BETON Ługowanie skład Ca(OH)2, P: działanie wód miękkich, skutek rozpuszczenie łatworozpusz związków w betonie i wymywanie ich, Ca(OH)2 jest czynnikiem wytrzymałościowym lub skł glinianów i krzemianów→ rozkład ich. Kor kwasowa P: kwasów HCl, H2SO4, HNO3,CH3COOH, S: powstanie rozpuszcz soli, ph↓, Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H++2OH-, powoduje ↑porowatości, ↓wytrzymałości. Kwas solny reaguje z węglanem wapniowym powstającym w karbonizacji betonu, P: działanie agres CO2 i wilgotność względna w=20-80%, S: rozpusz łatworoz wodorowęglanów wapnia w betonie i wymywanie ich, zw kor węglanową Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O pH≈10,0, CaCO3+H2O+CO2→Ca(HCO3)2 pH≈6,5-7,0, pH<11,5 zagrożenie zbrojenia, pH<10 w żelbecie rozkład krzemianów w spoiwie cem CaSiO3→H20→H2SiO3(żel)+Ca(OH)2. Pęcznienie 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 sól Candlota: CaO*Al2O3*6H2O+3(CaSO4+2H2O)+20H2O→ 3CaO*Al2O3*3CaSO4*32H2O pęcznienie 3,5x, pęcznienie może nastąpić również przez reaktywne kruszywo wrażliwe na alkalia wynikiem czego powstają naprężenia wew podczas pęcznienia 2-4MPa, jest to pęcznienie wew. Wapienne wypalanie CaCO3→CaO+CO2↑-178,5kJ/mol, gaszenie CaO+H2O→Ca(OH)2+67,0, wiąz Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O↑+110,0. Gipsowe dehydratacja wypal CaSO4*2H2O→CaSO4*1/2K2O+1,5H2O↑-16,4(częściowe), →CaSO4+2H2O↑-19,9 (całkowite), uwadnianie CaSO4* ½H2O+1,5 H2O→CaSO4 * 2H2O + 16,4 kJ/mol, Etap I CaSO4*½H2O(s)→CaSO4*½H2O(c), EII CaSO4*½H2O(c)+1,5H2O→CaSO4 * 2H2O(c), EIII CaSO4*2H2O(c)→CaSO4*2H2O(s). Cementowe otrzym 8CaO+4SiO2+2Al2O3+Fe2O3→3(3Ca*SiO2)+2CaO*SiO2+3CaO*Al2O3 +4CaO*Al2O3*Fe2O3-1371,4kJ/mol, 18C+4S+2A+F→3C3S+C2S+{C3A+C4AF} {≤20%} hydrat alitu <C-CaO, S-SiO2, H-H2O> C3S+3H→C1,5SH1,5+1,5CH+∆E (+918) szybko, hydr belitu C2S+2H→C1,5SH1,5+0,5CH+∆H. 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 lub z koagulacji lub sendymentacji. T↓ ruchliwość cząstek ↓ i lepkość↑, wysoka lepkość ośrodka spowalnia procesy krystalizacji. Dominującym typem wiązań są wiązania I rzędu. Elementy ciała 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 T. Krystalizacja proces powstawania fazy krystali 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 *Stopniowe obniżenie temperatury roztworu, *Odparowanie rozpuszczalnika, *Gwałtowne ochłodzenie Etapy *Zarodki krystalizacji (celowo wprowadzane lub zanieczyszczenia), *Powstanie dendrytów (rozgałęzione struktury krystaliczne), *Łączenie dendrytów w większe struktury , Cechy uporządkowany statycz układ atomów posaiada środek i płaszczyznę symetrii, położenie odwzorowuje model geom, sieć przestrzenna, wyznaczanie go metodami rentgenowskimi, anizotropowość, T=cons dla przemian fiz, i własności.
PDM- w stanie równowagi dynamicznej, w ukł niejenorodnym, stałe war p i T, stosunek iloczynu stężeń mol produk do il stęż mol substratów jest stały, K=const. Wartość stężenia prod i substratu należy podnieść do potęgi równej współczynnikowi stechiometrycznymu reagenta. Stała zależy od T i rodzaju substancji. Od stałej zależy wydajność, duże wartości wysoka wydajność. Spadek stężenia substratu powoduje spowolnienie reakcji, stężenie nie może być 0 bo reakcji nie ma. Przekory- jeśli ukł jest w st równowagi dynamicznej zostanie poddany działaniu bodźca z zew to zachowa się tak aby mu przeciwdziałać. Zajdą takie przemiany zmniejszające działanie bodźca że po pewnym czasie ustali się nowy stan równowagi. Czynniki zew: stężenie reagentów, T-przesuwa równowagę i zmienia war stałych, p- zmienia obj. Znaczenie klimatotwórcze oraz dobranie zew parametrów do procesu technologicznego. van’t Hoffta- wraz ze wzr T zwiększa się szybkość reakcji: 2-4x- homo i 1,2-2,4x-heterogeniczne. Hessa efekt energrtyczny reak nie zależy od drogi przemiany lecz od stanu pocz i końc. Wnioski: rów termochemiczne można + i -, efekt ener procesu jest równy efektowi wszystkich stadiów. Hydroliza polega na rozpadzie zwi chem pod wpływem wody wg schem A-B + H2O → H-B + A-OH. Uwadnianie belitu: 2CaO*SiO2+H2O→CaO*SiO2*H2O+Ca(OH)2. ZAS: sól mocnej zasady i słabego kwasu CH3COONa+H2O↔NaOH+CH3COOH, KWAS: sól słab zas i moc kwas NH4Cl+H2O↔NH4OH+HCl, OBOJĘTNA: sól słab zas i słab kwas Mg(NO2)2+2H2O↔Mg(OH)2+2HNO2, sól moc zas i moc kwas brak hydr. Reakcje: zobojętniania Ca(OH)2+H2CO3→CaCO3+H2O, powstający węglan wapnia jest składnikiem wapienia i marmuru. synteza powstawanie new subst z 2 lub większej liczby subst wyjściowych, A+B→AB, CaO+CO2→CaCO3, 2SO2+O2→2SO3, analiza powstawanie z jednej subst 2 lub więcej new subst prostszych lub pierwiastków, AB→A+B, CaCO3→CaO+CO2↑, MgCO3→MgO+CO2↑, wymiany poj reakcje pomiędzy subst pierwiastkową a zw chem, otrzymuje się jako produkt inną subst pierwiastkową i inny związek, A+BC→AC+B, Ca+2HCl→CaCl2+CaCl2+H2↑, Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑, wymiany podwójnej reakcje 2 lub więcej zw chem, otrzymuje się zw chem inne niż te, które użyte były jako substraty, AB+CD =AD+CB, CaSO4+Na2CO3→CaCO3+Na2SO4, Ca(OH)2+H2SO4→CaSO4+2H2O, odwracalne: równocześnie z reakcją np. syntezy: A+B→AB, zachodzi reakcja rozkładu AB→A+B, np.:CH3COOH + C2H5OH ⇔ CH3COOC2H5 + H2O, nieodwracalne: reakcje jednokierunkowe w których proces chemiczny trwa do wyczerpania się jednego z reagentów, np.: Fe+H2SO3→FeSO3 +↑H2, homogeniczne: ten sam stan skupienia i reakcje zachodzące w jednej fazie(np. gazowej-jednorodne-||, np.: NaOH+HCl→NaCl+H2O, heterogeniczne: zachodzą na granicy dwóch faz, rek ciał stałych, zachodzące podczas wypalania klink cem, np. ciekłej i stałej, niejednorodne charakt dla mater bud. np.: CO2+H2O→H2CO3, egzotermiczne: towarzyszy wydzielanie się ciepła, wydajość spada ze wzrost T a szybkość rośnie, np. gaszenie wapna, CaO+H2O→Ca(OH)2+67kJ/mol, wiązanie Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O↑. endotermiczne: w których ciepło jest pobierane, ze wzrostem T wydajność wzrasta i szybkość, np. wypal węglanu wapnia, CaCO3→CaO+CO2↑-178,5kJ/mol, otrzymywanie miner cem w klinkieryzacji 18CaO+4SiO2+2Al2O3+Fe2O3→3(3Ca*SiO2)+2CaO*SiO2+3CaO*Al2O3 +4CaO*Al2O3*Fe2O3-1371,4kJ/mol. Szybkość reak: ilość zderzeń efektownych, rodz i stężenie reagujących subst, T, katalizator, promieniowanie.
Napięcie pow zjaw fiz występujące na styku pow cieczy z ciałem stałym lub inną cieczą. Polega na powstaniu dodatkowej siły działającej na pow cieczy, ma swoje źródło w F przyciągania pomiędzy molekułami cieczy. Występuje na granicy faz termodynamicznych i jest zwane międzyfazowym, odpowiedzialne jest za F kapilarności oraz związane jest ze zwilżaniem. Jeżeli umieścimy ciecz w wąskiej rurce (kapilarze),kąt zwilżania jest różny od 90 powstanie menisk. Ciecze zwilżające powierzchnie tworzą meniski wklęsłe (kąt<90) i podnoszone są w gorę przez składową siły F styczną do powierzchni kapilary (=F cosθ). Ciecze niezwilżające powierzchni tworzą meniski wypukłe (kąt>90) i ich poziom w kapilarze obniża się. Siła F wywierana przez cząsteczki kapilary na cząsteczki cieczy, równa sile napięcia powierzchniowego, skierowana jest pod kątem θ względem powierzchni kapilary. Napięcie powierzchniowe wody można zmienić, zmi T wody lub dodając zw chem detergenty, zwiększa zwilż i skuteczność prania ma to znaczenie podczas prania brudnych ubrań. C/G↓tworzenie się piany, zw pianotwórcze, ↑ kształt kulisty kropli i łączenie się małych w duże C/C ↓ powst emulsji, emulgatory, ↑rozbijanie emulsji, demulgowanie. C/S↓zwiększa się zwilżalność. Hydrofobowość włas subst polega na niezdolności jej cząst do oddział z rozpuszczalnikami polarnymi, H2O. mat takie char brakiem zdolności do zwilżania przez H2O. Hydrofobowe są cząst nie mające momentu dipolowego. Silnie hydrofobowe są siarka, rtęć, parafina i nie lubią wody, natomiast gips, kalcyt i dolomit są hydrofilowe. Są też takie cząst które są i hydrofilowe i –fobowe, włas amfifilowość. Hydrofobizacja proces nadawania powierzchniom materiałów hydrofilowych własności hydrofobowych tj. odpychania wody, przeprowadza się w celu zapobiegania wnikaniu wody w głąb struktury materiałów. Miarą skuteczności jest zwilżalność. Zapobiegać: metale –korozji, drewno-zawilgoceniu, gniciu, grunty- ich nasiąkaniu i rozmiękaniu, szyby-poprawa widoczności w deszczu. Metody: malowanie farbami lub lakierami, naklejanie folii wykonanych z hydrofobowych mat, impregnacja, modyfikacja pow: szlifowanie, pasywowanie. Adsorpcja zjaw gromadzenia i łączenia się cz cząst gazu lub cieczy (adsorbatu) na pow cieczy lub stałego (adsorbentu). Proces egzotermiczny. Oddziaływania między nimi powodują ads fiz lub chem. W fiz efekt cieplny jest niewielki i po desorpcji wszystko wraca do stanu pierwotnego. W chem występują oddz chem i efekt jest znaczący i towarzyszy on przemianie chem adsor- bantu i bentu. Stałe w stałej T i p, cząst zaadsor tracą swobodę ruchu. Oczyszczanie i rozdzielanie mieszanin gazowych lub ciek. Izoterma adsorpcji opisuje wpływ p gazu na pokrycie pow. Subst rozpuszc tym silniej adsorbuje im gorzej rozpuszcza się w danym rozpuszczalniku, o ilości decyduje zdolność zwilżania ad-benta. Energia pow równa jest liczbowo W potrzebnej do utworzenia nowej jednostki pow podczas rozdziału 2 faz znajdujących się w równowadze faz w procesie izometrycznym. Zależy od sił spójności oraz rdz ciała stałego, ciecz sztywna war chark dla napięcia pow, twrz sztuczne energia mniejsza od napięcia H2O. F skierowana jest w głąb cieczy pr-padle do pow chcąz zmniejszyć pow swobodną, a ciecz w odp dązy do zmniejszenia cząst na pow –napięcie. Lepkość właściwość płynów charakt ich opór wew przeciw płynięciu, miarą jest F potrzebna do utrzymania w laminarnym ruchu jednostajnym v1m/s cieczy o pow A1m2 w stosunku do || pow oddalonej o 1m. Pomiary przez v przepływu przez kapilarę lub opadania kulki w cieczy.zależy od rdz cieczy i T. Chrt płynięcia T=cons: ^newtonowskie: laminarny, lepkość wielkością fizykalną dla konkret cieczy, H2O. ^nienewtonowskie turbulentny, lepkość zależy od naprężeń ścinających powstałych w cieczy w płynięciu, tiksotropia, dylantacja, bentonit. Rdz koloidów: faza rozpraszająca/rozproszona, G/C- gazozol, np. mgła, G/S- gazozol, np. dym,kurz, C/G- piana mydlana, C/C- emulsja, np. farby em i dys, C/S- zol, roztwór białek, dyspensja metali S/G- piana stała – np. pumeks, styropian, S/C- emulsja stała, np. opal, S/S dirozol szkła kolorowe.
Kor metali oddział fizykochemiczne i elektrochemiczne metalem, a otaczającym go środowiskiem powodujące zmiany we właśc metalu, które uszkodzenia lub całk zniszcz materiału. Kor rozpuszczania reakcji met z kwasami nieutleniającymi lub zas, → warstwa soli i H2↑. warstwa szczelna lub nie, porowata=dalsza korozja. pogarsza jakość wyrobu (ubytki masy, kruchość wodorowa), gorsze war pracy (H jest palny i wybuchowy). Ochrona: inhibitory. Przykłady: Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑ @ Al+3Na(OH)+#H2O→Na3[Al(OH)6]+1,5H2↑. Kor utleniania reak metali i aktyw gazów (O2, chloroH, tlenek), przyspiesza ją↑T. →jony+ metalu i j- O2=sieć krystaliczna powoduje warstwę szczelną lub nie, porowatą dalsza korozja wgłębna i trwa do zniszczenia metalu lub wyczerpania czynnika korozyjnego. Np. zendrowanie żelaza powlekanie stali warstwą tlenków, będące wynikiem reakcji przy podgrzewaniu metalu między jonami Fe3+ i Fe2+ a tlenem. Reak: 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. Warstwy pas: Al2O3, CuO,Cu2O. 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 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: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.
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 gliniany reagują. 3CaO*Al2O3+Ca(OH)2+12H2O→4CaO*Al2O3*13H2O jest nie trwały i przechodzi w sześciowodny. W obecności gipsu tworzy się ettringit, po wyczerpaniu się CaSO4*2H2O pojawiają się uwodnione gliniany i żelaziany wapniowe. 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. 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 CaSO4(s)→(H2O)→CaSO4(aq) II przyłączenie wody a.CaSO4(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. 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 *SO42- siarczany (=<2000mg/dm3) *Cl- (=<500 konstr sprężone,=<1000 kons żelbetowe,=<4500 beton nie zbrojony) *cukry (utrudnienia przy wiązaniu =<100) *Na2O alkalia (brak wytrzymalosci =<1500) –NOx azotany (=<500) *P2O3 fosforany =<100 *Zu2+ (korozja stali) =<100 *Pb2+ (korozja stali) =<100.