Kordamisküsimused 2016 /
2017 õppeaastal
YKI 3030 Keemia ja materjaliõpetus 1. Mateeria ja aine mõisted.
Mateeria- kogu meid ümbritseva maailma
mitmekesisus oma nähtuste ja asjade koguga.
Mateeria peamised avaldumisvormid on aine ja kiirgus.
Aine on mateeria eksisteerimise vorm, mis omab kindlat või püsivat koostist ja
iseloomulikke omadusi (vesi,
ammoniaak ,
kuld , hapnik).
2. Keemilise elemendi-, keemilise ühendi ja molekuli mõisted.
Element on kogum ühesuguse tuumalaenguga (prootonite arvuga) aatomeid.
Element on aine, mida ei saa keemiliste meetoditega enam lihtsamateks
aineteks jagada. (109
elementi, 83 looduses)
Keemilised ühendid on keemiliste elementide kogumid, väikseim iseseisev osake on
molekul .
Molekul - aine väikseim osake, millel on antud aine keemilised omadused ning mis võib
iseseisvalt eksisteerida (O2, CO2, H2O)
3. Ainete klassifikatsioon , liht ja liitainete mõisted, näited.
*Anorgaanilised
*Orgaanilised
lihtaine - moodustub ainult ühe ja sama keemilise elemendi aatomitest.
Näiteks: hapnik, raud, elavhõbe,
väävel
liitaine - koosneb erinevatest keemilistest elementidest.
Näiteks: vesi,
lubi , süsinikdioksiid.
Mõlemad võivad esineda nii tahkes, vedelas kui gaasilises olekus.
4. Aine olekud (tahke, vedel, gaas ).
Tahkes aines on molekulid tihedalt koos ja nende liikumine pole võimalik.
Vedelikus on molekulide vaheline kaugus mõnevõrra suurem ja nad võivad üksteisest
mööduda.
Gaaside puhul on molekulide vaheline kaugus suur ja nad võivad täiesti vabalt
liikuda .
Molekulidevahelised jõud on väikesed.
5. Aine omadused (füüsikalised, keemilised).
Füüsikalisi omadusi saab mõõta ja jälgida ilma ainet ja tema koostist muutmata (värvus,
sulamistemperatuur ,
keemistemperatuur ja tihedus).
Keemilised omadused, on seotud aine koostise muutusega, keemiliste reaktsioonidega
(vesiniku
põlemine hapnikus).
6. Materjalid- definitsioon.
Materjal on keemilisest
seisukohast mistahes keemiline aine, mille
kasutamisel (töötlemisel) ei toimu keemilisi muutusi. Keemiliste omaduste olulisus sõltub vastava aine
või materjali kasutamise eesmärgist (viisist) või käitlemise ja hoidmise tingimustest.
1
7. Segud , nende klassifikatsioon.
Segud -koosnevad 2 või enamast lihtainest või keemilisest ühendist, mis pole keemiliselt
üksteisega seotud ja võivad seetõttu esineda segus mistahes vahekorras. Puudub kindel
keemiline koostis! Koostisosad on eraldatavad üksteisest füüsikaliste meetodite abil
(
magnetväli , aurutamine,
difusioon ).
Homogeenne segu- segu, mille koostis on igas ruumipunktis identne - gaasiline, vedel või
tahke lahus; näiteks õhk.
Heterogeenne segu- segu, mille koostis igas ruumipunktis pole ühesugune, koosneb
mitmest eristatavast faasist: emulsioonid, kivimid, pulbrid; näiteks graniit.
Segud on paljud toiduained,
ravimid , taimekaitsepreparaadid,
ehitusmaterjalid .
8. Materjalide struktuur (mikro-, makro).
Mikrostruktuur on aatomite tasandil struktuur.
Makrostruktuur tähendab mismoodi on seotud suuremad osakesed. Makrostruktuur
kihiline - so. halb omadus, sest materjal võib hakata lagunema ja korrodeeruma kihtide
vahel.
9. Materjalide omadused (6 kategooriat).
Mehaaniline - deformatsioon koormuste mõjul-
jäikus , tugevus jm.
Elektriline-
elektrijuhtivus , elektrivälja mõju.
Termiline -
soojusmahtuvus ja –
juhtivus
Magnetiline- magnetvälja mõju
Optiline- elektromagnetkiirguse või valguse mõju,
murdumisnäitaja ,
peegeldumisvõime .
Keemiline- keemiline koostis.
10. Tahkete materjalide klassifikatsioon keemilise koostise järgi.
1) metallid
2)
keraamika 3)
polümeerid 4)
komposiidid - 2 või enamat materjali koos
5) kõrgtehnoloogilised materjalid-
pooljuhid , biomaterjalid, targad materjalid,
nanotehnoloogilised materjalid.
11. Metalsete materjalide üldiseloomustus. Koosnevad 1 või mitmest metallist (Fe, Al, Cu, Ti, Au, Ni) ja ka mittemetallist (C, N,
O).Iseloomustab aatomite korrapärane
paigutus .
Omadused: suhteliselt tihedad, tugevad, jäigad, purunemiskindlad; head elektrijuhid
ja soojusjuhid;
valgusele läbipaistmatud;
poleeritud pind on läikiv;
magnetilised omadused (Fe, Co, Ni).
12. Keraamiliste materjalide üldiseloomustus. Ühendid metalliliste ja mittemetalliliste elementide vahel- tavaliselt
oksiidid ,
nitriidid ja
karbiidid Traditsiooniline keraamika- koosneb savimineraalidest-
portselan ,
tsement , klaas.
Omadused: Jäigad ja tugevad (sarnane metallidega); Kõvad; Purunevad kergesti
(traditsioonilised); Madal elektrijuhtivus ja
soojusjuhtivus ; Vastupidavad kõrgetele
temperatuuridele ja keskkonnamõjudele (rohkem kui metallid ja polümeerid).
2
Optilised omadused: võivad olla läbipaistvad, poolläbipaistvad või ka läbipaistmatud.
Fe3O4 - magnetilised omadused.
13. Polümeersete materjalide üldiseloomustus. Plastid ja kummid.
Orgaanilised ühendid, koosnevad C, H,
mittemetallid (O, N, Si).
Suur molekulaarstruktuur,
ahelad , C-skelett(PE,
nailon , PVC, PC, PS, silikoonkummi).
Omadused: Madal tihedus; Mitte nii tugevad ja jäigad kui eelnevad
tahked materjalid;
Plastilised, kergesti valatavad ja vormitavad; Keemiliselt
inertsed , keskkonnamõjudele
vastupidavad; Lagunevad ja pehmenevad kõrgematel
temperatuuridel ; Madal
elektrijuhtivus, Mittemagnetilised.
14. Nõuded karastusjookide taara materjalidele. 1) peab hoidma CO2, mis on rõhu all;
2) olema mitte-
toksiline ja mitte
reageerima joogiga, soovitavalt
taaskasutatav ;
3) suhteliselt tugev
4) odav;
5) optiliselt läbipaistev;
6) toodetav erinevates värvitoonides.
15. Komposiitmaterjalide mõiste, näited. Koosnevad 2 või enamast materjalist (
metall , keraamika, polümeerid). Eesmärk
omaduste kombineerimine et saada parim. Suhteliselt tugev ja jäik aga ka
painduv ,
madal tihedus.
Näited:
Looduslikud- puit,
luud ;
Sünteetilised- fiiberklaas (klaaskiud on ümbritsetud
polümeerse
materjaliga )
16. Kõrgtehnoloogilised materjalid. Elektroonika seadmed , arvutid, fiiberoptilised süsteemid,
raketid ,
lennukid jne.
Pooljuhid-
elektrilised omadused vahepealsed elektijuhtide (metallid ja –
sulamid ) ja
isolaatoritega (keraamika ja polümeerid); elektroonika- ja arvutitööstus.
biomaterjalid- kasutatakse implantaatidena inimkehas, mittetoksilised, ei tekita
reaktsioone.
targad materjalid- suutelised tundma ära keskkonnamuutusi ja nendele reageerima
ette teadaoleval viisil. Koosnevad sensorist (optilised fiibrid) ja reageerijast, mis
muudab kas kuju, asendit, sagedust vm. sõltuvalt temperatuuri, elektrivälja- või
magnetvälja tugevuse muutustest.
17. Nanomaterjalid. Võivad olla metallid, keraamika, polümeerid ja komposiidid.
Ei eristata keemilise koostise järgi vaid suuruse. Struktuurikomponentide suurus on
nanomeeter (st 10-9 m) kuni 100 nm (~500 aatomi diameetrit).
Näiteks:
süsinikunanotorud;
nanokomposiidid
tennisepallides,
magnetilised
nanosuuruses
terad kõvaketastes jm.
Kõrge keemiline
reaktsioonivõime - ohtlikkus on uurimata.
3
18. Kemikaal-definitsioon.
Kemikaal- aine mida valmistatakse või kasutatakse keemilistes protsessides
19. Mineraal ja kivim - definitsioonid .
Mineraal- looduslik
anorgaaniline aine.
Kivim- on looduslike mineraalide kogum (agregaadid või aglomeraadid, või
mõlemad), n. graniit:
kvarts , päevakivi,
vilgukivi 20. Ainete ja materjalide tähistamine.
Nimi
1.1. Nimi ei anna infot ei aine ega materjali päritolu, kasutamise ega omaduste kohta.
Näiteks kõikide elementide nimetused, kriit, malm, lubi, vesi, tsement, põrgukivi jne.
1.2. Nimes sisaldub mingisugune info selle aine kohta.Näiteks
lubjakivi , sooraud,
tsinkvalge, seebikivi,
tšiili salpeeter jt.
1.3. Kaubanduslik (kommerts) nimetus. Reeglina ei sisalda mingisugust infot. Näiteks
nailon, amberliit, Dowex jt.
Valem
1.
Empiiriline (lihtsaim valem)- näitab aatomite liike. Näiteks vesi jt.
2.
Molekulvalem .
Tähtede ja numbrite kombinatsioon.
Saab identifitseerida käsiraamatutest või interneti abiga. Näiteks: terased, alumiiniumi
ühendid, toidulisandite värvid
E100 -199,
askorbiinhape E300,
konservandid E200-299.
21. Ainete ohutuskaart. Aine ohutuskaart (
Safety Card) on igal ainel. Ohutuskaardis peavad olema järgmised
andmed:
1. Identifitseerimine- nimi, valmistaja nimi jm.;
2. Koostis- keemiline koostis, CAS,
EINECS jt. nr.;
3. Ohtlikkus- omaduste kirjeldus jm. vajalik;
4. Füüsikalised ja keemilised omadused.
5. Tegutsemine tulekahju korral;
6. Õnnetuste vältimise abinõud (
kaitsevahendid , seadmed);
7. Käitlemine ja hoiustamine,
kusjuures enamuses SC-del puuduvad sellele ainele
iseloomulikud keemilised reaktsioonid.
8. Mõju inimesele ja
isikukaitsevahendid .
9. Esmaabi viisid kemikaali
sissehingamisel , allaneelamisel ja
sattumisel nahale
10. Püsivus ja reaktsioonivõime.
11. Terviserisk.
12. Keskkonnarisk.
13. Jäätmekäitluse viis.
14.Veonõuded.
15. Õigusaktid.
16. Muu teave.
4
22. Mis on REACH ? Registration,
Evaluation and
Authorisation of
CHemicals
Euroopa parlamendi määrus, mis käsitleb kemikaalide registreerimist, hindamist,
autoriseerimist ja piiramist.
23. Gaas ja aur-definitsioonid.
GAAS on aine, mis normaaltemperatuuril ja rõhul on täielikult gaasilises olekus.
AUR on selline aine gaasilises olekus, mille keemistemperatuur on kõrgem kui
toatemperatuur. Näiteks veeaur.
24. Gaaside omadused. Gaaside kõige iseloomulikum omadus on nende
kokkusurutavus ja võime paisuda.
Gaasidel ei ole kindlat kuju, nad täidavad anuma võttes selle kuju.
Gaasi ruumala ühtib anuma ruumalaga, milles ta asub.
Ruumala sõltub temperatuurist ja rõhust
25. Gaaside olekuparameetrid. rõhk
P temperatuur
T kogus (aine hulk)
n ruumala
V Rõhk- jõud pinnaühiku kohta (
Pa)
1Pa=N/m3 P=F/A 26. Gaaside põhiseadused: Boyle - Mariotte , Gay-Lussaci, Charlesi, Daltoni .
Boyle- Mariotte seadus- Konstantsel temperatuuril on kindla
koguse gaasi ruumala pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga. (joon
graafikul- isoterm)
P *
V
const 1
PV 2
P2
V1
Gay-Lussaci seadus- Konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi ruumala
võrdelises sõltuvuses temperatuuriga. (jooned graafikul- isobaarid)
VV1
V 2
const
T T1
T 2
5
Charlesi seadus- Jääval ruumalal on antud gaasi rõhk võrdeline
absoluutse temperatuuriga.
𝑝 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, kui V = const (p = const T)
𝑇
Kui gaasi ruumala jääb samaks, siis gaasi temperatuuri
suurendamine kaks
korda suurendab gaasi rõhku kaks korda. (jooned joonisel- isehoorid)
Daltoni seadus - Gaaside segu (ideaalgaasi) üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside
osarõhkude summaga . Osarõhk - rõhk mida avaldaks gaas kui teisi
gaase segus poleks.
Üldrõhk Püld = p1 + p2 + ... = Σpi
Osarõhk pi = Püld * Xi
Xi - vastava gaasi
moolimurd segus
Moolimurd- ühe komponendi moolide arvu suhe kõikide komponentide moolide arvus
27. Clapeyroni - Mendelejevi võrrand ideaalgaasi kohta. P V = n R T
rõhk
P [Pa];
mass
m [g];
moolide arv
n [mol],
ruumala
V [m3];
temperatuur
T [K]
R = 8.314 J/mol K
28. Gaaside suhteline ja absoluutne tihedus ( praktikumi CO2 töö näitel)
Suhteline tihedus- Ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel (V, P,
T); ühikuta suurus, väljendatakse tavaliselt õhu suhtes või vesiniku suhtes.
Mgaas mMM gaasD
1
1
D
H 2
D
õhk2
mM29
2
2
Absoluutne tihedus normaaltingimustel e. 1 liitri gaasi mass normaaltingimustel
M gaas
(g/dm3)
22 4
6
29. Metaani aururõhu sõltuvus temperatuurist (joonistada graafik ja seletada selle alusel kriitilise temperatuuri ja -rõhu mõisteid).
Kriitiline temperatuur- temperatuur, millest kõrgemal ei
saa gaasi veeldada rõhu suurendamisega.
Kriitiline rõhk- rõhk, mille korral gaas on nii vedelas kui
gaasilises olekus st. et vedela ja
gaasilise oleku vahel on tasakaal.
Seletada joonise alusel need mõisted!
30. Süsinikdioksiidi aururõhu sõltuvus temperatuurist (joonistada graafik ja seletada selle alusel kriitilise temperatuuri ja-rõhu mõisteid) •
Kriitiline temperatuur- temperatuur, millest kõrgemal
ei saa gaasi veeldada rõhu suurendamisega.
•
Kriitiline rõhk- rõhk, mille korral gaas on nii vedelas kui
gaasilises olekus st. et vedela ja gaasilise oleku vahel on
tasakaal.
31. Reaalgaasi definitsioon ja näide. molekulidel on omaruumala;
molekulide vahel on vastasmõjud.
Gaas erineb ideaalsest seda enam, mida madalam on temperatuur ja mida kõrgem on rõhk
Kuiva õhu koostis (ruumala- ehk mahu%):
N2 78%; O2 21%; Ar 1%; CO2 0,03% jm.
Lisaks sellele on õhus veel niiskust (veeauru).
32. Atmosfääri koostis. 78% N2; 21% O2;
1% Ar;
0.03% CO2
7
33. Plahvatavad gaaside segud (milliseid teate, näited -vähemalt 5 erinevat). Atsetoon ,
bensiin ,
etanool , propaan,
metaan .
34. Metaani iseloomustus (keemilised omadused, kasutamine, transport).
Põlemisreaktsioon: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (sinine
leek )
Tekib looduses bakterite anaeroobsel elutegevusel.
Osaleb atmosfääris keemilistes reaktsioonides (kasvuhoonegaas);
Eluiga atmosfääris ~10 a;
On maagaasi peamine component: 60-90%;
Omadused: Värvitu gaas Vähemürgine, kerge
narkootiline toime, Kergesti süttiv, koos
õhuga plahvatusohtlik. Lämmatav gaas;
Kasutamine: kütusena; vesiniku tootmine
Transport: torujuhtmetes, vedelgaasi tankerites, veoautodega.
35. Freoonide iseloomustus (keemilised omadused, kasutamine, transport, ohtlikkus).
Omadused: inertsed, kergesti veelduvad, tuleohutud ja omavad suht suurt aururõhku.
Kasutamine: kasutati varem külmutusseadmetes.
Ohtlikkus: Suure lekkevõimega, lõhnata. kahjustavad osoonikihti, põhjustavad
kasvuhooneefekti.
Transport: müümine, tootmine,
eksportimine ja importimine illegaalne.
36. Väävelvesiniku iseloomustus (keemilised omadused, ohtlikkus)
Omadused: värvuseta ja väga mürgine, mädamuna lõhnaga.
Ohtlikkus: gaasiandurid ei reageeri koheselt gaasi olemasolule ruumis, suurel
kontsentratsioonil seiskab inimese hingamist.
o kui kontsentratsioon on üle 1000ppm, seiskub inimese
hingamine .
Kontsentratsioonil
800ppm
saabub
50%
inimestest
surm
5
minuti
jooksul.Gaasiandurid reageerivad, kui konts. on >15ppm.
37. Süsinikdioksiidi iseloomustus (keemilised omadused, kasutamine, transport, ohtlikkus).
Omadused: lahustub vees, on kasvuhoonegaas,
laseb läbi nähtavat valgust, neelab
infrapunakiirgust
Kasutamine: gaseeritud jookides, leidub õhus
Transport: rohelises gaasiballoonis
Ohtlikkus: Suurtes
kogustes mürgine. 8%-l on narkootiline toime, silmanägemine ja
kuulmine halveneb.
38. Gaasiballoonide transpordi reeglid. Gaasiballoonide
transpordiks kasutatavad
sõidukid peaksid olema
lahtised . Kui see pole
võimalik, peavad sõidukid olema hea õhutusega.
Mürgiseid gaase ei tohi transportida suletud sõidukis, va juhul, kui tegemist on
erisõidukiga.
Transportimise ajal peavad balloonide
ventiilid olema suletud ja kõik seadmed
eemaldatud.
Balloonid tuleb korralikult kinnitada ning need ei tohi ulatuda üle sõiduki külgede või
tagaosa .
8
Lekkimise ohu korral tuleb
sõiduk parkida ohutusse kohta ning
lekke tuvastamise korral
helistada hädaabinumbril
39. Gaasiballoonide käsitlemise ja ladustamise nõuded. Käsitlemine : atsetüülballooni
ventiili pöörata ainult poole peale.
ei tohi balloone rikkuda, kahjustusi peita ega ise parandada.
ei tohi gaase segada ega ise ühest balloonist teise juhtida.
Ladustamine : peavad asuma hästi õhutatud kohas, katuse all.
peavad olema püstises asendis
tühjad ja täis ballooned eraldi, sorteerida ballooni sees oleva gaasi omaduste järgi.
ladustamiskoht tuleb märgistada õigusaktidele jm nõuetele vastavate
ohumärgistustega.
40. Faasidiagrammid ( selgitus , joonis- vee oleku diagrammi näitel). Kõrged
rõhud madalad temperatuurid=jää.
Tasakaalud : jää-veeaur; jää-vesi; vesi-veeaur. Punktis
A on
tasakaal jää-vesi-veeaur seda nim.
kolmikpunktiks Kõverad
AB ja
AC näitavad vee ja jää aururõhkude olenevust
temperatuurist
(
AE vastab allajahutatud
veele ), kõver
AD aga jää
sulamistemperatuuri olenevust rõhust.
Sublimatsioonikõver-
AC;
Aurustumiskõver-
AB;
Sulamiskõver-
AD 41. Superkriitiline olek, superkriitilises olekus süsinikdioksiidi omadused ja kasutamine.
Superkriitiline olek- järsult muutuvad aine(CO2) füüsikalised ja keemilised
omadused(muutub ülivoolavaks, materjale läbivaks).
CO2 Omadused: o on odav ja kergesti puhastatav;
o on mitte-toksiline ja tema kasutamine ei põhjusta keskkonnale lisakoormust;
o on keemiliselt suhteliselt inertne ning temaga töötamisel puudub
plahvatus - ja
süttimisoht.
42. Veeaur õhus, absoluutne ja suhteline niiskus
Absoluutne niiskus on veeauru tegelik hulk õhus – g H2O m-3 Atmosfääri õhk sisaldab
alati vähemal määral veeauru, vaja arvestada ehitiste konstrueerimisel, seadmete
kasutamisel.
Suhteline niiskus– õhu tegeliku niiskusesisalduse suhe maksimaalsesse väljendatuna %-
es (RH- relative humidity)
9
43. Mis on kastepunktid- seletus.
Kastepunkt - Temperatuur, mille juures õhu tavarõhu korral (1 atm) veeaur
kondenseerub(moodustub kondensaat).
Dew point
Rõhu kastepunkt- on temperatuur, mille juures tavarõhust erineva rõhu korral
moodustub kondensaat. (rõhk pole 1atm).
Pressure dew point 44. Vedelike üldomadused omandavad anuma kuju;
ei täida osaliselt täidetud anumat ühtlaselt;
ei pruugi seguneda omavahel;
on väga vähe kokkusurutavad.
45. Viskoossus Vedelike takistus voolamisel(mida suurem on viskoossus, seda aeglasemalt voolab). See
väheneb temperatuuri tõusuga.
46. Pindpinevus Energiahulk, mis on vajalik vedeliku pinna suurendamiseks või vähendamiseks 1
pinnaühiku võrra.
See on jõud, mis rakendub vedeliku pinna osakestele ja on suunatud vedeliku mahu sisse,
st vedelikupiisk võtab kera kuju. (mullitajaga mullide
puhumine )
47. Vedelike tõus kapillaarides ja pragudes. Märgav vedelik tõuseb mööda kapillaari ja pragusid ülesse. Tõusu kõrgus on
pöördvõrdeline kapillaari
raadiusega .
Näiteks kui vee kapillaari raadius on 1mm, siis ta tõuseb 1,5cm
48. Pindaktiivsed ained
Pindaktiivsed ained - ühendid, mille lisamisel väheneb vedeliku pindpinevus (näit.
seep)
49. Vesi, keemilised omadused tihedus- 1.00 g/cm3 (+4 kraadi juures suurim) (jää tihedus 0.9g/cm3)
ookeanivesi - soolade sisaldus kunagi 4%,
magevesi 0,01-0,05%
külmub 0 kraadi juures,
keeb 100 kraadi juures (kui P=750 mmHg)
Omadused: hea lahusti ioonilistele ja polaarsetele ühenditele
Kõrge soojusmahtuvus- neelab palju soojust, temp ei tõuse palju
tahkes olekus tihedus väiksem
Keemis- ja sulamistemperatuur oluliselt kõrgemad kui sarnastel ühenditel.
molekulide vahel tugev vesinikside
keemiliselt aktiivne ühend- reageerib paljude metallide,
mittemetallide , soolade ja
oksiididega.
10
50. Loodusliku vee koostis
Peamised koostisosad: H
2-
2O, Ca2+, Mg2+, Fe3+, Na+, K+,
HCO3 -, Cl-, SO4 , H+, OH-,
lisaks tahked peendisperssed ained (
muda , savi, Fe(OH)3 jt.) ja
mikroorganismid .
Põhjavesi : Mg2+, Na+, K+, H
2-
2O, Cl-, SO4 , HCO3 , H+, OH-, Fe2+
51. Katlakivi tekke reaktsioon ja tema eemaldamine
Ca(HCO3)2 -> CaCO3 (sade) + H2O + CO2
Mg(HCO3)2 -> Mg(OH)2 (sade) + 2CO2 Kasutatakse mitmesuguseid lahusteid.
1.
NaOH või selle asemel Na2CO3,
2. 2% HCl lahus.
Kui detailid on alumiiniumist, ei tohi kasutada happelisi ega leeliselisi lahuseid, vaid
kaltsineeritud
sooda lahust.
Katlakivi eemaldamiseks kasutatavatele lahustele lisatakse inhibiitorit (näiteks
urotropiini), et vähendada lahuste korrodeerivat toimet.
52. Karbonaatne karedus Põhjustavad vees lahustunud Ca- ja Mg vesinikkarbonaadid. Temperatuuril üle 80kraadi,
need
soolad lagunevad.
Magneesiumkarbonaat reageerib omakorda veega ja annab väga kõva ning raskesti
lahustuva
hüdroksiidi . Tekkinud sade juhib väga halvasti sooja ning ummistab
tehnoloogilistes
seadmetes jahutusvee
kanaleid .
53. Püsiv ehk mittekarbonaatne karedus põhjustavad vees lahustunud sulfaadid (
CaSO4 , MgSO4),
silikaadid (CaSiO3, MgSiO3,),
kloriidid (
CaCl2 , MgCl2) jt. Need soolad ei sadestu vee kuumenemisel, kuid kloriide
sisaldav vesi põhjustab metallide korrosiooni.
Tööstuses tuleb jahutusveena eelistada võimalikult pehmet vett, vajaduse korral tuleb
seda pehmendada. Merevee kasutamine jahutussüsteemis on keelatud.
54. Soolade kõrvaldamine veest ioniitidega
Ioniidid – teatud kõrgmolekulaarsed ühendid või Ca, Al silikaadid (näit. tseoliidid),
millel on võime adsorbeerida oma pinnale lahustest
anioone või katioone.
Kationiidid – adsorbendid, mis seovad lahustest katioone
Anioniidid – adsorbendid, mis seovad lahustest anioone
Osaline puhastamine Na-kationiidiga 55. Veepuhastusprotsessi etapid koos selgitustega (tööstuses). 1) vee läbijuhtimine H-kationiidiga kolonnist
2) vee läbijuhtimine OH-anioniidiga kolonnist
11
3.) saadakse puhas vesi – samane destilleeritud veega
56. Vedelkütused.
Biokütused - bioetanool,
biodiisel Mootorikütused (
masinad , autod):
o Bensiinid
o Diislikütused
o
petrooleum /petrool,
vedelkütuseid toodetakse naftast, etanooli saadakse taimede seemnete või
suhkrutööstuse jäätmete kääritamisel, biodiislikütust toodetakse taimeõlidest
57. Lahuse mõiste
Lahus on kahest või enamast
komponendist (lahustunud ained, lahusti) koosnev
homogeenne süsteem.
58. Lahuste klassifikatsioon agregaatoleku järgi o gaas-gaas (õhk)
o gaas-vedelik (
soodavesi - CO2 vees)
o gaas-tahke (H2 pallaadiumis)
o vedelik-gaas (veeaur õhus)
o vedelik-vedelik (
viin -etanool vees)
o tahke-vedelik (NaCl vees,
merevesi )
o tahke-tahke (
valgevask Cu/Zn)
59. Lahuste klassifikatsioon aine sisalduse põhjal
küllastumata lahus – lahus, milles antud ainet veel lahustub;
küllastunud lahus – lahus, mis sisaldab antud temperatuuril ja rõhul maksimaalse
koguse lahustunud ainet.
üleküllastunud lahus – aeglasel jahutamisel saadud ebapüsiv süsteem, mis sisaldab
lahustunud ainet üle lahustuvusega määratud koguse. Vähesel mõjutamisel
(loksutamine) liigne ainehulk eraldub.
60. Lahustuvus
Lahustuvus – aine omadus lahustuda mingis
lahustis –puhta aine mass, mis lahustub
100
grammis lahustis antud temperatuuril
See antakse puhta lahusti kohta, mitte mõnes teises lahuses. 61. Lahuste kontsentratsioonide väljendusviisid: protsent, molaarsus , molaalsus, moolimurd, normaalsus 1) C% Protsentkontsentratsioon näitab lahustunud aine massi sajas massiosas lahuses
m*100%
mgaineC%
lahus (
tihedus)
mlahus3
Vcmlahuslahus
2) CM Molaarsus - Molaarne kontsentratsioon näitab lahustunud aine moolide arvu ühes
kuupdetsimeetris (ühes liitris) lahuses
12
n molCaine
m
V*
C % *
MainelahusMaine M3
Vdmlahus 0
V gaas(
L)
n
molmaineaine
22 (
4
L /
mol)
nmolaineM aine
3) Cm molaalsus- Molaalne kontsentratsioon näitab lahustunud aine moolide arvu
1 kg lahustis nmolCaine
m mkglahusti4) Cx moolimurd- Moolimurd näitab lahustunud aine moolide arvu suhet lahusti ja
kõikide lahustunud ainete moolide arvu summasse. Kui lahus koosneb
lahustist ja vaid
naineC
ühest lahustunud ainest, siis:
xn
n ainelahusti5)normaalsus 62. Kolloidlahused
Kolloidlahused - lahused , kus lahustunud aine osakesed on palju suuremad (dosake ~2-
200 nm).
Need osakesed on tekkinud paljude molekulide või aatomite liitumisel ja nad on
suhteliselt ebapüsivad.
63. Gaaside lahustuvus vedelikes ( Henry -Daltoni seadus) Vedelikud
lahustavad gaase piiratud kogustes
Gaaside lahustuvus väheneb t° tõusuga ja suureneb rõhu kasvuga. Gaaside lahustuvus
vees väheneb, kui vesi sisaldab lahustunud soolasid.
Henry-Daltoni seadus- Gaasi lahustuvus vedelikus on võrdeline tema osarõhuga lahuse
kohal.
CM =k h *p p-gaasi osarõhk lahuse kohal, atm Rõhu kiire vähenemine põhjustab osa gaasi eraldumist lahusest (CO2 eraldumine pudeli
avamisel,)
Seadus ei kehti veega reageerivate ainete kohta(NH3, SO2, CO2). Näiteks NH3 reageerib
osaliselt veega ja tema lahustuvus osutub
oodatust kõrgemaks.
64. Gaaside lahustuvuse sõltuvus temperatuurist Gaasi lahustuvus temperatuuri tõustes väheneb (Näiteks külma vee soojenemisel
eralduvad anuma seinale õhumullid lahustuvuse vähenemise tõttu)
Eksotermiline protsess
NB! Termiline saastamine: vee temperatuuri tõus põhjustab lahustunud hapniku
vähenemise veekeskkonnas aga elu sõltub sellest.
13
65. Lahuse aururõhk (Daltoni seadus) kui lahustunud aine on
mittelenduv (näit. suhkur), siis on lahuses oleva lahusti aururõhk
alati väiksem puhta lahusti aururõhust.
Auru faas vedela lahuse kohal võib koosneda lahuse mõlema komponendi molekulidest
(näiteks vesi ja etanool).
Lahuse üldine aururõhk p on sellel juhul võrdne kummagi komponendi auru osarõhkude
summaga p=p1+p2
s.o.
Daltoni seadus 66. Raoulti seadus Komponendi aurude osarõhk lahuse kohal on võrdne vastava puhta komponendi
moolimurru ja aururõhu korrutisega:
C*
lahustix lahustilahusti Võrrand näitab, et mittelenduv lahustunud aine vähendab lahusti omadust üle minna
aurufaasi –mida rohkem on lahuses lahustunud ainet, seda väiksem on lahusti moolimurd
67. Lahuse keemistemperatuuri tõus Vedelik keeb temperatuuril, mille juures tema aururõhk saab võrdseks välisrõhuga.
Lahuse keemistemperatuur on alati kõrgem kui puhta lahusti keemistemperatuur.
Tk
i *
K *
C emkus
Cm - lahuse molaalne kontsentratsioon (lahjades lahustes Cm ~ CM
Ke - ebullioskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest (lahusti
molaarmassist, keemistemperatuurist ja aurustumissoojusest),
i - isotooniline tegur (ka van’t
Hoffi faktor-
arvestab dissotsiatsioon )
68. Lahuse külmumistemperatuuri langus Lahuse külmumistemperatuur on madalam puhta lahusti külmumistemperatuurist:
Ts
i *
K *
C kmkus
Kk - krüoskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest (molaarmassist,
sulamissoojusest ja külmumistemperatuurist).
Kasutatakse: jää sulatamiseks maanteedel; jahutussegude valmistamisel; ainete puhtuse
hindamisel; molaarmassi leidmisel (krüoskoopia).
69. Difusioon ja efusioon (mõisted, selgitus). Difusioon-
aineosakeste
soojusliikumisest
tingitud
protsess,
mis
viib
kontsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis.
Efusioon on protsess, mille käigus gaasi molekulid lähevad läbi väikese ava. Ava
mõõtmed on väiksemad kui molekulide vaba liikumistee pikkus.
70. Osmoos , osmootne rõhk, pöördosmoos, tähtsus.
Osmoos - lahusti molekulide liikumine läbi poolläbilaskva membraani kõrgema
kontsentratsiooniga lahuse suunas.
Osmootne rõhk(pii).- osmoosist põhjustatud vedelikusambale vastav rõhk
tasakaaluolekus, kus lahusesse tungivate ja sealt tagasi pöörduvate lahusti molekulide
arv võrdsustub.
14
i *
C *
R *
T *
V
i *
n *
R *
T MCM - lahustunud aine molaarne konts., mol/dm3
n - lahustunud aine moolide arv, mol
V - lahuse ruumala, dm3
o Osmootne rõhk on arvuliselt võrdne rõhuga, mida avaldaks lahustunud aine, kui ta
ideaalgaasina täidaks antud temperatuuril lahuse poolt hõivatud ruumala (van`t Hoffi
seadus)
Tähtsus: Osmootse rõhu mõõtmist kasutatakse lahustunud ainete (kõrgmolekulaarsete
ühendite) molaarmassi määramisel; Loomade ja taimede ainevahetuses oluline; Vee
jaotumine kudedes oleneb osmootsest rõhust.
71. Elektrolüüdi mõiste, näited, nõrgad ja tugevad elektrolüüdid Elektrolüüdid on ühendid mis lahustudes vees moodustavad ioone ja põhjustavad lahuste
elektrijuhtivust.
Tugevad elektrolüüdid - ioniseeruvad täielikult lahustudes vees.
Näiteks:
- HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4
-
leelis - ja leelismuldmetallide
hüdroksiidid :NaOH, KOH, Ca(OH)2
- tugeva happe ja aluse reaktsioonil tekkinud soolad
Nõrgad elektrolüüdid - Põhjustavad vähest juhtivust
- Näited: vesi H2O; ammoniaak NH3; enamus orgaanilisi
happeid : metaanhape
(
HCOOH ),
etaanhape (
CH3COOH ),
72. Vee ioonkorrutis Ka vesi ise on lahuses mõningal määral ioniseerunud:
2
H O
H O
OH ehk
2
3
H O
H
OH 2
seega on happe lahuses ka OH– ioone ja aluse lahuses H+ ioone, mis tekivad
veedissotsiatsioonist. Kuid kõikides vesilahustes kehtib seos:
C
C
const
K VHOH Seda korrutist tähistatakse Kv ning nimetatakse vee ioonkorrutiseks.
Standardtingimustel on Kv väärtuseks 1,00× 10–14.
CH*COH=1,00*10-14
Puhtas vees on vesinikioonide kontsentratsioon võrdne hüdroksiidioonide
kontsentratsiooniga ja võrdne:
CH*COH=√𝟏, 𝟎𝟎 ∗ 𝟏𝟎−𝟏𝟒
=1,00*10-7mol/l Lahust, milles vesinikioonide kontsentratsioon on võrdne hüdroksiidioonide
kontsentratsiooniga, nimetatakse neutraalseks
lahuseks .
73. pH mõiste, näited, määramine
Happelises lahuses on ülekaalus vesinikioonid (CH+ > COH-) ja aluselises lahuses hüdroksiidioonid (CH+
Näited:
Gaseeritud vesi: pH ~5,5
Inimese veri 7,35 - 7,45
Maomahl 1,6 - 1,8
15
Merevesi 8,0
Määramine: Valem: pH log(C ) e. negatiivne logaritm vesinikioonide molaarsest
H
kontsentratsioonist.
Visuaalselt võimaldavad lahuse pH-d hinnata indikaatorid - ühendid, mis omavad
happelises ja aluselises keskkonnas erinevat värvust.
l pH väärtuste vahemikku, milles indikaatori värvus muutub, nimetatakse indikaatori
pöördealaks
Näiteks: fenoolftaleiin - happes - värvitu
metüülpunane- happes- punane
aluses - punane
aluses- kollane
74.
Kristalsed ained, näited
Kristalsed ühendid - ühendid, millel on korrapärane perioodiliselt korduv osakeste
paigutus.
Tahkesse olekusse üleminekul suureneb osakeste korrapärase paigutuse aste ja
suurenevad jõud osakeste vahel.
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,
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
Kuumuskindel klaas
Keemiliselt vastupidav klaas (ei Na2O , K2O)
Optiline klaas (murdumisnäitaja suur)
Kristallklaas (suur murdumisnäitaja, täitematerjal kaltsiit (40%) ka valge pigmendina.
81.
Isomorfism-näited
Isomorfism- erinevad ühendid, sarnase kristallvõrega. Ainult lähedaste ioonide
mõõtmetega ained.
MgSO4*7H2O, NiSO4*7H2O, ZnSO4*7H2O
82.
Röntgenstruktuuranalüüs- kasutamine materjaliteaduses
määratakse millised kristalsed ained on tahkes materjalis;
kontrollitakse materjalide keevisliiteid;
uuritakse materjalides varjatud pragusid;
määratakse metallide sulamite elementkoostist (röntgenspektraalanalüüs)
aparatuur on väga kallis
83.
Pulbrid, näited.
Pulbrid - üks tahke aine ja materjalide eksisteerimise vormidest, kus osakeste suurus
100-500 mm;
Pulbrilised kehad jagatakse:
o Agregaadid – nõrgad kehad (sidemed nõrgad, kergesti katkevad);
17
o Aglomeraadid- tugevad kehad (tugevad sidemed, lõhkuda ei ole võimalik)
Näited: Portlandtsement ; Kips; Kriit (CaCO3); Peenestatud lubjakivi ( dolomiit ); Jahud;
tärklis (klimbid st agregaat )
84.
Puistematerjalid, näited.
Puistematerjalid- üks tahke aine ja materjalide eksisteerimise vormidest, kus osakeste
suurus >500 mm;
Näited: kvartsliiv, ka kiviliiv, killustik. tolm, tekstiiliosakesed.
85.
Poorid ja poorsus.
Pulbrilistele kehadele on iseloomulikud poorid osakeste vahel ja osakeste sees.
Poore klassifitseeritakse ristlõike järgi:
o mikropoor, läbimõõt 50 nm
Poorid võivad olla: avatud, suletud, läbivad.
Näiteks: Sisetingimustes kasutamiseks mõeldud tellised üle talve õues seistes purunevad,
kuna vesi läheb pooridesse ja jäätub.
86.
Pulbriliste segude lahutamine
Pulbrilise segu lahutamise meetodid:
1. Osakeste suuruse järgi
a) sõelumine
b) mikroskoopia- mikroskoobi all loetakse osakeste arv vastavas suuruste vahemikus.
Mikroskoobi all saab eristada osakesi ka kuju järgi.
c) sedimentatsioon-settimiskiiruse järgi vedelikus
2. Erikaalu järgi (suhteline tihedus vee suhtes- ühikuta)
a) erineva tihedusega vedelikes (nn rasked vedelikud).
Kasutatakse halogeenorgaanilisi ühendeid, mis on keskkonnale ohtlikud.
b) õhu voolus- kergemad osakesed liiguvad kiiremini.
3. Magnetiliste omaduste järgi
Näited: pagaritööstuses puhastatakse jahu ja vilja, et eemaldada magnetiga metalli tükke
ja naelu, mäetööstuses kasutatakse magnetiidi (Fe3O4) eraldamiseks mineraalidest
magnetseparatsiooni.
87.
Metallide ja sulamite liigitus sulamistemperatuuri järgi, näited
kergsulavad, mille sulamistemperatuur on väiksem kui pliil, s.t. 327 °C (tina- Sn, plii- Pb,
antimon - Sb, elavhõbe- Hg, Mg, Al, jt.),
rasksulavad , mille sulamistemperatuur on suurem kui raual, s.t. 1539 °C ( volfram - W,
tantaal- Ta, molübdeen - Mo, nioobium- Nb, kroom - Cr, vanaadium- V, titaan - Ti jt.);
kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au).
88.
Metallide liigitus
…jagunevad mustadeks ja värvilisteks metallideks.
Mustad metallid: suur tugevus ja jäikus, suhteliselt madal hind
1) Malmid - Fe-le lisatud 2-6,7% C; Malmi pole võimalik sepistada
18
2)Terased- Fe-le lisatud 7,8 g/dm3 (Pb, Cu, Co, Au, W, Mo);
b) sulamistemperatuuri järgi
*kergsulavad tema o-a. väheneb (ta redutseerub)
Redutseerija (taandaja) loovutab elektrone -> tema o-a. kasvab (ta oksüdeerub)
Zn + CuSO4 -> ZnSO4 + Cu
II 0
Cu2+ + 2e- -> Cu oksüdeerija
0 +II
Zn - 2e- -> Zn2+ redutseerija
108. Galvaanielement , töötamise põhimõte, näide
Galvaanielement - seadis, milles redoksreaktsioonide tulemusel tekib elektromotoorjõud
Töötamise põhimõte: Reaktsioon kulgeb iseenesest, elektronid anoodilt katoodile
23
Nt: Kui panna tükk tsinktraati tsinksulfaadi lahusesse ja vasetraat vasksulfaadi lahusesse,
anumad omavahel ühendatud soolasilla abil.Reaktsioonide toimel liiguvad elektronid anoodilt
katoodile välise juhtme kaudu, tekitades selles elektrivoolu.
109. Elektroodpotentsiaalid, standartne elektroodpotentsiaal
Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel
E = Ekatood – Eanood.
Kõikide teiste elektroodide potentsiaale vesinikelektroodi suhtes samadel tingimustelnim.
standardseteks redokspotentsiaalideks.
110. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine (osata arvutada standardpotentsiaalidest)
E0 = E0oks – E0red
katood anood
E0(Zn2+/Zn) = – 0,76 V
E0(Cu2+/Cu) = 0,34 V
E0 = 0,34 - (-0,76) = 1,10 V
111. Metallide pingerida
Metallelektroodide rida, järjestatuna standardsete redokspotentsiaalide kasvu järgi, nimetatakse
metallide pingereaks.
Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest välja
vesiniku.
Pingereas eespool asuv metall tõrjub soola lahusest välja temast pingereas tagapool oleva Metalli
Metallide pingereas eespool asuv metall on galvaaniahelas anoodiks (-), tagapool asuv
katoodiks (+).
112. Nernsti võrrand
Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad
kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest.
c
d
0
RT
C
( ) (D)
E E
ln
a
b
nF
( A) (B)
113. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuselement
( vesinik -hapnik)
Tavaline kuivelement: E = 1,5 V , anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras. elektrolüüdiks
NH4Cl , ZnCl2 ja MnO2 segutärklisekliistris
Hg patarei : kasutatakse kellades, kalkulaatorites jm
Pb aku: anoodiks Pb plaadid , katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse, elektrolüüdiks H2SO4
vesilahus (~40%). Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas.
Järjestikku on tavaliselt ühendatud 6 elementi, iga elemendi emj E = 2V, kokku 12V.
Kütuseelement ( vesinik -hapnik): Elektrolüüdiks kuum KOH lahus, anoodiks ja katoodiks
inertsed, poorsed süsinikelektroodid.
Katalüsaatoriks anoodis Ni lisand (ka Pt, Ag, CoO), katoodis Ni ja NiO lisand (ka Pt, Pd). Anoodiruumi
juhitakse pidevalt vesinikku, katoodiruumi hapnikku.
24
Summaarne reaktsioon oleks nagu vesiniku põlemine hapnikus, aga oksüdeerumine ja redutseerumine
on teineteisest eraldatud. Element töötab pidevalt kuni gaase peale antakse, E = 1,23 V
114. Elektrolüüsiahel, töötamise põhimõte, näide.
115. Elektrolüüs : sulatatud soolade ja vesilahuste elektrolüüs, näited.
Elektrolüüs on protsess, kus mittespontaanse keemilise muutuse esilekutsumiseks kasutatakse
elektrienergiat.
Sulatatud soolade elktrolüüs: Sulatatud NaCl lahuses saavad Na+ ja Cl- ioonid liikuda. Na+
ioonid liiguvad katoodile (siin - poolus, NB! Vastupidine pooluste tähistusega galvaaniahelas)
ja Cl- ioonid anoodile (siin + poolus). Laengut kannavad ioonid, mitte vabad elektronid. Sellist
juhtivust nim. Ioonjuhtivuseks
Vesilahuste eletrolüüs: NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na+ ioonide, vaid vee
redutseerumine. Na+ ioonid protsessis ei osale. 90% kogu maailma klooritoodangust baseerub
sellel protsessil.
1. Pingerea alguse metallid Li kuni Al katoodil ei redutseeru (redutseerub vesi, tekib vesinik);
2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad paralleelselt vee molekulide redutseerumisega;
3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall;
4. Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid;
5. Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid;
6. Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad tema ioonid lahusesse või sadenevad välja
oksiididena).
Näited: CuSO4 lahuse elektrolüüsil peaks katoodil redutseeruma vask(vastavalt reeglile 3) anoodil
aga
oksüdeerub vesi (reegel 4): anood:
2H O O 4H e
4
2
2
katood:
2
Cu 2e Cu(t) /* 2
summaarselt:
2H O 2
2
Cu O 4H 2Cu(t)
2
2
116. Elektrolüüsi kasutamine.
Elektrolüüsi kasutatakse metallesemete pinna katmiseks teise metalliga (nikeldamine,
kroomimine , hõbetamine) et vältida korrosiooni; metallesemetest koopiate valmistamiseks
(galvanoplastika).
25
Keemiliste ühendite ja lihtainete saamine;
Tööstuslik rakendus :
1) H, Cl, F ja halogeenühendite tootmine;
2) metallide (Na, K, Mg,Al, Ni, Cu) tootmine ja puhastamine lisanditest ( elektrometallurgia );
3) Õhukeste metallist kattekihtide saamine metallesemete pinnale, et saada korrosiooni ja
kulumiskindlust või dekoratiivset välimust (galvanotehnika);
4) Leeliste ja raske vee tootmine;
5) Vesinikperoksiidi jt. peroksoühendite saamine
6) orgaaniliste ühendite elektrosüntees.
117. Korrosioon : mõiste, liigitus
Korrosioon on materjalide hävimine ümbritseva keskkonnaga toimuvate reaktsioonide tõttu.
• keemiline korrosioon
• elektrokeemiline korrosioon
• biokorrosioon
• erosioonkorrosioon
118. Keemiline korrosioon: mõiste, näited
See toimub kuivades gaasides ja mitteelektrolüütsetes (orgaanilistes) vedelikes ( naftasaadused , bensiin),
kusjuures metallid reageerivad otseselt keskkonna komponentidega või oksüdeerijatega.
• Elektrivoolu ei teki.
• Metalli valimisel tuleb arvestada kuumuskindlust ning mehaanilist tugevust.
Toimumine: metalli pind kattub korrosiooniproduktide kihiga (oksiidid) ning oksüdeerijad ei pääse
sellest enam läbi. Kui kihis on aga lõhe vms, siis õhk pääseb juurde ja korrosioon jätkub. Kaitseb vaid
siis kui oksiidikiht on tihe ning pidev. Oksiidikihi kaitsevõimeoleneb sulami koostisest, struktuurist.
Oksiidikihi pragunemise põhjused:
• Selle all on gaasimull
• Tekivad sisepinged oksiidikihis
• Oksiidikihi eemaldumine metalli pinnast
• Selle praegunemine
Nt: reageerimine hapnikuga. 2Mg O 2MgO
2
119. Elektrokeemiline korrosioon: selgitus, näited
Levinuim liik. Selle toimumiseks on vaja vett/niiskust ning elektrolüüti, kaasneb elektrivoolu
teke. Niiskuskelme muutub harilikult elektrolüüdiks. Esineb metalli kokkupuutel hapete, aluste
või soolade lahustega , mereveega vms, ei esine kuivas õhus. Toimub sarnaselt galvaanielemendi
protsessiga.
Transportimisel kaetakse metallid määrdega või kilega , et hoida eemal niiskust.
2 erineva metalli koos esinemisel korrodeerub aktiivsem metal (et korrosioon oleks min, tuleks
omavahel ühendada galvaanireas lähedal asuvad metallid)
Nt: Tsingitud rauatükk mingis lahuses -> tsink hävineb, raud püsib.
Nt alumiiniumpurkide meretransport -> merevesi hävitab vaikselt purgid .
120. Korrosioon uitvoolude toimel, kaitse.
Metall korrodeerub välisallikast tuleva voolu toimel.
• Uitvoolusid põhjustavad trammid , metroo , elektrirongid, keevitusseadmed, elektrolüüsivannid.
26
• Vool saabub tarbijasse alalisvooluallikast õhuliini kaudu ja pöördub sinna tagasi mööda relssi. Osa
elektrivoolu satub relsilt pinnasesse ja torustikesse (kui need on lähedal), ning hiljem torustikust läbi
pinnase relssi tagasi.
• Uitvoolude raadius sõltub pinnase iseloomust (kümned km).
1) katooditsoon- uitvoolud pinnasest suubuvad torustikku; ei ole korrosiooniohtlik torustikule aga on
ohtlik torustiku isolatsioonile.
2) tsoon kus uitvoolud liiguvad mööda torustikku. Ei ole ohtlik.
3) anooditsoon- uitvoolud siirduvad torustikust pinnasesse. Intensiivne korrosioon toimub siin tsoonis.
KAITSE:
Hea elektrijuhtivuse tagamine relsside ühenduskohtades;
• Killustiku või kruusa kasutamine kraavide täiteks; vältida tuleks vett siduvaid materjale nagu
liiv või muld ;
• Pinnavete ärajuhtimine;
• Torustike ja kaablite asetamine vastavatesse kollektoritesse või kanalitesse; viimased tuleb
isoleerida maapinnast;
torustike sektsioneerimine
• Elektrodrenaaž- uitvoolude ärajuhtimine ohtlikest tsoonidest;
• Katoodkaitse;
• Protektorkaitse
121. Biokeemiline korrosioon: mõiste, näited
Biokorrosiooni põhjustavad mitmesugused pinnases ja õhus leiduvad aeroobsed ning anaeroobsed
mikroorganismid ( bakterid , seened ja vetikad ).
• organismid toodavad aineid, mis korrodeerivad metalli: Väävlibakterid-> väävelhapet
Bakterite elutegevusest tekkivad orgaanilised happed kahjustavad isegi roostevabu teraseid.
Eriti ohus on maa sees olevad metallkonstruktsioonid, kuna bakteritele sobivaim elukeskkond ongi
muld, pinna- ja reoveed.
Anaeroobsed bakterid:
• Sulfaatredutseerivad bakterid- elukeskkond on niiske pinnas, veehoidlad, torustikud, kus
vähe õhuhapnikku ja esinevad sulfaat-, sulfit - või tiosulfaatioonid; Tekkinud sulfiid on Fe
suhtes katoodiks ja kiirendab korrosiooni. Leitud näiteks Mustamäe soojaveetorustikes,
põhiline torude korrosiooni ja ummistuste põhjustaja.
• Nitraatredutseerivad bakterid- veekogudes, merevees ; kiirendavad raua ja Cu-sulamite
korrosiooni merevees 1,5 kuni 7 korda.
• Metaani valmistavad bakterid- redutseerivad CO2-st metaani ja kasutavad ära raua
korrosioonil tekkinud vesiniku. Kiirendavad oluliselt raua korrosiooni.
Aeroobsed bakterid:
• Väävlibakterid: niiskes pinnases, kus leidus H2S või muid S-sisaldavaid ühendeid;
happelises keskkonnas; kiirendavad FE korrosiooni pinnavetes kuni 13 korda.
• Rauabakterid- raudioonide oksüdatsioonireaktsioonist saavad omale energia; esinevad vees
või pinnases kus leidub metallide ühendeid; metalle ei kahjusta; pH 4-10; temp 5-40*C;
vajab hapnikku, CO2 ja NH3. Tekivad kollakad või punakaspruunid koorikud . Kiirendavad
Fe anoodset lahustumist.
• Mangaanibakterid- sama eelmisega .
122. Korrosiooni ohtlikkus materjalidele
Kõige ohtlikum -kristallidevaheline korrosioon.
• Metallipind peaaegu ei muutu, korrosioon levib metalli sisemuses kristallide vahel-> raskesti jälgitav.
27
• Põhjustab ootamatuid avariisid.
• Esineb kõrglegeeritud terastes ja tugevalt oksüdeerivas keskkonnas.
123. Konstruktsioonielementide õige paigutus korrosiooni vältimiseks
• Ei tohi tekkida sõlmi, taskuid, süvendeid, kuhu võiks niiskus koguneda.
• Vältida järske üleminekuid ja teravaid nurki, kõige paremad ümarmaterjalid.
124. Gaaskorrosiooni tõrje: legeerimine
Legeerimine- st. sulamitele kuumuskindlate komponentide lisamine. Raua legeerimiseks kasut.
põhiliselt räni, kroomi, alumiiniumit. legeeriv element peab vähendama põhikomponendi difusiooni
kiirust oksiidikihis;
125. Kuumuskindlad kaitsekatted, metallkatted, mittemetalsed katted .
Aatomite termodifusioon- element viiakse sulami pinnakihti kõrgel temp.-l, redutseerivas kk-s,
vaakumis ;
Termoaliteerimine- 400-1000*C 2-5h, 0,3-0,5 mm kaitsekiht-> keeruline struktuur: Fe-Al sulam ,
intermetalne ühend FeAl3, Al tahke lahus Fe-s.; kõrge püsivusega SO2 gaasikeskkonnas kuni 900oC.
Termokroomimine- 1000-1150*C pulbrilise Cr ja kaoliini seguga vaakumis-> õhem kaitsekiht; kõva,
kulumiskindel pind, vastupidav
Pealesulatusmeetod- vähem vastupidavate detailide katmine kuumuskindlama sulamiga; näiteks
turbiinilabadele stelliidikiht.
Termomehaanilinemeetod
(plakeerimine)-
kasutatakse
bimetall -lehtede
valmistamisel;
kuumuskindla metalli või sulami õhukesed lehed paigutatakse ühele või kahele poole kaitstavat
metallilehte ja töödeldakse saadud paketti kuumvaltsimise või pressimisega. Näiteks C- teras->Cr või
Cr-Ni terastega; katte paksus 10-20% põhimetalli paksusest; kaetakse teraslehti ja – traati , terasest
mahuteid, autoklaave.
Pihustusmeetod- kuumuskindel metall või sulam kantakse sulas olekus pihustatuna õhu- või inertgaasi
kk-s metallile
Kuumuskindlad emailid- klaasilise olekuni sulatatud keraamiline materjal, mis sisaldab
kuumakindalid oksiide ja vähe difusiooni soodustavaid oksiide; vastupidavad 1000-1100*C; puudus
väike plastilisus -> purunevad temp. järsul muutumisel, mehaanilise löögi tagajärjel.
Rasksulavatest ühenditest katted- karbiidid, nitriidid, boriidid , silitsiidid- saadakse kõrgel temp. C,
N, B, Si ja kaitstava metalli otsese reaktsiooni tulemusena; kaitsekatete kuumuskindlus väga suur kuni
2000oC.
Metallkeraamilised katted- kuumakindlatele oksiididele lisatakse emaili valmistamisel metalle;
kantakse metallidele atsetüleeni-hapniku leegis ja kuumutatakse vaakumis või inertgaasi kk-s.
Plasmapihustus- saab katta keerulise kujuga konstruktsioone.
126. Elektrokeemilise korrosiooni tõrje: metallkatted
Raua võib elektrokeemiliselt katta mõne teise metalliga( nt Zn)- galvaniseerimine või
kuumsukeldusmeetod
Katoodsed katted- kaetakse vähemaktiivsema metalliga(Sn). Mõjub ainult siis, kui kate katab rauda
täielikult.
Anoodsed katted- kaetakse aktiivsema metalliga(Zn). Tsink on pingereas rauast eespool, seega tema
oksüdeerub. Saadus reageerib omakorda Co2-ga ja raua pinnale tekib tugev tsingist kaitsekiht. Kaitseb
isegi, kui kate on katki või ei kata täielikult raua pinda.
28
127. Tsink katete valmistamise meetodid
1. Kuumtsinkimine (so. kuumsukeldusmeetod)- hapetega puhastatud terasdetailid või materjalid
kastetakse või tõmmatakse läbi sula Zn, Zn sulamistemp. on 419,6 oC; tsinkimisvanni temperatuur on
462 oC. Saadakse kate paksusega 40-400 mm. Kõige parem kvaliteet.(Kasut. ka Sn ja Ag)
2. Kuumpihustus - puhastatud detailidele pihustatakse sula Zn. Kasutatakse Zn pulbrit või traati, mis
sulatatakse gaasi- või kaarleegis. Saadakse kiht paksusega 2-5 ‡200-300 mm
3. Elektrokeemiline (galvaaniline) katmine- detail on katoodiks, anoodiks on Zn, elektrolüüdiks Zn
soola lahus, kasutatakse väikeste esemete katmiseks. Saadakse suhteliselt õhuke kate. St. suhteliselt halb
kate ‡ ei kasutata katuseplekkide valmistamiseks.
4. Difusioonimeetod- puhastatud detail pannakse koos Zn- pulbriga trumlisse, mis pannakse pöörlema
ja kuumutatakse Zn sulamistemp. lähedale, pinnale tekib õhuke Fe-Zn kiht.
5. Zn pulbervärv- kasut. väga peenikest Zn pulbrit. Kuivanud värvikiht sisaldab 95% Zn.
128. Al kaitse korrosiooni eest
Al pinnale tekitatakse suhteliselt paks oksiidikiht (2 kihti: tihe sisekiht paksusega 0,01-0,1 mm, ja
poorne väliskiht 200-400 mm kiht Al2O3).
1) Esmalt oksiidikiht, edasi kastetakse värvaineid sisaldavasse lahusesse või pihustatakse pinnale‡
saadakse värvilised katted. Puudus: kihi paksus pole ühtlane, värvikindlus pole hea;
2) Koos oksiidikihiga saadakse värviline kiht st. elektrolüüsivannis,see on kindlam . Puudus: väike
värvide valik.
129. Oksiid - ja fosfaatkatted
*Metallkattega võrreldes vähemefektiivsed, aga sobivad hästi atmosfäärikorrosiooni tõrjeks ja on heaks
aluspinnaks värvidele. Oksiidikihiga katmist rakendatakse näiteks sageli alumiiniumi kaitsmisel.
Rauapinna katmisel pliimennikuga Pb3O4 raua pind osaliselt oksüdeerub moodustades tiheda kihi, mis
takistab edasist korrosiooni;
*K2Cr2O7 kui tugeva oksüdeerija lisamine jahutusvedelikesse tekitab passiveeriva oksiidikihi, samuti
metalli kastmine hetkeksHNO3 lahusesse.
* Fosfaatimisel töödeldakse metallipindu mitmesuguste metallide (Mn, Fe, Zn) fosfaatsete soolade
kuumade lahustega. Seejuures tekib metalli pinnale vähelahustuvate fosfaatide kiht (2-40 mm), mis pole
küll ise korrosiooni tõrjuvate omadustega, aga on heaks aluspõhjaks värvidele.
130. Pinna isoleerimine katetega
Polümeerid: (fluoroplast, kumm jt)
Emailid
Keraamilised katted(Al2O3)
Biokile . Uus katte vorm, kus kasutatakse teatud bakteriaalseid kilesid metallide pinnal. Kasut, tugevalt
korrodeeruvaates keskkondades. Vähendab tunduvalt korrosiooni intensiivsust.
131. Inhibiitorid - toime, näited
Inhibiitorite lisamine keskkonnale ( karbamiid , urotropiin, NaNO2 , polüfosfaadid, kromaadid).
Inhibiitorid vähendavad oluliselt korrosiooni kiirust. Kasut. sageli tööstuses, kus metallid puutuvad
kokku happelahustega (ka näiteks katlakivi eemaldamise lahustes). Lisatakse keskkonda, mis on vahetus
kontaktis metallkonstruktsiooniga.
29
132. Elektrokeemiline kaitse: protektor-, katood-, anoodkaitse
Saab kasutada seal kus saab tekitada vooluringi st. mage- ja soolases vees, pinnases ja metallist
mahutites,
milledes hoitakse elektrolüüte
Protektorkaitse- Ühendada kaitstava metalli külge mõni temast aktiivsem metall-> viimane on
anoodiks-> tema korrodeerub ja kaitstav metal säilib. Et see töötaks, peab lisatav metal olema piisavalt
pidev ja paks, et kaitstav ei hakkaks korrodeeruma.
Katoodkaitse- ühendada kaitstav ese alalisvooluallika negatiivse poolusega - tekitada temast katood.
Anoodiks aga kasutada suvalist vanametallitükki.
Anoodkaitse: Kasutatakse välist alalisvoolu allikat.Kaitstav objekt ühendatakse alalisvooluallika posit.
poolusega; neg. poolusega ühendatakse sobivast materjalist nn. abielektrood. Objekti pinnale tekitatakse
komponentide oksiidide kiht.Anoodkaitse võimalik ainult kui metall antud keskkonnas passiveerub ja
passiivset olekut saab säilitada välisvoolu abil.Kasutatakse Al sulamite, roostevaba teraste ja vahel
süsinikteraste korral, ka kroomnikkelterased väävelhappe lahustes. Saab kasutada kõigi kergelt
passiveeruvate metallide ja sulamite korrosioonitõrjeks, ei kaasne ühegi metalli lahustumist.
133. Korrosioonitõrje kuiva õhuga
Metallipind puhas, sile -> niiskus kondenseerub kui suhteline niiskus ~100%. Kui metallipinnal on
tolmu, roostet, mikropragusid toimub kondensatsioon poorsus suureneb.
Vältida läbivoolavat vett ja perioodilist märgumist ja kuivamist
II tüüpi korrosioon
Tsementkivi komponentide reageerimine betooniga kokkupuutuvate ainetega.
Näiteks karboneerumine (ka karboniseerumine) Ca(OH)2 + CO2‡CaCO3 + H2O
pH langeb alla 8,5->järsult kiireneb terasarmatuuri korrosioon
Kvaliteetbetoonides karboneerub pinnakiht 7-8 mm sügavuseni.
Kui on betoon poorne siis 7-8 a. võib betoonikiht täielikult karboneeruda.
Mustamäe majades esineb osaliselt ja täielikult karboneerunud betooni.
30
Katlamajade korstnate betoon-tsementkivi laguneb happelistes lahustes, lagundavad ka leelised ja
rasvhapped-> moodustavad nn. Ca-seebi;
Ka suhkrud lagundavad‡ tekivad Ca-seebi taolised ühendid.
III tüüpi
Betoonis toimub ümberkristalliseerumine st. faaside muutused‡ maht suureneb.
Kristallide kasv põhjustab surve mahuti seintele.
Tekib ettringiit (mineraal)-> seob vett->maht suureneb
Tekivad soolade kristallhüdraadid
IV Terasarmatuuri korrosioon
Betoon on tugevalt aluseline-> armatuur on kaetud Fe oksiidi kihiga, mis takistab raua korrodeerumist.
Kui pHkorrosioon
Kaitsmine:
Pinnakatted- vähendavad gaaside (CO2, SO2), vee, kloriid - ja sulfaatioonide sissetungimist betooni;
Täita poorid;
Leelistada betoon;
Armatuur kaitsta elektrokeemiliselt;
Elimineerida kloriidioonid betoonist;
Lisada inhibiitoreid.
136. Plastid, nende üldised omadused, kasutamise eelised ja puudused
polümeeride baasil valmistatud tehismaterjalid , mille põhikomponendiks on polümeer ning mis
töötlemisfaasis on plastsed, tavaliselt kõrgendatud temperatuuri ja rõhu mõjul.
• Plastideks nimetatakse looduslikke ja sünteetilisi mittemetalseid kõrgmolekulaarseid ühendeid.
Omadused:
1) väike tihedus, kerged
2) suur korrosioonikindlus ,
3) enamikel suur hõõrdetegur,
4) head dielektrikud, isolaatorid ja heli summutavate omadustega.
5) dekoratiivsed;
6) väike kuumuspüsivus, soojusjuhtivus ja hügroskoopsus.
7) vananevad ja vananedes kaotavad oma omadused
8) Plaste üldiselt ei värvita vaid neisse lisatakse värvaineid
Eelised:
• madal töötlemistemp- madal energiakulu .
• Kerged
• Ei vaja eriti viimistlemist , odav materjal
• Hea töödeldavus
• Tagavad vaikse töö
• Head elektri ja soojusisolaatorid.
Puudused:
• Haprumine, lagunemine madalatel temperatuuridel;
• suhteliselt madal lubatav töötemperatuur;
• vananemine aja jooksul;
• madal tulekindlus ; põlevad
• suur soojuspaisumine .
31
137. Polümeeride vananemine
Vananemise põhjuseks on erinevad keemilised reaktsioonid, mida põhjustavad ja kiirendavad lisandid
polümeeris, temperatuur, õhuhapnik ja valgus (ka UV kiirgus).
138. Polümeeride liigitus
Päritolu järgi:
*looduslikud- kasutusala väheneb, kuna kallid
*modifitseeritud looduslikud- alusmaterjal on looduslik, kuid seda töödeldakse.
*sünteetilised- toodetud naftast, kivisöest, maagaasist.
Kasutusala järgi:
*tarbeplastid
*konstruktsiooniplastid
* eriplastid
Temp. mõju: *Termoreaktiivsed (reaktoplastid) – temp. mõjul muutub kõvaks, pole tagasipööratav
*Termoplastid- kuumutades on tekkinud muutus tagasipööratav.
139. Polümeeride ehitus
Polümeeride molekulid moodustavad kovalentse sidemega seotud keemiliselt aktiivsetest
monomeeridest ahela (CH2 - CH - CH = CH2)n või ruumilise radikaalide paigutusega struktuuri.
140. Polüetüleen : keemilised omadused, liigitus, kasutamine
Omadused:
• sulamistemp. on saamisviisist olenevalt 105…130 oC
• heade dielektriliste omadustega
• happe ja leelisekindel, laguneb kloori ja fluori mõjul
• niiskuskindel ja gaasitihe;
• painduv; töödeldav : survevalu, keevitatav ;
• päikesevalgus kiirendab vananemisprotsessi.
• läbipaistmatu või poolläbipaistev
• termoplastiline
• Kõrged elektrilised omadused
Liigitus:
Toodetakse nii kõrg - kui ka madalrõhupolüetüleeni, mis erinevad üksteisest tootmistehnoloogia,
füüsikaliste ja keemiliste omaduste poolest:
Madalrõhu polüetüleenil
• suurem mehaaniline tugevus ja jäikus kui kõrgsurvesurve polüetüleenil.
• valmistatakse mitmesuguseid torusid ja voolikuid, kaablite isolatsiooni, raadiote detaile, mahuteid ja
väikestel koormustel töötavaid hammasrattaid.
Kõrgrõhu polüetüleenist
• valmistatakse pakkematerjale. Füsioloogiliselt kahjutu .
• Kasutatakse kõrgsagedusvoolu kaablite põhilise isolatsioonina.
• Kõvematest markidest isolaatorid: poolikehad, paneelid .
141. Polüpropüleen , omadused, kasutamine
Omadused:
• Kõvem kui PE, jäigem
• Kasutatakse kuni temperatuurini 100 oC
• Vastupidav õlidele ja rasvadele
32
• Madalal temperatuuril haprub
• Väga tundlik UV-kiirgusele! Koostisse peavad kuuluma antioksüdandid ja UV filtrid
Valmistatakse:
pudelid, mahutid, pakkekiled, ämbrid; akuanumad.
142. Polüvinüülkloriid: omadused, kasutamine
Omadused:
• (termoplast) on valge tahke aine;
• Head dielektrilised ja plastilised omadused;
• väike temperatuurikindlus , laguneb üle 100 oC, kõrge külmakindlus (-50 °C);
• Suur keemiline vastupidavus õlidele, lahustitele, leelistele ja hapetele. Ei ole vastupidav
nitrobenseenile, dikloroetaanile; püsiv vee, soolade vesilahuste ja naftasüsivesinike suhtes.
• Plastifikaatorite abil saab polüvinüülkloriidist valmistada mitmesuguste omadustega materjale.
Saadakse painduvad materjalid, mida kasutatakse painduvate juhtmete ja kaablite isolatsioonina.
• Vinüülplast, mis sisaldab 10% plastifikaatorit on kõva, heade füüsikalis-mehaaniliste omadustega
materjal.
• 40% plastifikaatorit sisaldav materjal on elastne ja külmakindel, ei põle.
Valmistatakse vibratsioonidele ja löökidele vastupidavaid akuanumaid ja isoleerdetaile;
- elektrolüüsi anumate seinad kaetakse vinüülplastiga;
- kaablijuhtmete isoleermaterjal;
- metalltorude kaitseks korrosiooni eest;
- tehisnahk, põrandakatted, painduvad torud:
- Orgaanilistes lahustites lahustatud PVC-st toodetakse kilet ja kiudaineid.
• Kuumpressimisel või valtsimisel saadakse helepruun kõva materjal: lehed, kile, plaadid, torud ja
vardad .
143. Polüstüreen : omadused, kasutamine 4
Omadused:
• on tahke läbipaistev materjal;
• Kõrged elektrilised omadused;
• Happe- ja leeliskindel;
• Vastupidav osoonile;
• Termoplastiline;
• Mehaaniliselt töödeldav.
• Turustatakse lehtedena, varrastena ja pulbrilisena (graanulid).
Kasutamine:
Detaile valmistatakse survevalamise teel metallvormidesse:pooli (mähise) kehad, südamikud;
dielektrilised antennid, paneelid, alused jm.; mõõteriistad ja raadiotehnilised isolaatorid.
144. Pleksiklaas: omadused, kasutamine
Omadused:
• Hästi valatav
• Väga hea läbipaistvus
• püsiv vees, leelistes, hapete vesilahustes, bensiinis ning õlides.
• Kahjustub kontsentreeritud väävel-, lämmastik - ja kroomhappes.
• Lahustub orgaanilistes lahustes.
• Lahuste abil saab tekitada materjalide pinnale läbipaistvat lõhnatut värvkatet.
33
• Termoplastne (tardub vormis 50°C - 120°C pleksiklaasiks)
• Tahkena mehaaniliselt töödeldav, keevitatav temp. 140-150oC, kergelt vormitav 125-130oC
juures
Kasutamine:
valmistatakse valguskindlat orgaanilist klaasi, kilet, läätsesid.
145. Elastomeerid : kautšuk, looduslik ja sünteetiline , omadused, kasutamine
• Looduslik
Omadused:
*kulumiskindel, head mehaanilised omadused
*vastupidav erinevate lahustite suhtes.
Kasutamine: kustukummid, kalossid, vihmamantlid
Sünteetiline kautšuk-
Omadused:
• suur kulumiskindlus , elastsus ja tõmbetugevus .
• Väike kuumuskindlus kuni 130 oC, külmakindlus – 35oC, veekindlus, happe- ja leelisekindlus.
Kasutamine:
Sellest kautšukist valmistatakse jalatseid, taldu, kaablikatet, tihendeid, kiirguskaitseriietust.
146. Silikoonid: omadused, kasutamine
Omadused:
• Suur keemiline püsivus, erakordsed mehaanilised omadused
• Suur vastupidavus veele, mineraalõlidele.
• omadused sõltuvad vähe temperatuurist, hüdrofoobsed
Kasutamine:
• Kosmeetika, ehitus, meditsiin , silikoonõlid, kosmosetehnika
• Silikoonidega täidetakse liitekohti ja vuuke, nt vannitoas, et teha nad veekindlaks.
• Kasutatakse pindade, nt betooni hüdrofobiseerimiseks
147. Teflon : omadused, kasutamine
Omadused:
• Valge värvusega tahke aine, rasvane pind
• Kasutatav vahemikus -260*C kuni 250*C.
Üle 327°C muutub amorfseks. 415°C juures laguneb ja eraldub mürgine gaas fluor .
• Hästi töödeldav võib puurida, treida, freesida ja lihvida
• keemilistele ainetele üpris vastupidav(>väärismetallid, eriterased )
• Väga agressiivsed keemilised vedelikud ei avalda mõju, kuid hävineb kõrgel temperatuuril
klooris(gaas)
Kasutusala:
Masinaehituses kasutatakse: masinate ja seadmete hõõrdsõlmete liugalustoed ja laagrid ; liikuvad
kolbrõngastihendid; määrdeta või piiratud määrdega korrosiooni põhjustavas keskkonnas töötavad
mansetid.
Toiduainete tööstuses ja olmetehnikas (torloonkatega pannid ja palju muud).
148. Plastkomposiitmaterjalid
materjalid, mis koosnevad polümeersest maatriksist (põhimaterjalist) ja tugevdavast komponendist
kiulisel või pulbrilisel kujul.
34
• efektiivsed tingimustes, kus oluline on minimaalne mass, korrosioonikindlus, orgaaniliste lahustite,
õli- ja happekindlus.
• põhirühmad, lähtudes armatuurist on järgmised:
* klaasplastid;
* süsinikplastid;
* boorplastid;
* metalloplastid;
* organoplastid.
149. Biolagundatavad polümeerid
Polülaktiid (polüpiimhape)
• Tubastes tingimustes püsiv
• Laguneb looduses mõne kuuga
• Saadakse maisist- eraldatakse sahhariidid , kääritatakse piimhappeks (2-hüdroksüpropaanhape) ning
see polümeriseeritakse katalüsaatorite abil.
Toodetakse ka nisust , riisist või põllumajandusjäätmetest.
• valmistatakse kilet, karpe, konteinereid ja isegi vaipu.
35
Ülesanded eksamil
Protsentarvutus
Arvutused gaasidega
Ülesannete osa ettevalmistamisel lähtuda harjutustunni materjalidest.
Dotsent Viia Lepane 12.12. 2016
36
Kõik kommentaarid