzn. posiada różne właściwości fiz w zależności od kierunku. Typowe cechy fiz zależne od kierunku to wytrzym mechaniczna, łupliwośc, przewodnictwo cieplne i elek, rozszerzalnośc cieplna, współczynnik załamania światłą. Struktura wewnętrzna: -kryształu jonowego (NaCl, KBr), -atomowego (diament, Si), -molekularnego (S_s , zestalone H₂O, zestalone CO₂ – suchy lód), -str metaliczna (Cu, Al, Ni, Ag, Au, Pb, Fe, Mo, V, Cr).

Ciało amorficzne (bezpostaciowe) zw szklistymi w efekcie jednak ciecze sztywne czyli ciecze przechłodzone, pozornie wydają się ciałami stałymi, gdyż zachowują nadany im kształt, powstają w wyniku oziębiania cieczy w których nie zachodzi krystalizacja. T↓ ruchliwość cząstek ↓ i lepkość↑, wysoka lepkość ośrodka spowalnia procesy krystalizacji. Dominującym typem wiązań są wiązania I rzędu. Elementy ciała(atomy, jony, cząst) rozmieszczone są chaotycznie, ciała te są izotropowe tzn. nie wykazują zależności swych własności od kierunku. Mają termodynamiczną nietrwałość (szkliwa → struktura pseudokrystaliczna → struktura

w pełni krystaliczna). Przykłady: szkło, emalie, tworzywa sztuczne,wosk, plastelina, stopy polimerów, niektóre minerały: opal, bursztyn, szkliwa wulkaniczne. Przechodzą w ciecz w przedziale temp.

Stan gazowy ma budowę bezpostaciową, nieuporządkowaną, bezładną, występuje w warunkach (p=cons): T > T_w oraz T_K < T_R, T_K – t krytyczna T_R – t rozkładu. Brak stałości kryształu i obj. Nie występują defekty budowy, gdyż jest całkowicie zdeformowana. Wiąz występujące to jon, atom, koordynacyjne, oddz międzycząstecz są małe i jest możliwa zmiana położenia cząstek, ciała te są izotropowe tzn. nie wykazują zależności swych własności od kierunku. Stan gazowy opisywany jest przez parametry zewnętrzne: p, obj i T. Im gaz jest bliższy gazowi doskonałemu, tym jego parametry są bardziej zbliżone do parametrów gazu doskonałego, a jeśli dalszy to zależą od rodzaju gazu.
Gaz doskonały – zwany gazem idealnym jest to gaz spełniający następujące warunki: -Cząsteczki gazu o jednakowej masie, poruszające się chaotycznie w różnych kierunkach i z różną prędkością, -Brak oddziaływań między cząsteczkowych z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząstek, -Doskonale sprężyste zderzenia międzycząsteczkowe. Równ stanu gazu dosk ^równanie Clapeyrona: pV/T = const, ^dla n moli gazu: pV = nRT, R = 8,313 J/(mol*K) – uniwersalna stała gazowa równa liczbowo pracy, jaką wykona 1 mol gazu doskonałego zwiększając swą objętość przy ogrzaniu o 1 stopień przy stałym p, k = R/N_A = 1,38 * 10^-23 J/K – stała Boltzmanna (dla jednej cząstki). Równ stanu gazu rzeczyw ^równanie Van der Waalsa: (p + a/V²)(V – b) = RT ^ dla n moli gazu: (p + an²/V²)(V – nb) = nRT, gdzie a/V² – poprawka uwzględniająca ciśnienie wewnętrzne spowodowane siłami przyciągania cząstek, b – objętość własna cząstek [m³/mol], n – liczba moli gazu

Stan ciekły ma częściowo uporządkowaną budowę, jest bezpostaciowa lub pseudokrystaliczna czasem mezokrystaliczna, wystepuje(p=cons): T>Tt, T,Tw, T<Tr. Jest stałej obj i nie ma stałości kryształu. Liczne defekty budowy, występują wiązania I rzędu, ciała te są izotropowe tzn. nie wykazują zależności swych własności od kierunku. Cząsteczki nie mają ściśle określonego miejsca, łatwo je zmieniają jednak ze względu na wiązania nie mają takiej swobody ruchu jak gazy. Własności: lepkość, płynność, napięcie powierz, zwilżalność, kapilarność, adsorpcja na pow ciała stał i gazów przez ciecz.

Warunki dobrego zwilżania: rozpływanie się cieczy na powierzchni ciała stałego; zachodzi wówczas, gdy oddziaływanie między cząst. ciała stałego i cieczy jest większe od siły napięcia powierzchniowego cieczy. α >90st brak zwilż. α Alfa=90stsłaba zwilż. α <90stdobra zwilż. γSG= γCS+ γCG*cos α, cos α=(γSG-γCS)/γCG, 1>cos α >0 ciecz zwilza pow., 0>cos α >-1 brak zwilż. gdzie: α-kąt zwilżania, γ jest napięciem powierzchniowym na granicy faz, C-ciecz, G-gaz, S-stałe.

Charakter płynięcia: ^płyny newtonowskie – spełniają równ Newtona, przepływ laminarny przy T=cons lepkośc jest wielkością fiz charakter dla subst, ^nienewtonowskie, nie spełniają rów, turbulentny, przy T=cons lepkość jest wielk zależną od naprężeń ścinających powstałych w czasie płynięcia, tiksotropia, dylantacja-rozpolimerów, stopiona ceramika.
LEPKOŚĆ- F=η*dv/dx*A[Ns/m2] η jako odwrotność płynności wyznaczana jest dla cieczy newton. Lepkość kinematyczna u=η/d[Nms/kg] Miarą lepkości jest siła F potrzebna do utrzymania w laminarnym ruchu jednostajnym o prędkości v=1m/s warstwy cieczy o powierzchni A=1m² w stosunku do jej drugiej równoległej powie oddalonej o x=1m .Zależy od –rodzaju cieczy –wprosi i tmp wyznaczania lepkości-odwrotnie. Metody pomiaru; pomiar szybkości przepływu przez rurkę kapilarną –pomiar szybkości opadania kulki w badanym płynie. Urządzenia: -wiskozymetr Ostwalda –lepkościomierz Englera i lepkościomierz Hopplera, Liczymy w nich ze wzorów oraz kubek Forda rozrzedzanie cieczy do wpływu 100ml przez określoną Srednicę. Lepkość cieczy nienewto. F≠η*(dv/dx)*A[N*s/m²] ; τ=η*(dv/dx)=η*(dγ/dt); F/A=η*dv/dx τ=F/A (dv/dx)=(dγ/dt)-prędkość ścienna
Odczyn roztworu określa stężenie, a ściślej aktywność jonów wodorowych wyrażone w molach na litr wody. Dla uproszczenia wprowadzony został wykładnik stężenia jonów wodorowych pH, w praktyce określamy pH jako logarytm dziesiętny z odwrotności wartości stężenia molowego jonów wodorowych (hydroniowych).

Obliczamy pH wg wzoru: pH=-log[H⁺], warunki roztworów: pH<7 roztwor kwasny pH=7 roztwor obojetny pH >7roztwory zasadowe. Metoda kolorymetryczna dodaniu do wody wskaźnika i porównaniu powstałego zabarwienia ze skalą wzorców. Metoda potencjometryczna pomiarze siły elektromotorycznej ogniwa . Dzięki tej sile można obliczyć stężenie jonów lub pH na podstawie wzoru Nernsta.
Zasadowość jest to zdolność wody do zobojętniania mocnych kwasów mineralnych wobec umownych wskaźników. Zasadowość mineralna jest ilościowym wskaźnikiem zawartości jonów wodorotlenkowych i węglanowych, oznaczanym przez miareczkowanie próbki mocnym kwasem do pH = 8,3 wobec fenoloftaleiny lub potencjometrycznie. Zasadowość ogólna jest ilościowym wskaźnikiem zawartości jonów węglanowych, wodorowęglanowych, wodorotlenkowych i innych anionów pochodzących z dysocjacji soli słabych kwasów i mocnych zasad, oznaczanym przez miareczkowanie próbki mocnym kwasem do pH = 4,6, wobec oranżu metylowego - zasadowość mineralną (F) – dla wód o pH>8,3 (związki reagujące zasadowo wobec fenoloftaleiny, silne zasady) - zasadowość ogólną (M) – dla wód o pH>4,6 (związki reagujące zasadowo wobec oranżu metylowego, słabe kwasy i zasady) Wody o pH<4,6 nie mają zdolności do zobojętniania silnych kwasów.
Kwasowość wody to zdolność wody do zobojętniania dodawanych do niej mocnych zasad wobec umownych wskaźników. Kwasowość wody może być wywołana obecnością: rozpuszczonego dwutlenku węgla, słabych kwasów organicznych (kwasów humusowych), soli, które ulegają w wodzie hydrolizie niektórych odczynem kwasowym (np. soli żelaza lub glinu), substancji dodawanych w procesie uzdatniania wody, a także zanieczyszczeń ściekowych. - kwasowość mineralną (Kmin) – dla wód o pH<4,6 obecność kwasów mineralnych (związki reagujące kwasowo wobec oranżu met, silne kwasy); Przy jej występowaniu woda ma charakter sinie agresywny w stosunku do betonu i stali. W związku z tym kwasowość mineralna jest niedopuszczalna w wodach użytkowych. - kwasowość ogólną (Kog) – dla wód o pH>4,6 i <8,3 wystepuje CO₂(związki reagujące kwasowo wobec fenoloftaleiny, słabe kwas i zas) Wody o pH>8,3 nie mają zdolności do zobojętniania silnych zasad.
Twardość wody - jest to cecha wody, będąca funkcją stężenia soli, wapnia, magnezu i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na wyższym niż pierwszy stopniu utlenienia. Ogólna twardość wody jest sumą twardości węglanowej i trwałej. Twardość wody wyznacza się metodami wagowymi i miareczkowymi. Wyrażana w jednostkach zw stopniami twardości lub w milimolach związków Ca i MG zawartych w 1dm³ H₂O. -węglanowa, zwaną też przemijającą, gdyż po zagotowaniu H₂O następuje rozkład wodorotlenków i wytrąca się osad CaCO₃ i Mg(OH)₂ - niewęglanowa, zwana trwałą spowodowana obecnością soli Ca i Mg, które pozostają w wodzie po zagotowaniu. Są to siarczany, chlorki i krzemiany.
Zmiękczanie wody, usuwanie związków powodujących twardość wody. Polega na usunięciu z niej rozpuszczalnych związków wapnia i magnezu. Zmiękczanie wody może odbywać się metodami: destylacji, dekarbonizacji (strącenie soli wapnia i magnezu termicznie lub chemicznie, np. przy pomocy sody albo fosforanów), metodą jonitową, poprzez dodawanie związków chemicznych tworzących rozpuszczalne kompleksy z wapniem i magnezem.
Badania wody ^wstepne *zapach (akceptowany dla wody pitnej) *detegrenty(brak piany lub ma ginąć w 2min) *oleje i tłuszcze (brak) przejrzystosc(porównywalny z wodą pitną, bezbarwna, lekko żółta) *osad (=<2ml na 80ml wody) *pH (=>4 zeby mozliwe bylo utworzenie struktury betonu) *siarkowodor(obniża pH możliwość pęcznienia) *humusy(nieciemnobarwiona) ^chemiczne *SO₄^2- siarczany (=<2000mg/dm3) *Cl^- (=<500 konstr sprężone,=<1000 kons żelbetowe,=<4500 beton nie zbrojony) *cukry (utrudnienia przy wiązaniu =<100) *Na₂O alkalia (brak wytrzymalosci =<1500) –NO_x azotany (=<500) *P₂O₃ fosforany =<100 *Zu²⁺ (korozja stali) =<100 *Pb²⁺ (korozja stali) =<100

SIŁY SPÓJNOŚCI W MAT BUD. –metale; stal żeliwo; -siły I rodzaju: metaliczne, siły II rodzaju; brak cechy:- wysoki połysk, przewodnictwo ciepła i prądu –brak przezroczystości –kowalność, plastyczność, wytrzymałość mechaniczna. –sole metali; w spoiwach budowlanych, mat kamienne, związki ilaste. –sIr- jonowe, ato spolar, koordy. –sIIr w spoiwach i mat ilastych- wodorowe. Cechy; -wys tmp wrzenia –po przekroczeniu sił niszczących rozsypują się –zwilżalność i rozpuszczalność w wodzie –w środo wod mogą podlegać korozji –po rozpuszczeniu przewodzą prąd. Sole metali; ceramika i szkło –sIr jonowe i ato spolary –sIIr-praktycznie brak. Cechy:- wys tmp wrzenia –po przek sił niszcz rozsypują się –zwilżalność i bardzo słaba rozpuszczalność w wodzie –ceramika w środ wod może podlegać korozji. Tlenki metali; w spoiwach budowlanych. –sIr ato silnie spolaryzowane –sIIr- wodorowe. Cechy: -wzrost tmp topnienie, twardości –niższa rozpuszczalność wodzie -spadek reaktywności chemicznej. Mat organiczne; drewno, bitumy, tw sztuczne. –sIr- ato, uzupełniająco ato spolaryz –sIIr –siły VdW dodatkowo w drewnie i tw sztucznych mostki wodorowe. Cechy: -brak rozpuszczalności w wodzie –odporność korozyjna –słaba odporność na działanie wody
REAKCJE CHEM -proces podczas których z jednej lub kilku substancji(SUBSTRATÓW) powstaje inna sub o odmiennych właściwościach(PRODUKT) Równanie chem –umowny system znaków i symboli przedstawiający zapis reakcji chem. W czasie reakcji ober; -przemianę jednej sub w inne, o nowych właś. – powst nowych cząstek. –przebudowęnowych cząs. –efekty cieplne. Zapis reak. –jakościowy-rodzaj substratów i rodzaj produktów reak, -ilościowy-ilośc substr i produ. Wzory reak;-sumaryczne-strukturalne-elektronowe. Warun jakie musi spełnić rów chem: -określić jakie subst zanikają i jakie powstają prod. –być zgodne z prawem zachowania masy. –być zgodne z prawem zachowania masy. Podstawowe typy reak; -synteza-reak w której z jednej sub złożonej powstają dwie lub kilka sub prostszych róż się włas fizycz i chem. –analiza-reak w której z jednej sub złożonej powst dwie lub kilka. –wymiany pojedynczej- reak w której z jednego zw chem i jednego pierw pows inny zw chem i inny mniej aktywny pierw. –wymiany podwójnej-reak w której biorą udział dwa zw chem a jako produkt pows nowe dwz zw. Reak złożone. –addacja(przyłączenie)-substytucja(podstawienie)-eliminacja (odszczepienie)-przegrupowanie wew-cząst. Liczba faz; -homeogeniczne-zachodzą w obrębie jednej fazy, -heterogeniczne-w granicach dwóch faz. Kierunek przebiegu reak; -nieodwracalny-substr całkowicie przechodzą w prod. –odwracalna-w mieszaninie reakcyjnej zawsze pozostają subst. Efekt energetyczny: -endoener-z pobraniem ener. – egzoener-z wydzieleniem ener. Rodzaje ener:- elektryczna, cieplna, świetlna, jądrowa, biologiczna. Sposób prowadzenia reakcji: - izochoryczna – w stałej objętości, - izobaryczna – pod stałym ciśnieniem. Zmiana stopnia utlenienia składników: - bez zmiany stopnia utlenienia składników, - ze zmianą stopnia utlenienia reagentów – reakcje utlenienia i redukcji (redoks).

Udział katalizatora: - bez udziału katalizatora, - katalityczne (homokatalityczne, heterokatalityczne – katalizator jako substancja obca), (inhibitor reakcji – ujemny katalizator).

Reakcje otrzymywania związków wielkocząsteczkowych:, - polimeryzacja (homopolimeryzacja, kopolimeryzacja), - polikondensacja, - poliaddycja

STOPIEŃ UTLENIANIA REAGENTÓW- reak przebiegają bez wymiany elektronów polegają głównie na wymianie protonów między cząst: -reak zobojętnienia -kwasów i zasad z amfoterami -kwasów i zasad z solami -jonów z wodą. Reak utleniania i redukcji –reak chem związana z przeniesieniem elektronów od jego regenta do drugiego powodując zmianę stopnia utleniania reagujących ato lub jonów. Stopnie utlenienia pierwiastka wchodzącego w skład określonego związku – liczba dodatnich lub ujemnych ładunków elementarnych, jakie zyskałby atom, gdyby wszystkie wiązania w cząsteczce były jonami.

Redukcja –przyjmowanie elektronów przez atom lub jon, w którym następuje obniżenie stopnia utleniania utleniacza. Utleniacz –przyłącza elektrony. Utlenianie -oddawanie elektronów przez obojętne ato jony lub cząst w których następuje podwyższenie stopnia utlenienia reduktora. Reduktor –oddaje elektrony. Zasady oznaczania stopnia utlenienia: -stopień utlenienia pierw w stanie wolnym jest =0. –stopień utlenienia pierw w postaci jonu prostego równa się jego elektrowartościowości. –suma stopnia utlenienia wszystkich atomów wchodzących w skład jonu złożonego równa jest ładunkowi jonu. –suma stopnia utlenienia wszystkich ato wchodzących w skład cząst obojętnej jest =0. Do reduktorów należą: -pierw najbardziej elektrododatnie. –nie metale –jony metali i nie metali na niższym stopniu utlenienia. –zw chem które posiadają atomy metali i nie metali na niższym stopniu utleniania. –jony ujemne fluorowców dla których rosną zdolności redukcyjne wraz ze wzrostem mas atomowych. Kinematyka reak chem –ogół zagadnień opisujących przebieg mechanizm i wpływ różnych czynników na przebieg reak chem. Miarą szybkości reak chem jest ubytek liczby moli substratów(C_s) lub przyrost liczby moli produktów(C_p)reak, w jednostce czasu. Czynniki decydujące o szybkości reak chem: -ilość zderzeń efektywnych –rodzaj i stężenie reagujących substancji lub ciśnienie cząstkowe gazów –tmp –rząd reakcji –obecność katalizatorów –wpływ promieniowania.