Química em casa

Cimento

O cimento é um ligante hidráulico cujas propriedades fazem com que endureça quando misturado com água. É utilizado na produção de argamassas e concretos . Os ingredientes do cimento incluem elementos comuns na natureza, por exemplo, cálcio, silício, alumínio, ferro e oxigênio. As matérias-primas utilizadas na produção de cimento são minerais naturais, como calcário, calcário margoso, margas e argilominerais. Cada um deles é obtido em minas a céu aberto, que na maioria das vezes estão localizadas próximas a fábricas de cimento. O ingrediente básico do cimento é o clínquer de cimento, e a extração e processamento inicial da matéria-prima é uma fase tecnológica fundamental do processo de fabricação, pois afeta diretamente a manutenção de sua composição e qualidade consistentes. O clínquer é responsável pelas propriedades de ligação do cimento. As matérias-primas para queima de clínquer podem ser diversas misturas, por exemplo:

• giz 53,42%+ marga 46,58%,
• calcário 88,69%+ xisto 10,06%+ argila ferrosa 1,27%,
• calcário 87,23%+ xisto 5,01%+ argila ferrosa 7,76%.

Os óxidos básicos que compõem o clínquer são SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , Fe ₂ O ₃ . Durante o processo de queima no forno, esses óxidos reagem entre si sob a influência da alta temperatura para formar minerais básicos de clínquer, ou seja:

• silicato tricálcico Ca ₃ SiO ₅ , a chamada alita com fórmula tecnológica C ₃ S,
• silicato dicálcico Ca ₂ SiO ₄ , a chamada belite C ₂ S,
• aluminato tricálcico Ca ₃ Al ₂ O ₆ – C ₃ A,
• aluminato de tetracálcio Ca ₄ Al ₂ Fe ₂ O ₁₀ , a chamada braunmillerita C ₄ AF

A composição do cimento define seu tipo: cimento Portland, um cimento metalúrgico com adição de escória e cimento pozolânico com adição de pozolana. O cimento Portland é obtido pela moagem de clínquer com gesso em moinhos de cimento. O clínquer Portland é composto de 55–58%C ₃ S, 12–19%C ₂ S, 5–12%C ₃ A e 3–7%C ₄ AF. A adição de gesso regula o tempo de pega do cimento, pois sem a presença de sulfatos durante a hidratação, o endurecimento do cimento ocorreria quase imediatamente após a adição de água. Conheça a linha de aditivos e aditivos para concreto do Grupo PCC. Veja também: microsílica .

Argamassa

A argamassa é uma mistura que deve apresentar boas propriedades de ligação, aderência ao suporte, resistência, trabalhabilidade e parâmetros técnicos adequados às necessidades atuais, como resistência ao gelo, absorção de água e proteção térmica. Dependendo do tipo de ligante presente na composição da argamassa, esta é dividida em cimento, cimento-cal, gesso e gesso-cal. O cimento Portland é mais frequentemente usado para argamassas de cimento, e seu uso inclui paredes e fundações de construção, bases, bases de piso, etc. Essas argamassas endurecem na água tão facilmente quanto ao ar livre. não só no ar, mas também as argamassas de cal endurecem como resultado da carbonização das partículas de cálcio sob a influência do dióxido de carbono da atmosfera. A cal apagada , componente desta argamassa, reage com as moléculas de CO ₂ , resultando numa molécula de carbonato de cálcio e numa molécula de água. Devido ao curso lento desse processo, às vezes é utilizada a secagem artificial com gases quentes de dióxido de carbono. A argamassa de cal tem boas propriedades de isolamento térmico, mas não é muito resistente às intempéries e deteriora-se rapidamente. As argamassas cimento-cal combinam as características positivas de ambos os tipos acima mencionados. Eles endurecem rapidamente e possuem alta resistência e boa trabalhabilidade. Também são utilizadas argamassas de gesso ou gesso-cal, mas não são muito resistentes à umidade e costumam ser utilizadas para rebocar paredes e tetos em ambientes internos, fazer acabamentos e fixar carpetes.

Isolamento de casa

O sistema de isolamento deverá ser constituído por várias camadas, ou seja, argamassa ou adesivo, material de isolamento térmico, elemento de fixação mecânica, camada de reforço, gesso, primário, pintura de fachada e material de enchimento. Quimicamente, a argamassa colante é constituída por uma mistura de polímero e cimento. Os materiais de isolamento térmico incluem, por exemplo, espumas de poliuretano (leia mais sobre isolamento por spray ), espumas fenólicas e poliestireno extrudado. O reboco tradicional de cimento-cal consiste em cimento, cálcio, areia e água, e os agentes primários que aumentam a adesão são dispersões de resina sintética e grãos de carga mineral, por exemplo, quartzo ou carbonato. Conheça a gama de painéis de isolamento térmico PIR do Grupo PCC.

Tintas e vernizes

Hoje em dia, uma cor bonita não é o único indicador de uma boa pintura. As exigências dos clientes são cada vez maiores – as tintas devem ser de secagem rápida, resistentes à abrasão, proporcionando uma cobertura perfeita com apenas uma demão. Todas essas características requerem o uso de ingredientes adequados. Os ingredientes básicos das tintas são:

• ligantes que causam a formação de um filme formador de membrana na superfície pintada. Eles são responsáveis ​​por propriedades como brilho, durabilidade, adesão, resistência às intempéries, resistência e flexibilidade. Resinas sintéticas ou naturais, como poliuretanos , poliésteres , silanos, resinas epóxi e óleos, são mais comumente utilizadas como aglutinantes;
• diluentes , projetados para dissolver o polímero e diminuir sua viscosidade. Esta substância deve evaporar facilmente durante a secagem; além disso, afeta a aplicação do produto durante a pintura. São utilizados dois tipos principais de diluentes – água para tintas à base de água e uma combinação de solventes orgânicos para tintas à base de óleo. Tais misturas são mais frequentemente criadas pela combinação de compostos aromáticos – derivados de xileno, álcoois e cetonas ;
• os pigmentos têm um efeito bastante óbvio – dão a cor certa. Tanto pigmentos naturais, incluindo argilas, sílicas, carbonato de cálcio e talcos, quanto pigmentos sintéticos, como argilas calcinadas, sulfato de bário, carbonato de cálcio precipitado e sílicas pirogênicas, são usados ​​para dar cor. Alguns dos pigmentos atuam também como cargas, ou seja, substâncias relativamente baratas destinadas a aumentar o volume da tinta e fortalecer sua estrutura, ao mesmo tempo que reduzem o custo de fabricação. Este grupo inclui terra diatomácea, talco, cal, barita e argila;
• os modificadores são adicionados em pequenas quantidades e têm uma tarefa estritamente definida na formulação. Eles podem afetar diversas propriedades do produto acabado, por exemplo, a tensão superficial, a estabilidade, a formação de espuma ou o ponto de congelamento.

As tintas podem ser classificadas de acordo com seu aglutinante:

• acrílico, onde o ligante é uma dispersão aquosa de resina acrílica;
• látex, onde o ligante é a borracha;
• vinil, onde o ligante é poliacetato ou cloreto de polivinila;
• cola, onde o ligante é cola vegetal ou animal;
• silicato, onde o aglutinante é vidro solúvel em potássio;
• silicone, onde o aglutinante é a resina de silicone.

Ao contrário da tinta, o verniz é feito de polímero duro e linear. Ele foi projetado para criar um revestimento transparente ou colorido para fins decorativos ou de proteção. Sua camada deve evitar danos mecânicos e penetração de umidade. Eles são classificados em dois grupos – vernizes solventes e à base de água. Poliuretano, resina de nitrocelulose, óleos secantes, resinas naturais e sintéticas podem ser utilizados durante o processo de fabricação dos vernizes à base de solvente. Já os vernizes hidrossolúveis são produzidos a partir de poliuretano acrílico à base de água e suas misturas.

Vidro

Substância amorfa com propriedades mecânicas semelhantes às de um sólido, formada a partir do super-resfriamento de matérias-primas fundidas, principalmente minerais e outros compostos inorgânicos, sem cristalização dos componentes. Pela falta de arranjo espacial da estrutura, o vidro se assemelha a um líquido, mas sua rigidez e fragilidade o aproximam de um sólido. O estado vítreo em que o vidro ocorre é termodinamicamente instável. As matérias-primas utilizadas na produção do vidro são:

• areia de vidro (quartzo) – fonte de sílica SiO ₂
• refrigerante, que é fonte de óxidos metálicos básicos, principalmente Na ₂ O
• calcários CaCO ₃ , magnesitas MgCO ₃ , dolomitas CaCO ₃ MgCO ₃ , que são fonte de óxidos de cálcio e magnésio
• bórax – fonte de óxido de boro B ₂ O ₃
• feldspatos de sódio-potássio contendo óxido de alumínio
• dióxido de titânio TiO ₂ e dióxido de zircônio ZrO ₂

Durante a produção do vidro também são utilizadas matérias-primas contendo pigmentos, como:

• óxido de cobre Cu ₂ O para obter as cores azul e verde
• óxidos de ferro – amarelo, âmbar, azul esverdeado dependendo do grau de oxidação do ferro
• compostos de cobalto – azul
• compostos de ouro – do rosa ao roxo

Além disso, compostos de descolonização são por vezes utilizados para acelerar a fusão ou clarificação da massa vítrea.

Energia química

Itens como baterias, mas também vasos de plantas em sua casa, são exemplos de reações químicas cotidianas e comuns. A energia química pode ser transformada em outra energia como resultado de uma reação química. As baterias mencionadas acima são na verdade células eletroquímicas onde a transição de íons entre os eletrodos gera eletricidade. Por outro lado, as plantas passam pelo processo de fotossíntese, durante o qual a influência de uma fonte de energia, ou seja, a radiação solar, transforma o dióxido de carbono em oxigênio. A queima, por exemplo, de lenha numa lareira, também liberta energia química, sob a forma de calor. Leia mais: como são fabricadas as baterias?

A Internet e a química

Parece que é difícil fisicamente a Internet e a química. Porém, deve-se pensar na pegada de carbono , que se tornou tema de intensa discussão nos últimos anos. Acontece que a rede global emite enormes quantidades de gases como dióxido de carbono, metano, óxido nitroso e outros gases com efeito de estufa. Servidores, centros de dados, switches e routers têm o maior impacto, embora a sua utilização esteja a diminuir como resultado da substituição de tecnologias analógicas por fibra óptica . Hoje, as fibras ópticas fabricadas são feitas de fibras de vidro e plásticos , por exemplo, tetracloreto de silício .