.................3 Nt PIGI- on amorfne aine, mis koosneb põhiliselt suure molekulkaaluga polütsüklilistest aromaatsetest (mitut benseenituuma sisaldavatest) süsivesinikest............................................. 3 .....................................................................................................................................................4 Klaasigraanulid Järvakandi klaasitehases...................................................................................4 Amorfsete ainete omadused........................................................................................................5 Amorfsete ainete kasutamine......................................................................................................6 Kasutatud allikad........................................................................................................................ 7 2
Füüsika 1.Kineetilise ja potentsiaalse energia vahekord erinevate aine olekute vahel. Iga aine võib esineda gaasilises, vedelas või tahkes olekus. See on määratud molekulide vahel mõjuvate tõmbe- ja tõukejõududega. Need jõud põhjustavad molekulidevahelist potentsiaalset energiat, mis koos molekulide kineetilise energiaga moodustavad siseenergia. Gaaside korral on molekulide keskmine kineetiline energia palju suurem molekulidevahelisest potentsiaalsest energiast ja ideaalse gaasi korral loetakse potentsiaalne energia võrdseks nulliga. Vedelike korral on molekulide keskmine kineetiline energia ligikaudu võrdne keskmise potentsiaalse energiaga, aga tahkiste korral sellest palju väiksem. 2. Ülekandenähtused: difusioon, soojusjuhtivus ja sisehõõre. Erinevates olekutes kulgevad erinevalt ka ülekandenähtused. Ülekandenähtused toimuvad molekulide soojusliikumise ja molekulidevaheliste põrgete tõttu. Difusioon - seisneb ühe aine molekuli...
Tallinn 2011 Amorfset faasi polümeerides iseloomustab kaugkorrastatuse puudumine. See tähendab, et makromolekulide ruumilises paiknemises puudub regulaarsus, orientatsioon või ahelaosade konstantne vahekaugus. Korrastatuse puudumise tõttu ei hajuta ainult amorfsest faasist koosnevad polümeerid nähtavat valgust (lainepikkus 0,4 0,7 m) ja seetõttu on need materjalid tavaliselt läbipaistvad ja kirkad. Kuna nii sulanud (amorfsete) kui ka tahkestunud (amorfsete) makromolekulide struktuur on sarnane, siis nimetatakse amorfset faasi ka allajahutatud või tahkestunud sulamiks. Siiski, erinevalt tahkestunud sulamist saavad sulas olekus liikuda terved makromolekulid või nende pikemad segmendid. Polümeeride superstruktuuride morfoloogia uurimise peamiseks meetodiks on polarisatsioon(valgus)mikroskoopia (PLM Polarised Light Microscopy). Polarisatsioonmikroskoopias paikneb proov kahe polarisaatori vahel, mille
Tahkised Mis on tahkis? Tahke aine, millel on kristallstruktuur. Soojusliikumine toimub osakeste võnkumise näol. Võnkeamplituud Molekulidevahelisest kaugusest ~10%. Temperatuuri tõstes suureneb ja lõpuks hakkab kristallstruktuur lagunema s.o aine sulamistemperatuur. Amorfsed ained Tahked ained, millel puudub kristallstruktuur. Klaas, plastmass, pigi. Puudub sulamistemperatuur. Voolavad raskusjõu mõjul. Molekulide paiknemine Terve ainekogus sama süsteemi järgi monokristall. Ainekogus koosneb paljudest monokristallidest polükristall. Anisotroopia Molekulide korrapärase paigutuse korral sõltuvad aine omadused suunast. Ülekandenähtused Difusioon ühed monokristallid tungivad teiste vahele. Soojusjuhtivus võnkumisenergia antakse edasi. Sisehõõre amorfsete ainete puhul. Tänan kuulamast! ...
4) Mida nimetatakse aine 1) faasiks 2) faasisiirdeks? – 1) Faas on aineolek, kus kõik tema molekulid on ühes olekus, näiteks tahke faas. Faase võib olla rohkem kui kolm. 1) Faasisiire on aine üleminek ühest faasist teise. 5) Milliseid tahkeid aineid (tahkiseid) loetakse 1) kristallilisteks, 2)amorfseteks? – 1) Kristalliliste osakeste paigutus on väga korrapärane. Sulab ainult kindlal temperatuuril. 2) Amorfsete osakeste paigutus on korrapäratu ning neil pole kindlat sulamistemperatuuri. 6) Mis on aine 1) sulamine, 2) tahkumine, mis toimub aines nendes protsessides? – Sulamisel aseneb korrapärane paigutus korrapäratuga, ning tahkumisel vastupidi, korrapäratu muutub korrapäraseks. 7) Mis on aine sulamissoojus? – Aine sulamissoojus esineb ainult kristallilistel ainetel. 1) soojeneb sulamistemperatuuril, 2) sulamiseks
paigutuda ümber korrapäraselt vastavalt kristalse struktuuri kohaselt. Saame nn klaasi või amorfse metalli või sulami, millel puudub metallile omane korrapärane aatomite paigutus. Amorfne olek on seda püsivam, mida keerulisem on metalli või sulami kristallivõre ja mida suurem on aatomide vastastikune mõju AMORFSED METALLID Amorfsetest sulamitest võiks nimetada Pd82Si18 (82% pallaadiumi, 18 % ja räni). Amorfsete metallide tõmbetugevus 1500...5000 MPa, elastsus on madalam, võrreldes kristalse struktuuriga materjalidega. Nad on halvasti deformeeritavad. Amorfne metall Amorfsetel metallidel on suurepärane korrosioonikindlus, head elektri- ja magnetomadused (üldiselt suuremad kui vastavatel kristalsetel materjalidel TÄNAN KUULAMAST!
Kuubilied ja rombilised rühmad. o Ülekandenähtused tahkistes. Difusioon esineb, kuid vähesel määral. Ei ole võimalik ilma kristallstruktuuri lõhkumiseta. Soojusjuhtuvus on kõigi tahkiste tavaline omadus. Sõltub suunast. Osakesed annavad võnkumisi edasi. Metallide hea soojusjuhtivus on tingitud metalli kristallis vabalt paiknevatest elektronidest. (Liiguvad vabalt ja kannavad soojust edasi). Sisehõõrdest saab rääkida vaid metallide ja amorfsete ainete puhul. Metalli ´voolamisel´on tegu monokristallide nihkega üksteise suhtes välise jõu mõjul. o Siirdesoojuse (soojushulga) märk. - Soojushulk, mis eraldub või neeldub faasisiirdel aine ühe massiühiku kohta. o Millest sõltub siirdetemperatuur ja kuidas? Sõltub rõhust. Näiteks normaalrõhul sulab jää (või tahkub vesi) 0oC juures. Rõhul 1000 at sulab jää aga temperatuuril -15oC. o Millisel tingimusel ei toimu faasisiiret? Miks?
kristallidest, seega on metallid polükristallilised ained. Monokristallidel on üks huvitav iseärasus nad on anisotroopsed, s.t nende füüsikalised omadused on erinevates suundades erinevad. Kuna polükristallilistes ainetes on üksikud kristallikesed üksteise suhtes asetunud korrapäraselt, siis polükristalliliste ainete füüsikalised omadused on igas suunas samasugused nad on isotroopsed. Kuna amorfsete ainete osakesed ei ole paigutunud kindla korra järgi, siis on nende füüsikalised omadused kõigis suundades samuti ühesugused. Erinevatelt tahkistest ei ole amorfsetel ainetel kindlat sulamistemperatuuri soojenemisel muutuvad nad tasapisi järjest pehmemaks kuni hakkavad soolama. Amorfsed ained sarnanevad välimused tihti tahkistega, järelikult on neid raske eristada. Amorfsed ained võivad löögi mõjul kergesti kildudeks puruneda. Siledale alusele asetatuna
Difusioon sellisel juhul nagu vedelikes või gaasis, tahkistes võimalik pole. Soojusjuhtivus on kõigi tahkiste tavaline omadus. Tugevate osakestevaheliste sidemete tõttu kristallides annavad osakesed oma võnkumise energia ka naabritele edasi. Võnkumise energia on määratud temperatuuriga. Sisehõõre- tahkistel praktiliselt puudub, esineb vaid metalli puhul, kus toimub monokristallide mihkumine üksteise suhtes välise jõu mõjul, kuid voolamisest sealjuures pole mõtet rääkida. Amorfsete ainete puhul on aga sisehõõrdumise mõiste olemas, nad on suure sisehõõrdeteguriga vedelikud. Mis on faasisiire? Faasisiire on protsess, kus aine läheb ühest faasist teise. Siirdesoojus ja siirdetemperatuur Siirdesoojuseks nim soojushulka, mis neeldub või eraldub faasisiirdel aine ühe massiühiku kohta. Siirdetemperatuur on temperatuur, mis vastab antud faasisiirdele antud aine korral. Sõltuv rõhust. Sulamine ja tahkumine
Tk -st allpool on polümeer kõva aga rabe ja deformeerida teda ei saa - klaasjas olek
Tv - voolavustemperatuur; sellest kõrgemal temp. käitub polümeer paksu vedelikuna ja
peale deformatsiooni ei taasta oma kuju - plastne e. voolav olek
- plastse oleku puhul on polümeer vedelas agregaatolekus ( isotroopne faasiolek st. igas
suunas on ühesuguste omadustega).
- klaasjas olek on tahke agregaatolek; polümeer on nn.allajahutatud vedelik (isotroopne
faasiolek). Klaasiolek on amorfsete polümeeride kõva, rabe olek temperatuuridel T
A. Ei, elastsusmoodul väheneb oluliselt plastilehe kuumutamisel üle sulamistemperatuuri. B. Jah, elastsusmoodul väheneb oluliselt plastilehe kuumutamisel üle klaasistumistemperatuuri. C. Jah, elastsusmoodul suureneb plastilehe kuumutamisel üle klaasistumistemperatuuri. D. Ei, elastsusmoodul ei muutu plastilehe kuumutamisel üle klaasistumistemperatuuri. Score: 3/3 13. Kas amorfsete termoplastide tööpiirkond on piiratud klaasisiirde- või sulamistemperatuuriga? Student Response Feedback A. jah, klaasisiirdetemperatuuriga B. Ei, sulamistemperatuuriga Score: 3/3 14. Milliseid meetodeid kasutatakse keraamika kõvaduse mõõtmiseks? Student Response Feedback A. Rockwelli meetod ja teemantkoonust B. Kuulkõvadust C. Brinelli meetodit ja teraskuuli D
sulamistemperatuuri. C. Ei, elastsusmoodul ei muutu plastilehe kuumutamisel üle klaasistumistemperatuuri. D. Jah, elastsusmoodul väheneb oluliselt plastilehe kuumutamisel üle klaasistumistemperatuuri. Score:3/3 13. Kas amorfsete termoplastide tööpiirkond on piiratud klaasisiirde- või sulamistemperatuuriga? Student ResponseFeedback A. jah, klaasisiirdetemperatuuriga B. Ei, sulamistemperatuuriga Score:3/3 14. Milliseid meetodeid kasutatakse keraamika kõvaduse mõõtmiseks? Student ResponseFeedback A
korrapärasusega. (Tõestati pärast röntgenikiirte avastamist K. Röntgeni poolt 1895.a.). Kristallilised ained muutuvad tahkest olekust vedelasse olekusse kindlal sulamistemperatuuril. Vedelast tahkesse kristalliseerumis temperatuuril, mille juures algab kristalliseerumise tsentrite tekkimine ja nende tsentrite ümber toimub üheaegselt kristallide kasvamine (suurenemine) kuni kogu aine mass on tardunud kristalliseerunud. Amorfsete ainete (klaas, liim, kampol, vaik, polümeerid ) mittemetallide aatomite paigutuses puudub kindel korrapärane süsteem. Kuumutades muutuvad need pehmeks suures temperatuuri vahemikus. Temperatuuri tõusmisel muutuvad nad algul sitkeks siis edasisel temperatuuri tõusul vedelduvad sujuvalt. Amorfse-kristallilise siseehitusega ained nn. kristalloidid võivad tekkida materjali kristalliseerumisel suurte rõhkude juures kõrgematel temperatuuridel, nagu sitallid ehk keraamilised klaasid.
Osakeste suurus: <0,45 um kolloidosake, >0,45 om kristalne osake Kolloidne suspensioon- osakesed silmale nähtamatud, ei setti, keeruline filtreerida; Kristalne suspensioon- suured osakesed, 0,1mm või suuremad, settivad ise, kerge filtreerida. Sademete moodustamise mehhanism: Sadenemine saab alguse üleküllastunud lahuses osakeste ühinmisest kristallide algidudeks. Sademed võivad eralduda kristalliliste või koaguleerunud kolloidsete e amorfsete sademetena. Erineva iseloomuga sademete teket seletatakse tekkivate mikrokristallide erineva pindpinevusega lahuses. Sadestamine toimub lahjadest lahustest. Sadestaise puhul on ideaaliks jämekristalliline lisanditest vaba ade, mis on hästi pestav ja filtreeritav. Ei ole päris selge *Osakeste suurust mõjutavad tegurid: - sademe lahustuvus, - temperatuur, - reageerivate ainete kontsentratsioon, - reageerivate ainete kokkusegamise kiirus *Suhteline üleküllastus- SÜK = Q-S/S,
5 fosforvesinikud: 4P + 3KOH + 3H2O PH3 (fosfaan) + 3KH2PO2 (kaaliumvesinikhüpofosfit) · Valge fosfori tõrjub välja vähemaktiivseid metalle (Cu, Ag, Pb jt) nende soolade lahustest: 2P + 5CuSO4 + 8H2O 2H3PO4 + 5H2SO4 + 5Cu Vesinikhalogeniidide (HHal) toimel fosforile tekivad fosfaan (PH3) ja fosfooniumsoolad analoogselt ammooniumsooladega (PH4Hal) Lämmastiku ja fosfori aurude reageerimisel kõrgtemperatuuril tekib amorfsete nitritiidide P3N5 ja PN segu. · Väävli sulatamisel valge fosforiga kõrgematel temperatuuridel (üle 230 °C) moodustuvad fosfori sulfiidid (P4S3, P4S10 jt) · Süsinikuga reageerib fosfor väga kõrgel temperatuuril (üle 2000 °C) moodustades karbiide, mida siiski tavaliselt saadakse kaudsel teel. · Fosfori reagerimisel süsinikdioksiidiga üle 650 °C juures toimub järgmine reaktsioon: P4 + 6CO2 P4O6 + 6CO
Kolloidne suspensioon- osakesed silmale nähtamatud, ei setti, keeruline filtreerida; kristalne suspensioon- suured osakesed, 0,1mm või suuremad, settivad ise, kerge filtreerida. Sademete moodustamise mehhanism. Tingimused, mis määravad sademeosakeste suurused- Sadenemine saab alguse üleküllastunud lahuses osakeste ühinmisest kristallide algidudeks. Sademed võivad eralduda kristalliliste või koaguleerunud kolloidsete e amorfsete sademetena. Erineva iseloomuga sademete teket seletatakse tekkivate mikrokristallide erineva pindpinevusega lahuses. Sadestamine toimub lahjadest lahustest. Sadestaise puhul on ideaaliks jämekristalliline lisanditest vaba ade, mims on hästi pestav ja filtreeritav. Ei ole päris selge Osakeste suurust mõjutavad tegurid: - sademe lahustuvus, - temperatuur, - reageerivate ainete kontsentratsioon, - reageerivate ainete kokkusegamise kiirus Suhteline üleküllastus- SÜK = Q-S/S,
ja mahtu, nimetatakse tahkeks. Tahke aine normaaltingimustes ei voola. Tahke aine molekule ja ioone seovad omavahel tugevad jõud. Tahke aine ja materjali omadused määrab ära selle aine ja materjali keemiline koostis ja struktuur. Eksiteerimise vormi järgi jaotatakse tahked ained kristalseteks ja amorfseteks. Kristal-setes ainetes ja materjalides elementide aatomid ja nendegruppid asetsevad korrapäraselt tasapinnati. Amorfsete ainete korral on korrapärasus väiksem. Praktikas esineb palju aineid, kus esinevad korraga amorfne ja kristalliline struktuur. Need on ainete segud. Klaas on kristalsete ja amorfsete ainete vahpeal. Tegelik tihedus saadakse, kui mass jagatakse pulbri mahuga, millest on lahutatud pooride maht. Efektiivne tihedus saadakse kui pulbri mass jagatakse pulbri mahuga. Sisemise struktuuri järgi jagatakse poorseks, kihiliseks, kiuliseks ja homogeenseks
4P + 3KOH + 3H2O _ PH3 (fosfaan) + 3KH2PO2 (kaaliumvesinikhüpofosfit) · Valge fosfori tõrjub välja vähemaktiivseid metalle (Cu, Ag, Pb jt) nende soolade lahustest: 2P + 5CuSO4 + 8H2O _ 2H3PO4 + 5H2SO4 + 5Cu Valge fosfori reageerimine vask(II)sulfaadi lahusega (enne ja pärast) · Vesinikhalogeniidide (HHal) toimel fosforile tekivad fosfaan (PH3) ja fosfooniumsoolad analoogselt ammooniumsooladega (PH4Hal) · Lämmastiku ja fosfori aurude reageerimisel kõrgtemperatuuril tekib amorfsete nitritiidide P3N5 ja PN segu. · Väävli sulatamisel valge fosforiga kõrgematel temperatuuridel (üle 230 °C) moodustuvad fosfori sulfiidid (P4S3, P4S10 jt) · Süsinikuga reageerib fosfor väga kõrgel temperatuuril (üle 2000 °C) moodustades karbiide, mida siiski tavaliselt saadakse kaudsel teel. · Fosfori reagerimisel süsinikdioksiidiga üle 650 °C juures toimub järgmine reaktsioonP4 + 6CO2 _ P4O6 + 6CO: · Räniga reageerib fosfor kõrgtemperatuuril (üle
tugev, e i allu keemilisele murenemisele ehk porsumisele ja läheb murendi koostisesse, olles tähtsaimaks mineraaliks suurema osa muldade mehhaanilises koostises. Seda kasut. mõõteriistade, kvartsklaasi jne valmistamiseks. Kvartsiliiv on tähtis tooraine klaasitööstuses. Opaal SiO2. aq on vettsisaldav kolloidne ränihapend. Vesi pole selleks keemiliselt seot. SiO2-ga, vaid esineb mineraalis absorbeeritult. Seetõttu kõigub vee sisaldus suurtes piirides. Enamasti esineb opaal tihedate amorfsete kogumikena, mis on kobara või purika kujulised. K 5-5,5, E 1,9-2,5. Puhas opaal on värvusetu, kuid lisandite mõjul enamasti kollane, pruun, roheline jms. Tekib peamiselt silikaatsete mineraalide keemilisel murenemisel. Aja jooksul moonudub opaal kaltsedoniks või kvartsiks. VI rühmkond. Hapnikulised soolad (hapniku sisaldavate hapete sooolad). Hapnikulised soolad on mineraalide arvu poolest suurim rühmkond looduses. Rühma kuuluvad
cci.ethz.ch/mainpic.html?expnum=118&ismovie=1&picnum=- 1&control=0&language=1 ) · Vesinikhalogeniidide (HHal) toimel fosforile tekivad fosfaan (PH3) ja fosfooniumsoolad analoogselt ammooniumsooladega (PH4Hal) Koostanud: Janno Puks Tallinna Arte ja Kristiine Gümnaasium 7 · Lämmastiku ja fosfori aurude reageerimisel kõrgtemperatuuril tekib amorfsete nitritiidide P3N5 ja PN segu. · Väävli sulatamisel valge fosforiga kõrgematel temperatuuridel (üle 230 °C) moodustuvad fosfori sulfiidid (P4S3, P4S10 jt) · Süsinikuga reageerib fosfor väga kõrgel temperatuuril (üle 2000 °C) moodustades karbiide, mida siiski tavaliselt saadakse kaudsel teel. · Fosfori reagerimisel süsinikdioksiidiga üle 650 °C juures toimub järgmine reaktsioon: P4 + 6CO2 P4O6 + 6CO
4. Orgaaniliste ainete lahuste valmistamiseks Enamikele orgaanilistele lahustitele on omane suhteliselt suur lenduvus, madalad keemistemperatuurid ja toksilisus elusorganismidele. Tahked ained Temperatuuri tõstmisel osad ained muutuvad vedelaks, aurustuvad (sublimeeruvad) või lagunevad teisteks aineteks Sisestruktuuri järgi jagtakse tahked ained kristallseteks (kindel sulamis- ja tahkumistemperatuur) ja amorfseteks (molekulide korrapäratu asetus) . Amorfsete ainete füüsikalised omadused on isotroopsed ühesuguste füüsikaliste omaduste olemasolu sõltumata suunast. Kristallsüsteemide klassifikatsioon Eristatakse 7 kristallsüsteemi osakeste paiknemise geomeetria järgi (sümmeetria, telgede pikkus ning nurgad telgede vahel) Olenevalt kristallvõre sõlmpunktides asuvate osakeste liigist eristatakse 4 võre põhitüüpi: aatom-, molekul-, ioon- ja metallivõret.
moodustama kirstallliite. Selle tõttu ei hajuta nad nähtavat valgust ja on tavaliselt läbipaistvad ja kirkad. Termoreaktiivid ehk termosetid - täielikult amorfsed, neis pole kristalliite. Nad tahkuvad pöördumatult keemilise reaktsiooni käigus ehk neid saab vormida ainult ühe korra. Termosetid pole võimelised voolama ega sulama, toatemperatuuril on need materjalid haprad ja jäigad. Elastomeerid - Enamikus on tegu amorfsete plastidega, mida saab väga suures ulatuses deformeerida - väga elastsed plastid. See tuleneb nende väikesest tihedusest. Sarnaselt termosettide siseehitusega ei saa ka elastomeerid sulada ega muutuda voolavaks. Elastomeeriks on näiteks kummid. Plastide liigitus kasutusala järgi Kasutusala järgi liigitatakse plastid järgnevalt: 1) Tarbeplastid - näiteks polüeteen, polüpropeen, polüstüreen 2) Konstruktsiooniplastid - näiteks polükarbonaat, polüamiid, polüatsetaal
4. Orgaaniliste ainete lahuste valmistamiseks Enamikele orgaanilistele lahustitele on omane suhteliselt suur lenduvus, madalad keemistemperatuurid ja toksilisus elusorganismidele. Tahked ained Temperatuuri tõstmisel osad ained muutuvad vedelaks, aurustuvad (sublimeeruvad) või lagunevad teisteks aineteks Sisestruktuuri järgi jagtakse tahked ained kristallseteks (kindel sulamis- ja tahkumistemperatuur) ja amorfseteks (molekulide korrapäratu asetus) . Amorfsete ainete füüsikalised omadused on isotroopsed ühesuguste füüsikaliste omaduste olemasolu sõltumata suunast. Kristallsüsteemide klassifikatsioon Eristatakse 7 kristallsüsteemi osakeste paiknemise geomeetria järgi (sümmeetria, telgede pikkus ning nurgad telgede vahel) Olenevalt kristallvõre sõlmpunktides asuvate osakeste liigist eristatakse 4 võre põhitüüpi: aatom-, molekul-, ioon- ja metallivõret.
Lakid on nn kilemoodustajate (polümeerid, bituumenid, kuivavad õlid jne) lahused kergestilenduvates vedelikes. Kasutatakse kõige rohkem polümeerseid lakke, aga ka nitrotsellulooslakke (nitrolakke) ja õlilakke. Viimastes on kilemoodustajaks mingi taimne õli, näiteks linaseemneõli ehk värnits. Linaseemneõli polümeriseerub aeglaselt õhuhapniku toimel katkevate kaksiksidemete tõttu. 3.2.5 Anorgaanilised klaasid Anorgaanilised klaasid on struktuurilt amorfsete ja kristalsete ainete vahepealsed, nende struktuuri nimetataksegi klaasitaoliseks olekuks. Keemiliselt koostiselt on nad mitmesuguste oksiidide keerulised segud. Peale nn klaasimoodustava oksiidi (SiO 2, B2O3 või P2O5) kuuluvad klaaside koosseisu Na2O või K2O, CaO või BaO, Al2O3 ja vahel ka raskmetallide Zn, Pb, Ti oksiidid. Klaase, mille põhikomponendiks on SiO2, nimetatakse silikaatklaasideks. Klaasi omadused sõltuvad tema keemilisest koostisest
Anisotroopia on nähtus, kus monokristalli omadused eri suundades on erinevad. See on seotud osakeste erineva tihedusega erinevates suundades. Anisotroopia on seda suurem, mida ebasümmeetrilisem on kristall. 3) Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähi-korrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalliseeruda.. Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise) oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2.Difusiooni mehhanismid. Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom
kindlat sulamistemperatuuri ei ole, need pehmenevad ja veelduvad järk - järgult. Kristalliseerumine on aine siirdumine mittekristallilisest olekust kristallilisse olekusse. Kristallid võivad tekkida vedeliku jahtudes allapoole tahkumistemperatuuri, küllastunud lahuse jahtudes või aurustudes, auru kondenseerudes (näiteks veeauru kondenseerudes tekivad lume - ja jääkristallid ja korrapäratu ehitus) amorfsete ainete kauase seismise tagajärjel näiteks klaas kristalliseerub pika aja jooksul ). Agregaatolekute muutumisel neelduva või vabaneva soojushulga kohta vt. 2.5. 2.10. Vedelike omadused. Vedelik on aine, millel on kindel ruumala, kuid puudub kindel kuju. Erinevalt gaasidest on vedelikus molekulaarjõud tugevamad ja väikestes piirkondades ilmneb kristallitaoline korrapärane struktuur, nn. lähiskorrastus, mis avaldub selles, et teatava, nii
Tärkliseterad on enamasti liigispetsiifilise kujuga, mis võimaldab mikroskoobi abil määrata jahu koostist. Taimede seemnetes kogunevat varuvalku nimetatakse aleurooniks. See esineb amorfsete aleurooniterade kujul, mis tekivad valgurikaste vakuoolide veetustumisel. Kui aleurooniteradel pole märkimisväärset sisestruktuuri, nimetatakse neid lihtsateks. Liitterades paikneb amorfse
a. Tahketeks nim. aineid, mis omavad kindlat iseseisvat kuju ja ruumala. Tahkistes seovad molekule tugevad jõud, nii et molekulid saavad üksnes võnkuda ümber tasakaaluasendi ja pole suutelised ümber paigutuma. b. Tahkiste omadused on määratud aine keemilise koostise ja sisestruktuuriga. Viimase põhjal jagunevad ained amorfseteks ja kristallilisteks. Amorfsete ainete füüsikalised omadused on isotroopsed (soojus juhtivus, tugevus jm.) ning neil puudub kindel tahkumistemperatuur. Amorfsed ained hanguvad.. Kristallilistel ainetel on kindel sulamis- ja tahkumistemperatuur, füüsikalised omadused on tulenevalt kristalli siseehituse eripärast anisotroopsed. c. Efektiivne tihedus näitab aine massi suhet täismahtu (aine ja selles olevad poorid)
Omadused on näiteks elastsusmoodul, peegeldustegur, elektrijuhtivus. Polükritalne meterjal on isotroopne, omadused on keskmised. Võimalik on valmistada polükritalseid materjale, millest kritallid on orienteeritud kindlas suunas. 3)Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähikorrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kritalliseeruda. Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaas). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke olek ja vedela oleku vahel nn viskoelastne oleks (polümeerid) 2. Punkdefektid ja joonedefektid kristallides. Punkdefektid- oma ja lisadefektid 1)Omadefektid- 1.1)Vakantsid e. Tühjad võresõlmed-Tekivad kritallide kasvamisel ja temperatuuridel, kus aatomid on küllalt liikuvad. Nad on nn tasakaalulised defektid. Tegelikult, kui temperatuur
magneesium- (MgSO4), kaltsium- (CaSO4) ning kaaliumsulfaat (K2SO4). Soolsusest sõltub suuresti veekogu elustiku liigirikkus, ning see on suurim normaalsoolsusega vees, üsna suur magevees ja madalaim magestunud (riim-)vees. 39. Amorfsed ja kristalsed ained. Kristallvõre. Amorfsed ained Ülemineku vorm vedelike ja tahkete kristallide vahel. Kreeka keeles amorfos-vormitu. -ühendid millel puudub korrapäraline 3-mõõtlemine struktuur ja mis võivad võtta suvalise kuju. -Amorfsete ainete omadused on ühesugused igas suunas nad on isotroopsed. -amorfsetel ainetel puudub kristallvõre praktiliselt ei voola ja seetõttu omavad kindlat kuju. -Amorfsed ained mehaaniliselt suhteliselt tugevad; pole kindlat sulamistemperatuuri sulamisel viskoossus kahaneb ja vedelike omadused tugevnevad; Struktuurielemendid kõrge püsivusega; Kristalsed ühendid ühendid millel on korrapärane perioodiliselt korduv osakeste paigutus.
vahelduvad katioonid ja anioonid; * metall sõlmpunktides on pos ioonid; *kihilised ahelalised kordinatiivsed võred erijuhud, kihtide vah sidemed nõrgad, kihis eneses tugevad. Enamik kristallaineid on polükristallid (koosnevad vaikestest monokristallidest): korrapärane siseehitus, ebakorrapärane väliskuju. Kristalseid aineid on võimalik identifitseerida röntgenanalüüsiga (põhineb röntgenkiirguse difraktsioonil) nii puhtal kujul, kui segudes amorfsete ainetega (amorfsetest läheb kiirgus läbi murdumata) kui segudes teiste kristallidega (max 6-7 ainet, kuna igal ühel on erinev difraktsioon). 21. . Kristalseid aineid on võimalik identifitseerida röntgenanalüüsiga (põhineb röntgenkiirguse difraktsioonil) nii puhtal kujul, kui segudes amorfsete ainetega (amorfsetest läheb kiirgus läbi murdumata) kui segudes teiste kristallidega (max 6-7 ainet, kuna igal ühel on erinev difraktsioon).
akumulatsioonil leethorisondi alla. Tekib kerge lõimisega muldadel. Bs raud-illuviaalne horisont (spodic) on tekkinud leetumise tagajärjel akumuleerunud Fe- ja Al- orgaaniliste komplekside kuhjumisel leethorisondi alla. Bhs huumus-raudilluviaalne horisont s.o. segatekkega horisont Baf amorfse raua akumulatsioonihorisont on tekkinud huumus- ja näivleetunud horisondi vahele kristalliseerumata (s.o. amorfsete) rauaühendite akumulatsioonil. B sisseuhte- e. illuviaalhorisont on kasutusel juhul, kui sisseuhte iseloomu ei täpsustata. On tekkinud saviosakeste, huumuse, rauaühendite või murenemisproduktide akumulatsioonil kohapeal või nende sisseuhtel ülemistest horisontidest. C mulla lähtekivim on mullatekkest praktiliselt mõjustamata materjal, milles ei toimu mulla mineraalse ja orgaanilise osa ümberpaigutusi ega muundumisi.
· millise kristallaine või ainete seguga on tegemist · võimalik määrata kristallaine võre parameetrid · segudes võimalik identifitseerida max 7 8 kristallainet. 23. Mõisted kristallaine struktuurist: elementaarrakk, võre parameetrid. Võre klassifitseerimine võre sõlmpunktides olevate osakeste ja nende paiknemise geomeetria järgi. Näited. Kas kristalseid aineid on võimalik identifitseerida nii puhtal kujul kui segudes amorfsete ainetega ja mitmete kristalsete ainetega, põhjendage vastust ?! Elementaarrakk kristallvõre väikseim osake, mis suudab iseloomustada võre struktuuri iseärasusi. Tal on omadus kasvada ruumis igas suunas. Kui kasv igas suunas ei ole takistatud, siis saadakse monokristall, mille kuju vastab võre tüübile (kuupvõrega kuubik). Kui monokristalli kasv mõnes suunas on takistatud, avaldab kristall kasvamisel takistusele teatud rõhku. Selle rõhu mõjul võib takistus
Nt. kvarts, püriit, kips. Polükristall elementaarrakk ei paikne korrapäraselt. Polümorfism ühe aine esinemine erinevates kristallmodifikatsioonides. · C teemant, grafiit, fullereenid · S monokliinne, rombiline · CaCO - kaltsiit-heksagonaalne, aragoniit-rombiline Isomorfism erinevad ühendid, kuid sarnase kristallvõrega. · KCl, KBr, MgSO·7HO, ZnSO·7HO Kristalsed ained: · Kõik metallid ja sulamid, · Soolad. Kristalsete ja amorfsete ainete segud: · Kunstkivid; betoonid, keraamilised materjalid, savi-, silikaattellised, · Puit. Röntgenstruktuusanalüüs · Määratakse kristalsed ained tahkes materjalis, · Kontrollitakse materjalide keevisliiteid, · Uuritakse materjalides varjatud pragusid, · Määratakse metallide sulamite elementkoostist. Pulbrid ja puisteained üks tahke aine eksisteerimise vormidest. · Pulbrid 100-500m, · Puistmaterjalid - >500m,
Sisesfäär- kompleksimoodustaja koos ligandidega, valemis kirjutatakse nurksulgudesse; neutraalne, positiivne- komplekskatioon, negatiivne- kompleksanioon. 1. Koordinatiivühendite nomenklatuur vt eelmist küsimust 2. Amorfsed ained. Klaas üleminekuvorm vedelike ja tahkete kristallide vahel; ühendid, millel puudub korrapärane 3-mõõtmeline struktuur ja mis võivad võtta suvalise kuju (lõpmatult suure viskoossusega vedelikud, näiteks klaas). Amorfsete ainete omadused (tugevus, elektrijuhtivus) on ühesugused igas suunas nad on isotroopsed Puudub kristallvõre; ei voola; omavad kindlat kuju, mehaaniliselt suhteliselt tugevad, pole kindlat sulamistemperatuuri- soojenemisel viskoossus kahaneb ja vedelike omadused tugevnevad; Silikaat- ja orgaaniline klaas, polümeerid Klaas - optiliselt läbipaistev anorgaaniliste materjalide sulamisprodukt. Tekivad sulas olekus oleva tahke aine tahkumisel 1
Talvel ei jahtu tellisest ehitatud majad kiiretsi maha, kuid suudavad suveperioodil siseruumides meeldiva jaheduse säilitada. 23. Millist informatsiooni on võimalik saada röntgensaasianalüüsi abil? Röntgenfaasianalüüsis on analüüs, mis põhineb röntgenkiirguse difraktsioonil - lastakse materjalist läbi röntgenkiiri vastavates seadmetes ning see annab soovitava objekti kohta järgmist infot: 1) kas aine on kristalne või amorfne (või on kristalsete ja amorfsete ainete segu) 2) kui aine on kristalne, siis saab identifitseerida, millise ainega on tegemist; ainete segudest annab tuvastada maksimaalselt 6-7 ainet. 3) on võimalik kvantitatiivselt määrata kristallainete protsentuaalset sisaldust aines. 4) võimalik määrata kristallainete võre parameetreid. Elemenaaranalüüsiga saab teada kui palju on erinevate ainete (nt väävel) ioone, kuid ei saa teada, mis ühendid seal on. Röntgenfaasi analüüsiga saab aga teada, mis ühenditega tegemist on
sulamistemperatuur. Poorid täidetakse määrdeainetega. Kasutatakse ehituses, välisfassaadide katmisel, põranda- ja seinaviimistlusmaterjalidena. 22. Millist informatsiooni on võimalik saada röntgenfaasianalüüsi abil ? Rönttgenfaasianalüüsis lastakse materjalist läbi röntengkiiri vastavates seadmetes ning see annab soovitava objekti kohta järgmist infot : 1)kas proov on kristalne või amorfne (või kristalsete ja amorfsete ainete segu) 2)mis kristallained on proovis. Praktiliselt on võimalik määrata aine segu kui materjalis on kuni 6 erinevat ainet. 3)võimalik kvantitatiivselt määrata kristallainete protsentauaalset sisaldust proovis. 4) võimalik on määrata kristallainete võre parameetreid Röntgenfaasi analüüsiga saab teada, mis ühendid seal on. Elementanalüüsiga saab teada kui palju on erinevate ainete(nt väävel) ioone, kuid ei saa teada, mis ühendid seal on. 23
kristallaine võre parameetrid, võimalik kvantitatiivselt määrata kristallainete protsentuaalset sisaldust proovis. 24. Mõisted kristallaine struktuurist: elementaarrakk, võre parameetrid. Võre klassifitseerimine võre sõlmpunktides olevate osakeste ja nende paiknemise geomeetria järgi. Näited. Kas kristalseid aineid on võimalik identifitseerida nii puhtal kujul kui segudes amorfsete ainetega ja mitmete kristalsete ainetega, põhjendage vastust ?! Elementaarrakk on kristalse aine väikseim osake, mis iseloomustab veel võre struktuuri iseärasusi. Selle raku moodustavad võre sõlmpunktides olevad osakesed ja neid ühendavad sidemed. Kui elementaarrakud paiknevad kehas korrapäraselt, siis seda keha nimetatakse monokristalliks (N: kvartsi monokristall mäekristall). Kui ei paikne korrapäraselt, on tegemist polükristalse kehaga. Võre parameetrid on sidemete
võreenergia (kJ/mol). Mida suurem võreenergia, seda püsivam on ühend (kõrgem sulamis t°). Näiteks: NaCl, SiO2, 75. Amorfsed ained, iseloomustus, näited Üleminekuvorm vedelike ja tahkete kristallide vahel; Ühendid, millel puudub korrapärane kolmemõõtmeline struktuur ja mis võivad võtta suvalise kuju (lõpmatult suure viskoossusega vedelikud, näiteks klaas). Amorfsete ainete omadused (tugevus, elektrijuhtivus) on ühesugused igas suunas – nad on isotroopsed Puudub kristallvõre; ei voola; omavad kindlat kuju; Mehaaniliselt suhteliselt tugevad; Pole kindlat sulamistemperatuuri- soojenemisel viskoossus kahaneb ja vedelike omadused tugevnevad; Struktuurielemendid kõrge püsivusega. Näiteks: silikaat- ja orgaaniline klaas, polümeerid 76. Klaaside liigitus Pudeli ja aknaklaas
Polükristalne materjal on isotroopne, omadused on keskmised. Võimalik on valmistada polükristalseid materjale, milles kristallid on orienteeritud kindlas suunas. Selline polükristalne materjal võib olla anisotroopne. 3) Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähikorrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalliseeruda. Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise)oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Difusiooni mehhanismid (4.1) Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom omandada energia, mis
Polükristalne materjal on isotroopne, omadused on keskmised. Võimalik on valmistada polükristalseid materjale, milles kristallid on orienteeritud kindlas suunas. Selline polükristalne materjal võib olla anisotroopne. 3) Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähikorrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalliseeruda. Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise)oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Difusiooni mehhanismid (4.1) Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom omandada energia, mis
*Energia, mis eraldub kristallide tekkimisel ioonidest, aatomitest või molekulidest -võreenergia (kJ/mol). Mida suurem võreenergia, seda püsivam on ühend (kõrgem sulamis t°). Näiteks: NaCl, SiO2, 72. Amorfsed ained, iseloomustus, näited üleminekuvorm vedelike ja tahkete kristallide vahel; - ühendid, millel puudub korrapärane 3- mõõtmeline struktuur ja mis võivad võtta suvalise kuju (lõpmatult suure viskoossusega vedelikud, näiteks klaas). } Amorfsete ainete omadused (tugevus, elektrijuhtivus) on ühesugused igas suunas – nad on isotroopsed } Puudub kristallvõre; ei voola; omavad kindlat kuju; } Mehaaniliselt suhteliselt tugevad; } Pole kindlat sulamistemperatuuri- soojenemisel viskoossus kahaneb ja vedelike omadused tugevnevad; } Struktuurielemendid kõrge püsivusega. Näiteks: silikaat- ja orgaaniline klaas, polümeerid 73. Klaaside liigitus Pudeli ja aknaklaas } Kuumuskindel klaas } Keemiliselt vastupidav klaas (ei Na2O, K2O)
C lähtekivim on mineraalne lähtematerjal, millele muld on tekkinud. Lähtekivimis mullatekke protsesse veel ei toimu. Aja jooksul areneb muld järjest sügavamale. G sinakashalli värvusega gleihorisont, mis näitab, et mulla mineraalhorisont on suurema osa aastast märg ja valitseb pidev õhupuudus. Sinakashalli värvuse annab õhupuuduses ja veerikkas keskkonnas tekkiv amorfne kahevalentne raud Fe(OH) 2. Gleihorisont on veerikkuse ja amorfsete mineraalide rohkuse tõttu ka hästi tihenenud. 8.3. Mullaprotsessid · Kamardumine on huumuse kuhjumine mulda ning huumushorisondi moodustumine. Kamardumise laad ja intensiivsus sõltuvad kliimast, taimkattest, mulla lähtekivimist ja veereziimist ning mulda koguneva orgaanilise aine hulgast, koostisest ja muundumisest. Kamardumine on intensiivsem seal, kus on head tingimused orgaanilise aine
olekus sidet kolme hapniku iooniga, on amorfne struktuur korrapäratum ja mitteregulaarne. Materjalid, mis on iseloomustatud suhteliselt keerulise struktuuriga, kristalliseeruvad sageli amorfsetega, sest süsteem ei suuda kristalli-satsiooniprotsessis täielikult moodustada korrapärast kristallstruktuuri. Seega kiire jahutamine kristallisatsiooniprotsessis soodustab materjali väljakristalliseerumist amorfsena. Materjalide kiire jahutamine leiab tehnikas ka sageli kasutamist amorfsete materjalide tehnoloogias. 42 5. DEFEKTID TAHKETES MATERJALIDES 5.1. Sissejuhatus (Joonis 3.38) Seni eeldasime, et tahketes materjalides esineb aatomtasemel ideaalne korrapära. See oli idealiseeritud pilt, mis on võimalik vaid temperatuuril T= 0K. Tavaliselt sisaldab materjal suurtes kontsentratsioonides erinevaid defekte ehk ebakorrapäratusi. Tahkete materjalide
kristallid on orienteeritud kindlas suunas. Selline polükritalne materjal võib olla anisotroopne. 3) Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähikorrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahtutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalluseeruda. Joonisel 2-20 on esitatud kvartsi kristalli ja kvartsklaasi struktuur (amorfne). Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaoline) oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed; keraamilised materjalid suurem osa kristalsed; polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Punktdefektid ja joon defektid kristallides. Jaotatakse omadefektideks ja lisanddefektideks. 3.2.1 Oma-punktdefektid 1) Vakantsid e tühjad võresõlmed (joon 3-1).
suunas. Selline polükristalne materjal võib olla anisotroopne. Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähikorrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalliseeruda. Joonisel 2-20 on esitatud kvartsi kristalli ja kvartsklaasi (paremal; amorfne) struktuur. Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise) oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Difusiooni mehhanismid (4.1) Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni
Mida suurem võreenergia, seda püsivam on ühend (kõrgem sulamis t°). Näiteks: NaCl, SiO2, 75. Amorfsed ained, iseloomustus, näited. üleminekuvorm vedelike ja tahkete kristallide vahel; - ühendid, millel puudub korrapärane 3- mõõtmeline struktuur ja mis võivad võtta suvalise kuju (lõpmatult suure viskoossusega vedelikud, näiteks klaas). Amorfsete ainete omadused (tugevus, elektrijuhtivus) on ühesugused igas suunas – nad on isotroopsed 17 } Puudub kristallvõre; ei voola; omavad kindlat kuju; } Mehaaniliselt suhteliselt tugevad; } Pole kindlat sulamistemperatuuri- soojenemisel viskoossus kahaneb ja vedelike omadused tugevnevad;
Energia, mis eraldub kristallide tekkimisel ioonidest, aatomitest või molekulidest - võreenergia. Mida suurem võreenergia, seda püsivam on ühend (kõrgem sulamis t°). Kvarts, SiO2, NaCl, rutiil – TiO2 75. Amorfsed ained, iseloomustus, näited. - üleminekuvorm vedelike ja tahkete kristallide vahel; - ühendid, millel puudub korrapärane 3- mõõtmeline struktuur ja mis võivad võtta suvalise kuju Amorfsete ainete omadused (tugevus, elektrijuhtivus) on ühesugused igas suunas – nad on isotroopsed. Puudub kristallvõre; ei voola; omavad kindlat kuju. Mehaaniliselt suhteliselt tugevad; Pole kindlat sulamistemperatuuri- soojenemisel viskoossus kahaneb ja vedelike omadused tugevnevad; Struktuurielemendid kõrge püsivusega. Näiteks: silikaat- ja orgaaniline klaas, polümeerid 76. Klaas (sh fiiberklaas ja värviline klaas)- koostis, liigitus.
b)amorfne c)klaasjas d)pulbrina. Pulbrid on tahke aine eksist erivormid. Neil on eriomadusi, mida ei ole tahketel ainetel kompaktsel kujul; koosn osakestest d=100-150µm, puistematerjali d>500µm, tolmmaterjal d<30µm. Kristallainetes paiknevad elem aatomid ja aatomite grupid tasapinnati st aatomitest on võimalik mõtteliselt läbi panna paralleeltasapindade pakette. Amorfsetes ainetes ja mat paiknevad elem-te aatomid ja aatomite grupid korrapäratumalt. Klaasid on amorfsete ja kristalsete ainete vahel (tahked lahused); moodust sulavate ainete jahtumisel. Tegelik tihedus on tihedus koos pooridega mass jagatakse pulbri mahuga, millest on lahutatud pooride maht. Efektiivne tihedus on sellise aine tegelik tihedus, millel puuduvad poorid, see saadakse kui pulbri mass jagatakse pulbri mahuga. Seaduspärasused: kui muuta temp ja rõhku suurenemise suunas, siis saab muuta ainete kuju ning viia neid gaasilisse või vedelasse olekusse.
annaabi.ee 
