Chemie doma

Cement

Cement je hydraulické pojivo, jehož vlastnosti způsobují, že po smíchání s vodou tvrdne. Používá se při výrobě malt a betonů . Složky v cementu zahrnují prvky, které jsou běžné v přírodě, např. vápník, křemík, hliník, železo a kyslík. Suroviny používané při výrobě cementu jsou přírodní minerály, jako je vápenec, slínový vápenec, opukové a jílové minerály. Každý z nich pochází z povrchových dolů, které se nejčastěji nacházejí v blízkosti cementáren. Základní složkou cementu je cementový slínek a těžba a prvotní zpracování surovin je klíčovou technologickou fází výrobního procesu, neboť přímo ovlivňuje zachování jeho stálého složení a kvality. Slínek je zodpovědný za pojivové vlastnosti cementu. Surovinou pro výpal slínku mohou být různé směsi, např.:

• křída 53,42 %+ opuka 46,58 %,
• vápenec 88,69 %+ břidlice 10,06 %+ železonosná hlína 1,27 %,
• vápenec 87,23 %+ břidlice 5,01 %+ železonosná hlína 7,76 %.

Základní oxidy, které tvoří slínek, jsou SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , Fe ₂ O ₃ . Během procesu vypalování v peci tyto oxidy vzájemně reagují vlivem vysoké teploty za vzniku základních slínkových minerálů, tj.

• trikalciumsilikát Ca ₃ SiO ₅ , tzv. alit s technologickým vzorcem C ₃ S,
• dikalciumsilikát Ca ₂ SiO ₄ , tzv. belit C ₂ S,
• hlinitan trikalcium Ca ₃ Al ₂ O ₆ – C ₃ A,
• tetrakalciumhlinitan Ca ₄ Al ₂ Fe ₂ O ₁₀ , tzv. braunmillerit C ₄ AF

Složení cementu určuje jeho typ: portlandský cement, hutnický cement s přídavkem strusky a pucolánový cement s přídavkem pucolánu. Portlandský cement se získává mletím cementového slínku se sádrou v cementářských mlýnech. Portlandský slínek je složen z 55–58 %C ₃ S, 12–19 %C ₂ S, 5–12 %C ₃ A a 3–7 %C ₄ AF. Přídavek sádry reguluje dobu tuhnutí cementu, protože bez přítomnosti síranů při hydrataci by tvrdnutí cementu probíhalo téměř okamžitě po přidání vody. Prohlédněte si nabídku přísad a přísad do betonu od skupiny PCC. Viz také: mikrosilika .

Minomet

Malta je směs, která by měla mít dobré pojivové vlastnosti, přilnavost k podkladu, pevnost, zpracovatelnost a technické parametry odpovídající aktuálním potřebám, jako je mrazuvzdornost, nasákavost a tepelná ochrana. Podle druhu pojiva přítomného v maltové kompozici se dělí na cement, cementovo-vápenné, sádrové a sádrové-vápenné. Portlandský cement se nejčastěji používá pro cementové malty a jejich použití zahrnuje stěny a základy budov, podklady, podlahové podklady atd. Takové malty tvrdnou ve vodě stejně snadno jako ve volné přírodě. nejen na vzduchu, ale i vápenné malty tvrdnou v důsledku karbonizace vápenatých částic vlivem oxidu uhličitého z atmosféry. Hašené vápno , které je součástí této malty, reaguje s molekulami CO ₂ a vzniká molekula uhličitanu vápenatého a molekula vody. Vzhledem k pomalému průběhu tohoto procesu se někdy používá umělé sušení horkými plyny oxidu uhličitého. Vápenná malta má dobré tepelně-izolační vlastnosti, ale není příliš odolná povětrnostním vlivům a rychle se kazí. Cementovo-vápenné malty spojují pozitivní vlastnosti obou výše uvedených typů. Rychle tuhnou a mají vysokou pevnost a dobrou zpracovatelnost. Používají se také sádrové nebo sádrové vápenné malty, které však nejsou příliš odolné proti vlhkosti a obvykle se používají k omítání stěn a stropů v interiéru, provádění povrchových úprav a upevnění koberců.

Izolace domu

Izolační systém by se měl skládat z několika vrstev, tj. malty nebo lepidla, tepelně izolačního materiálu, mechanického upevňovacího prvku, armovací vrstvy, omítky, základního nátěru, fasádní barvy a výplňového materiálu. Chemicky se lepicí malta skládá ze směsi polymeru a cementu. Mezi tepelně izolační materiály patří např. polyuretanové pěny (více o stříkané izolaci ), fenolové pěny a extrudovaný polystyren. Tradiční cemento-vápenná omítka se skládá z cementu, vápníku, písku a vody a základními činidly, které zvyšují přilnavost, jsou disperze syntetické pryskyřice a zrna minerálního plniva, např. křemene nebo uhličitanu. Prohlédněte si nabídku tepelně izolačních panelů PIR od skupiny PCC.

Barvy a laky

Pěkná barva není v dnešní době jediným ukazatelem dobrého laku. Nároky zákazníků se zvyšují – barvy musí být rychleschnoucí, odolné proti oděru, poskytující perfektní krytí již při jedné vrstvě. Všechny tyto vlastnosti vyžadují použití vhodných přísad. Základní složky barev jsou:

• pojiva , která způsobují tvorbu membránotvorného filmu na lakovaném povrchu. Jsou zodpovědné za takové vlastnosti, jako je lesk, trvanlivost, přilnavost, odolnost vůči povětrnostním vlivům, pevnost a pružnost. Jako pojiva se nejčastěji používají syntetické nebo přírodní pryskyřice, jako jsou polyuretany , polyestery , silany, epoxidové pryskyřice a oleje;
• ředidla určená k rozpuštění polymeru a snížení jeho viskozity. Tato látka se musí během sušení snadno odpařovat; navíc ovlivňuje aplikaci produktu při lakování. Používají se dva hlavní typy ředidel – voda pro vodou ředitelné barvy a kombinace organických rozpouštědel pro olejové barvy. Tyto směsi nejčastěji vznikají spojením aromatických sloučenin – derivátů xylenu, alkoholů a ketonů ;
• pigmenty mají poměrně zřejmý účinek – dodávají správnou barvu. K zbarvení se používají jak přírodní pigmenty, včetně jílů, siliky, uhličitanu vápenatého a mastku, tak syntetické pigmenty, jako jsou kalcinované jíly, síran barnatý, srážený uhličitan vápenatý a pyrogenní oxidy křemičité. Některé pigmenty působí také jako plniva, tj. relativně levné látky určené ke zvětšení objemu barvy a zpevnění její struktury při současném snížení výrobních nákladů. Do této skupiny patří křemelina, mastek, vápno, baryt a jíl;
• modifikátory se přidávají v malých množstvích a mají ve formulaci přesně definovaný úkol. Mohou ovlivnit různé vlastnosti hotového výrobku, např. povrchové napětí, stabilitu, pěnivost nebo bod tuhnutí.

Barvy lze klasifikovat podle jejich pojiva:

• akryl, kde pojivem je vodní disperze akrylové pryskyřice;
• latex, kde pojivem je pryž;
• vinyl, kde pojivem je polyacetát nebo polyvinylchlorid;
• lepidlo, kde pojivem je rostlinné nebo živočišné lepidlo;
• silikát, kde pojivem je draselné vodní sklo;
• silikon, kde pojivem je silikonová pryskyřice.

Na rozdíl od barvy je lak vyroben z tvrdého a lineárního polymeru. Je určen k vytvoření průhledného nebo barevného povlaku pro dekorativní nebo ochranné účely. Jeho vrstva má zabránit mechanickému poškození a pronikání vlhkosti. Jsou rozděleny do dvou skupin – rozpouštědlové a vodou ředitelné laky. Při výrobě laků na bázi rozpouštědel lze použít polyuretan, nitrocelulózovou pryskyřici, vysychavé oleje, přírodní a syntetické pryskyřice. Vodou ředitelné laky se naproti tomu vyrábějí za použití akrylátu, polyuretanu na vodní bázi a jejich směsí.

Sklenka

Amorfní látka s mechanickými vlastnostmi podobnými pevné látce, která vzniká podchlazením roztavených surovin, zejména minerálů a jiných anorganických sloučenin, bez krystalizace složek. Kvůli chybějícímu prostorovému uspořádání struktury je sklo podobné kapalině, ale svou tuhostí a křehkostí se přibližuje pevnému. Skelný stav, ve kterém se sklo vyskytuje, je termodynamicky nestabilní. Suroviny používané při výrobě skla jsou:

• sklářský písek (křemen) – zdroj oxidu křemičitého SiO ₂
• soda, která je zdrojem oxidů zásaditých kovů, především _Na2O
• vápence CaCO ₃ , magnezity MgCO ₃ , dolomity CaCO ₃ MgCO ₃ , které jsou zdrojem oxidů vápníku a hořčíku
• borax – zdroj oxidu boritého B ₂ O ₃
• sodno-draselné živce obsahující oxid hlinitý
• oxid titaničitý _Ti02 a oxid zirkoničitý _Zr02

Při výrobě skla se také používají suroviny obsahující pigmenty, jako jsou:

• oxid mědi Cu ₂ O pro získání modré a zelené barvy
• oxidy železa – žluté, jantarové, modrozelené v závislosti na stupni oxidace železa
• sloučeniny kobaltu – modrá
• sloučeniny zlata – od růžové po fialovou

Kromě toho se někdy používají dekolonizační sloučeniny k urychlení tavení nebo čiření skleněné hmoty.

Chemická energie

Předměty jako baterie, ale také rostliny v květináčích u vás doma jsou příklady každodenních, běžných chemických reakcí. Chemická energie se může v důsledku chemické reakce přeměnit na jinou energii. Výše zmíněné baterie jsou vlastně elektrochemické články, kde přechodem iontů mezi elektrodami vzniká elektřina. Na druhé straně u rostlin probíhá fotosyntéza, při které vlivem zdroje energie, tedy slunečního záření, dochází k přeměně oxidu uhličitého na kyslík. Spalováním např. dřeva v krbu se také uvolňuje chemická energie ve formě tepla. Přečtěte si více: Jak se vyrábí baterie?

Internet a chemie

Zdá se, že je těžké fyzicky internet a chemie. Měli bychom se však zamyslet nad uhlíkovou stopou , která se v posledních letech stala tématem intenzivních diskusí. Ukazuje se, že globální síť vypouští obrovské množství plynů, jako je oxid uhličitý, metan, oxid dusný a další skleníkové plyny. Největší vliv mají servery, datová centra, přepínače a směrovače, i když jejich využití klesá v důsledku nahrazování analogových technologií optickými vlákny . Dnes jsou vyráběná optická vlákna vyrobena ze skleněných vláken a plastů , např. chloridu křemičitého .