Otázky ze zápisků

Question 1

co je to chemicky čistá látka?

Answer 1

= hmota tvořená stejnými částicemi (atomy, molekulami, skupinami iontů) se stálými charakteristickými vlastnostmi (teplota varu, hustota…)

Question 2

co je to směs

Answer 2

několik různých chemicky čistých látek (homogenní, koloidy, heterogenní)

Question 3

co jsou to nuklidy

Answer 3

v jádrech atomů stejný počet protonů i neutronů, tj. i nukleonů

Question 4

co jsou to izotopy

Answer 4

atomy se stejným počtem protonů, ale různým neutronů - stejné chemické vlastnosti, ale různé fyzikální (např. hmotnost atomů)

Question 5

co je to radioaktivita

Answer 5

= záření vyzařované při samovolné přeměně nestabilních atomových jader některých nuklidů, vznik a. jader jiných prvků

Question 6

Co je to poločas rozpadu

Answer 6

doba za jakou se přemění polovina původního počtu radioaktivních jader (zlomky sekundy až miliony let)

Question 7

jaké známe jaderné reakce

Answer 7

reakce štěpná: rozpad těžšího jádra na dvě lehčí za uvolnění neutronů a obrovského množství energie
reakce termonukleární: syntéza těžších jader z jader lehčích prvků při vysokých teplotách- energie hvězd, termonukleární zbraně

Question 8

Co je to Elektronegativita a kovový charakter

Answer 8

schopnost daného prvku přitahovat elektrony sdílené s jinými atomy , nízká el. - tvorby kationtů, vysoká el. - tvorby aniontů
Kovový charakter = elektrická a tepelná vodivost, kujnost, kovový lesk - kovy, nekovy, polokovy

Question 9

Co je to kovalentní vazba?

Answer 9

sdílení dvojic elektronů (vazebných elektronových párů) oběma atomy - jednoduchá, dvojná, trojná vazba
* nepolární KV X < 0,4 (F2, CH4) a polární KV 0,4 < X < 1,7 (H2O, HBr)
* Koordinačně kovalentní vazba: jeden atom = donor (dárce) poskytne oba elektrony a druhý atom = akceptor (příjemce), volný orbital ve valenční vrstvě, přijme oba elektrony

Question 10

Co je to iontová vazba

Answer 10

• (X) > 1,7 = vznik silně polární vazby (NaCl)
• atom s malou elektronegativitou = kationt, s velkou elektronegativitou = aniont
• vyskytuje se u pevných látek a v taveninách
• Ionty v krystalech: velké elektrostatické síly = vysoké teploty tání a varu

Question 11

Co je to kovová vazba?

Answer 11

všechny atomy uvolňují nejslaběji poutané elektrony = kationty, společné sdílení volně se pohybujících elektronů = elektronový mrak - záporným náboj, každý atom ve struktuře kovu obklopen větším počtem elektronů, než je počet jeho valenčních elektronů

Question 12

Co je to vodíková vazba, vodíkové můstky

Answer 12

Vodíková vazba (často také vodíkový můstek) je nejsilnější z nevazebných interakcí. Vzniká u sloučenin vodíku s prvkem o vysoké elektronegativitě

Question 13

Co jsou to Van der Waalsovy síly

Answer 13

elektrostatické interakce mezi částicemi s el. Nábojem, neustálý kmitavý pohyb elektronů v molekule = molekulový dipól, projevují se přitahováním opačných pólů molekul

Question 14

Jaké známe základní chemické zákony?

Answer 14

1. ZACHOVÁNÍ HMOTNOSTI = m všech látek do reakce vstupujících rovna m všech vystupujících
2. ZACHOVÁNÍ ENERGIE = celková energie izolované soustavy v průběhu celé reakce konstantní
3. AVOGADRŮV = při stejné teplotě a tlaku, stejné objemy různých plynů obsahují stejný počet částic
4. STÁLÝCH POMĚRŮ SLUČOVACÍCH = prvky se slučují ve sloučeninách vždy v určitých neměnných hmotnostních poměrech, složení chemické sloučeniny neměnné a nezávisí na cestě přípravy, při nadbytku jednoho z reaktantů, reaguje jen takové množství, které odpovídá hmotnostnímu poměru prvku ve sloučenině a zbytek zůstane nesloučen

Question 15

klasifikace chemických reakcí dle počtu fází v reakční směsi

Answer 15

1.) homogenní - g + g = g
2.) heterogenní - reaktanty v různých fázích -> například ag + s = ag + s

Question 16

klasifikace chemických reakcí dle vnějších změn při reakci

Answer 16

skladné (syntéza) - prvky nebo sloučeniny se slučují vznikají látky složitější,
rozkladné - složitější látky se štěpí na jednodušší,
substituční - atom, nebo skupina atomů vytěsněna jiným atomem,
podvojná záměna

Question 17

klasifikace chemických reakcí dle reakčního mechanismu

Answer 17

adice - nabalování molekul jiné látky u organických sloučenin
eliminace - opak adice, odštěpení jednoduché organické sloučeniny
substituce - atom/skupina atomů zaměněna za jiný atom
přesmyk - přeskupení atomů uvnitř molekuly

Question 18

klasifikace chemických reakcí dle způsobu štěpení vazeb

Answer 18

homolytické- symetrické štěpení vazby mezi 2 atomy se stejnou elektronegativitou
heteroltické - nesymetrické štěpení vazby, velký rozdíl eletronegativit

Question 19

klasifikace chemických reakcí dle reagujících částic

Answer 19

molekulové - reakce se účastní elektroneutrální molekuly
iontové - reakce se = účastní se ionty (většina anorganických reakcí probíhajících ve volném prostředí)
radikálové - reakce se účastní radikály (vysoce reaktivní částice)

Question 20

klasifikace reakcí dle energetické bilance

Answer 20

exotermické- teplo netřeba dodávat, samo se uvolňuje
endotermické - teplo se spotřebovává a je třeba ho dodávat

Question 21

klasifikace reakcí dle druhu přenášených částic

Answer 21

oxidačně redukční - současně 2 reakce, jak oxidační tak redukční. Při oxidaci se zvyšuje oxidační číslo a atom poskytne elektrony. Při redukci se oxidační číslu snižuje protože atom elektrony přijímá.
Protolytická - přenáší se proto H+ (reakce kyseliny a zásady - kyselina uvolňuje proton a zásada ho přijímá)
koordinační - rozdělení celých skupin atomů, vznik koordinačních sloučenin

Question 22

Co je to oxidační a redukční činidlo

Answer 22

Oxidační činidlo je látka, která oxiduje jinou látku a přijímá od ní elektrony a sama se tak redukuje(například kyslík nebo halogeny), redukční činidlo je naopak(vodík, uhlík za vysokých teplot).

Question 23

Jaké známe vlivy na kinetiku chemických reakcí?

Answer 23

1.) vliv koncentrace na rychlost
2.) vliv teploty na rychlost (arrheinova rovnice)
3.) vliv katalyzátorů na rychlost reakce

Question 24

Co jsou to katalyzátory, inhibitory, stabilizátory, katalytické jedy a jaké známe druhy katalýzy.

Answer 24

katalyzátory jsou látky, které vstupují a vystupují z reakce nezměněné, ale napomáhají(urychlují) reakci
Katalýzu dělíme na homogenní a heterogenní, podle toho jestli je katalyzátor ve stejné fázi jako zbytek reakce.
inhibitor je opakem katalyzátoru = zpomaluje reakci, používáme například při ochraně kovů před korozí.
stabilizátory zastavují řetězovou reakci
katalytické jedy znemožňují funkci katalyzátorů (olovo v katalyzátoru auta)

Question 25

Co je to dynamická rovnováha

Answer 25

Chemické děje probíhají, ale účinky se navzájem ruší.

Question 26

Co jsou to elektrolyty a jak se dělí?

Answer 26

elektrolyty jsou roztoky nebo taveniny, které vedou elektrický proud.
Silné elektrolyty — obsahují pouze ionty (disociace proběhla zcela).
Slabé elektrolyty — obsahují jak ionty, tak nedisociované molekuly.

Question 27

iontový součin vody

Answer 27

iontový součin vody je roven součinu oxoniových kationtů H3O + a hydroxidových aniontů OH −. Určuje se podle něj kyselost (pH)

Question 28

Co je to pH

Answer 28

Je to číslo, které udává, zda volná roztok reaguje kysele nebo zásaditě, je definované jako dekadický logaritmus koncentrace vodíkových iontů, rozsah 0-14. Čím nižší pH, tím kyselejší.

Question 29

Co je to disociační konstanta a co určuje?

Answer 29

Je to rovnovážná konstanta protolytické reakce, určuje míru disociace.

Question 30

Co je to neutralizace?

Answer 30

Je to reakce vodného roztoku kyseliny s vodným roztokem zásady.

Question 31

co je to hydrolýza solí?

Answer 31

rozklad solí vodou (hydór =
voda, lysis = rozklad), tedy opak neutralizace (voda+sůl -> kyselina + zásada)
některé ionty solí mohou ve vodě vystupovat jako kyselina nebo zásada a při reakci s vodou  protolytická reakce iontů solí, OH-  pH zásadité, H3O+  pH kyselé
1.) Sůl silné kyseliny a silné zásady (např. NaCl)
2. Sůl slabé kyseliny a silné zásady (např. CH3COONa)
3. Sůl silné kyseliny a slabé zásady (např. NH4Cl)
4. Sůl slabé kyseliny a slabé zásady (např. CH3COONH4)

Question 32

Co je to tzv. pufr, neboli tlumivý roztok?

Answer 32

je konjugovaný pár kyseliny a nebo zásady a jejich soli, který je schopný udržovat v jistém rozmezí stabilní pH po přidání kyseliny či zásady do systému. existují 2 typy, směs slabé kyseliny a její konjugované zásady a směs slabé zásady a její konjugované kyseliny

Question 33

Jak dělíme termodynamické systémy?

Answer 33

1. IZOLOVANÝ SYSTÉM = bez výměny energie a hmoty s okolím
2. UZAVŘENÝ SYSTÉM = výměna energie s okolím, hmoty ne
3. OTEVŘENÝ SYSTÉM = výměna energie i hmoty s okolím (př. lidské tělo)

Question 34

Jak rozlišujeme děje dle konstatní stavové funkce?

Answer 34

1.) izotermické -> konstatní teplota
2.) izobarické - konstatní tlak
3.) izochorické - konstatní objem
4.) adiabatické - bez výměny tepla s okolím

Question 35

co je to reakční teplo?

Answer 35

Je to teplo spotřebované či uvolněné při reakci, standardní reakční teplo je 298K

Question 36

Jaké dva termochemické zákony známe?

Answer 36

1. termochemický zákon - hodnota reakčního tepla přímé a zpětné reakce je stejná, liší se pouze znaménkem.
2. termochemický zákon - Celkový tepelný efekt chemické reakce stejný pro všechny cesty od výchozích látek k produktům. Celkové reakční teplo reakce nezávisí na průběhu reakce, ale jen na počátečním a konečném stavu

Question 37

Co je to disperzní soustava

Answer 37

Je to směs několika různých chemicky čistých látek, jedna je rozptýlena ve druhé ve formě jemných částic

Question 38

Co je to disperzní podíl?

Answer 38

Rozptýlená látka v disperzním prostředí (prostředí kde je rozptýlena)

Question 39

Jak klasifikujeme disperzní soustavy dle počtu fází?

Answer 39

1. Homogenní soustavy - tvoří 1 fázi
2. Heterogenní soustavy
   i.) dělení podle skupenství ->
   a) plynné - mlha, dým, prach, smog
   b) kapalné - pěny, emulze, suspenze(soli,gely, pasty)
   c) pevné - tuhé pěny, tuhé soli
   (ii.) dělení podle velikosti částic
   a)difundace=prolínání
   b)tyndalův efekt)

Question 40

Jak klasifikujeme disperzní soustavy dle velikosti částic disperzního podílu?

Answer 40

1.) analytické - částice neviditelné, intenzivní Brownův pohyb.
2.) koloidní - částice viditelné na elektronovém mikroskopu. procházejí papírovým filtrem
3.) hrubé - částice viditelné v mikroskopu, neprocházejí papírovým filtrem

Question 41

Pěny

Answer 41

i. velké rozdíly v hustotách disperzního podílu
a disperzního prostředí
ii. stabilita závislá na pevnosti přepážky mezi bublinami,
lze ovlivnit pěnotvornými činidly (mýdla, detergenty..)
iii. při mnoha technologických procesech nežádoucí -
nutno odstraňovat (např. změnou teploty, tlaku nebo
chemicky

Question 42

Koloidní soustavy

Answer 42

Půdní koloid je částici v půdě o určitém rozměru, která se vzhledem ke svému objemu vyznačuje velkým povrchem.

Příznivý vliv humusových látek v půdě:
- poutání živin a přilnavost zemin
-zadržování vody v půdě (na povrchu koloidů )
- detoxikace škodlivých sloučenin (částečné vázání i těžkých kovů

• specifické vlastnosti, větší stálost oproti disperzím heterogenním
• dle afinity k disperznímu prostředí: lyofobní / lyofilní
• disperzním prostředím voda: hydrofobní / hydrofilní

Question 43

Co je to transpirace?

Answer 43

Putování vody skrz kořeny rostliny do jejích listů a poté odpařování této vody zpět do atmosféry. 10% vlhkosti v atmosféře.

Question 44

Struktura a základní fyzikální a chemické vlastnosti vody?

Answer 44

• hustota - hustota ledu –nižší než hustota kapalné vody, nejvyšší hustota: 4°C -promíchávání nádrží
• teplota - sorpce velkého množství tepla bez významné změny teploty, účinné tlumení denních a sezónních kolísání
• vynikající rozpouštědlo - přenos živin v půdě, vyplachování škodlivin, samočisticí schopnost
  Voda v přírodě -není chemicky čistá
  + Přirozeně:
  x z atmosféry (déšť)
  x z půdy a hornin (infiltrace)
  + Antropogenně:
  x průmyslové i splaškové OV
  x nečistoty z ovzduší

Question 45

Sezónní cyklus v nádržích?

Answer 45

1.) jarní cirkulace - led taje, voda zvyšuje svou hustotu po 4°C. Voda mění svou hustotu a promíchává se.
2.) letní stagnace -> v létě voda stagnuje
3.) podzimní cirkulace -> voda se ochlazuje, opět dochází k změně hustot a promíchání. Při 4°C nastává tzv. homotermie.
4.) zimní stagnace ->svrchní vrstvy se dále ochlazují a nejtěžší a nejteplejší voda zůstává na dně. (4°C)

Question 46

Co je to termoklina?

Answer 46

Termoklina je název pro pouhým okem neviditelnou přechodovou vrstvu mezi dvěma vrstvami s rozdílnými teplotami vody. Na 1 metr hloubky pokles teploty o několik stupňů.

Question 47

Základní fyz. chem. vlastnosti a jejich význam, ovlivňující faktory.

Answer 47

1.) povrchové napětí
- soudržnost molekul vody. Molekuly brání zvětšování povrchu. Povrchové napětí se udává v Newtonech na metr N/m.
E.nergie (práce) potřebná na jednotkové zvětšení povrchu v J/m2 nebo N/m.
Povrchové napětí klesá se zvyšující se teplotou. Zvětšujeme ho přidáním solí do vody a snižujeme tzv. tenzidy.
nechtěné je například při pěnění na turbulentních místech… není přístup kyslíku.
2.) vodivost (elektrolytická konduktivita)
-schopnost ionizace organické i neorganické části vody. Pomocí vodivosti ihned můžeme odhadnout mineralizaci i jakost vody. Jednotkou je siemens na metr -> nejčastěji mS/m
3.) oxidačně redukční potenciál
- je to schopnost látek přítomných ve vodě oxidovat či redukovat . Je dán koncentrací rozpuštěného kyslíku. jednotkou je milivolt-mV.
-oxidačně redukční podmínky jsou ->
a) anaerobní (bezskyslíkaté) - záporný ORP, vzniká metan a sulfan
b) aerobní (kyslíkaté) - kladný ORP, látky se mohou volně oxidovat i redukovat
c)anoxické - není rozpuštěný dostatek o2, ale nachází se ve sloučeninách ve vodě. aerobní mikroorganismy fungují, ale nevzniká metan a sulfan
4.) organoleptické vlastnosti
barva - humínové látky (jíly, Fe atd.)
chuť - subjektivní hodnocení
pach
zákal - okalové vody
5.) rozpustnost látek
Z hydrochem. a hyg. hlediska - neexistují látky nerozpustné ve vodě - i kovy a ropné látky
- závislost na mineralizaci vody:
x zvýšení u organických látek
x snížení u anorganických
- v závislosti na teplotě
x endotermicky (zvýšení)
x exotermicky (snížení)
6.)pH Měření: indikátory, potenciometricky
x pH srážkových vod
- 5-6neznečištěné oblasti
- 4-5 střední Evropa
x pH povrchových vod
- 6 - 8,5přirozeně
- nad 8 vyčerpání CO2fotosyntézou rostl.
o pod 6 rašeliniště, acidifikovaná jezera
 pH pitné vody
o 6-8
 pH podzemních vod (prostých)
o 5,5-7,5

Question 48

Kovy, nekovy ve vodě a jejich význam?

Answer 48

1.) Vápník a hořčík
- běžné v přírodě a zemské kůře
- Ca více než Mg –obvykle Ca : Mg -4:1
- způsobují tvrdost vody - nánosy v potrubí, nedobrá chuť vody, agresivita na beton
2.) Hliník
-hojně rozšířený v půdě (hlinitokřemičitany)
-hliník má mnoho využití(stavebnictví, strojírenství, potravinářství) X ale při vysoké koncentraci je toxický pro vodní organismy
3.) těžké kovy
- v malých množství jsou nezbytné pro životní pochody organismů, ve vyšších koncentracích jsou ale silně toxické… například ovlivňují propustnost buněčných membrán.
- vyskytují se ve sloučeninách, které se ale často mění na toxičtější organokovové sloučeniny.
toxické kovy jsou: rtuť, olovo, kadmium, arsen selen atd. první 3 jsou nejvíc toxické
4.) železo
- široké použití - stavebnictví, strojírenství…
- je to esenciální prvek pro krvetvorbu
- ve vodě ovlivňuje barvu, chuť…
5.) Mangan
-doprovází železné rudy, z půdy, sedimentů, odumřelých částí rostlin…
- ve vodě se nachází méně než železo, ale na chuť a barvu má větší vliv než železo.
- je nezbytný pro rostliny a živočichy, ale způsobuje zarůstání vodovodního potrubí kvůli manganovým bakteriím.
6.) Měď a zinek
- zdrojem je přirozený rozklad sulfidických rud
- využíváme na strojírenství, stavebnictví, střechy, okapy
- pro vodní organismy jsou toxické, pro nás mohou být také, ale jsou také esenciální.
- při nedostatku zinku se objevuje akné, ztrácíme chuť k jídlu, vypadávají nám vlasy atd. zdrojem je maso a ryby… voda není dostatečná.
7.) kadmium
-nebezpečný jed
- zdrojem jsou baterie, plasty, nafta.
- člověku způsobuje anémii, odvápnění kostí, zubů, rakovinu plic, prostaty.
8.) Rtuť
- je to nebezpečný jed
baterie, elektrolýza, úprava rud, rtuťnaté pesticidy…
- co způsobuje člověku:
- postihuje nervový systém člověka
- Minamata –Japonsko
9.) Olovo
- NEBEZPEČNÝ JED
- zdrojem důlní vody, v nedávné minulosti výfukové plyny, pigmenty barev, vodovodní
potrubí
- co způsobuje člověku:
-> chronické otravy (hromadění v kostech, játrech, ledvinách)
-> OTRAVA NA TEPLICKU (30. léta)
10.)Arsen
- v malých množstvích téměř všechny sulfidické rudy, různé horniny a
o půdy = přirozeně v podzemních i povrchových vodách
- antropogenně: - arsenové pesticidy v zemědělství
- exhaláty při spalování fosilních paliv a výluhy z elektrárenských popílků
11.) Fluor (fluoridy)
- zvětrávání minerálů
- exhalace z tepelných elektráren - atm.vody-poškozování porostů
- fluoróza (zuby, kosti), ??autismus, mentální retardace??
12.)Chlor (chloridy)
- zdroj: ložiska kamenné soli, přímořské -oblasti
- splaškové vody (moč člověka -9 g Cl-denně)
- zimní údržba
- význam:
-> aktivní chlor -toxický, chloridy -chuť vody
-> + žaludeční šťávy, minerály
13.) Jod (jodidy)
- přímořské oblasti
- jodové minerální vody
?prospívá či škodí?
-> léčba TBC, endokrynní systém, pohybový aparát
- nedostatek jodidů
->hypertrofie štítné žlázy
14.) Sloučeniny síry
o Anorganické sloučeniny síry v oxidačním stupni -II, 0, IV a VI
- organické látky: bílkoviny, aminokyseliny, aniontové tenzidy …
- SO4, H2S, SO3
15.) Sloučeniny fosforu
- rozpouštění některých minerálů a zvětralých hornin
- rozvoj řas a sinic
- anorganický:
- fosforečná hnojiva, OV prádelena textilního průmyslu, splaškové vody
,pračky, myčky
- organický:
- v živočiš. odp.(člověk vylučuje denně 1,5 g )
-rozklad odumřelé vodní fauny a flóry
16.) Sloučeniny dusíku
- makrobiogenní prvek
- anorganický: hnojiva, exhalace, tepelné zpracování uhlí
- organický: vživočiš. odp.(splašky, zemědělství)
17.) Oxid uhličitý a jeho iontové formy
- uhličitanový systém: CO2-HCO3–CO32-
- ovl. složení a vlastnosti vod: pH, tlumivou kapacitu, agresivitu, inkrustační
účinky
o CO2
- vznik při biochemickém rozkladu org. látek
- ve všech přírodních vodách, jejichž pH nepřevyšuje 8,3
- Stratifikace ve stojatých vodách: fotosyntetická asimilace
Co způsobuje:
- ve vodách hygienicky nevýznamný, ovlivňuje příznivě chuť vody
- technický význam: agresivní (CO2) a inkrustační (CO3-2)účinky (vody
dopravované potrubím, ve styku s betonovými stavbami, v teplé
užitkové vodě, v napájecí vodě pro parní kotle aj.)

Question 48

Původ organických látek ve vodách?

Answer 48

1.) Přirozený - výluhy z půdy a sedimenty (půdní a rašelinný humus, výluhy z listí a tlejícího dřeva)
2.) antropogenní - ze splaškových a průmyslových odpadních vod, z odpadů ze zemědělství, vznik při úpravě vody.

Question 49

Uhlovodíky ve vodách?

Answer 49

1.) Uhlovodíky - benzíny, petroleje, nafta, plynové oleje, mazací oleje
2.) Nepolární extrahovatelné látky - uhlovodíky ropného původu, ale i přírodního, nitroderiváty atd…

• rozpustnost klesá s délkou řetezce
• tvoří tzv. olejový film na hladině, které zpomaluje, nebo úplně zastavuje průchod kyslíku
• kumulují se ve vodních organismech a dnových sedmientech

Question 50

Vlastnosti uhlovodíků ve vodách?

Answer 50

• rozpustnost klesá s délkou řetezce
• tvoří tzv. olejový film na hladině, které zpomaluje, nebo úplně zastavuje průchod kyslíku
• kumulují se ve vodních organismech a dnových sedmientech

Question 51

Humínové látky v vodě?

Answer 51

Jsou součástí všech přírodních vod, nejvíce v rašeliništích. Vznikají rozkladem odumřelé biomasy - proces humifikace - humus. Problémem je obtížné odstranění za použití koagulace v pitných vodách a například znehodnocení barvy výrobků v provozních vodách.

Question 52

Pesticidy ve vodě?

Answer 52

Jsou to prostředky k hubení rostlinných a živočišných škůdců.
Rozlišujeme 3 skupiny - Insekticidy, Herbicidy, Fungicidy.
Hlavním problémem těchto látek ve vodě je porušení biochemické rovnováhy a samočistících procesů. Také ovlivňují organoleptické vlastnosti.

Question 53

Léčiva a hormony ve vodě?

Answer 53

Užívané hormony vylučovány z těla močí do odpadních vod. Způsobují poruchy u vývoje pohlaví ryb v řekách i mořích. (Masově narušený vývoj pohlaví byl zaznamenán i u lososů táhnoucích řekami
panenské přírody Britské Kolumbie).

Question 54

Požadavky pro úpravu vody na vodu pitnou?

Answer 54

1.) nesmí být v prostředí, kde se objevují patogenní mikroorganismy a toxické látky
2.)musí mít vhodné složení a musí obsahovat některé stopové prvky
3.) musí mít vhodné organoleptické vlastnosti (chuť, pach, barva)
4.) musí vyhovovat i technickým požadavkům

Question 55

Kroky při úpravě vody na pitnou?

Answer 55

1.) Jímání - odběr surové vody
2.) Česle - mechanický záchyt nečistot před začátkem procesu
3.) Chemické čištění -
a) nejdříve koagulace - koagulační činidlo (hlinitá nebo železitá sůl), částice nežádoucích látek setkávají, interagují spolu a dochází k tvorbě tzv. vloček – tedy suspenze, kterou je následně možné odstranit sedimentací
b) úprava pH
4.) filtrace - zachytávání zbylých nečistot pro procesu čištění - používá se +- 2,5 metru křemičitého písku
5.) hygienické zabezpečení
a) chlorace - likvidace mikroorganismů
b) ozonizace - ochrana před UV zářením

Question 56

Jak dělíme odpadní vody?

Answer 56

1.) Splaškové (z domácností, sociálních zařízení, kuchyní, umýváren podniků)
2.) průmyslové (z výrobních procesů v průmyslu)
3.) zemědělské
4.) srážkové (odváděné kanalizací z ulic -> zhoršení jakosti smyvem znečištění z povrchů
5.) městské odpadní vody -> směs čtyřech předešlých

Question 57

Jaké jsou kroky při čištění odpadních vod?

Answer 57

1. PŘÍTOK VODY DO ČOV
2. ČERPÁNÍ VODY NA ČOV
3. MECHANICKÉ ČIŠTĚNÍ = česle (shrabky) a lapáky štěrku a písku, potom usazovací nádrže (kal ze dna odčerpáván do vyhnívacích nádrží)
4. BIOLOGICKÉ ČIŠTĚNÍ = aktivační nádrže – Aktivovaný kal přimíchán do vody = směs kultivace mikroorganismů a poté znovu usazovací nádrže = usazování kalu a návrat před aktivaci – přepadající voda = vyčištěná – odtok do Vltavy
5. KALOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ = Vyhnívací nádrže - primární kal + přebytečný kal z aktivace - tvorba bioplynu - energetické využití

Question 58

Podle čeho se navrhují čističky odpadních vod?

Answer 58

Navrhují se na ekvivalentního obyvatele (producenta znečištění), který vyprodukuje 60g BSK/den. BSK = biologická spotřeba kyslíku. Velké čističky se dělají pro 5000 a více EO.

Question 59

Co nás zajímá při monitoringu kvality povrchových vod?

Answer 59

1.) celkové zatížení
2.) rozpuštěný kyslík (DO sonda)
3.) pH (pH sonda)
4.) živiny (dusík a fosfor)
5.) škodliviny (těžké kovy atd.) - měří se jak v sedimentu tak ve vodě samotné
6.) bakteriologický rozbor
7.) organické látky - CHSK/BSK

Question 60

Co je to náporová voda?

Answer 60

Je to voda, která přichází do kontaktu se stavební konstrukcí. Její korozivní účinek závisí na koncentraci agresivních látek, teplotě, zda proudí či stagnuje, odolnosti povrchu atd. Dělí se na :
1.) hladová - nízký obsah minerálních látek - vyluhovává rozpustné složky betonu
2.) kyselá - minerální či organické kyseliny reagují s hydroxidem vápenatým
3.) agresivní podzemní voda s CO2 - betonové základy
4.) síranová voda - nabývá objem při reakci s vodou a způsobuje praskání, degradaci betonu
5.) vody s vyšší koncentrací NH3 a Mg
6.) voda obsahující sulfany - také koroze
7.) silně alkalické (zásadité) vody - přetváří vazby

Question 61

Co je to fotosyntéza a jaký má vzorec?

Answer 61

Je to rostlinný proces, při kterém si rostliny vyrábějí cukry a vedlejším produktem je kyslík. Intenzita fotosyntézy závisí na množství světla, teplotě, množství CO2, živinách. Opačný proces je dýchání.
6CO2+6H20+energie=C6H12O6+6O2

Question 62

Hlavní skupiny škodlivin v atmosféře a jejich zdroje?

Answer 62

1.) oxidy dusíku
- přirozeně oxid dusný N2O
-antropogenně NO/NO2 z aut
2.) oxidy síry
- přirozeně bakteriální činnost
- antropogenně spalování fosilních paliv
3.) prašný aerosol
-přirozeně vazba tk. i organických látek
-antropogenně frakce PM10
4.) uhlovodíky
- součástí automobilových zplodin
5.)freony
6.)troposférický ozón
7.)oxid uhelnatý
-nedokonalé spalování
8.) skleníkové plyny

Question 63

Jak se odstraňují znečišťující látky z ovzduší?

Answer 63

Samočištění atmosféry -> nečistoty na Zem suchou nebo mokrou cestou. Způsobuje to znečišťování zemského povrchu - atmosférická depozice - přenos látek z atmosféry na zemský povrch

Question 64

Atmosférická depozice, co to je?

Answer 64

Existují dva druhy atmosférické depozice, suchá a mokrá.
1.) Suchá je v podstatě sedimentace škodlivin a jiných pevných látek na povrch Země. Mezi faktory suché depozice patří meteorologický činitel, vlastnosti rozptýlených látek a vlastnosti povrchu, na který dopadají. Suchá depozice je pomalejší, ale konstantní. Má velký vliv na jakost vod, obzvlášť ve znečištěných oblastech.
2.) Mokrá depozice je vymývání plynných příměsí a částeček aerosolů srážkami z ovzduší. Mezi srážky se samozřejmě počítá sníh, mrholení a déšť. Sníh pobere větší obsah jednotlivých částic a plynů, protože má větší plochu a pomalejší rychlost než dešťové kapky.
Atmosférická depozice se již od 70. let sleduje. v 80. letech vznikla národní monitorovací síť. Měří se zde vodivost, pH, sírany, dusičnany, chloridy, fluoridy atd.
Odebrané vzorky jsou wet-only, bulk, throughfall

Question 65

Co jsou to emise, imise a smog.

Answer 65

• Emise jsou škodliviny vzniklé z průmyslové výroby, aut atd. Je to hodnota, která se měří v kg/h (kilogram za hodinu nebo den)
• Imise jsou koncentrace škodliviny v ovzduší ohrožující danou oblast. Měří se v mg/m3.
  -Smog (smoke + fog) se dělí na 2 druhy
  a) Zimní(Londýnský, redukční) -Přirozené proudění přízemního vzduchu vzhůru do atmosféry je tak přerušeno, vzniká “záklopka” a dochází k hromadění nečistot ve vzduchu nízko nad zemí. způsobuje nemocni horních dýchacích cest
  b) Letní(Losangeleský, oxidační) -vzniká při spalování plynných a kapalných paliv za horkého počasí. Pokud je oblak spalin vystaven intenzivnímu slunečnímu záření, dochází k tvorbě takzvaného přízemního ozónu, a to hlavně z oxidu dusičitého. Způsobuje pálení očí, dýchací obtíže, malátnost

Question 66

Jaký má v atmosféře význam prach? A jak ho dělíme?

Answer 66

Tuhé částice s rychlostí pomalejší než je volný pád.
Dělíme na
- hrubý, jemný, velmi jemný.
- přírodní (vulkanický, mořský solný, kosmický, dým z požárů lesů atd.)
-umělý (prašný aerosol) - doprava, spalování, zemědělství, kouření, výroba atd.
Do lidského organismu se dostane skrz pokožku, trávící soustavu nebo soustavu dýchací.

Question 67

Tepelná stratifikace ovzduší v troposféře, co to je?

Answer 67

Je to neviditelné rozdělení teplot v různých výškách v troposféře. V přízemní vrstvě vyšší teplota, s výškou teplota klesá.

Question 68

Jak vzniká teplotní inverze?

Answer 68

Povrch Země po západu Slunce rychle začíná chladnout a vydává ze sebe teplo -> u povrchu Země se drží hustější, teplejší vzduch, ačkoliv by teplý vzduch měl stoupat nahoru.
Podmínkami pro teplotní inverzi je bezvětří, mlha, nízká oblačnost?.
Důsledkem je hromadění škodlivin v přízemní vrstvě.

Question 69

Co je to kyselý déšť, jaké má pH a co způsobuje?

Answer 69

Kyselý déšť je typ srážek s pH nižším než 5,6. Normální déšť má pH mírně pod 6 – je mírně kyselý. Je způsoben oxidy síry pocházejícími ze sopečné činnosti a spalování fosilních paliv nebo také oxidy dusíku pocházejícími například z automobilů. Způsobuje acidifikaci.

Question 70

Jaké stupně má acidifikace?

Answer 70

1.)lehce zvětrávající geologické podloží: rychlá neutralizace vody -voda má
vysoký obsah hydrouhličitanů – neutralizují vzrůst H+= vysoká pufrační
kapacita prostředí, nedochází k trvalému poklesu pH, avšak: ubývání
hydrouhličitanů -> snižování pufrační kapacity
2.)pokles hydrouhličitanů-nestačí neutralizovat H+, pH začíná klesat, během
roku velké výkyvy pH – masové úhyny ryb, kritická situace za dešťových období
-> pH po určitou dobu v roce 5,5
3.)trvalá hodnota pH 4,5–už neklesá, ionty Al3+a humusové látky pufrují další
snižování pH, narůstá obsah Al -> silně toxické pro vodní a jiné organismy.

Mezi důsledky patří změna charakteru ekosystému, malý počet org. (rašeliník), voda je zdánlivě čistá, průhledná (z 5 m až na 20 m průhlednost). Je to regionální problém… Severní Amerika, Čína, Evropa, Japonsko.

Question 71

Jaké jsou důsledky kyselých srážek?

Answer 71

1.) acidifikace vody a půdy
2.) zánik mechů, lišejníků, poškození lesních porostů
3.) technické a technologické problémy - koroze stavebních materiálů, znehodnocení kulturních památek, problémy s úpravou vody

Question 72

Jaké jsou dva hlavní globální problémy? Jaké jsou jejich příčiny?

Answer 72

1.) Globální oteplování (skleníkový efekt)
- ve spodních vrstvách troposféry
- je to hypotéza
- už není možné obnovení původního stavu
2.) poškozování ozonosféry
- ve stratosféře
- skutečný, potvrzený problém
- možnost obnovení původní rovnováhy
Mezi příčiny těchto problémů patří: plyny, které se přirozeně vyskytují bez toxických účinků (CO2,vodní pára, CH4,N2O), ale antropogenním vlivem se stávají problémové. Také inertní látky - freony.

Question 73

Jaké jsou skleníkové plyny? Jak je produkujeme?

Answer 73

Hlavní přirozený skleníkový plyn je vodní pára. Bez její přítomnosti ve skleníkovém efektu by na Zemi byla o 20°C nižší teplota.
Hlavní antropogenní skleníkový plyn je CO2.
CO2 produkujeme hlavně spalováním fosilních paliv (uhlí a ropy). Dále také napomáháme tím, že kácíme lesy pro zisk půdy.
CH4 produkuje dobytek
N2O je produktem hnojení.

Question 74

Jaké jsou dopady zesílení skleníkového efektu?

Answer 74

Hlavním dopadem je změna klimatu Země. Povodně, hurikány, extrémní výkyvy počasí (mořské proudy). Šíří se více tropické nemoci, stoupají hladiny oceánů. V některých oblastech je nedostatek vody.

Question 75

Co je to tzv. Kjótský protokol? a Rámcová úmluva OSN o změně klimatu?

Answer 75

Kjótský protokol byl podepsaný v prosinci 1997 zeměmi EU, Japonskem, Kanadou, Ruskem, Čínou atd. Bojkotovalo USA. Závazek byl snížení emisí CO2 v průměru o 5.2%, EU dokonce 8%. Nutné by ale bylo snížit o 60-80%.
Rámcová úmluva byla součástí Pařížské dohody. Součástí dohody bylo navázání na Kjótský protokol.

Question 76

Jaké jsou opatření proti imisím a emisím v ČR?

Answer 76

Ve městech se o hodnoty stará hygienická služba. Ve volné krajině ČHMÚ. Napříč státy existuje tzv. AIM, neboli automatizovaný imisní monitoring. Je přístupný volně na internetu a ukazuje hlavní hodnoty v ovzduší (PM10,SO2,ozon,CO).
Existují 4 vyhlášky dle zákona.
1.) imisní limity pro ochranu zdraví a maximální počet jejich překročení
2. Imisní limity pro ochranu ekosystémů a vegetace
3. Imisní limity pro ochranu zdraví – celkový obsah v PM10
4. Imisní limit pro troposférický ozon (o3)

Question 77

Jak se nazývá věda, která se zaobírá půdou?

Answer 77

pedologie - zkoumá nejen složení a vlastnosti půdy, ale také její vznik, původ.

Question 78

Jaké je elementární složení půd?

Answer 78

Oxidy, hydroxidy, organické látky, půdní vzduch, křemeny, silikáty, jílové minerály, hydroxidy atd. Půda má tzv. trojfázový systém, neboli se v ní nachází pevná, kapalná i plynná část. 50-25-25%.

Question 79

Jaká je minerální (pevná) část půdy?

Answer 79

Zabírá až 50% objemu půdy. Nacházejí se v ní částice různých velikostí. Kameny, štěrk, písek, prach, jíl.
Do pevné části se také řadí organická část půdy, která má minimální vliv na hmotnost, ale obrovský na její vlastnosti (mikrobiální působení). Je to dočasný prvek půdy. Mezi funkce organické části se řadí stabilizace struktury, podpora schopnosti vázat vodu, poskytování živin pro rostliny a je zdrojem potravy pro půdní organismy.
Organismy v půdě dělíme na:
a) fytoedafony - bakterie, plísně, sinice, řasy ->mineralizace humifikace, biochemické procesy (denitrifikace)
b)zooedafony - bezobratlí i obratlovci, kteří zkypřují půdu, zpracovávají organické hmoty a přimisťují minerály.

Question 80

Co víme o půdní vodě?

Answer 80

Umožňuje růst rostlin, transport látek napříč půdou, proces samočištění půdního prostředí.
Známe 3 formy půdní vody:
1.) chemicky vázaná a hygroskopická (vázaná na zrna)
2.) kapilární (pórovitá)
3.) dočasná gravitační - déšť, záplava, tání

Question 81

Co víme o půdním vzduchu?

Answer 81

Je časově a prostorově variabilní. Je velmi vlhký a obsahuje vysoké procento CO2, kvůli rozkladným procesům a dýchání kořenů. Naopak obsahuje nízký obsah O2.

Question 82

Jaké jsou půdní druhy?

Answer 82

1.) písčité (lehké) - snad obdělávatelné, vzdušné, dobře propouští vodu, málo jílu a humusu.
2.) hlinité (středně těžké) stejný podíl písku a jílu - dobře provzdušněné, ale jsou schopné zadržovat vodu. Nejúrodnější.
3.) jílovité (těžké) - špatně obdělávatelné, na horách, dobře vážou vodu, ale není v nich vzduch.

Question 83

Jaké jsou půdotvorné faktory?

Answer 83

1.) Matečná hornina

a) skalní horniny + jejich zvětraliny (regolit)
b) sypké sedimenty (např. říční nebo mořské písky)

c) starší půdy

“pasivní půdotvorný faktor” na daném místě se v průběhu času nemění a bez působení ostatních (aktivních) faktorů se nemůže vyvinout půda

2.) klima

a) přímé působení
-srážky- intenzita promývání půdy>ovlivňuje obsah živin
-teplota - rychlost rozkladu rostlinného odpadu
b) nepřímé působení
-prostřednictvím vegetace

3.) organismy
-biologická aktivita závisí na úživnosti matečné horniny a klimatu. Je to stěžejní půdotvorný faktor, který se nesmí opomíjet.

4.) reliéf
- výšková poloha, svažitost, expozice(slunci), terénní deprese -> to vše ovlivňuje hlavně provlhčení půdy a její teplotu

5.) čas
- všechny procesy potřebují čas

Question 84

Co je to půdní sorpční komplex?

Answer 84

Je to schopnost poutat různé látky z disperzního prostředí. Například pokud v dešti dopadají na povrch různé látky, tak zda je půda umí absorbovat do sebe.

Ovlivňuje sorpční kapacitu půdy, reakci, charakter a dynamiku chemických procesů půdy a schopnost půdy tlumit výkyvy pH.

Nepřímo ovlivňuje strukturní stav půdy, obdělávatelnost, vodní a vzdušný režim.

Dělí se dle acidity a zásoby dvojmocných kationtů a dle povahy sorbovaných kationtů:
1.) komplex sorpčně nenasycený - humus ve formě pohyblivých sloučenin kyselého charakteru, nestabilní struktura půdy, snadná degradace půdy.
2.) Komplex sorpčně nasycený jednomocnými kationty - výrazně alkalické prostředí s velkou zásobou rozpustných alkalických solí, nejčastěji v suchých klimatech (výpar převládá nad srážkami).
3.) Komplex sorpčně nasycený dvojmocnými kationty - půdní reakce neutrální, vysoké pufrační schopnosti, dobrá agregační schopnost půdy, vodostálá struktura

Question 85

Koloidy v půdním sorpčním komplexu

Answer 85

Organominerální koloidní komplex -funkce koloidů-malá velikost(< 2 μm) a
velký aktivní povrch (1000X větší než u hrubého písku).
Mezi koloidy patří:
a)sekundární jílové minerály
b)hydratované oxidy železa a hliníku
c)alofán
d)humus
Tyto koloidní látky se podílejí na výměnných reakcích
Z funkčního hlediska:
1.) aktivní - vlastní komplex, působí na volné ionty v půdním roztoku a vyvolává sorpční procesy
2.) pasivní část - sorbované ionty

Question 86

Co je to tzv. pedokompakce?

Answer 86

Je to fyzikální poškození půdy - zhutnění půdy v důsledku těžké mechanizace nebo nadměrné pastvy. Udusání

Question 87

Jaké funkce půdy jsou potencionálně ohrožené, pokud dochází k degradaci půdy?

Answer 87

1.) dochází ke snížení pórovitosti
2.) snížení schopnosti infiltrace
3.) omezení růstu rostlin
4.) snížení biologické aktivity
5.) zvýšení rizika vodní eroze a záplav

Question 88

Co je to eroze a jakými faktory je ovlivněná?

Answer 88

Eroze je přirozený proces rozrušování a transportu objektů na zemském povrchu. Lidským počínáním je tento proces častější a drastičtější. Mezi faktory eroze patří:
1.) sklon a délka svahu
2.) charakter klimatu
3.) využití půdy
4.) vegetační kryt?
5.) půdní vlastnosti (textura, struktura, složení)

Question 89

Jaké jsou důsledky eroze?

Answer 89

1.) snížení mocnosti ornice až její úplné zničení
2.) omezení ekologických funkcí půdy
3.) rychlejší poškozování povrchových a podzemních vod
4.) snížení retence vody a regulační funkce půdy v hydrosféře
5.) ometení produkční schopnosti půdy (produkce biomasy)
6.) zanášení toků a nádrží
7.) nebezpečí pro člověka

Question 90

Co je to kontaminace půdy, jaké známe hlediska nebezpečnosti látek.

Answer 90

Půda je kontaminována vlivem řady anorganických i organických látek z přirozených procesů a antropogenní aktivity. Nebezpečnost látek je posuzována z hlediska
1.)ekotoxikologického - dopad na ekosystém
2.)humanotoxikologického- působení na organismus člověka
3.)ekonomického - snížení výnosovosti rostlinné produkce

Question 91

Čím je způsobena lokální kontaminace?

Answer 91

1.) průmyslovými aktivitami (těžba a zpracování nerostů, ukládání odpadů)
2.) haváriemi s úniky toxických látek
3.) aplikací hnojiv a kalů čističek odpadních vod

Question 92

Čím je způsobena difúzní kontaminace?

Answer 92

1.) atmosférickou depozicí průmyslových a dopravních emisí
2.) plošnými zemědělskými a průmyslovými praktikami (aplikace odpadních kalů, hnojiv a pesticidů)

Question 93

Jaké jsou nejvýznamnější látky kontaminace půd?

Answer 93

1.) uhlovodíky
2.) rozpouštědla
3.) pesticidy
4.) olovo a ostatní těžké kovy
5.) ropné uhlovodíky - benzen apod.

Question 94

Co je to tzv. remediace kontaminovaných půd?

Answer 94

je to proces odstraňování polutantů (znečištění) z půdního prostředí. Do 80. let spočívala v prostém vytěžení a odvozu kontaminované půdy. Ta pak byla někde uložena nebo spálena. Byl to velmi brutální a drahý způsob. Dnes se pokoušíme půdu udržet zdravou a funkční co nejdéle.
Známe dvě metody
1) ex-site- půda se odtěží a transportuje se na místo, kde se poté chemicky a biologicky ošetřuje. Je to mnohem agresivnější než varianta druhá
2) in-site- využívá se dekontaminačních opatření přímo na místě znečištění, je to šetrnější.
Fyzických a chemických metod se využívá v in-situ in ex-situ, ale biologických zejména v in-situ.

Question 95

K čemu se využívá bioremediace a fytoremediace?

Answer 95

Využívá se k degradaci polutantů půdy pomocí mikroorganismů a rostlin. Je to nejšetrnější a nejlevnější způsob dekontaminace.

Question 96

Na co ve stavebnictví se půda používá?

Answer 96

Hlinatokřemičitany -> jílové minerály, keramické hlíny
Cihlářské hlíny -> směs prachoviny, pískoviny a jíloviny, živce, sírany, uhličitany, oxidy
Živce -> stavební písky, sklářství atd.

Question 97

Jak dělíme horniny, jaké jsou jejich vlastnosti a jaké známe příklady?

Answer 97

VYVŘELÉ - vznikají utuhnutém magmatu, která pochází z hlubin zemské kůry.
Příkladem je Čedič (izolační materiál), Živec (keramický průmysl), Znělec (dlažba),
Perlit, Žula (stavební kámen) atd.

USAZENÉ – vznikají druhotně z primárních vyvřelých hornin a jsou nejpočetněji
zastoupeny v zemské kůře.
Příkladem jsou Cementářské suroviny (jílovité vápence,
slínovec), Křemelina (izolační materiály), Dolomit (žárovzdorný materiál), Křemenec
(výroba dinasu), Sklářské písky, Vápenec (pojiva, cement, vápno) či Sádrovec
(sádrové pojivo).

PŘEMĚNĚNÉ – vznikají přeměnou původní horniny většinou uvnitř zemské kůry, ale
může k ní dojít i na zemském povrchu. Příkladem je Břidlice (střešní krytina),
Magnezit (izolace), Mastek (plnivo do barev, omítek, gum)nebo Rula (štěrk).

Question 97

Jaké jsou dle norem druhy vápna?

Answer 97

1.) vzdušné – tuhne na vzduchu, není odolné vůči působení vody, obsahuje více než 85% CaO, bílé dokonce více než 90% CaO, dolomitické je šedé
2.) hydraulické - chová se jako cement, příčinou je znečištění hydraulickými složkami (oxid křemičitý, oxid hlinitý, oxid železitý)
3.) románské vápno - má stejné složení jako portlandský cement, obsahuje slínkové materiály kromě C3S, má hydraulické vlastnosti

Vápno se ve stavebnictví používá na malty, omítky, vápno-pískové výrobky, cihly atd.
Mimo stavebnictví se používá v ocelárnách, zemědělství a lesnictví (snížení kyselosti)

Question 98

Co je to kalcinace, vysvětli postup

Answer 98

Kalcinace je proces vzniku páleného vápna. Spočívá v pálení uhličitanu vápenatého v šachtových/rotačních pecích. Rovnice je CaCO3 -> CaO + CO2.
V teplotách do 1050 stupňů vzniká vápno měkce pálené, které se využívá na malty a omítky.
V teplotách nad 1050 (do 1250) vzniká vápno tvrdě pálené, ze které se dělá pórobeton.
Výrobní proces pórobetonu:
1.) nalití kaše do formy–exotermní reakce, vytvoření pórů a
kynutí (cca 15 min.)
2.) zatuhnutí a krájení -drátovými kráječi do konkrétních
rozměrů tvárnic
3.) autoklávování-probíhá hydratace, vytvoří se chemické vazby
→zpevnění
4.) 170-200°C-vzniká přechodně tobermorit, přechází na
vláknitý xonotlit

Vlastnosti:
1.) nízká objemová hmotnost –pod 2 000 kg/m3
2.) až 85 % otevřené pórovitosti –zvuková a tepelná izolace (ale
„saje vodu jako houba!“)
3.) vysoká pevnost v tlaku umožňuje stavět dvou a třípatrové
domy
4.) třída vysoké požární odolnosti
5.) snadno se s ním pracuje -řezat, spojovat

Question 99

Co je to hašení vápna, napiš rovnici

Answer 99

Pálené vápno (měkce pálené) hydratujeme - přidáváme vodu. CaO + H2O -> Ca(OH)2.
Vznikají dva typy hašeného vápna:
1.) Pokud přidáme velký přebytek vody, tak vzniká kaše(na maltu)
2.)Pokud přidáme vody přesné množství, tak vzniká vápenný hydrát
Musíme si dávat pozor na nedokonalé vyhašení, protože by se mohla chemická reakce dokončit až v omítce a tak jí zníčit.

Question 100

Jak jde za sebou vápenný cyklus?

Answer 100

1.) Těžba vápence -> 2.) drcení vápence -> 3.) kalcinace -> (4.) hašení) -> 5.) přeprava ->6.) hašení vápna (vznik čerstvé malty a omítky -> 7.) tuhnutí, tvrdnutí a karbontace ->8.) konec životnosti a rozpadnutí

Question 101

Co je to karbontace?

Answer 101

To už je reakce hydratovaného vápna s ovzduším (CO2). Vápno tvrdne a stává se nerozpustným.

Question 102

Jaké druhy vzdušných pojiv známe?

Answer 102

1.) vzdušné pojivo
2.) vápenosíranová pojiva
3.) sádrová pojiva
4.) sádrokarton
5.) hořečnatá maltovina
6.) fosfátová pojiva
7.) křemičitanové pojivo - vodní sklo

Question 103

Vápenosíranová pojiva, vlastnosti

Answer 103

• Nedávat sádrovou maltu na fasádu
• Málo odolná vyšším teplotám (nad 40 °C rozklad)
• Nejsou náchylné ke vzniku trhlin od smršťování, ale nabývají → vyplnění dutin a spár.
• Sádru nemíchat s cementem
• Sádrové = dihydrát síranu vápenatého
• Kolem 100 °c – kalcinace
• Hydratace sádra -> zpětná krystalizace (NE KARBONATACE nemám uhlík v sádře)

Question 104

Sádrová pojiva, vlastnosti

Answer 104

• Pro interiéry (exteriéry-povrch natřen organokřemišitanem)
• Sádra tuhne – zvětšuje objem
• Pro člověka neškodná
• Dobrá když je v místnostech s vysokými teplotami ->začne hořet -> začne se ze sádry uvolňovat voda -> ochlazování kcí
• Hydratace sádry

Question 105

Sádrokarton, vlastnosti

Answer 105

Deska z papíru: vnitřní jádro tvoří hydrát ve formě síranu vápenatého
* Sendvič:
- jádro mokré sádry mezi dva listy papíru nebo těžké laminátové podložky
-jádro sendviče se suší ve velké sušicí komoře
-po vysušení se deska stane tuhou a dostatečně pevnou pro použití
* Tepelná a zvuková izolace
* Voděodolná folie = voděodolný sádrokarton
* Protipožární odolnost 30 min
* Výhody: tvarovatelnost, pevnost, řezání, životnost, montáž
* Nevýhody:použití venku a ve vlhkých prostorech, nesmí se používat prvky obsahující vápno, vodní sklo, silikáty a disperzní silikátové barvy
* Barvy -> jakou má sadrokarton upravu

Question 106

Hořečnatá maltovina, vlastnosti

Answer 106

• hmota má pevnost přírodního kamene
• nevýhodou pojiva -nízká odolnost vůči působení vlhkosti
• ze všech používaných pojiv nejvyšší pojivé vlastnosti
• Předchůdce PVC
• Problém když přijde do kontaktu s vodou -> staré činžáky (praskne potrubí -> voda ->
  borcení základů -> kyseliny -> praskne výztuž)

Question 107

Vzdušná pojiva mimo klasických čtyř (vápno, vápenosíranová pojiva, sádrová pojiva, sádrokarton)

Answer 107

1.) Hořečnatá maltovina - vznikla smícháním oxidu hořečnatého s roztoky hořečnatých solí - nejvyšší pojivé vlastnosti, ale tuhne dlouhou dobu, je velmi náchylná vůči vlhkosti, ale dobře odolná vůči ohni. Využívá se jako podlahová hmota, na ohnivzdorné panely, těsnící hmoty, obklady stěn.
2.)Fosfátové pojivo - kyselino-zásadité pojivo. Opět je to dvousložkové pojivo, které vzniklo reakcí hydroxidu hlinitého s kyselinou. Tuhne na bázi polymerace. Je velmi pevné a stabilně žáruvzdorné až do 1700 C.
3.) křemičitanové pojivo - křemenný písek pálený se sodou při 1200-1400C se po vzniku křemičitanu sodného smíchá s vodou a vzniká tzv. vodní sklo. Vodní sklo bývá velmi odolné vůči tlaku, odolává dobře kyselinám a teplotě. Používá se na odolné nástřiky a nátěry, jako protipožární ochranné vrstvy a například spojování žáruvzdorných malt.

Question 108

Co jsou to hydraulická pojiva a jaké mají vlastnosti?+Dělení

Answer 108

Tuhnou a tvrdnou na vzduchu i pod vodou
- Hydraulicitu dodávají anorganickým pojivům na bázi CaO tyto hydraulické oxidy: SiO2,
Al2O3, Fe2O3
- Pojiva jsou chemicky křemičitanyhlinité, vápenaté, železité

Druhy
1. Hydraulické pojivo: tuhne (i ve vodě)po smíchání s vodou
- př.cement, hydraulické vápno

2. Latentně hydraulické pojivo: tuhne (i ve vodě)po smíchání s vodou a trochou
   hydroxidu (např. Ca(OH)2) jako budiče tuhnutí
   - př. vysokopecní struska
3. Pucolány: křemičité (hlinitokřemičité) látky, které tuhnou po smíchání s velkým
   množstvím Ca(OH)2
   o př.tuf , křemičitý úlet, metakaolin atd.

Question 109

Vlastnosti hydraulického vápna, jeho druhy a jeho výroba a hašení

Answer 109

Je to vápno s obsahem hydraulitů (SiO2, Fe2O3, Al2O3).

Dělí se na:
* HM = 1,7 – 3 = silně hydraulické vápno, nízký obsah CaO, před použitím se pouze mele
* HM = 3 – 6 = středně hydraulické vápno, před použitím se domílají
* HM = 6 – 9 = slabě hydraulické vápno
* HM větší než 9 = vzdušné vápno
Čím nižší číslo, tím větší koncentrace hydraulitů. (Jsou ve jmenovateli pod CaO)
Suroviny -> slínitý vápenec (slínovec):kalcit CaCO3+ jílové minerály (cca 20 %).

Výroba -> šachtové nebo rotační pece (stejně jako vzdušné vápno) pálení do 1250°C

Hašení
- slabě hydraulické vápno: hasí se jako vzdušné vápno (mokré nebo suché hašení)
!!! opatrně: aby se vyhasil jen CaO, ne hydraulity
- silně hydraulické vápno: nehasí se, hydraulické složky (C2S, C3A, C4AF) by začaly hned tuhnout

Výhody:
- vyšší pevnost a stálost vůči povětrnosti než má vzdušné vápno (ale menší než
cement)
- rychleji tvrdne než vzdušné vápno (dá se zpomalit sádrovcem)
Nevýhody:
- menší plastičnost než vzdušné vápno
Použití:
- malty a omítky (dříve běžné, dnes hlavně opravy památek)

Question 110

Cement, přírodní cement, chemické složení(dělení), dělení

Answer 110

Cement je nejvýznačnější hydraulické pojivo.
Přírodní cement
- Užívaný pro štukovou výzdobu a odlévaní ozdob do forem.
- Doba tuhnutí 5 -10 min.
- Výpal na 1000 -1100°C -dosáhl téměř teploty slinutí
- Produkt kalcinace se mele na prášek

Chemické složení (dělení)
1.) Křemičitanové (portlandský)
2.) Hlinitanové (HC)
3.) Ostatní (na bázi železitanů)

Dělení:

1.) Podle počtu složek
a) jednosložkový (PC, HC)
b) dvousložkový (SPC)
C) vícesložkové

2.)Dle normy
a) Portlandský cement
b) Portlandský cement směsný
c) Vysokopecní cement
d) Pucolánový cement
e) Směsný cement

Question 111

Portlandský slínek (cement)

Answer 111

• základní surovina, 76-78 % CaCO3, zbytek jíly
• Slinutý meziprodukt o velikosti částic 2-3 mm.
• Musí se rychle zchladit, aby nedošlo k rozpadu C3S na C2S a CaO
  Postup:

1) všechny suroviny se drtí a homogenizují: složení surovin v ložisku se mění, zatímco do pece musí jít směs s
konstantním složením

2) Suché mletí:
vápenec→ drtič → sušárna→ zásobník -> hlína(jíly atd)→ sušárna → zásobník
- společné mletí (rotující bubny s mlecími tělesy, velká spotřeba energie)
na 3-30 mm
směs do rotační pece →

3) Výpal v rotační peci
KALCINACE Portland. Slínku
1. sušení surovin: do 450 ̊C
- odchází volná a vázaná voda ze surovinové směsi
2. dehydratace jílů: 450-600 ̊C
- jílové minerály „ztrácejí chemicky vázanou
vodu -> dehydratace kaolinitu na metakaolinit
3. reakce dehydratovaných jílů s kalcitem 600-900 ̊ C
4. rozklad kalcitu: 900-1000 ̊ C
Vznik sliníkového materiálu C3A
5. další reakce v pevné fázi: 1000-1300 ̊ C
6. slinování, vznik taveniny: 1300-1450 ̊
7. Chlazení taveniny na 1100 ̊ C
- Tepelná nestabilita C3S: pod 1250 ̊ C se rozpadá zpět na C2S a C, proto
se slínek musí rychle ochladit – při nízké teplotě je rozpad pomalý

Definice pojmu slinování
o = spékání (sintrování)
Slinování zahrnuje (vždy) zpevnění mikrostruktury (růst krčků a/nebo
spojení se skelnou fází) a (většinou) zhutnění (eliminaci pórovitosti),
doprovázeno objemovou kontrakcí (smrštěním) a zhrubnutím
mikrostruktury (růst zrn, popř. i růst pórů)

4) Mletí slínku
Ochlazený slínek–kuličky 2-10 mm
úprava složení:
přidává se sádrovec jako zpomalovač tuhnutí (2-10 %)
- do směsných cementů se přidává struska a/nebo pucolán
- Mletí všech složek v kulovém mlýnu na konečnou jemností
3-50 μm
- Jemnější cement = rychlejší hydratace (250-450 m2/kg

Question 112

Látky slínku -> po procesu vypalování?

Answer 112

• Trikalciumsilikát C3S - alit -35-65% - počáteční nárůst pevnosti
• Dikalciumsilikát C2S - belit - 15-35% konečné pochody, konečná pevnost
• Tetrakalciumaluminátferit C4AF - ovlivňuje barvu
• Trikalciumaluminát C3A

Question 113

Hydratace cementu

Answer 113

• Hydratace = reakce s vodou
  Cement se zpevňuje, tuhne a tvrdne.
  Uvolňuje se při tom hydratační teplo.
  Vzniká cementový tmel.
• Tuhnutí a tvrdnutí je komplex fyzikálních a chemických dějů.
• Sádrovec funguje jako zpomalovač hydratace.
  Hydratační teplo při hydrataci se měří, vzniká tzv. hydratační křivka.
  Hydratace cementu má 3 fáze.
  1.) Indukční perioda (1-2hodiny)
  2.) Tuhnutí (do 24 hodin)
  3.) Tvrdnutí (do 28 dní od hydratace, pak zraje)

Question 114

Vlastnosti hlinitanového cementu, z čeho se vyrábí?

Answer 114

Suroviny na výrobu hlinitanového cementu jsou:
1.) Vápenec CaCO3
2.) Bauxit (hliníková ruda na bázi hydroxidu hlinitého Al2O3)

Mezi vlastnosti patří:
+ velmi rychlá hydratace po 24 hodinách pevnost jako p-cement po 28 dnech
(cca 50 MPa)
+ vysoká konečná pevnost–až 100 Mpa
+ odolnost vůči mořské vodě+ odolnost vůči teplotě (žárobetony až 80 % Al2O3)
- nestabilita pevnosti v dlouhodobém horizontu (desítky let) –v ČR se nesmí
používat na nosné konstrukce
- vysoká cena (energetická náročnost)

Použití: žárobetony, nádrže na agresivní vody, havarijní opravy mostů

Question 115

Jaké jsou složky betonu?

Answer 115

Hlavní složky betonu
Cement → cementový tmel → tuhne, tvrdne → cementový kámen (beton)
Plnivo: zaujímá 75-80% objemu betonu

Přísady a příměsi:
Práškovité – inertní a pucolánově aktivní
Tekuté – přírodní dříve, dnes organické

Voda
-Hydratační funkce, vodní součinitel

Kamenivo
- Dělení:
1.)hutné – křemen, křemičitany, živce, vápence
2.)pórovité –pískovec, čedič, křemelina
3.)z druhotných surovin –cihelné střepy, strusky, drcený beton
-Kamenivo se skládá alespoň ze dvou frakcí:
a) drobné kamenivo (písku)
b) hrubé kamenivo (štěrku, drtě, štěrkodrtě)
- Při výrobě jakostních betonů je lepší skládat kamenivo z více frakcí
- Vytváří v betonu nosnou kostru, která svým složením ovlivňuje vlastnosti
betonu a množství cementu nutného k obalení zrn a vyplnění mezer
Analýza velikosti zrn-> Prosévací metoda

Příměs
- I. a II. druhu (barviva, popílky, pucolány)

Přísada
- Materiál přidávaný či přimíchaný v omezeném množství k cementu během
zpracování za účelem
a) Zlepšení zpracování či výroby – procesní přídavek
b) Upravení vlastností výsledného produktu –funkční přídavek
Druhy:
a) Plastifikační –> ve vodě rozpustné polymery, zlepšují zpracovatelnost
b) Provzdušňovací –> přidávány primárně ke zlepšení odolnosti betonu
proti mrazovým cyklům
c) Kontrolující vytvrzování
d) zpomalující tuhnutí
e) urychlující tuhnutí a tvrdnutí

Question 116

Silikátový beton, jak se vyrábí?

Answer 116

Vyrábí se z vápna, cementu, písku a vody při vyšších teplotách (170-200°C), tudíž je
nutné autoklávování(0,8-1,6 MPa).

Označení silikátový beton pochází z hydratačního produktu Ca-silikáthydrátu.

Mletý písek se aktivně podílí na tvrdnutí, není inertní jako v betonu, ale stává se
součástí hydrátů (reaguje).

Na povrchu zrn křemene vznikají jehličkovité krystaly reakčních produktů.

Question 117

Co jsou to geopolymery?

Answer 117

Je to nový typ anorganických materiálů. Jeho výhodou je bezvýpalová technologie, čímž dosáhneme snížení emisí.
Při přípravě geopolymeru vzniká daleko menší množství CO2, než při přípravě portlandského cementu.
Vznikají polykondenzační reakcí základních hlinito-křemičitanových materiálů v zásaditém prostředí za normální teploty a tlaku.
Zásadním pojivem geopolymerů je taky popílek, který vzniká spalováním. Je zachycován a je hlavní přísadou při vzniku POPbetonu.

Question 118

Základní vlastnosti oxidu křemičitého (silikátu)

Answer 118

Oxid křemičitý
- přírodní či uměle vyrobená, velice rozšířená surovina

Zdroje: krystalický převážně jako křemen, tridymit a crystobalit

Krystalický:
1.)horský křišťál, žilný křemen–čiré křemenné sklo - optika,
horská slunce, speciální chemické nádobí
2.) křemenné písky
- keramika, cement, pískové filtry
3.) křemence
mlecí kameny a výztuž mlecích aparátů
křemen má tvrdost 7, křemence 7,5
4.) křemenné pískovce
- zdroj sklářských písků
- značení T (tavný), TS (tavný sklářský) + číslo (obsah Fe)

Amorfní:
1.) křemelina (diatomit)
- stavební materiál (tepelné a zvukové izolace), filtrační materiál
2.) Opál = řasy + houby
3.) syntetické Si gely -> sodný na injektáže, draselný na fasádní nátěry

Mineralogicky:
- Čistý SiO2-křišťál
- Zbarvený SiO2 -polodrahokamy (ametyst, růženín, citrín, jaspis)
Horniny –křemenec, pískovec, žula, rula, všechny vyvřelé
horniny → zvětrávání →
- písky, oblázky valouny –sklářské suroviny
- mikroskopické částice v jílových zeminách- základní surovina v keramickém průmyslu, výroba stavebních
hmot (pálené cihly a tašky).
- Biogenní prvek –kosti, chrupavky, zubní sklovina, buňky rostlin (přesličky)

Question 119

Základní vlastnosti oxidu hlinitého (aluminátu)

Answer 119

• Velká tvrdost (9MS), vysoký bod tání, dobrá tepelná vodivost,
• amfoterní, polymorfní (schopnost krystalizovat ve více krystalových strukturách)
• dodává výrobkům pevnost, tvrdost, vysoké teploty tání, není příčinou
  objemových změn a nemění se polymorfně
  Zdroje:
  a) v přírodě, např. korund, rubín, safír, dle zbarvení
  b) Synteticky -z bauxitu
  Použití:
  1.) Výroba keramiky, žárovzdorných materiálů
  2.) Brusivo, leštící prášky, smirkové papíry
  3.) Ložiska do přístrojů (hodinky)
  4.) Syntetické krystaly (rubíny) –do optických systémů a na
  výrobu laserů
  5.) šperkařství

Question 120

Přeměny modifikací silikátů a aluminátů

Answer 120

Rozlišujeme 2 druhy přeměn:
1.) rychlá - vratné, mezi nízko a vysokoteplotními formami jedné modifikace SiO2
2.) pomalé - rekonstrukční, mezi jednotlivými modifikacemi, dochází k porušení vazeb mezi základními strukturními jednotkami

Question 121

Definice skla

Answer 121

Sklo je tuhý roztok kovových oxidů v oxidu křemičitém.
- Při chladnutí zabrání velká viskozita skloviny pohybu molekul, a tím i
krystalizaci křemičitých sloučenin. Vznikne průhledné sklo.
- Anorganický produkt tavení, který byl ochlazen do pevného stavu bez
krystalizace

Question 122

Jaké známe sklotvorné prvky? Sklotvorné oxidy? Modifikující oxidy skla?

Answer 122

Sklotvorné prvky:
Fosfor - zahřátí na 250°C při tlaku > 7 kbar
Kyslík - podchlazením kapalného kaslíku
Síra a Selen - z taveniny
Sklotvorné oxidy:
B2O3, SiO2, GeO2 atd., tavením s jinými oxidy tvoří dále skla (tzv. sklotvorné oxidy druhého typu, nebo–li podmíněné sklotvorné oxidy) TeO2, SeO2, MoO3, WO3,B2O5, Al2O3, Ga2O3, V2O5
modifikující oxidy:
narušují síť, mění vlastnosti skla (snižují teplotu tání) CaO, Na2O, K2O, Al2O3

Question 123

Jaké jsou vlastnosti skla?

Answer 123

Bezbarvé, průhledné, zbarvené kovy
- Křehké při normální teplotě, 500-1000°C plastické a tvarovatelné, nad 1400°C
tekuté
- Odolné proti povětrnostním vlivům
- Malá tepelná a elektrická vodivost (izolátor)
- Pevný křehký materiál, odolný vůči opotřebení
- Velká pevnost v tahu
- Propouští světlo v UV oblasti, vysoký index lomu.

Question 124

Jaké známe typy skla?

Answer 124

1.) Přírodní skla:
a) Obsidián - rychle zchlazená láva - vulkanické sklo
b) tektity (vltavín) - vzniká roztavením meteoritických hornin po dopadu na Zemi

2.) Hlavní průmyslová skla:
a) křemenné sklo - vzniká tavením čistého křišťálu, nebo žilného křemene ve vakuu při teplotě 2000C. Vyrábí se z něj osvětlovací výbojky, různé aparatury.

b) vodní sklo - taveniny alkalických křemičitanů. Používají se jako plnivo do mýdel, k ochraně a sanaci přírodního kamene, jako pojivo kyselino vzdorných tmelů, žárovzdorných materiálů, nástřiků pro protipožární ochranu konstrukcí

c) tabulové a lahvové sklo - tavení na 1450C, taví se sklářský písek se sodou a vápencem, na výrobu sklenic a běžného stolního skla

d) Křišťálové sklo - vzniká tavením sklářského písku s potaší a vápencem, je tvrdší, hůře tavitelné, lesklé a stálé, pro výrobu chemického a
stolního skla, pro výrobky umělecké a dekorační

e) pyrex

f) skelná vlákna

Question 125

Jaké známe speciální úpravy skla?

Answer 125

Tvrzená skla
- Chlazení
-> Ve vzduchu nebo oleji do vhodného napětí
- Povrch – tlakové, vnitřek – tahové -> zpevnění
- náraz musí překonat povrchové tlakové
napětí

Zušlechtěná skla
- Broušení, pískování, leptání pomocí HF

Reflexní skla
- Potažena vrstvičkou Au, Cu

Determální sklo
- Snížená propustnost pro IČ, bezbarvé
- Zasklívání dopravních prostředků, výkladních skříní, interiérů

Vyhřívací sklo
S vloženou topnou spirálou, nebo topnou fólií na povrchu

Žárovzdorné sklo
- S vloženým drátěným pletivem – drátosklo

Tepelně zpevněné borito-křemičité sklo – tzv. tvrzené Přístrojové, laboratorní sklo

Konstrukční sklo

Pěnové sklo

Question 126

Co víme o konstrukčním sklu?

Answer 126

Konstrukční sklo:

Tepelně zpevněné plavené sklo
- Zahřátí skla nad 600°C a postupné ochlazení, odolné vůči
mechanickým a tepelným šokům

Tvrzené plavené sklo
- Nelze již dodatečně mechanicky opracovávat (řezat,vrtat) a
používat při vysokých teplotách

Chemicky tvrzené plavené sklo (lze je mechanicky opracovat)

Vrstvené plavené sklo (lepené)
- Min 2 skleněné tabule spojené folií či pryskyřicí tvrzenou UV
(akrylát)

Question 127

Co je to THM?

Answer 127

Zkratka pro trihalogenmetan - hlavní látka, kterou se snažíme odstranit při koagulaci pitné vody. Choroform patří mezi tyto látky.

Question 128

Základní vlastnosti keramiky

Answer 128

1.)Je to uměle vyrobený anorganický nekovový materiál s heterogenní strukturou
2.) Je to soudržná polykrystalická látka (může obsahovat skelnou složku
3.) nerozpustná ve vodě
4.) porézní (speciální slinuté materiály)

Question 129

Jak dělíme používané suroviny na výrobu keramiky?

Answer 129

Podle funkce:
a) plastické - kaolín, hlíny, jíly
b) neplastické
- ostřiva - písek, oxid hlinitý, mullit
- taviva - alkalické živce

Podle původu:
a) přírodní - těžené jíly, živce, písek…
b) umělé - synteticky vyrobený meziprodukt - korund, popílek, struska, piliny

Question 130

Co víme o jílových materiálech?

Answer 130

1.) Vznikají zvětráváním živců
2.) Mají vrstevnatou strukturu: vrstvy po sobě snadno kloužou -> plasticita
3.) Vrstevnatá struktura zaniká při výpalu
4.) Má sorpční schopnosti pro kapaliny a roztoky solí

Question 131

Co je to tzv. kaolin?

Answer 131

Je to bílá nebo světle zbarvená hornina, která je bohatá na kaolinit.

Úprava: plavení, flotace - třídění v proudu vzduchu, mletí, chemické bělení atd.

Použití: výroba porcelánu, obkladaček, papíru, žárovzdorného zboží, gumy atd.

Question 132

Co je to kaolinit?

Answer 132

Je to nejdůležitější jílový minerál
Je bílý, lehce zbarvený nečistotami.
Je odolný vůči žáru až do 1770 stupňů.
Nad 1200C vzniká mullit, což je nejcennější fáze v mikrostruktuře keramiky. Mullit má vysokou pevnost, vysokou žárovzdornost, odolnost vůči korozi, malý součinitel objemové roztažnosti, jehličkovitý tvar.

Question 133

Dělení druhů keramiky?

Answer 133

Podle složení:
a) oxidová
- mastek
- použití: elektrotechnika, katalyzátory výfuků
b)neoxidová
- tvrdá

Podle čistoty:
- směsná - z přírodních surovin
- čistá - stálé vlastnosti, drahá (například 99% Al2O3)

Podle účelu:
- užitková
- konstrukční

Podle struktury:
- pórovitá x slinutá
- jemná (porcelán) x hrubá (cihly)

Question 134

Porcelán

Answer 134

Vyrábí se z kaolínu, mletého křemenu a mletého živce.
Mezi vlastnosti patří hutný střep, bílá barva a je částečně transparentní v tenké vrstvě
Vypaluje se dvakrát, nejdříve na 900C a poté na 1400C.
Používá se na technické výrobky, elektroporcelán a užitkové předměty

Question 135

Co je to pórovina

Answer 135

Je to druhy keramiky, který se vyrábí z jílů, kaolinu, živce a vápence.
Pórovitost dosahuje nad 10%. Střepy jsou bílé i barevné.
Vypaluje se na 1200C, tudíž má oproti porcelánu až pětinásobnou nasákavost.

Question 136

Příklady tradiční keramiky na bázi jílů:

Answer 136

1.) porcelán
2.) pórovina
3.) poloporcelán
4.) zdravotnická keramika
5.) keramická izolace
6.) kamenina
7.) cihlářské zboží

Question 137

Vlastnosti kameniny:

Answer 137

Je to druh keramiky, která vzniká z jílů, kaolinu, ostřiva a živce. Mezi vlastnosti patří vysoký podíl skelné fáze, střep hutný a slinutý. 0-8% pórů, střep je nejčastěji světle až tmavohnědý.
Vypaluje se při nižší teplotě než porcelán, ale vyšší než pórovině - 1100-1300C.
Dříve se jí imitoval porcelán.
Dochází ke slinutí - všechny látky se propojují taveninou a látka se stává nepropustnou.
Používá se na trubky, tvarovky, chemickou kameninu, dlaždice, obkládačky

Question 138

Cihlářské zboží: suroviny, vlastnosti, použití

Answer 138

Suroviny ze kterých se vyrábí jsou jílové zeminy a křemičitý písek.
Mezi vlastnosti patří světle až sytě červená barva, více než 12% pórů, nízká teplota výpalu (900-1100C).
Používá se na velkorozměrné prvky (panely a stropnice), cihly děrované (tepelné izolace, odlehčené konstrukce), tašky, dlaždice.

Question 139

Popiš keramický výrobní postup.

Answer 139

1.) suroviny se smísí v bubnovém mísiči
2.) pomocí prosévání a magnetické separace vzniká jemně dispergovaná (rozptýlená) surovina
3.) směs se lije do forem, lisuje, nebo tvaruje za normální teploty (mikrostruktura za syrova)
4.) zpevnění (slinování) za vysokých teplot (mikrostruktura po výpalu)

Question 140

Jak dělíme tvarování keramiky?

Answer 140

1.) lisování práškových směsí
- pro ploché tvary (dlaždice), je zaručena rozměrová přesnost výrobku, úspora energie při sušení, dobrá automatizace
2.) tvarování z plastického těsta
a) základní - na hrnčířském kruhu
b) tažení (cihly, trubky)
c) tažení a dolisování
d) vytáčení (talíře)
e) vstřikování (speciální, složité tvary, užívá se směs s voskem)
3.) lití tekutých suspenzí (podobné vstřikování) - pro nesymetrické a komplikované, tenkostěnné tvary (umyvadla, WC mísy)

Question 141

Jak probíhá sušení keramiky?

Answer 141

Dělí se na tři etapy
1. etapa:
doba prohřevu tělesa, povrch se ohřívá rychleji než vnitřek, roste rychlost sušení a s rostoucí teplotou klesá vlhkost materiálu.
2. etapa:
doba konstantní rychlosti sušení, volná vlhkost z vnitřku vystupuje na povrch a odpařuje se. Teplota tělesa zůstává prakticky konstantní, avšak dochází ke značnému smršťování, které může vést ke vzniku trhlin
3. etapa:
doba klesající rychlosti sušení, teplota se zvyšuje a dochází k dosušení tělesa. Sušení se zastaví v okamžiku dosažení rovnovážné vlhkosti materiálu.

Question 142

Jaké typy keramických pecí známe?

Answer 142

1.) komorové
2.) sdružené komorové
3.) tunelové kontinuální - nejodbornější

Question 143

Jaké typy povrchové úpravy keramiky známe?

Answer 143

1.) engoba
- velmi jemně mletá keramická vrstva
- nanáší se v tekutém stavu (nástřik, nátěr)
- většinou na povrchu nebo tvoří mezivrstvu mezi střepem (keramikou) a glazurou.
- hlavní funkcí je zmenšení nasákavosti tím, že zjemní a vyrovná povrch (zaplní ho)
- také je může být hezky barvená a sloužit jako dekorace

2.) glazura
- je to povrchová skelná vrstva na bázi oxidu olovnatého a oxidu křemičitého
- předem vyrobené sklo se rozemele, suspenduje do vody a v této formě
se nanáší na keramiku (nástřik, ponoření výrobku do suspenze)
- může být čirá nebo probarvená
- nanáší se na „přežahnutou“ keramiku (předvýpal na 850°C)
- finální výpal glazury 1300-1400°C –aby došlo k roztavení skelné vrstvy a jejímu
uzavření
- sklo = neporézní → nepropustná vrstva –zvyšuje životnost a odolnost keramiky

Question 144

Co je to žárovzdornost a jak se určuje?

Answer 144

Žárovzdornost –> schopnost odolávat vysokým teplotám bez fyzikální a chemické
destrukce
- většinou základ tvoří oxidy

Určení žárovzdornosti
- žároměrky
-> Nejčastěji používaná tělíska jsou tradičně žároměrky, mírně ukloněné jehlánky z přesně definovaných směsí, jejichž složení se postupně mění, takže tvoří postupnou řadu.
- Jehlánky 30,62 mm se zahřívají 3°C/min do deformace, kdy
se špička dotkne podložky, číslo standardního jehlánku,
standardy jsou různé z různých kombinací hmot
- Výpočet z chemické analýzy (podle Schuena) – pro jíly s
obsahem 20 – 50% Al2O3

Question 145

Příklady žárovzdorné keramiky

Answer 145

1.) Dinas
2.) Tavený křemen
3.) Mosil keramika
4.) šamot (hlinitokřemičité materiály)
5.) materiály na bázi korundu
6.) zirkoniová keramika
7.) sklokeramika
8.) oxidová žárovzdorná keramika

Question 146

Co je to dinas? vlastnosti.

Answer 146

Dinas je typ žárovzdorné keramiky.
Složení je hlavně SiO2. Dinas tvoří z 96% modifikace SiO2, formy křemene, hrubé úlomky, tridymit atd.

Žárovzdornost až do 1720C.

Používá se na vrchní stavbu pece, klenbu pece, čelní a boční zdivo pece atd.

Question 147

Co je to tavený křemen?

Answer 147

Vlastnosti: homogenní a hutný materiál, bez zrn ostřiva, matrix a pórů, tvořený
pouze skelně ztuhlým (amorfním) SiO2

• žárovzdornost 1100°C
• Použití: pro kontakt s nízkoalkalickými a bezalkalickými sklovinami (Simax),
  masivní bloky, trubky, misky, plováky

Question 148

Co je to Mosil keramika?

Answer 148

Název je odvozen od sloučeniny MoSi2
Je vyráběna spekáním prášku

Žáruvzdorná je do 1650C, při vyšší teplotě na povrchu oxiduje na oxid křemičitý.

Je používána jako topné těleso pro vysoké teploty.

Question 149

Co je to šamot?

Answer 149

Je to vysoce hlinitý materiál na bázi přírodních surovin, surovin syntetických a s přísadou korundu.

Ostřivem (zrnitá složka keramických hmot, která reguluje mechanické a plastické vlastnosti směsi) je vypálený kaolinitický jíl, lupek(sedimentární hornina obsahující kaolinit) a kaolín.
Šamotové ostřivo se pojí s kaolinitickým jílem a vypalují se cihly.
Je žáruvzdorný do 1500C.

Používá se na sklářské pánve, míchadla, výtlačnice, stavbu pecí a domácích kamen.

Question 150

Co víme o materiálech na bázi korundu?

Answer 150

Materiály na bázi korundu Al2O3
- použitelné 1600-1750°C

1. korundové ostřivo + mullitické jílové pojivo
2. slinutá korundová keramika
3. odlévaný Al2O3

• vysoká chemická a tepelná odolnost, tvrdost, otěruvzdornost, hladkost
  povrchu

Použití:
- elektrotechnika – izolant (objímky pojistek a žárovek, topné spirály,
izolační kryty, tyčové izolátory, kabelová izolace)
- elektronika – nosný podklad
- piezo keramika (změna tlakové síly na elektrický impuls)
- konstruování strojů – háky, válce, vedení nití, nářadí pro tváření kovů
- medicína – biodegradovatelná keramika (CaO-Al2O3), umělé kosti
(CaHPO4), klouby
- chemický průmysl - tavící kelímky, vyzdívky pece, mlecí kuličky, filtry,
katalyzátory
- vysokoteplotní provozy – nosné válce, žárové trubic

Question 151

Zirkoniová (Zirkoničitá) keramika

Answer 151

Vyrobena z oxidu zirkoničitého, který je získáván ze zirkonu (křemičitan zirkoničitý)
Výhody:
- vysoká žárovzdornost
- chemická odolnost vůči korozi a erozi při styku se struskou a tavidly
- vysoká elektrická vodivost při vysokých teplotách
- vysoká pevnost a houževnatost
- odolnost proti opotřebení
- obrobitelnost
Nevýhody:
- objemové změny při modifikačních přeměnách
- stabilizovaná keramika se obtížně slinuje
Použití:
- chirurgické implantáty
- elektronická čidla
- keramické topné články
- břitové destičky
- výroba měřících přístrojů

Question 152

Co víme o sklokeramice?

Answer 152

Je to výrobek z roztavených strusek a dalších horniny, které jsou při chlazení podrobeny řízené krystalizaci.

Mikrostruktura je zcela bez pórů, složena z krystalických fází a skelné fáze.

Vlastnosti jsou pevnost, odolávají vysokým teplotám a korozi
Použití: varné desky, obkládačky, trouby atd.

Question 153

Co je to degradace materiálu?

Answer 153

Je to pokles (až ztráta) původních vlastností materiálu (pevnost, soudržnost, vzhled)
působením okolního prostředí (vzduch, voda, půda, organismy, vysoká
teplota).
Je to samovolný proces

Způsobené škody – degradace ovlivňuje životnost konstrukce, náklady na
opravy, nahrazení poškozených částí konstrukce, odstávka zařízení/konstrukce
z provozu

Jak můžeme degradaci předejít?
- vhodná volba materiálu pro dané prostředí
- protikorozní ochrana – oddělení konstrukce a prostředí – nátěr,
ochranná vrstva z odolného materiálu úprava (ovlivňování) korozního
prostředí (uzavřené vodní okruhy)
- úprava vlastností materiálu pro vyšší odolnost vůči degradaci (např.
úprava složení betonu, provzdušnění betonu, sanační omítka)

Question 154

Jaká jsou slabá místa anorganických stavebních materiálů?

Answer 154

1. jsou křehké: při jejich lomu (téměř) neprobíhá deformace, lom nastává
   rychle
2. jsou hydrofilní – smáčivé pro vodu
   -> voda – silně polární kapalina – dobře smáčí povrchy anorganických látek
3. jsou porézní
   ->póry představují cestu pro pronikání vody a dalších látek (porozita
   samozřejmě také snižuje pevnost)
   - v pórech se uplatňuje kapilární vzlínání (elevace) vody (a všeho v ní
   rozpuštěného)

Question 155

Na jaké druhy dělíme degradační působení?

Answer 155

1.) fyzikální působení
- na materiál působí síly, které ho zatěžují, deformují, porušují. Nemění se chemické složení materiálu.

2.) chemické působení
- nějaká složka okolního prostředí chemicky reaguje s materiálem - mění jeho složení, rozpouští ho…

3.) biologické působení
- v degradačním procesu figuruje nějaký živý organismus (dřevomorka, bakterie, vyšší rostliny…)

4.) degradace vlivem změny teploty - každý materiál reaguje na změny teploty změnou objemu. Při vzniku trhlinky v materiálu působením teplotní roztažnosti už nikdy nedojde k dokonalému přiblížení obou částí materiálu – objemová změna se stává nevratnou

Question 156

Co je to vlhkost?

Answer 156

Označuje se tak obsah vody odstranitelný sušením.
Jedná se o fyzikálně vázanou vodu, nikoliv o molekulu vody, jež tvoří součást materiálu (těm se říká chemicky vázaná voda)

1.) sorbovaná (sorpční): jednotlivé molekuly vody „sedící“ na povrchu materiálu – při pokračující sorpci dochází ke kondenzaci – vzniká volná vlhkost
2.) volná vlhkost: kapalina vyskytující se v pórech materiálu – vzlíná, funguje jako
rozpouštědlo, mrzne – tedy škodí

Zdroj vlhkosti v konstrukcích:
Do konstrukcí proniká jak kapalná voda, tak vodní pára, která ovšem v pórech
materiálu kondenzuje a tak přechází na kapalinu

Působení kapalné vody v konstrukcích:
mrazové poškození – led má o cca 10 % větší objem, než kapalná voda
- „funguje“ ve všech porézních materiálech -> kapilární póry vedou vodu, která
následně může mrznout – větší objem – napětí – trhlina
- voda je dobré rozpouštědlo a transportní médium pro agresivní složky
prostředí
o voda je podmínkou pro život – biologická degradace
o keramika – voda rehydratuje vypálené jílové minerály – nárůst objemu – trhliny
o hliněné (nepálená hlína) konstrukce – bobtnání, pokles pevnosti

Prevence:
- „umístění“ dutinek (100-300 μm průměr) v materiálu, které slouží
jako prostor pro krystalizaci ledu – provzdušnění betonu
- hydroizolace proti podzemní vody
- vytvoření clony ve zdivu
pomocí infuze:
a) látky utěsňující póry (parafín,glazura)
b) hydrofobizačního přípravku
učiní povrch pórů nesmáčivým

Question 157

Co je to hydrofobizace

Answer 157

změna povahy povrchu materiálu z hydrofilního (smáčivého) na hydrofobní
- používají se organické sloučeniny, obsahující v jedné molekule část hydrofilní
(funkční skupina s kyslíkem (sulfoskupina –SO3H, karboxyl COO-, siloxanová skupina) i hydrofobní – uhlovodíkový řetězec

Question 158

Fyzikální degradace porézních materiálů
rozpustnými solemi

Answer 158

Nejběžnější ionty přítomné v pórovém roztoku v materiálech:
Ca2+, Na+, NH4+, SO42-

Zdroje solí ve stavebních konstrukcích:
1.) vlastní složka materiálu (CaSO4.2H2O v sádře)
2.) rozpuštěné ve vodě vzlínající z podzákladí
3.) produkty degradace působením kyselých dešťů
4.) následky lidské činnosti – zimní údržba silnic solí
5.) metabolické produkty mikroorganismů i vyšších živočichů (splaškové vody,
živočišná výroba)

Soli (jako roztok) se pohybují konstrukcí
společně se vzlínající vodou
- krystalizace soli na povrchu konstrukce
- vzniká výkvět – „pouze“ estetický problém
- krystalizace soli v póru – rostoucí krystal
působí na stěny póru krystalizačním tlakem který může převýšit pevnost materiálu – nastává praskání a rozpad materiálu

prevence:
– stejná jako u mrazového
poškození – vytvořením prostoru pro
krystalizaci – dutinky o průměru 100-300 µm
- sanační omítka – porézní, aplikuje se na
zasolené zdivo, dává prostor pro krystalizaci
pokud není odstraněn zdroj solí, po několika
letech se nasytí a začne praskat

Question 159

Rozpouštění CaCO3 působením kyselin

Answer 159

CaCO3 je v čisté vodě prakticky nerozpustný.
ale: rozpouští se (jako všechny uhličitany)
působením kyselin (kyselé deště,
organické
hmoty – S a N bakterie) – protože H2CO3
je nejslabší kyselina – proto se její soli rozpouštějí jakoukoliv jinou kyselinou

Question 160

Degradace betonu působením vysokých teplot

Answer 160

• teplotní roztažnost – s rostoucí teplotou se zvětšuje objem jednotlivých částic v
  betonu – zejména křemenné kamenivo – praskliny na kontaktu kameniva s
  tmelem, rozpad betonu
• chemický rozklad vlivem vysoké teploty – rozkládají se CSH a CAH hydráty – ztráta soudržnosti
  -> vystřelování betonu při rozkladu hydrátů se uvolňuje voda → vodní pára → vyšší objem páry → vyšší tlak → vystřelování betonu

Question 161

Chemická degradace betonu

Answer 161

1. „první druh“ rozpouštění a vyluhování složek tmele
   -> vyluhování – rozpouštění Ca(OH)2 a jeho vyplavování
   - způsobeno měkkou (hladovou – málo minerálů) vodou protékající betonem
   - pokles koncentrace Ca(OH)2 v betonu způsobuje porušení rovnováhy složek
   tmele → dochází k rozpadu CSH a CAH hydrátů → pokles pevnosti, pokles pH
   - na povrchu se tvoří kalcitový výluh
2. „druhý druh“ chemické reakce tmele se složkami prostředí, které vedou na nevazebné produkty
   (často provázené tvorbou výkvětů)

kyselinová koroze: reakce Ca(OH)2 z betonu s kyselými složkami prostředí (kyseliny S a N z kyselých dešťů, organické kyseliny z biokoroze..)
- vznikají vápenaté soli – nemají vazebné schopnosti
- pokles koncetrace Ca(OH)2 vede k porušení rovnováhy tmele a k rozpadu CSH a CAH
- vznikající soli můžou být rozpustné → tvorba výkvětů

karbonatace betonu: reakce Ca(OH)2 z tmelu s CO2 ze vzduchu nebo vody (vodní stavby)
vzniká uhličitan vápenatý CaCO3
pokles koncentrace Ca(OH)2 vede k:
poklesu pH → koroze výztuže (pod pH 9,5)
porušení rovnováhy tmele a k rozpadu CSH a CAH

3. „třetí druh“ reakce s tvorbou objemných produktů(rozpínání)

reakce, při nichž vznikají objemné produkty → krystalizují v betonu a svým krystalizačním tlakem trhají strukturu betonu: pokles pevnosti, vydrolování, rozpad

…

4. koroze ocelové výztuže
5. koroze kameniva

Question 162

5. koroze kameniva - Alkáliová reakce

Answer 162

• horniny na bázi křemičitanů (ČR) – chemický odolné
• kamenivo s vyšším obsahem amorfního SiO2 (opál, chalcedon) při kontaktu s cementem – alkálie v cementu (NaOH, KOH) způsobují alkáliovou reakci kameniva (ASR)
• amorfní SiO2 + NaOH / KOH – gel křemičitanu sodného – s vodou bobtná a způsobuje rozpínání
• prevence: vyhnou t se obsahu amorfního SiO2 v kamenivu, omezit obsah alkálií v cementu

Question 163

koroze ocelové výztuže v betonu

Answer 163

• čerstvý beton má silně alkalické pH (12,5), ocel se pasivuje vrstvou Fe(OH)3 (ochrana proti korozi)
• V průběhu času se do betonu se vzduchem dostává CO2 a reaguje s Ca(OH)2 — portlanditem — obsaženým v betonu. Ca(OH)2 se rozkládá na CaCO3 a vodu. Jak postupuje CO2 do betonu, ubývá Ca(OH)2 a tím se snižuje pH krycí vrstvy.
• u karbontovaného betonu pH postupně klesá – při pH 9,5 přestává být pasivní vrstva kompaktní – koroze výztuže
• ztráta kontaktu betonu a výztuže - výztuž nepůsobí
• korozi výztuže podporují (aktivují) chloridy a sírany – sledují se ve složkách betonu i v okolních prostředí

Zkoušení:
Rozlomený vzorek betonu se postříká roztokem fenolftaleinu. Zkarbonatovaná vrstva betonu se vizuálně nezmění, beton, který není napaden karbonatací se zbarví do růžova.

Preventivní opatření:

• při návrhu čerstvého betonu preferovat složky, které mají vyšší obsah Ca(OH)2 (portlanditu) — např. portlandský cement (CEM I) před ostatními cementy (CEM II, III, IV a V),
• navrhnout beton s nižším vodním součinitelem — beton má méně mikropórů a mikrotrhlin, je hutnější a agresivní látky z okolí do něj hůře pronikají,

Question 164

Jak dělíme chemickou analýzu?

Answer 164

1.) kvalitativní: určení složek ve vzorku
2.) kvantitativní: určení koncentrace složek

1.) klasická
a) odměrná analýza (volumetrie, titrace)
b) gravimetrie (vážková analýza)
2.) instrumentální - za použití přístrojů

Question 165

Čím se zabývá analytická chemie ve stavebnictví

Answer 165

1.)analýza materiálů
- složení cementu, obsah síranů v kamenivu
2.) analýzy životního prostředí
- složení vody: pitná, záměsová, spodní – nebezpečné složky (těžké kovy, orgaanické látky
3.) analýza odpadů před uložením na skládku
- složení sutě, kontaminované zeminy (ropné látky, těžké kovy)

Question 166

Odměrná analýza (titrace)

Answer 166

• stanovení koncentrace analytu v roztoku
• činidlo – známe koncentraci
• princip – analyt musí reagovat s činidlem ve známém poměru (daném známou
  chemickou reakcí)
• konec titrace - bod ekvivalence – chemická reakce právě proběhla
• indikace ekvivalence – barevná změna, pH, vodivost..

acido-bazická titrace:
- stanovení koncentrace kyseliny pomocí roztoku hydroxidu o známé koncentraci
- bod ekvivalence (konec titrace) se indikuje pomocí měření Ph (barevný
indikátor, pH-metr)

Question 167

Princip vážkové analýzy – GRAVIMETRIE

Answer 167

analyt je vysrážen pomocí chemické reakce na produkt o známém složení
- Fe3+ ionty se sráží pomocí NaOH jako nerozpustný Fe(OH)3

o Mnoho metod pro rozličné analyty = mnoho přístrojů
o Rychlá, ve velkých sériích levná
o Ověřování pomocí klasických metod
o Velmi častý princip: interakce (emise, absorpce) prvků (molekul, pevných
částic) s elektromagnetickým zářením o různých vlnových délkách

Question 168

Instrumentální analýza (nepotřebné)

Answer 168

• Mnoho metod pro rozličné analyty = mnoho přístrojů
• Rychlá, ve velkých sériích levná
• Ověřování pomocí klasických metod
• Velmi častý princip: interakce (emise, absorpce) prvků (molekul, pevných
  částic) s elektromagnetickým zářením o různých vlnových délkách

Question 169

turbidimetrie (nepotřebné)

Answer 169

• Měří se zeslabení světelného toku při
  průchodu vzorkem
• Pro měření koncentrace prachu v plynech,
  koncentrace suspenzí
• Stanovení koncentrace SO4
  2-
  jako sraženina BaSO4

Question 170

Atomová emisní spektroskopie (AES)
Stanovení prvků v roztoku (nepotřebné)

Answer 170

Každý prvek může absorbovat a následně emitovat záření (= energii) o
určité charakteristické vlnové délce (UV, VIS).
Vlnová délka emitovaného záření = informace o prvku
Intenzita záření dané vlnové délka = info o koncentraci

Question 171

Rentgenová fluorescenční
analýza (nepotřebné)

Answer 171

Metoda pro kvantitativní prvkovou analýzu pevných látek.
sekundární záření se analyzuje –
z intenzit jednotlivých vlnových délek
se určí koncentrace jednotlivých prvků.

Question 172

Definice kovů a kovová vazba

Answer 172

Definice kovů –„kovových prvků“
- kovy, polokovy, nekovy –třídění prvků podle chování ve sloučeninách
- kovy tvoří kovovou vazbu
- jejím předpokladem je „elektropozitivita“ kovových prvků –schopnost
snadno se zbavovat elektronů a vytvářet kationty (snadná ionizovatelnost)
- konstrukčně (nejen stavebně) nejvýznamnější kovy: Fe, Al, Cu, Zn, Pb, Sn, Si (polokov)
- téměř všechny prvky mají nějaké komerčně a technicky významné sloučeniny

Kovová vazba
- druh chemické vazby (další jsou kovalentní a iontová)
- Je založena právě na snadné ionizovatelnosti kovů – ochotě tvořit kation
- Kovová vazba je soubor elektrostatických přitažlivých a odpudivých sil mezi
kationy a elektrony
- Elektronový mrak se volně pohybuje po krystalu –není lokalizován → kovová
vazba je velmi flexibilní

Question 173

Proč jsou kovy tvárné?

Answer 173

Je to právě kvůli jejich kovové vazbě.
Kovy jsou krystalické – proto tvárné
Poruchy krystalové mřížky
- Bodové poruchy (atom chybí, přebývá a nebo jiný prvek)
- Čárové (dislokace – atomová rovina začíná uprostřed krystalu)
Pohyb dislokace krystalem
- Vlivem vnější síly – deformace materiálu (smyková rovina)
- Vliv struktury kovu na mechanické vlastnosti
- Více překážek pro pohyb dislokací -> menší dislokace, vyšší pevnost

Question 174

Jak lze zvýšit pevnost kovového materiálu?

Answer 174

1.) zpevnění zjemněním zrn - více (menších) krystalů = více hranic zrn = více překážek pro pohyb dislokací

2.) deformační zpevnění - zpevnění při tváření za studena – vznikají nové dislokace.
Pokud je jich hodně, brání si v pohybu navzájem – vyšší pevnost materiálu.

3.) přidáním nečistoty do materiálu

Question 175

Technicky významné slitiny

Answer 175

Drtivá většina kovů se používá ve formě slitin – dva více prvků společně→ lepší mechanické vlastnosti, cena, výrobní postup
→ slitina často nabízí výhodný kompromis mezi vlastnostmi jednotlivých složek

Litina: železo s více než 2.1 % uhlíku

Ocel: železo s méně než 2.1 % uhlíku

Lehké slitiny: hliník s legujícími prvky – Cu, Mg, Si, Li, …

Mosaz: systém Cu-Zn

Bronz: systémy Cu-Sn, Cu-Pb, Cu-A

Question 176

Výroba kovových materiálů

Answer 176

1.) Výskyt kovových prvků v přírodě
- ryzí kovy (pouze ušlechtilé, které dobře odolávají korozi a obecně jakýmkoliv chemickým reakcím)
- ostatní kovové prvky, které se vyskytují ve sloučeninách (rudách) -> ty se poté METALURGICKY zpracovávají

Primární metalurgie
- úkolem primární metalurgie je zredukovat atom kovu vyskytující se ve sloučenině na elementární kov (oxidační číslo 0)
realizace redukce:
1.) redukce uhlíkem za zvýšené teploty - karbothermie
2.) redukce pomocí elektrického proudu - elektrolýza)
3.) redukce pomocí jiného kovu(titanová ruda se redukuje pomocí kovového Mg)
4.) redukce pomocí vodíku v roztoku - pro kovy s vysokou teplotou tání

Sekundární metalurgie
po primární výrobě velmi
často následuje další hutnická úprava kovu:
- rafinace - odstranění nečistot – velmi
často komerčně zajímavých –
Ag se získává jako nečistota z měděné rudy
- výroba slitiny – smíchání dvou a více kovů do slitiny

Question 177

Způsoby odlévání kovových materiálů

Answer 177

1.) Gravitační odlévání
- tekutý kov se odlévá do formy, kterou plní jen „samospádem“ (gravitací)
- forma – písek pojený vodním sklem nebo pryskyřicí
- použití: ocel, litina, bronz –zvonovina, sochy
- odlitek se může dále opracovávat

2.) odstředivé odlévání
-kovu do formy „pomůže“ odstředivá síla vyvozovaná rotující formou
- formy: ocel, litina

3.) tlakové odlévání
-kovu do formy pomůžeme vnějším tlakem
- zejména malé odlitky, vysoce sériová výroba
- komplikované tvary odlitku –tlak zlepší „zabíhavost“ kovu

Question 178

Způsoby tváření kovových materiálů

Answer 178

1.) Válcování
- plechy, dlouhé profily –I, H, U, T, L, kolejnice
- může se provádět za studena –zpevnění

2.)Válcování svařovaných trubek
- méně mechanicky a tepelně namáhaná potrubí
- stáčení z pásu materiálu, svaření

3.) Válcování bezešvých trubek

• bezešvé trubky snášejí vyšší tlaky, vyšší změny teploty
• použití – jaderné reaktory, kotle, tepelné výměníky
• ingot se rozehřeje, pak se do něj udělá díra, je válcovaný na páse a poté chlazený
• použití na jaderné reaktory, kotle, tepelné výměníky

4.) tažení drátů a tyčí
- obvykle za studena -> deformační zpevnění
-surovina (silný drát, ingot) se protahuje soustavou průvlaků na požadovaný
(velmi přesně definovaný) průměr

5.) kování
tváření za tepla – kov v plastickém stavu
- zápustkové – používá se forma, sériová výroba

Svařování kovových materiálů:
- zdroje tepla – plamen, elektrický oblouk, tlakové svařování
- termitem – směs práškového hliníku a oxidu železitého (silně extotermní reakce)
- odporové (tlakové) svařování
-> prvky prochází proud, teplo
vzniká přechodovým odporem
mezi svařovanými prvky

Question 179

Výroba surového železa

Answer 179

Karbotermický proces –redukce rudy uhlíkem
- hlavní surovina: železná ruda (oxidy a sulfidy železa)
- redukční činidlo a palivo: koks (C)
- struskotvorné činidlo: vápenec –vychytává nečistoty (hlavně Si)

Výroba koksu
-> Pyrolýza (tepelný rozklad) černého uhlí za nepřístupu kyslíku
Výroba surového železa ve vysoké peci - Výstupy:
-> 1.Surové železo: roztavená směs Fe, C (až 4 %), P, S…. - Dále se zpracovává na ocel nebo litinu
-> 2. Struska: latentně hydraulická oxidická tavenina na bázi CaOa SiO2. Po ochlazení se používá jako součást cementu, případně jako kamenivo
-> 3. Kychtový plyn: obsahuje 20 % CO –hořlavý
Používá se k ohřevu „větru“

Question 180

Co víme o litině?

Answer 180

Méně významný materiál na bázi železa
- obsahuje cca 4-6 % uhlíku (definice: více než 2,1 %)
- zpracovává se odléváním – má relativně nízkou teplotu tání a dobře zabíhá do
forem
- vyrábí se přímo ve slévárně tavením surového železa, šrotu a koksu
- je levná, tvrdá, křehká
- podle složení a vlastností: šedá litina, bílá litina, tvárná litina

Question 181

Co víme o oceli?

Answer 181

ocel – dnes mnohem významnější materiál než litina
- obsah uhlíku pod 2,1 % (většina ocelí obsahuje uhlíku mnohem méně)
- výroba oceli -podstatou je odstranění uhlíku a jiných nekovových nečistot (P,
S, Si) ze surového železa -dosáhne se lepší tvárnost a houževnatost (kujnost „nekřehkost“)
- uhlíkové oceli: většina produkce, obsahuje jen Fe, C a ostatní prvky pod 1%
- legované (slitinové) oceli: náročnější výrobky, obsahují další –legující-prvky

• způsoby odstranění uhlíku:
  1. oxidace kyslíkem v kyslíkovém konvertoru
  2. pomocí železného šrotu (obsahuje Fe2O3 jako rez) v elektrické
  obloukové peci –uhlík se spotřebuje na redukci Fe2O3

Question 182

Výroba ocel v kyslíkovém konvertoru

Answer 182

1.Tekuté železo se vlije do konvertoru
2. Přidá se CaO–struskotvorná látka
3. Dmýchá se kyslík
4. Uhlík a síra se oxidují na plynné CO2 a SO2
5. Fosfor a SiO2jdou do strusky
6. Po asi 20 minutách se vylije struska a ocel

Question 183

Výroba oceli v elektrické obloukové peci

Answer 183

Menší objemy (legovaných) ocelí, použití i mimo vysokopecní
závody(strojírenství)
Postup:
1.Vsazuje se surové železo a šrot
2. Zahřívání el. Obloukem
3. Uhlík se oxiduje Fe2O3

Question 184

Jaké jsou druhy legované oceli?

Answer 184

Do oceli jsou přidané jiné kovy, které umožňují lepší vlastnosti oceli
- Korozivzdorné
- Žáruvzdorné (kotle, výměníky)
- Žárupevné (parní turbíny)
- Nástrojové

Question 185

Vlastnosti hliníku a jeho slitiny pro tváření:

Answer 185

Výhody:
- nízká hustota (dopravní prostředky, lehké konstrukce)
- výborná korozní odolnost -pasivace Al2O3
- dobrý vodič elektřiny (omezené využití) a tepla

Nevýhody:
o vysoká cena (energeticky náročná výroba)

Slitiny hliníku pro tváření
- Dural systém Al –Cu –Mg obsahují 1 –6 % Cu a do 2 % Mg
- dá se vytvrdit –vyšší pevnost
- nižší korozní odolnost –plátuje se čistým hliníkem
- použití na letadla, sportovní potřeby…

Al –Mg –Si obsahují do 1.5 % legur
- použití na protlačované profily –železniční vozidla
- nižší pevnost, ale lepší korozní odolnost než dural

Al –Zn –Mg aAl –Li –Cu –Mg
- lehké a pevné slitiny pro letadla

Al –Mn dobře tvářitelné, Mn do 1.5 %
- nápojové plechovky

Question 186

Vysvětli princip koroze kovových materiálů.

Answer 186

Princip koroze kovových materiálů:
- kovové materiály korodují elektrochemickým mechanismem –dochází
k přenosu elektronů mezi sloučeninami

• probíhá oxidace –vlastní korozní proces
• a probíhá redukce–spotřeba elektronů
• oxidace probíhá na anodě
• redukce probíhá na katodě
• anoda a katoda mohou být od sebe vzdálené pár mikrom. nebo pár km
• oxidující se kov se mění na pevný korozní produkt (rez), nebo se rozpouští
• anoda a katoda musí být propojeny elektrolytem – voda s rozpuštěnými
  částicemi, třeba i jen film kondenzátu nebo podzemní voda v půdě
• hnací síla koroze: rozdíl elektrochemických potenciálů anody a katody
• elektrochemický potenciál: závisí na druhu kovu (číselně vyjádřen standardním elektrochemickým potenciálem) a složení okolního elektrolytu
  (kyselost, obsah kyslíku)

Například rozdíl kovu a ionu kovu u zlata je +1,5, rozdíl u hliníku a ionu hliníku je -1,7. Zlato nekoroduje a hliník velmi jednoduše.

Question 187

Jaké “druhy chování” kovového materiálu známe?

Answer 187

1.) koroze - kov výrazně a rychle koroduje
2.) imunita - kov na korozní prostřední nijak nereaguje (ušlechtilé kovy - zlato, platina)
3.) pasivita schopnost některých kovů zkorodovatjen v povrchové vrstvě, která je natolik hutná,že uzavře přístup korozního prostředí ke zbytku kovu
schopnost pasivace mají Al, Ti, Cr, Ni, Cu

Question 188

Jaké jsou druhy koroze kovů?

Answer 188

plošná (rovnoměrná) koroze:
- na celém povrchu
- vzniká na velkém množství mikročlánků pokrývajících povrch –heterogenity ve složení
- ochrana – vyleštění povrchu

štěrbinová koroze:
- v závitech, spojích, trubkovnicích
- kvůli gradientu koncentrace kyslíku
- vzniká koncentrační článek

bodová koroze

selektivní koroze

Question 189

Jaké známe ochranné povlaky proti korozi

Answer 189

 OCHRANNÉ POVLAKY
- Nátěrové hmoty
- Povlak korozivzdorného kovu (Cu, Zn, Cr, Ni…)
- Anorganické povlaky –smalty, eloxován

Kovový povlak
- ochranná vrstva ušlechtilejšího kovu na oceli:
- bariéra proti koroznímu prostředí, může být zároveň „obětovanou
anodou“ –zinek
o vytvoření kovového povlaku:
- 1. plátování–naválcování plechu ušlechtilejšího kovu (Al)
- 2. galvanické pokovování
- 3. bezproudové pokovování
- 4. žárové pokovování

• Galvaické pokování
• Žárové pokování (roztavený při nanášení)
• Vakuové pokování (plasty, sklo apod)

Nekovový povlak
-> Smaltování
- sklovitá vrstva na bázi oxidů
- ochrana oceli – nádobí, vany

konverzní vrstvy

painující ocel

Question 190

Elektrochemická protikorozní ochrana

Answer 190

Katodická pasivní ochrana
- chráněná ocelová konstrukce se spojí s méně ušlechtilým kovem se kterým
vytvoří galvanický článek–méně ušlechtilý kov je anoda (rozpouští se), ocel je
katoda (probíhá redukce O2)
- anoda (Mg, Zn vrstva, Al v moři) „obětovaná“ –rozpouští se
- proud teče samovolně
- lodě, nádrže na vodu

Katodická aktivní ochrana
- chráněná ocelová konstrukce se spojí se zdrojem stejnosměrného proudu a
anodou -> vytvoří elektrolytický článek: anody FeSi(+) jsou umístěny podél
potrubí, které je katodou (-)
- protékající proud se řídí tak, aby bránil všem korozním procesům
- plynovody, rozvody, apod

Question 191

Měď

Answer 191

Výborný vodič elektřiny a tepla, korozivzdorná (pasivace), tvárná-poměrně vysoká cena
Suroviny:
ryzí měď –vzácně (Jižní a Severní Amerika)
o rudy: sulfidy, chalkosin, oxid měďný, malachit, azurit

Čistá měď je měkká a málo pevná, ale má výbornou elektrickou vodivost –Stavebnictví –klempířina
Slitiny -> mosaze, bronzi

Question 192

Termoplasty, eleastomery, reaktoplasty: rozdíly ve vlastnostech, jejich zdůvodnění na základě rozdílů ve struktuře

Answer 192

termoplasty:
- mají termoplastický charakter –při mírném zahřátí (100-200 °C) měknou –
získávají schopnost značné plastické deformace, po ochlazení opět ztuhnou,
- mají vysokou schopnost se plasticky deformovat –mají vysokou tažnost
- v měkkém stavu se snadno tváří
- PVC

elastomery:
- kaučuky, pryže („gumy“)
- mají obrovskou elastickou deformaci –při zatížení se deformují, po odlehčení
získávají zpět původní tvar
- Neopreny

reaktoplasty:
- jsou do jisté míry plastické, ale zejména mají výrazně vyšší pevnost než termoplasty –díky vytvrzování
- nejsou opakovatelně tvářitelné po zahřátí
- expozitní pryskyřice

Question 193

Co je to polymer?

Answer 193

„dlouhá“ organická molekula (makromolekula), tvořená opakujícími
sestavebními jednotkami –monomery (v různých počtech: desítky,
stovky, tisíce…)
- stavební jednotky jsou odvozeny od relativně jednoduchých org.
molekul –monomerů
- všechny stavební jednotky stejné: homopolymer

Question 194

Co je to polymerace?

Answer 194

reakce alkenů (uhlovodíků s dvojnou vazbou), bez vedlejších produktů

• může probíhat různými mechanismy, my si naznačíme radikálový
  mechanismus
  1.iniciace polymerace pomocí radikálu R
  2. propagace
  3. terminace
• stupeň polymerace: počet stavebních jednotek v makromolekule (řádově
  stovky)
• vyšší stupeň polymerace –větší molekula –vyšší pevnost a vyšší teplota tání,
  ale i vyšší viskozita taveniny polymeru –reálně se pracuje v jistém praktickém
  rozmezí

Question 195

POLYKONDENZACE

Answer 195

• reagují dva monomery, každý musí mít dvě funkční skupiny, které spolu
  reagují
• například „polyesterifikace“ –dvousystnýalkohol a dvousytnákarboxylová
  kyselin

Question 196

Jak souvisí velikost
organické molekuly
a její vlastnosti

Answer 196

Čím větší (těžší) molekula, tím má
vyšší bod varu a bod tání

Question 197

Jaké známe deriváty uhlovodíků?

Answer 197

1.) alkoholy
2.) karboxylové kyseliny
3.) halogenderiváty
4.) aminy
atd.

Question 198

přírodní polymerní materiály na bázi polysacharidů

Answer 198

dřevo – dostupné, levné, snadno zpracovatelné…
bavlna, len – přírodní textilní vlákna
sláma

Question 199

přírodní polymerní materiály na bázi bílkovin

Answer 199

kůže
ovčí vlna

Question 200

Způsob zpracování polymerů:

Answer 200

Extrudér
o Foukání
o Rotační natahování
o Kalandrování (vyhřívané válce)

Question 200

Proč využíváme syntetické polymery?

Answer 200

relativně mladé materiály (od 19. stol, masově od cca 1935)
velká schopnost elastické (vratné) a plastické (nevratné) deformace
nízké teploty tání – snadné a levné zpracování
nízká cena – vytlačily z řady aplikací přírodní polymery nebo jiné materiály

Question 201

Rozdíl mezi ataktickým polystyrenem a isotaktickým polystyrenem:

Answer 201

ataktický polystyren:
- náhodná orientace benzenových
jader kolem makromolekuly –
jednotlivé makromolekuly se
špatně „skládají“ v prostoru, je
mezi nimi volný prostor, materiál
je měkký, lepkavý

isotaktický a syndiotaktický PS
- makromolekuly jsou symetrické,
lépe vyplňují prostor, materiál
je pevnější

Question 202

polyadice

Answer 202

Polyadice je reakce, při které podobně jako při polymeraci a polykondenzaci vzniká polymer. Monomery mají nejčastěji dvě funkční skupiny a při reakci nastává přesmyk atomu vodíku z jednoho monomeru na druhý. Při polyadici nevzniká žádný vedlejší produkt. Reakce bývají nejčastěji stupňovité.

Question 203

Polyethylen:

Answer 203

Velmi významný termoplast
-voskovitý vzhled, bezbarvý nebo mléčně zakalený (může se barvit…)
- nesmáčivý–špatně se lepí –proto se svařuje
- chemicky odolný
- nestálý na povětrnosti -rozkládá se působením UV záření –slunce –je
možnoho stabilizovat pomocí sazí –„černá fólie“
a) HDPE (highdensity PE) –vysokohustotní–lineární řetězce –pytlíky, stavební fólie,
nádrže, potrubí
b) LDPE (lowdensity PE) –nízkohustotní–mnoho rozvětvených řetězců –menší
pevnost, ale dobrá tvarová paměť –smrštitelná folie

Question 204

polypropylen PP:

Answer 204

Význačný termoplast
- vyrábí se hlavně izotaktický PP –podobný PE, ale je pevnější a tvrdší
- rovněž špatně odolává povětrnosti, ale dobře funguje v zemi
- rovněž se obtížně lepí
- používá se na výrobu geotextilií–pro separaci konstrukčních vrstev
- kanalizační potrubí, vodovodní potrubí, jímky

Question 205

Polyvinylchlorid PVC:

Answer 205

díky Cl je PVC těžce hořlavé
- PVC lze lepit

a) tvrdé PVC (změkčovadel do 12 %) –kanalizační trubky, okapové žlaby, okna
b) měkčené PVC (změkčovadel 12 –40%) hydroizolační fólie, hadice, podlahoviny, hračk

Question 206

Polystyren PS

Answer 206

díky benzenovému jádru je tvrdý a křehký
- není chemicky odolný
- musí být chráněn proti povětrnosti
- expandovaný polystyren EPS–zřejmě nejoblíbenější tepelněizolační materiál
- získává se expandováním PS s rozptýleným pentanem –nízkovroucím
uhlovodíkem, který se při zahřátí vypaří a vytvoří dutinky

Question 207

Pryže (gumy)

Answer 207

Jeden z nejvýznačnějších elastomerů. Mají tzv. částečné zasíťování, což umožňuje velkou elastickou deformaci.
Kaučuky mají toto částečné zesíťování jako přirozenou vlastnost.
Pryž je vulkanizovaný kaučuk - procesem vulkanizace vzniknou další vazby mezi makromolekulami - vyšší pevnost a otěruvzdornost.

Question 208

Vulkanizace kaučuku:

Answer 208

• kaučuk se smíchá se sírou
  a katalyzátorem vulkanizace
• zahřátí na 150 °C způsobí
  vytvoření sulfidických
  můstků mezi jednotlivými
  makromolekulami – vede
  ke změně vlastností

Question 209

2 významné elastomery:

Answer 209

Přírodní - isoprenový kaučuk: produkují ho různé rostliny – dnes je nejvýznamnější
Hevea Brasiliensis
- 42 % světové produkce kaučuků je stále tvořeno
přírodním kaučukem
- latex (kaučukové mléko) se sbírá, sráží kyselinou mravenčí, pere, suší a kalandruje

styren butadienový kaučuk (SBR)
- nejvýznamnější syntetický kaučuk, konkurent
přírodního kaučuku – pneumatiky atd.

Question 210

reaktoplasty a 3 významné příklady:

Answer 210

polymerní materiály se silně zesíťovanou strukturou – vysoká pevnost, malé
deformace

produkují se ve formě pryskyřice – viskózní kapalina obsahující lineární
makromolekuly, která se vytvrzuje

vytvrzování - pomocí chemické reakce nebo teplem – během vytvrzení se
tvoří síťovaná struktura a kapalina přechází na pevnou látku
- při zahřátí neměknou (jako termoplasty), ale naopak se dotvrzují

1.) Epoxidová pryskyřice (lepidla, nátěrové hmoty, podlahoviny): dvousložkový
produkt – pryskyřice + „tvrdidlo

2.)formaldehydové kondenzáty
- přes 100 let staré materiály
– bakelit 1907
- lepidla na dřevotřískové desky

3.) Polyurethany
- vznikají polyadicí (bez vedlejšího produktu) dvojsytných alkoholů
a dvojsytných isokyanátů – tato reakce je jejich reakcí vytvrzovací
- může se odehrávat přímo při aplikaci – montážní pěna
- PU mají dobrou odolnost vůči prostředí
- mají dobrou adhezi k podkladu

Question 211

Příklady biopolymeru

Answer 211

tvoří značnou část živé hmoty na Zemi
- DNA, bílkoviny, polysacharidy
- DNA deoxyribonukleová kyselina

Bílkoviny
- polymery tvořené aminokyselinami
- jednotlivé aminokysliny se spojují peptidovou vazbou – reaguje amin a kyraboxyl, odpadá voda
kolagen

Cukry - glukóza, škrob

Question 212

fotosyntéza

Answer 212

proces odpovědný za energetický obsah rostlin, ale i fosilních
paliv (ropy. zemního plynu, uhlí)
- probíhá v rostlinách (katalyzátor chlorofyl)
- přeměna energie slunečního záření na energii chemických
vazeb (vysoce energetické organické sloučeniny – sacharidy)

Question 213

Dřevo a jeho složení:

Answer 213

složení dřeva:
40-50 % polysacharid celulóza
20-40 % hemicelulózy
15-35 % lignin

• vlákna celulózy tvoří nosnou část buněk dřeva (i ostatních rostlin)
• hemicelulózy – kratší polysacharidy – obalují vlákna celulózy
• lignin – pryskyřice vyplňují prostor mezi vlákny polysacharidů

Question 214

Co je to celulóza?

Answer 214

• hlavní stavební látka buněk dřeva
• cca 40-50 % hmoty dřeva
• vytváří dlouhá vlákna (až 10 000 jednotek, tj. až 4 mm)
• příčná vazba mezi řetězci pomocí vodíkových můstků → velké, nerozpustné, odolné molekuly

Question 215

hemicelulózy:

Answer 215

kratší polysacharidy pestrého složení
délka do 250 jednotek
– proto menší pevnost než celulóza a větší rozpustnost v kyselinách a alkáliích než cel.

Question 216

lignin

Answer 216

organická látka nedefinovaného složení, vyplňuje
prostor mezi vlákny
je termoplastický – po zahřátí a navlhčení se dřevo dá plasticky tvářet; výroba dýh – loupání, krájení
je rozpustný v alkáliích

Question 217

Slabiny dřeva:

Answer 217

-dřevo je silně anizotropní – má různé
vlastnosti v různých směrech – zejména
pevnost a objemové změny

-dřevo obsahuje mnoho OH skupin – je hydrofilní – dobře nasává vodu
- vlhkost ve dřevě výrazně přispívá k životu hub
- změny vlhkosti dřeva způsobují jeho objemové změny – bobtnání a
smršťování

houby (hniloby) a plísně
- heterotrofní organismy → získávají energii konzumací organických
látek: dřevo, prach, textil, papír
Dřevomorka domácí

Škody: rozklad materiálu, agresivní metabolity – organické
kyseliny (způsobují rozklad uhličitanů), mechanické poškození –
vlákna podhoubí

Prevence: ochrana dřeva fungicidy, sucho (pod 20 % vlhkosti ve
dřevě), čistota - bezprašnost

Question 218

Ochrana dřeva

Answer 218

Trvanlivost dřeva závisí na: období těžby (zima lepší – hustší dřevo)
a vlhkosti a obsahu vzduchu (hustá dřeva lepší)

• ochrana dřeva: konstrukční řešení
  (zamezit styku dřeva se zemí)
  lněný olej
• fungicidy a insekticidy – měď Cu
  obsahující přípravky proti houbám a
  hmyzu a houbám

antipyretické přípravky –
zpomalovače hoření (30 min)

černá impregnace - impregnační
kreosotové oleje – pražce, sloupy

Question 219

Co je to impregnace?

Answer 219

Způsob napuštění ochranných prostředků do dřeva
- Vakuo-tlakový proces v tlakové nádobě

1. evakuace vzduchu
2. naplnění nádoby impregnačním roztokem nebo olejem
3. zvýšení tlaku
   ❑Rychlý průnik roztoku
   do hloubky několika cm

Question 220

Chemická modifikace dřeva

Answer 220

• chemická úprava dřeva za účelem zvýšení vodoodpudivosti
  (hydrofobizace)
• náhrada hydrofilních OH skupin v celulóze hydrofobními skupinami
  acetylovými

Question 221

Výroba celulózy - buničiny

Answer 221

pointou je oddělení celulózy od ostatních složek dřeva

1. dřevo se odkorní a rozvlákní - vláknina
2. vláknina se vaří (6 hod, 150˚C):
   a) sulfátový způsob (zásaditý roztok NaOH+Na2S)
   b) sulfitový způsob (kyselý roztok Ca(HSO3)2 a SO2)
3. při varu se lignin a hemicelulózy rozpustí, celulóza
   (buničina) zůstane nerozpuštěná
4. bělení buničiny (H2O2, chlór)

Question 222

Výroba papíru

Answer 222

1. buničina se suspenduje ve vodě a mele se
2. přidává se sběrový papír, drcené dřevo, plniva, pigmenty…
3. suspenze se filtruje přes síta - odvodnění
4. sušení suspenze na sítech - zpevnění

Question 223

Jaké známe uhlíkaté suroviny?

Answer 223

1.) fosilní - vzniklé rozpadem odumřelých rostlin a živočichů

-ropa kapalná směs uhlovodíků a dalších organických sloučenin

• zemní plyn dominantní složka metan CH4, další složky: sulfan H2S, helium, plynné uhlovodíky
• uhlí sedimentární hornina (kaustobiolit)
  pevná směs organických sloučenin (90 %C)
  2.) obnovitelné
• dřevo (biomasa)

Question 224

Jaké je využití uhlíkatých surovin?

Answer 224

energetika - spalování v elektrárnách, automobilech…
- chemický průmysl
ropa: paliva, plasty, chemikálie
zemní plyn: amoniak, dusíkatá hnojiva
uhlí: historicky ano, v budoucnu možná

destilace = dělení směsi látek na základě rozdílné teploty varu
Delší uhlíkový řetězec = vyšší teplota varu
Nejdelší - asfalt
nejkratší - lpg

Question 225

Co je to asfalt?

Answer 225

černá, lepkavá, viskózní (až tuhá) organická kapalina
složení:
asfalteny pevné organické sloučeniny nerozpustné v hexanu
M=5000-10000 g/mol
nositelé pevnosti asfaltu

malteny - kapalná složka asfaltu
olejovitá kapalina, rozpustná v hexanu
M=500-1000 g/mol
nositelé plastických vlastností

asfalt = disperze asfaltenů v maltenech
- hydrofobní, nerozpustný ve vodě, chemicky odolný
- Asfaltobeton, hydroizolace
zdroje: přírodní naleziště, zbytek po destilaci ropy

Question 226

Co je to dehet?

Answer 226

• vedlejší produkt při výrobě koksu
  a dřevěného uhlí, v přírodě
• olejovitá organická kapalina
• Zdravotně závadný
• hydrofobní: dříve se využíval
  na izolační nátěry, výrobu
  lepenky, izolace lodních trupů