Ehituskeemia I (0)

Ehituskeemia

Sissejuhatus

Ehituskeemia selgitab materjalide keemiliste koostisosade tähtsust, nende olulist rolli materjalide koospüsimisel või lagunemisel toetudes anorgaanilise ja orgaanilise keemia põhimõistele
LCA- elutsükli analüüs
-Erinevate materjalide ja toodete hulgast valides teostatakse elutsükli hindamine, et süstemaatiliselt hinnata toote võimalikku keskkonnamõju kogu selle eluea jooksul
-Aitab välja selgitada võimalused potentsiaalsete mõjude vähendamiseks ja ressursikasutuse vähendamiseks toote elus
-Aitab tuvastada kompromisse, näiteks, kas mõne toote keskkonnamõju võib juhuslikult põhjustada teise keskkonnamõju suurenemise
EPD toodete keskkonna deklaratsioonid
-on mitmeotstarbeline avalikustamisvahend, mis pakub toote kohta standardiseeritud ja kontrollitud keskkonnateavet
-eesmärk muuta toote keskkonnamõjud ja kompromissid läbipaistvaks ja võrreldavaks. Kasulik vahend toote säästvuse hindamiseks ja optimeerimiseks
-pakub tootjatele vahendeid võimaluste väljaselgitamiseks keskkonnategevuse tulemuslikkuse parandamiseks
Mõne materjalikeemia kasutuskohad hoones :
-kastus: polüuretaan, elastomeerid, fyalaadid, vinüül
- isolatsioon : pehmed ja jäigad vahud
- piirded , katted: vinüülplast
-seinad: vinüülplast, polüetüleen, akrüülaadid, lahustid, polüpropüleen, ftalaadid
-torustik: vinüülplast, polüetüleen, akrülonitriil, stüreen, butadieenstüroolkautšuk
-aknad: vinüülplast, polükarbonaat, silikoonid, akrülaat
- vahelaed/põrandad: sünteetilised vaibad, epoksiid, puit, formaldehüüd, komposiidid , ftalaadid, vinüülplastid
-töötasapinnad ruumides: epoksüvaik, puit, formaldehüüd, komposiidid.
-ukse ja aknaraamid: epoksüvaik, puit, formaldehüüd, komposiidid

Ehitusmaterjalide peamised omadused I

Millised omadused iseloomustavad ainet?
-Stabiilse aine omadused on määratud: -kindel keemiline koostis; -molekulmass ja struktuur; -molekulidevahelised toimed
Milline erinevus karakteerse ja kaasuva aine omaduse vahel?
-Iseloomiliku ehk karakteerse aine omadus on ainele iseloomulik või füüsikaline omadus, mis aitab identifitseerida ja klassifitseerida. Ei sõltu aine hulgast. Nt-ühest ja samast metallisulamist võib valmistada nii kruvi kui ka sillaposti. Kaasuvad ehk teisesed omadused tulenevad objekti keemilistest või füüsikalistest omadustest mis on olulised sellel kasutusalal. Nt-materjali koostis, homogeensus, silmaga nähtav värvus tuleneb valguskiirguse neeldumisest või peegeldumisest
Millised on aine keemilised omadused? Millised on aine füüsikalised omadused? Millest sõltuvad aine füüsikalised suurused?
Keemilised omadused ilmnevad keemilistes reaktsioonides, milles see aine osaleb ja kus muutub aine keemiline olemus.
-kõige väiksem osake, milles säilivad tema kiimalised omadused on molekul
-keemiliste omaduste aluseks ainete klassifitseerimisel nt happed, metallid, halogeenid
Füüikalised omadused erinevad keemilistest omadusest, et need ei ole seotud keemiliste muundumisega ja aine osalusega reaktsioonides. Nad on kirjeldatavad füüsikaliste mõstete kaudu
Füüsikalised omadused on molekulide kogumile omased mõõdetavad suurused. Erinevused võimaldavad segude koostisosi lahutada neid keemiliselt muundamate.
-Ainete iseloomustamisel on oluline kontsentratsioon- komponentide suhteline sisaldus.
-Mitmed aine füüsikalised omadused sõltuvad mõõtmistingimustest nagu temp, rõhk, faasiolek jne.
Mis vahe on aine tiheduse ja mahukaalu mõistetel?
Tihedus-füüsikaline suurus, mis näitab aine massi ruumalaühikus. Tähistatakse sümboliga ρ ning mõõdetakse kg/m3, sageli ka g/cm3 Sõltub rõhust ja temp.ρ=m/V, kus m on aine mass ruumalas Nt temp 15-20 jää ρ917
- Poorse ehitusega materjale (nt puit, paber, betoon ), mille üldruumala sisaldab nii suuri kui ka väikeseid õõnsusi, tähistatakse loomulikus olekus materjali tihedust mahukaaluga- varieerub nt niisukusesisalduse tõttu. Esitatakse kg/m3
-Tiheduse indeks näitab, milline osa materjalist on täidetud tahke ainega. Enamikule ehitusmaterjalidele on see väiksem kui 1.0, kuna looduses ei esine absoluutselt tihedaid materjale
Tiheduse ja kaalu vahe- sama aine tihedus tahkel, vedelal ja gaasilisel kujul on erinev
Kuidas sõltub sulamistemperatuur aine olekust?
Sulamistemperatuur ehk sulamispunkt ehk sulamistipp on aine temp, mille saavutades hakkab aine sulama või tahkuma- sulamiseks vaja energiat
-Temp langedes võib esineda alajahtumine(nt vesi), tahked ained üle ei kuumene
-Aine olekust sõltub sulmaistemp, kuna ainetel on oma sulamistemp, mis kraadil nad sulama hakkavad. Nt hõbe 960, tina 232 kraadi juures. Lahused külmuvad alati madalamal temp kui puhtad ained, nt soolane merevesi vs järvevesi, järv jäätub kiiremini. St pannakse teedele talvel soola.
Mõnedele ainetele on sulamiseks vaja rohkem energiat, teistele vähem. Seda, kui palju energiat on vaja aine sulamiseks, iseloomustab aine sulamissoojus.
-kõigil ainetel ei ole kindlat sulamistemp, vaid nad pehmenevad kuumutamisel, nt amorfsed ained (puudub kristallstruktuur)
Pindpinevus on pinnanähtus, kus vedeliku pinnakiht käitub kui elastne kile. Nt tänu sellele püsivad liuskurlased veepinnal, hoiab tilka koos Mõõtühik dn/cm.
- Iga vee molekul on vesiniksidemete abil seotud lähimate naabermolekulidega. Paariliseta jäänud sideme pooled moodustavad pindklie , mis püüab kokku tõmbuda ja omandada võimalikult väikese pindala. Pinna püüet nim pindpinevuseks. Nt väheneb vee temp tõusuga. Vee pindpinevustegur on 0,073 njuutonit meetri kohta. Pindpinevustegur kirjeldab jõudu ühikulise pikkuse kohta. Samas kirjeldab pindpinevustegur ka energiat ühikulise pinna kohta ja seega on tal võrdväärne ühik: džauli ruutmeetri kohta (J/m2)
-Mõjutavad lahustunud orgaanilised ained, nt pindaktiivsed ained
Millal vedelik hakkab keema ? Milline on sellisel juhul tema pindpinevustegur?
Keemistemp ehk keemispunkt e keemistäpp on temp, mille juures vedeliku auruõhk saab võrdseks välisrõhuga (atmosfäärirõhul), aine hakkab keema. Sõltub välisrõhust ja tõuseb rõhu suurenedes. Keemistemp abiks aine identifitseerimisel: selle järgi, millisel temp hakkab aine keema, saame mõõta tema puhtust. Lahuste keemise temp sõltub lahuse kontsentratsioonist
-Pindpinevustegur temp tõusmisel muutub väiksemaks, kunks ta jõuab kriitilise seisundini, kus ta on võrdeline nulliga. Seega keemisel 0
Mis põhjustab valguse murdumise kahe erineva keskkonna piiripinnal?
Murduminäitaja-dimensioonitu suurus, mis näitab, mitu korda erineb elektromag.kiirguse faaskiirus selles keskkonnas valguse kiirusest vaakumis. Valguskiire suunamuutust kirjeldab Snelli seadus n1sin(V1)=n2sin(V2), kus V1 ja V2 on vastavalt langemisnurk.
-Valguse murdumise kahe erineva keskkonna piiripinnal põhjustab murdumisnäitajate erinevus . Murdumisnäitaja sõltub lainepikkusest. Seda nähtust nim dispersiooniks ning see tingib valge valguse lahutumise spektrist klaasist (murdumisnäitaja on suurem kui õhul) prisma läbimisel
Kuidas jaotatakse ained elektrijuhtivuse võime järgi?
Elektrijuhtivus -aine või materjal või keha võime võimaldada endas elektrivoolu elektrivälja toimel. Ohmi seadus U=I*R. Eletrijuhtivus on mingi keha elektrijuhtivust iseloomustav füüsikaline suurus, mis on pöördvõrdeline takistusega.
-Ained jaotatakse elektrijuhtivuse võime järgi:a)elektronjuhtivus, metallides; b)elektronjuhtivus ja aukjuhtivus, pooljuhtides; c)ioonjuhtivus, elektrolüütides; d) elektron -ioonjuhtivus, plasmas
Millest sõltub materjali soojusjuhtivustegur ? Kuidas kasutatakse materjalide soojusjuhtivuse omadust?
Soojusjuhtivus -ainete ja materjalide füüsikalise parameetriga, mis iseloom nende ainete võimet juhtida soojust
-Soojustegur oleneb aine või materjali omadustest ja olekust, temperatuurist ning niiskusest. Kasutamine: mida väiksem on materjali soojusjuhtivtegur määratud tingimustel, seda paremad on materjali isolatsiooniomadused.
-Soojusujuhtivus ja mahtuvus on omavahel pöördvõrdelises seoses. Kasutatakse nt telliskorstent, kuna talletab hästi soojust ja annab seda eluruumi edasi.
Kuidas hinnatakse aine lahustuvust?
Aine lahustuvus sõltub kasutatavast solvendist , temp ja rõhust. Lahustuvuse kvantitatiivseks mõõduks nim suurimat aine kogust, mis võib lahustuda kindlas lahusti (või lahuse) koguses (kindlal temp). Põhiühik g/ 100g lahustis . Eristatakse hästilaustuvad, vähelahustuvad, raskestilahustuvad ja praktiliselt mittelahustuvad ühendid
Millised on sorptsiooni alaliigid?
Sorptsiooni alaliigid on adsorptsioon ja absorptsioon
Mille poolest erinevad adsobtsioon ja absorbtsioon ?
Adsorbitsiooni lahuste või gaasisegude üksikute koostisosade koondumine tahke aine või vedeliku pinnale
Absorbitsiooni gaasi või gaasisegu neeldumine vedelikus või tahkises , harvem mõeldakse selle vedeliku neeldumist tahkises.
-Erinevus nende kahe vahel: absorptsioon toimub sees ja absorptsioon pinnal
Mille poolest erinevad hüdrofoobsus ja hüdrofiilsus?
Hübrofoobsus- ained tõrjuvad vett, ei moodusta vesiniksidemeid
Hübrofiilsus- veelembelised, moodustavad vesiniksidemeid
Homogeensuse ja heterogeensuse omavaheline seos materjalis ?
-Nad tähistavad materjali ühtlust või selle puudumist. Homogeenne materjal on koostiselt/ struktuurilt ühetaoline, heterogeenne materjal pn ühes õvit teises suhtes ebaühtlane
Mida mõistetakse materjali korrosioonikindluse all?
- Korrosiooniks ehk roostetamiseks nimetatakse materjali ja keskkonna (õhk, gaasid, vesi, kemikaalid ) vahelist reaktsiooni, milles materjal hävib. Metallide korral eristatakse keemilist korrosiooni (põhjustavad keemilised reaktsioonid metallide ja agressiivsete gaaside või vedelike vahel) ja elektrokeemilist korrosiooni (põhjustavad elektrokeemilised reaktsioonid (anoodi- ja katoodiprotsessid) metalli ja elektrolüüdi kokku-puutepinnal). Korrosioonikindlamad on keraamilised ja polümeersed materjalid. korrosiooni suhtes vastupidav, korrosioonile allumatu. Kaitsmine: metalli pinna katmine värviga , pinna katmine tsingiga, kuumtsinkimine või nende kasutamine koos Korrosioonikindlamad on keraamilised materjalid ja plastid .
Kuidas hinnatakse materjali tulekindlust?
-Tulekindlus materjali võime taluda väga kõrget temp pika aja kestel, ilma sulamise, pragunemise ja tugevuse tunduva kaotuseta.
Mis on materjali tugevus?
-Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust
Mida iseloomustab materjali elastsusmoodul ?
-Elastsusmoodul(E) on suurus, mis näitab materjali elastsust , avaldub pinge ja elastse deformatsiooni suhtena. Iseloomustab materjali jäikust.

Kordamisküsimused II Keemia

1) Veekindlus on objekti või materjali omadus olla vastupidav vee toimele või takistada vee läbitungimist.
Niiskuskindlus on objekti või materjali omadus olla vastupidav kontaktniiskusele või veeaurule õhus.
2) Ficki esimene seadus kirjeldab difusioonis osalevate osakeste voogu läbi pinnaühiku, mis on võrdeline kontsentratsiooni gradiendiga.
3) Materjali külmakindlust mõjutab temperatuur, poorsus.
4) Materjali vastupidavus sõltub mõõtmete vastupidavusest, vastupanu happesusele, kemikaalidele, uv kiirgusele, mehaanilistele omadustele jne.
5) Keskkond liigitatakse aluseliseks või happeliseks vastavalt ph tasemele ehk vesinikeksponentile.
6) Keemiline stabiilsus tähendab keemilise süsteemi (ühend, materjal, mineraal ) omadust tavatingimustes või teatud fikseeritud ingimustes mitte muunduda.
*Aine ei lagune tava tingimustel
*Aine on stabiilne minit tüüpi aluste hapete, õhu suhtes.
*Keemiline süsteem on püsivas tasakaaluolekus nii, et protsessid kulgevad päri ja vastassuunas ühesuguse kiirusega.
7) Aine reaktsiooni võimet iseloomustab keemilise aine võime osaleda keemilistes reaktsioonides. Kas aine reageeerib või ei ning kui kiiresti ta reageerib.
8) Keemilise elemendi oksüdatsiooniastmeks nim. elemendi aatomi laengut ühendis, eeldusel , et aine koosneb üheaatomilistest ioonidest.
9) Keemilise reaktsiooni järk on suurus, mis on arvuliselt võrdne kontsentratsioonide astmenäitajate summaga reaktsiooni kiiruse võrrandis.
10) Gibbsi vabaenergia näitab maksimaalset energia hulka, mida on võimalik antud tingimustes muuta kasulikuks tööks.
11) Tasakaalukonstant võimaldab ennustada ning arvutada reaktsioonisaaduste kontsentratsioone tasakaaluolekus.
12) Looduses on põlemine, hingamine ja roostetamine.
13) Ohtlike ainete nimekirja on vaja, sest et teada, mis materjale ehituses mitte kasutada, sest need on keskkonnale ja organismidele ohtlikud.
14) Ehitustehnoloogias kasutatakse
15) Keemiline aine on aine, mille molekulidel on ühesugune koostis ja struktuur või mis koosneb ühe keemilise elemendi vabadest aatomitest.
Keemiline ühend on keemiline aine, mis koosneb kahest või enamast erinevast keemilisest elemendist, mis on omavahel seotud keemiliste sidemetega.
16) Mineraale iseloomustatakse väliskuju, koostise, tekke ja omaduste järgi.
17) Materjali struktuure saab jagada
*makrostruktuuriks
*mesostruktuuriks
*mikrostruktuuriks
*nanostruktuuriks
18) Makrostruktuur on silmaga või suurendusklaasiga nähtav, tuvastatav struktuur.
19. Mesostruktuur on optilise mikroskoobi abil jälgitav struktuur.
20. Mikrostruktuur on elektronmikroskoobi, röntgendifraktomeetri ja muude uurimisseadmetega jälgitav struktuur ( aatomid ja molekulid)
21. Nanostruktuur paikneb mikroskoopilise ja molekulaarstruktuuri vahel.
22. Keemliste sidemete tüübid on aatomite või ioonie vahel molekulis või kristallis.
* Kovalentne – üldiselt 2 või enam mittemetalli
*Iooniline – ühendis on metall ja mittemetallid
*Metalliline – metallides
*Vesinikside – molekulide vahel
23. Kovalentne side on ühiste elektronpaaride vahendusel aatomite vahele moodustuv keemiline side.
24. Iooniline side esineb metalli ja mittemetalli vahel. Metall loovutab aatomeid ning mittemetalli aatom omastab need. Tekivad laenguga aatomid e Ioonid.
25. Metallilisel sidemel paiknevad aatomid üksteisele nii lähedal, et väliskihtide orbitaalid osaliselt kattuvad. Väliskihi elektroonid hakkavad kiiresti liikuma ühe tuuma mõjualast teise juurde ja nii üle kogu kristalli. Elektroongaas.
26. Vesinikside esineb vesinikku sisaldavate molekulide või molekulide osade vahel, kus vesinik on ühendis fluori , hapniku või lämmastikuga ning seetõttu on tal positiivne osalaeng.
Kordamisküsimused Keemia III
1. Elektrijuhtivuseks nimetatakse aine või materjali või keha võimet võimaldada endas elektrivoolu elektrivälja toimel.
2. Elektrijuhtivuse liigid on: elektronjuhtivus, näiteks metallides;
– elektronjuhtivus ja aukjuhtivus, pooljuhtides;
– ioonjuhtivus, näiteks elektrolüütides;
– elektron-ioonjuhtivus, näiteks plasmas. Neid liigitatakse. Laengukandjate loomuse järgi eristatakse.
3. Missuguseid suuruseid seob Ohm’i seadus omavahel?
- Ohmi seadus määrab kindlaks pinge U, voolutugevuse I ja takistuse R vahelise seose
4. Mida nimetatakse takistuseks?
-Takistuseks nimetatakse on elektrotehnikas füüsikaline suurus, mis iseloomustab juhi omadust avaldada elektrilaengute liikumisele takistavat mõju.
5. Näivtakistus – on elektriahela kahepunkti vahel mõjuv takistus vahelduvvoolule.
6. Aktiivtakistus - ehk resistants on elektritakistus  vooluahelas , milles puudub induktiivne ja mahtuvuslik  komponent .
7. Reaktiivtakistus -  ehk reaktants on näivtakistuse komponent, mis iseloomustab perioodilist (võnkuvat) energiavahetust elektriahela elementide vahel.
8. Eritakistus - ehk elektrieritakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab teatud kindlast  materjalist elektrijuhi võimet avaldada teda läbivale voolule takistust
9. Mis on elektrivälja tugevus ja pinge?
-on füüsikaline suurus, mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega
- (tähis U) on füüsikaline suurus, mis iseloomustab kahe punkti vahelist elektrivälja tugevuse erinevust ning määrab ära kui palju tööd tuleb teha laengu ümberpaigutamiseks ühest punktist teise.
10. Kuidas avaldatakse elektrivoolu tugevust?
-Elektrivoolu tugevus ehk voolutugevus on füüsikaline suurus, mis võrdub ajaühikus elektrijuhi ristlõike pinda läbinud elektrilaenguga: pinge muut jagatud aja muuduga
11. Kuidas liiguvad elektronid aines?
-Elektriväli põhjustab elektronide kiirendust väljaga vastupidises suunas. • Elektronide liikumise kiirus saavutab kiiresti keskmise väärtuse, jäädes seejärel konstantseks. • Seda põhjustab elektronide hajumine aines. • Aine kristallvõre ei ole elektronide liikumisele takistuseks. • Elektronide hajumist aines põhjustavad võredefektid, pinnad ja aatomite soojuslik vibratsioon
12. Millest sõltub metallide takistus?
-Kristallvõre defektid hajutavad elektrone, seetõttu need suurendavad takistust ρ. ρ term – soojuslikust vibratsioonist, ρlisand – lisanditest materjalis, ρdeform – deformatsioonist indutseeritud punktdefektid.
13. Mida reguleerib Pauli printsiip?
-selle kohaselt ei saa ühes kvantolekus olla korraga rohkem kui üks elektron.
14. Kuidas jagunevad elektronide energianivood tahkises?
-Kui N aatomit tahkises on üksteisest suhteliselt kaugel, siis nad ei avalda üksteisele vastasmõju. tahkes aines tekib nn. energiatsoonide valentsja juhtivustsoon
15. Mis on valents - ja juhtivustsoon?
-mille vahel asub energeetiline piirkond, kus elektrone on väga vähe või ei ole üldse. Valents ja juhtivustsoon on eraldatud teineteisest nn. keelatud tsooniga.
16. Miks dielektrikud ei juhi elektrit?
-Dielektrikus on vähe vabu laengukandjaid juhtivustsoonis, keelutsoon on liiga lai.
17. Kuidas tekkib staatiline elekter ?
on tasakaalust väljaviidud elektrilaengute kogum materjali pinnal või selle sees.
18. Mis on aine kristallvõre?
Aine kristallis on igal aatomil kindel hulk naaberaatomeid võrdsetel kaugustel.
19. Mis on metallide tegelik struktuur?
Metallide kristallid on tavaliselt väikeste mõõtmetega (mikromeetrites). • Seetõttu koosnevad metallesemed väga paljudest kristallidest. • Metalli niisugust struktuuri nimetatakse polükristalseks. • Reaalsetes polükristalsetes ainetes ei ole paljudel põhjustel võimalik korrapärase kujuga kristallide tekkimine.
20. Mis on tahke lahus?
Tahke lahus moodustub siis, kui kaks metalli on üksteises täielikult lahustuvad nii vedelas kui ka tahkes olekus. • Tahke lahus tekib, kui kaks või enamat tüüpi (metallide) aatomit moodustavad tahkes olekus homogeense segu.
21. Kuidas tekib sulam ?
Sulam on kahe või enama metalli või metalli ja mittemetalli kokkusulatamisel või paagutamisel (peenepulbrilise metallide segu kokkupressimisel rõhu abil kõrgel temperatuuril) saadud aine. • Sulatamisel lisatakse sulanud metallile üht või mitut metalli (mittemetalli), mis segunevad või reageerivad omavahel.
22. Millised on sulamite liigid?
-Kristallide segu, Intermetalsed sulamid , asendussulamid, sisestussulamid
23. Kuidas toimub kristallisatsioon ?
-Kristallisatsioon järk-järgult. Aja jooksul tekib sula metalli hulka aina rohkem kristalliterasid kuni lõpuks muutub sulametale ning tahkeks ja kogu materjal koosneb kristallidest. Toimub ühtlasel temperatuuril. Seda protsessi saab metalli jahutades või soendades vastavalt kas kiirendada või aeglustada
24. Milline võib olla kristallunud struktuur?
- allajahtumisaste on väike, siis tulemuseks on jämedateraline struktuur
- allajahtumisaste on suur, siis on tulemuseks peeneteraline struktuur.
- kui allajahtumisaste on ülisuur, siis tekib amorfne (mittekristalliline) struktuur.
25. Kuidas tekitatakse olekudiagramm?
-Sulami omaduste kirjeldamiseks. Olekudiagrammi järgi võib täpselt määrata sulamistemperatuuri intervalle igale antud süsteemi kuuluvale sulamile. Saab koostada ainult eksperimentaalsel teel.Koostatakse jahtumiskõverad termilisel analüüsil saadud andmetest (seisakute ja murdekohtade järgi, mis on põhjustatud muutuste termilises efektist, määratakse muutuste temperatuurid)
26. Mis on eutektikum ?
-Eutektikum on ühtlane ja peenekristalliline ainete segu, mis sulab tervikuna madalamal temperatuuril kui samade ainete teistsuguse koostisega segud . (eutektiline punkt, milles vedel eutektikum on tasakaalus tahkete faasidega)
27. Kuidas tekkivad kristalsed polümeerid?
- Polümeerida kristalliseerumine toimub kahes etapis .
1)Esimeses etapis nukleatsioon, kus jahtumisel allapoole sulamistemperatuuri polümeermolekulid joonduvad ning moodustavad korrastatud piirkondi, mida nimetatakse tuumadeks. Tuumad moodustuvad materjali erinevates kohtades.
2)Teises etapis, kui moodustub stabiilne tuum, tekib kristallide kasv tsentraalsest tuumast lähtudes radiaalselt. Tekivad lamellaarstruktuurid, mis on sarnased lahuses kasvatatud kristallide lamellaarstruktuuridele. Lamellide (nende vahel amorfsed alad) keerduvad sferuliitideks, kui nad kasvavad radiaalselt tuumast eemale.

Kordamisküsimused 4

1.Mida nimetatakse materjalide karakteriseerimiseks?
- erinevate spektromeetria, keemilise ja füüsikalise analüüsi meetodite abil materjalide omaduste uurimiseks.
2. Mis on mittepurustav materjalide uurimismeetod ?
-mittepurustav hindamine on teadus, mille kaudu määratakse materjali füüsikalised ja mehaanilised omadused ilma, et selle kasutusomadused oluliselt muutuksid.
3. Milliste meetoditega uuritakse puidu sisemisi defekte?
- resistograafia abil. Seadmel on elektrilise mootoriga varustatud peenike puur, mis vastavalt puidu omadustele ja struktuurile mõõdab puurimisel selle vastupanu, mis sõltub otseselt puidu tihedusest. Materjali vastupanu nõelale registreeritakse sõltuvalt sisse tungimise sügavusest.
4. Mis seadmega saab uurida konstruktsioonide sisemust ilma neid avamata?
-Boreskoop on optiline seade, mis koosneb painduvast või jäigast kiudoptilisest juhist, millel on ühes otsas sisemise valgustusega objektiiv ja teises okulaar või kaamera . • Võimaldab uurida konstruktsioonide sisemust ilma neid avamata, läbi väikese avause.
5. Mida näitab termogramm hoonete piiretes?
-Termograafia kaamera registreerib objektist väljuva pikalainelise elektromagnetkiirguse 9000-14000 nm. Tekitatud kujutis on termogramm. Termopildi tegemise eesmärk on tuvastada soojalekkeid ja kontrollida hoone seina, akende ning kõikvõimalike liitekohtade soojapidavust. Samuti on termokaamera (termoviisori) abil võimalik tuvastada seinasiseseid külmasildu või vastupidi, ülekuumenenud kohti. Lisaks saab avastada metalseid ja plastdetaile, pragusid ning objekte valgustamata kohtades.
6. Miks ei saa mikrolainemeetodiga uurida metallist sarrusega betoonkonstruktsioone?
- Sest betoonkonstruktsioonis olevas metall pole dielektrik.
7. Kas röntgenograafia on mittepurustav meetod materjali sisestruktuuri uurimiseks?
- Jah, on Mittepurustav materjali sisestruktuuri uurimine.
8. Kuidas töötab elektroonne sensortehnika?
- Sensor reageerib mingile füüsikalisele või keemilisele välisele toimele ja muundab selle elektriliseks signaaliks, mida saab rakendada infotöötluseks või automaatseadme tööle rakendamiseks.
9. Kuidas määratakse betooni niiskust?
-Kaltsiumkloriidi testiga. Tundlik meetod ümbritseva keskkonna õhuniiskuse suhtes ja mõõtmise ettevalmistamise tingimuste suhtes. Mõõdab kuni 20mm sügavuseni.
-Betooni suhteline niiskus. Betooni sisse põranda 40% sügavuseni paigutatud pealt suletud tüübli sisemuses suhteline õhuniiskus. Mõõdetakse peale 72 tundi.
10. Mida uurib termogravimeetriline analüüs?
-Muutused materjali füüsikalistes ja keemilistes omadustes registreeritakse temperatuuri tõstmise funktsioonina ja määratakse sealjuures tekkinud massikadu.
11. Mida mõõdab porosimeetria?
-Analüütiline tehnika materjali poorsuse iseloomustamiseks. Pooride olemus, suurus, maht, arv, jaotus, eripind, tihedus.
12. Milliseid aineid saab uurida infrapunaspektromeetriga?
-Vedelaid, tahkeid ning gaasilisi aineid. Infrapunaspektromeetriga tehakse kindlaks ainete keemiline koostis.
13. Mida uuritakse röntgenmikroanalüüsiga?
-Aine keemilisust ning selle iseloomustamist keemiliste elementide kaupa SEM-s ja TEMs.
14. Kas röntgendifraktomeetriga saab uurida amorfseid aineid?
- on võimalik saada mõningast informatsiooni kui nende struktuuris on korrastatud alasid.

Keemia põhitõed- KK 5

1.Millised on lahuse komponendid?
-Lahus koosneb lahutsist ja lahustunud ainest. Lahusti-aine, mis lahuse moodustamisel ei muuda agregaatolekut. Lahusti+lahustunud aine= solvaat
2.Kas lahus on alati vedelik?
-Lahus on üldjuhul vedelik, kuid mitte aati
3.Mida näitab lahuse küllastuspunkt?
-Küllastuspunkt on olukord, millest alates rohkem ei saa lahustatavat ainet lahusesse lahustada. Paraneb temp tõusmisel.
4.Mida näitab lahustuvus?’
-Aine omadus lahustada mingis lahustus. Aine madd, mis lahustub antud temp 100g lahustis. Näitab mitu g aineid saab lahustada 100g vees.
5.Millal hakkab aine lahusest välja sadenema?
-Lahustunud aine eraldumine lahusest (sademe teke); tahke kristallilise aine puhul nim kristallisatsiooniks. Välja sadenemine toimub lahuse temp alandades.
6.Millised on lahuste peamised tüübid?
-Tõeline lahus, kolloidlahus, lahustuvus, küllastumata lahus, küllastunud lahus, üleküllastunud lahus, väljasadenemine, konsentratsioon
7.Mida tähendab lahustamine ?
-Tahke aine, vedel või gaasiline aine (soluut) seguneb lahustiga (solvendiga). Andes reeglina homogeense süsteemi (lahuse).
8.Mis vahe on keemilisel reaktsioonil ja lahustamisel?
-Lahustamisel segad tahke, vedela või gaasilise aine lahustiga. Keemilisel reaktsioonil segad anorgaanilise aine happe või aluste vesilahusega.
-Paljusid anorgaanilisi aineid ( metalle , mineraale) saab viia lahusesse kasutades hapete või aluste vesilahuseid –see on keemiline reaktsioon , mitte lahustamine.
9.Mis vahe on hüdrofiilsusel ja hüdrofoobsusel?
–Hüdrofiilsed, lahustuvad vees kergesti, moodustavad vesiniksidemeid.
Hüdrofoobsed ei lahustu praktiliselt vees (õlid)
10.Mida näitab segamisreegel?
-matemaatiline meetod aine hulkade arvutamiseks erinevate kontsentratsioonidega segude kokkupanemisel
11.Kuidas segamisreeglit kasutada lahuste lahjendamisel?
-Lahuste lahjendamisel lahustiga ja 2 või enama kontsentratsiooniga lahuse segamisel saadava lõpplahuse kontsentratsioon arvutatakse segamisreegli abil:
Kuna lõpplahuses lahustunud aine mass võrdub segatavates lahustes lahustunud aine masside summaga siis
Segamise reegel: a*x+b*y=(a+b)*z
Lahuste lahjendamsie lahustiga (veega) y=0 ja b lahusti mass
a*x=(a+b)*z
12.Mis on kontsentratsioon?
-Suurus, mis iseloomustab komponentide arvulist vahekorda lahuses või segus. Näitab mingi koostisosa suhtelist sisaldust ainesegus või lahuses
13.Millise on kontsentratsioonide tüübid?
-massikonsentratsioon, molaarusus e molaarne kontsentratsioon, molekulide kontsentratsioon, mahuline kontsentratsioon
14.Kuidas saab kontsentratsiooni väljendada?
-normaalsus, molaasus, moolimurd, moolisuhe, massimurd, massisuhe, tiiter, küllastunud lahus
15. Praktilised ainete suhtelise sisalduse määramise viisid.
16. Massiprotsent.
-Massiprotsent: lahustunud aine mass sajas massiosas lahuses.
ehk teisiti väljendades
Antud avaldis seob omavahel massiprotsenti, lahustunud aine massi ja lahuse (lahustunud aine + lahusti) massi ning on protsentarvutusülesannete kõikide tüüpide lahendusvalemiks.
17. Mahuprotsent .
-Kasutatakse peamiselt lahuste puhul, kus vedelik on lahustunud vedelikus. Mahuprotsent ehk ruumalaprotsent (tähis Pv või C%, vol) on segus ühe komponendi maht 100 mahuühikus segus.
-Lahuste korral näitab mahuprotsent lahustunud aine mahtu (V) sajas mahuosas lahuses:
18. Mis on ideaalne gaas ?
-Ideaalne gaas on molekulaarkineetilises teoorias kasutatav tegeliku gaasi mudel.
19. Mille poolest erineb ideaalne gaas reaalsetest?
-Gaaside uurimisel tehakse selles mudelis rida lihtsustavaid eeldusi . Eeskätt ei arvestata molekulide mõõtmeid ja nende omavahelist vastastikmõju.

• Molekulidel on lõpmata väikeste elastsete kerakeste omadused
  
• Molekulide liikumine on kulgliikumine
  
• Molekulide vastasmõju seisneb ainult nende omavahelistes elastsetes põrgetes
  
• Ideaalne gaas on lõpmatult kokkusurutav
  
• Ideaalset gaasi pole võimalik veeldada
  

Reaalsed gaasid käituvad ideaalsetena suurtel hõrendustel, ainult kindlas temperatuuri vahemikus.
20. Mida näitab Ideaalse gaasi olekuvõrrand?
-Ideaalse gaasi olekuvõrrand ( Clapeyroni -Mendelejevi võrrand) on võrrand kujul , kus p on rõhk, V on ruumala, v on gaasi hulk moolides, T on absoluutne temperatuur, R universaalne gaasi konstant (R=8,3145 J/(mol*K))
21. Mis on Avogadro arv?
-Aineosakeste (aatomite, molekulide või ioonide) arv ühes moolis ainehulgas (tähis NA ja ligikaudne väärtus 6,0221415 x 1023 mol-1)
-Avogadro arv ise defineeritakse aatomite arvuna 12 grammis süsiniku isotoobis 12C
22. Boyle 'i - Mariotte'i seadus
-Jääval temperatuuril on antud gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis konstantne. pV= const , kui T=const
-Kui gaasi temperatuur hoida muutumatuna, siis gaasi ruumala vähendamisel kaks korda suureneb rõhk kaks korda
23. Gay - Lussac 'i seadus
-Jääval rõhul on antud gaasikoguse ruumala võrdeline absoluutse temperatuuriga. , kui p=const (V=const T)
-Kui gaasi rõhk hoida muutumatuna, siis gaasi temperatuuri suurendamine kaks korda suurendab gaasi ruumala kaks korda.
24. Charles'i seadus
-Jääval ruumalal on antud gaasikoguse rõhk võrdeline absoluutse temperatuuriga. , kui V=const (p=const T)
-Kui gaasi ruumala jääb samaks, siis gaasi temperatuuri suurendamine kaks korda suurendab gaasi rõhku kaks korda.
25. Kuidas tekib aur?
-Vedeliku pinnal moodustub energeetiline barjäär, millest läbiminek nõuab kindlat energiat. Alati on olemas kindel hulk molekule, mille kineetilisest energiast piisab vedeliku pinnalt väljumiseks. Need molekulid moodustavad vedeliku pinna kohal gaasilise keskkonna, mida nimetatakse auruks. Auru tekkimise eelduseks on vedela faasi olemasolu
26. Mis on auru kriitiline rõhk?
-Kriitilise rõhu juures on aine samaaegselt nii vedelas faasis (vesi) kui ka gaasina (aur)
27. Millal kaob vedeliku piirpind selle kuumutamisel?
-Kui jõuame kuumutamisel kriitilise temperatuurini (rõhul 218 atmosfääri ja temperatuuril 374oC), kus kaob erinevus vedela ja gaasilise faasi vahel. S.t et molekulide tõenäoseim kineetiline energia ületab molekulaarjõudude poolt määratud väljumistöö – vedeliku pinda määravate jõudude mõju kaob ja koos sellega ka pind ise.

Ehitusmaterjalid ja vesi

1.Milline tähtsus on niiskusel ehituses?
-Niiskus on ehituses üks põhilisi probleemide allikaid (puidu biolagundamine, hallituskahjustusest põhjustatud terviseprobleemid , korrosioon , külmumis - sulamisest põhjustatud struktuursed kahjustused, siseviimistlusmaterjalide niiskuskahjustused). Probleemide vältimiseks on oluline aru saada niiskuse olemusest, materjalide vastuvõtlikkusest ja niiskuse mõjust materjalidele, sest siis saame projekteerida, ehitada ja kasutada hooneid just nii, et nad oleksid tervislikud, vastupidavad ja energiatõhusad.
2. Veemolekuli agregaatolekud .
-Veemolekulil on 3 agregaatolekut: tahke, vedel, gaasiline.
-Tahke aine säilitab raskusjõudude mõjumisel oma kuju. Vedelik valgub laiali ja võtab anuma kuju. Gaasides on aine aatomid või molekulid kaootilises liikumises ja liiguvad kogu hõivatud mahus . Tahkest vedelasse olekusse minekut nimetatakse sulamiseks, vastupidist nähtust külmumiseks. Vedelast olekust gaasilisse minekut nimetatakse aurustumiseks, vastupidist kondensatsiooniks. Tahkest olekust otse gaasiliseks minekut nimetatakse sublimatsiooniks ning vastupidist nähtust jäätumiseks.
3.Kuidas väljenduvad veemolekuli polaarsed omadused?
-Veemolekul käitub nagu väike magnet – vesiniku pool on alati positiivne ja hapniku pool on alati negatiivne. Polaarsed omadused väljenduvad ka veemolekuli omavahelistes sidemetes . Ühe veemolekuli vesinik tõmbub teise molekuli hapnikuga ja põhjustab suurte molekulide klastrite tekkimist. Temperatuuri tõusuga saavad klastrid juurde energiat ning lagunevad väiksemateks ühikuteks. Kui vedel vesi aurustub , siis veemolekulid käituvad nagu üksikud auru molekulid. (Seda teadmist kasutatakse ära üheaegselt nii veetihedate kui ka veeauru hästi läbilaskvate materjalide loomisel.)
4.Kapillaarjõud NB! ISESESISVALT
-Kapillaarsus on mittesegunevate keskkondade, harilikult tahke ja vedela faasi kokkupuute piirkonnas ilmnevad pindpinevusnähtused; kitsamas mõttes märgumisega kaasnevad imendumisnähtused kapillaarides ja poorides. Kapillaarsuse tõttu on vedeliku tase suuremas anumas ja sellega ühendatud peenikeses torus erinev.
- nähtused, mis ilmnevad peenikestes torudes ehk kapillaarides või poorsete materjalide poorides. Kapillaarefekt annab vedelikele omaduse voolata kitsas ruumis ilma näiliste välisjõudude (raskusjõud) otsese mõjuta. Efekt ilmneb näiteks värvipintsli harjastel ja saapapaelte märgumisel, samuti poorsetes materjalides nagu betoon või paber. Kapillaarefekt ilmutab end ka eluslooduses , taimsetes ja loomsetes rakkudes, kus on oluline vedeliku rakkudevaheline liikumine. Efekti põhjuseks on vedeliku ja tahkise pinnal olevad molekul-molekul vahelised sidemed ehk van der Waalsi vastasmõju. Nähtuse ilmnemise eelduseks on, et kapillaari või poori kõverusraadius on võrreldav vedelikupinna kõverusraadiusega, sest siis kompenseeruvad kohesiooni tõttu tekkinud vedeliku pindpinevusjõud ning vedeliku ja tahkise osakeste vahel mõjuv adhesioonjõud. Tulemuseks on vedeliku vaba liikumine mööda poori või kapillaar
5.Millised on hoonetes esinevad õhuga seotud niiskuseprobleemidja kuidas nendega toime tulla?
-Hoone sisekliimas esineb kahte tüüpi niiskuseprobleeme: liiga niiske: liiga kuiv.
-Liiga kuiv keskkond Kuivatab hingamisteid. Tekitab riidematerjalidel elektrostaatilist laengut. Vanandab materjale. Deformeerib materjale. Seda on võimalik leevendada õhuniisutaja abil.
-2. Liiga niiske keskkond Hallitus Korrosioon Siseviimistlusmaterjalide niiskuskahjustused (halvimal juhul materjalide lagunemine ) Niiskuse eemaldamine spetsiaalse seadme abil ( kulutab palju elektrit, kuid väga tõhus). Niiskuse eemaldamine tänu ventilatsioonile ja kütmisele (kui ventilatsioon pole piisav, siis võib liigniiskus lihtsalt lae lähedale kinni jääda ning probleemid hakkavad seal tekkima ).
6.Kuidas vesi pääseb hoonesse?
-Väljast sisenev veeaur Tarindites (ehk konstruktsioonides) sisalduv veeaur Tasakaaluniiskus Ehitusniiskus. Hoone kasutusest tekkiv niiskus.
7.Millised parameetrid iseloomustavad õhu niiskust?
-Õhu relatiivne niiskus-nimetatakse õhus hetkel oleva veeauru rõhu ja samal temperatuuril õhku küllastava veeauru rõhu suhet protsentides. Õhu absoluutne niiskus-ühes kuupmeetris sisalduv veeauru mass Kastepunkt -nimetatakse temperatuuri, milleni õhk peab jahtuma, et saavutada maksimaalne suhteline õhuniiskus ehk siis hakkaks veena välja kondenseeruma. Eriniiskus – ühes kilogrammis niiskes õhus leiduva veeauru kogus grammides
8.Mis juhtub, kui soe ja niiske õhk satub kontakti madalama temperatuuriga pinnaga?
-Madalama temperatuuriga pinnale hakkab tekkima kaste veetilkadena.
9.Mis on kastepunkt?
-Kastepunktiks nimetatakse temperatuuri, milleni õhk peab jahtuma, et saavutada maksimaalne suhteline õhuniiskus – ehk siis hakkaks veena välja kondenseeruma.
10.Kuidas eemaldatakse hoonest niiskust?
-Hoonest veekahjustuse- või ehitusniiskuse väljakuivatamisel tuleks eelistada sorptsiooni põhimõttel töötavat niiskuse eemaldamist, mille korral viiakse niiskus hoonest välja
11.Kuidas iseloomustatakse materjalide suhet veega?
-Hügroskoopsed materjalid püsivad kuivad ainult siis, kui neid ümbritseva õhu niiskus on madal.
12.Kuidas iseloomustatakse materjalide niiskust?
-Absoluutne niiskusesisaldus kaaluprotsentides näitab materjalis oleva vee suhtelist osakaalu
-Suhteline niiskusesisaldus näitab, kui palju on materjali imendunud niiskust konkreetsetel tingimustel võrreldes materjali maksimaalse niiskuseimavusega õhu 100% suhtelise niiskuse juures
-Suhteline tasakaaluniiskus on veeauru aururõhk õhus kui see on küllastunud (hoiab endas nii palju kui suudab niiskust) ehk see on õhu auruõhk, mis on tasakaalus vee pinnaga. Väljendatatakse protsentides (sisuliselt sama vee aktiivsusega)
-Suhteline tasakaaluniiskus on see suhteline õhuniiskus, mis saavutatakse olukorras, kus materjal paigutatakse kinnisesse kambrisse ja lastakse kambri õhul saavutada tasakaaluniiskus materjaliga
13.Millised on vee imbumise etapid materjali sisse?
-Kui materjal on endasse imanud (difusioon, Fick’iseadus) kogu niiskuse, mis on võimalik, siis edasine niiskus säilitatakse materjalis sees sisalduvate õõnsuste (poorides) ja pragude sees kas kapillaarimavuse või absorptsiooni toimel. edel vesi absorbeeritakse materjali kapillaarpooride kaudu, veeaurõhust adsorbeeritakse pooride seinte pinnale.
14.Mis on tasakaaluniiskus materjalides ja kuidas seda määratakse?
-Tasakaaluniiskus materjalides- niiskuse sisalduse väärtus materjalis sõltub, kas seda mõõdetakse märgumise või kuivamisel -hüsterees. Sõltub materjali poorsusest. Ei anna kohest informatsiooni ja kehtib ainult olukorra kohta, kui materjal on kaua aega püsivates tingimustes. Iga graafiku punkt saadakse aja jooksul, mil on saavutatud kastekeha püsiv kaal kinnises kastekambris kindla õhuniiskuse juures.
15.Kuidas modelleeritakse niiskuse tasakaalu hoones?
Hoides tasakaalu märgumise ja kuivamise vahel, niiskus ei kogune ja ei ületa materjalide ohutut salvestusmahtu. Niiskuskahjustuste hindamisel on oluline märgumine, salvestuse ja kuivamise ulatus ja kestus. Eelnevalt märgunud materjali kuivatamiseks tuleb kiiresti vähendada relatiivset niiskust materjali sees. Ainult vee ärajuhtimisest ei ole kasu, alles jääb veeha küllastunud materjal, mille niiskus 100&. Kapillaar ja absorbeerunud niiskust saab välja kuivatada ainult aurutamisega, millele järgneb difusioon
16.Millised on niiskuse mõõtmise võimalused?
-Otsene e kaalumine, kus määratakse märja ja absoluutselt kuiva ( kuumutamise konstantse massini) materjali mass ja arvutatakse sellest niiskuseprotsent. Kuumutatakse konstantsel temp 105 kraadi. Võib teha termostaadis või spetsiaalse automaatjuhtimisega seadmega. Saab määrata ainult nende materjalide niiskust, mis ei lagune sellel temp. (Kipsplaati ei saa!)
-kaudne:
-mikrolaeine peegeldumine , kus võrreldakse mõõtmisel saadud elektrilist parameetrit tabeliandmetega. Salvestab mõõdetud niiskusesisalduse indeksi väärtused maatriksina mällu.
-Elektriline takistus. Nõeltega materjali niiskusmõõtja. Mõõdab elektrilist takistust materjali sisse torgatud nõelte vahel. Võrdleb tabeliandmetega niiskusesisalduse kohta. Kindlale puuliigile.
-Dielektriline konstant.Mõõteseade asetatakse puidu pinnale, elektromagnetilised lained läbivad puitu, määrates selle niiskuse. Mõõteriistale on märgitud, kui sügavale magnetlained ulatuvad ja kui suures vahemikus ta niiskust mõõdab (nt sügavus 20 mm, niiskus 5-30%). Tihtipeale tuleb enne mõõtmist sisestada seadmesse mõõdetav puiduliik (pehme okaspuu, tihe lehtpuu, muud materjaliliigid jne).
-Percomeeteron sobiv mõõteriist ainete niiskuse mõõtmiseks, sest tema mõõteskeem kompenseerib elektrijuhtivuse mõju dielektrilise läbitavuse(Er) mõõtetulemusele. Lisaks toimuv samaaegne elektrijuhtivuse mõõtmine lubab määrata ka aine soolade sisalduse. Annab märku, kui juhtivus ületab Er mõõtmist võimaldava piiri vältides seega väärtulemusi. Kasutab percomeetrisse sisse ehitatud niiskuse kalibreerimistabeleid.
17.Milline on kõige õigem niiskuse määramise meetod?
Pole universaalset kõige õigemat niiskuse määramise meetodit. See sõltub materjalist mille niiskust soovitakse määrata.
18.Kuidas määrata kivimaterjalide niiskust?
-kaltsiumkloriidi test. Betooni pinnale asetatakse paigutatakse plastkatte alla kaltsiumkloriidist ketas.Hoitakse 60 kuni 72 tundi.Kaalutakse uuesti.Arvutatakse veeauru aurumise kiirus betooni pinnalt g/m2/24h.Tundlik meetod ümbritseva keskkonna õhuniiskuse suhtes ja mõõtmise ettevalmistamise tingimuste suhtes. Mõõdab kuni 20mm sügavuseni. Kasutatakse teoreetiliste kõverate arvutamiseks.
-Kaltsiumkarbiidi mõõtja abil määratakse kivimaterjalide, telliste, mördi ja betooni niiskusesisaldus. Mõõdetavast materjalist võetakse proov, kaalutakse ja asetatakse koos kaltsiumkarbiidiga spetsiaalsesse suletud anumasse . Kaltsiumkarbiid reageerib proovis oleva niiskusega ja moodustab atsetüleengaasi, mis tõstab rõhku anumas. Rõhu muutmise suurus on otseses seoses materjali niiskusesisaldusega.
19.Milline on kõige lihtsa meetod, millega saab identifitseerida niiskust materjalides?
-Paksemast polüetüleenkilest lõigata tükk ja kleepida kivi pinnale. Paksemast alumiiniumfooliumist lõigata tükk ja kleepida sinna kõrvale. 48 tunni pärast kontrollida. Kui Al fooliumi pinnale ruumi poole on tekkinud niiskuseudu, on ruumis tegemist liiga kõrge õhuniiskusega. Kui kile alla vastu seina on ilmunud niiskuseudu või veetilgad , siis on tegemist liigniiskusega seina sees.