PYTANIE30
Szkła-definicja, własności skład chemiczny i przykłady występowania w chemii i technologii materiałów budowlanych
Szkła są to ciała sztywne bezpostaciowe(amorficzne, niekrystaliczne) otrzymywane przez zakrzepniecie cieczy zachłodzonej lub zniszczenie uporządkowanej struktury krystalicznej. Szkło jest ciałem otrzymywanym ze stopu który nie wykrystalizował. Zawiera nadmiar energii w stosunku do krystalicznej fazy macierzystej, jest wiec metatrwała.
Nie-szkła : szkła:
Faza ciekła(stop) stop 10 do potęgi 4—10 do 6 Ns/m2
0,3-0,5 Ns/m2 chłodzenie---stan szklisty 10 do 12 Ns/m2
chłodzenie—krystalizacja
Różnym szybkościom chłodzenia odpowiadają różne objętości właściwe szkła. Szybkość chłodzenia wpływa na objętość właściwą szkła. Im większa szybkość chłodzenia tym wyższa temperatura transformacji szkła i tym bardziej otwarta jego budowa. Szkła wykazują uporządkowane bliskiego zasięgu odpowiadające najbliższemu otoczeniu sąsiednich atomów wokół atomu centralnego. Aby wytworzyć szkło potrzebna jest wysoka (ale nie zbyt wysoka) temperatura.
Tlenki które same mogą tworzyć szkła to tlenki szkłotwórcze i są nimi: SiO2 GeO2 B2O3 As2O3. Tlenki te tworzą więźbę przestrzenna szkła. Natomiast inne tlenki które same nie tworzą szkieł lecz modyfikują ich własności nazywamy modyfikatorami. Są to w przypadku szkieł krzemionkowych przede wszystkim sod i wapń a ogólniej tlenki litowców i berylowców.
CD 30
Powodują one rozrywanie mostków tlenowych, czyli wiązania Si-O-Si neutralizując ładunki nienasycone tlenu np. Si-O-Na. Prowadzi to do depolimeryzacji więźby szkła i do występowania dwóch rodzajow tlenów: mastkowych i nie mastkowych. Modyfikatory: Li2O Na2O K2O CaO BaO. Przejscie substancji szklistej kryształ jest możliwe w określonym przedziale temperatury zwanym zakresem defikryfitacji.
Szkło budowlane zawiera: 70% SiO2, od 15-17% Na2O, od 0,5-8% CaO.
Wyroby i produkty majace zastosowanie w budownictwie: szkło płaskie, włókno szklane, wełna mineralna, elementy ścienne, szkło piankowe.
Szkło budowlane otrzymuje się przez stopienie w temperaturze 1500 stopni C pisku kwarcowego sodu i innych. Szkło jest odporne chemicznie. Korozja zachodzi tylko w obecności stężonych zasad fluorowodoru
PYTANIE 29
Koloidy-definicja, budowa, własności i znaczenie praktyczne.
Koloidy są to rozproszone układy o znacznym rozwinięciu fazy rozproszonej 1-1000 nm. Koloidy maja zespół specyficznych cech wyróżniających je: efekt Tyndalla, ruchy Brona, zjawisko koagulacji. Koloidy tworzą roztwory koloidalne, to jest układy dyspersyjne, w których wyróżniamy dwie fazy: ciągłą fazę rozpraszającą i nie ciągłą fazę rozproszoną. Obie te fazy mogą występować we wszystkich stanach skupienia(oprócz układu gaz-gaz). Roztwory koloidalne nazywamy zolami: roztwory wodne i hydrozole, roztwory np. alkoholowe: alkohole, gdy ośrodkiem rozpraszającym jest gaz: aerozole(mgła). Zol zawdzięcza swą trwałość ładunkowi cząsteczce, co prowadzi do utworzenia podwójnej warstwy elektrycznej na granicy z cieczą. Naładowana cząstkę nazywamy granulą, natomiast granule wraz z otaczającą ja warstwą przeciw jonów micellą. Budowa micelli(warstwa Sterna, warstwa dwufazowa, jądra).
Pod działaniem dodatku elektrolitu substancje zawarte w roztworze koloidalnym ulegają koagulacji, to jest wydzielają się w formie osadu. Wytrącony osad koloidalny to żel. Są np. hydrożele, alkożele itp. Przez dodanie nadmiaru elektrolitu można czasami przeprowadzić żel z powrotem w zol. Zjawisko to nazywa się peptyzacją. Zol---Żel Żel---Zol.
RUCHY BROWNA—cząstki koloidalne w zolu znajdujące się w ustawicznym, całkowicie bezładnym, zygzakowatym ruchu. Ruchy tego rodzaju nazywamy ruchami BROWNA. Wynikają one z tego że cząsteczki cieczy znajdują się w ustawicznym ruchu uderzają o powierzchnie cząstek zawiesiny. Równocześnie prawdopodobieństwo zrównoważenia uderzeń miedzy cząsteczkami jest małe. W rezultacie cząstka porusza się w chaotyczny sposób.
EFEKT TYNDALLA—gdy skierujemy wiązkę światła na układ koloidalny, to cząstki koloidalne powodują ugięcie światła, dzięki czemu droga promienia przebiera formę smugi. Efekt ten wykorzystano do budowy ultramikroskopu.
ELEKTROOSMOZA—zjawisko wykorzystywane do odwadniania murów, przy odwadnianiu substancji koloidalnych.
ZNACZENIE PRAKTYCZNE
Przykłady koloidów—gliny, torf, mgły, karz, smary, farby emulsyjne, pigmenty, wodny roztwór mydła, kremy, mleczka kosmetyczne, krochmal, masło, margaryna.
PYTANIE 28
Co to są układy rozproszone: rodzaje, przykłady.
Jeżeli cząstki rozproszone są rozprowadzone równomiernie(rozproszone) w innej substancji, to mieszanina taka nazywana jest układem rozproszonym. Substancja która występuje w postaci cząstek jest nazwana substancją rozproszoną, a substancja w której te cząstki są rozproszone-ośrodkiem rozpraszającym(fazą rozpraszającą ). Układy rozproszone różnią się stopniem rozdrobnienia, czyli rozmiarami cząstek rozproszonych. Im mniejsze są cząstki tym większy jest stopień rozdrobnienia i odwrotnie jeżeli rozmiary cząstek są większe od 1 mm a więc widoczne gołym okiem to układ nazywa się ziarnistym. Gdy rozmiary cząstek są mniejsze od 1 mm do 1 mm jest to rozproszenie makroskopowe-rozproszenie koloidowe.