1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Состав физико химические характеристики цена

Физико-химические свойства

Физико-химические свойства – способность веществ раскрывать межмолекулярные связи под влиянием физических явлений.

К основным методам изучения физико-химических свойств относится растворимость, удельная поверхность порошкообразных материалов, адгезия, структурная прочность, вязкость, химическая стойкость, биохимическая стойкость.

Растворимость – способность образовывать межмолекулярные и дисперсные системы в соответствующих средах: минералы в воде, органические вещества в растворителях. Измеряется: грамм/литр.

Дисперсность – характеристика размеров твердых частиц и капель жидкости. Многие строительные материалы, например, минеральные вяжущие вещества находятся в тонкоизмельченном состоянии и обладают большой суммарной поверхностью частиц. Величина, характеризующая степень раздробленности материала и развитости его поверхности, характеризуется удельной поверхностью Sуд (см 2 /гр). С увеличением удельной поверхности вещества возрастает его химическая активность. Например: ПЦ с Sуд = 3000-3500 см 2 /грчерез сутки твердения связывает 10-13 % воды, а с удельной поверхностью 4500-5000 см 2 /гр около 18 %.

Адгезия – свойство одного материала прилипать к поверхности другого материала. Адгезия двух различных материалов зависит от природы материала, формы и состояния поверхности, условий контакта. Она появляется и развиваетя в результате сложных поверхностных явлений, возникающих на границе раздела фаз, и характеризуется прочностью сцепления при отрыве одного материала от другого. Важное значение адгезионные свойства имеют при получении композиционных материалов (бетонов, клееных изделий, отделочных материалов).

Многие строительные материалы в процессе их изготовления проходят пластично-вязкое состояние (цементные, глиняное тесто, бетонные смеси, матсики, формуемые материалы из полимеров).

По своим физическим свойствам пластично-вязкие тела занимают промежуточное положение между жидкими и твердыми телами. Тесто можно разрезать ножом, что нельзя сделать с жидкостью, но вместе с тем это же тесто принимает форму сосуда, в который оно помещено, то есть ведет себя как жидкость. Пластично-вязкие смеси характеризуются реологическими показателями – структурной прочностью, вязкостью и тиксотропией.

Структурная прочность — прочность структурных связей между чатсицами материала. Ее оценивают предельным напряжением сдвига, при котором начинает течь подобно жидкости. Это происходит тогда, когда в материале нарушаются внутренние связи между его частицами – разрушается его структура.

Вязкость – способность материала поглощать механическую энергию при его деформировании. Когда пластично-вязкий материал начинает течь, напряжения в материале зависят уже от скорости его деформации. Коэффициент пропорциональности, связывающий скорость деформации и необходимое для этого напряжение, называют вязкостью ŋ (Па∙с).

Тиксотропия – способность пластично-вязких обратимо восстанавливать свою структуру, разрушенную механическими воздействиями. Физическая основа тиксотропии – разрушение структурных связей внутри пластично-вязкого материала. При этом материал теряет структурную прочность и превращается в вязкую жидкость, а после прекращения механического воздействия материал обретает структурную прочность. Явление тиксотропии используют при виброуплотнении бетонных и растворных смесей, при нанесении мастичных и окрасочных составов шпателем.

Химическая стойкость – свойство материал сопротивляться действию агрессивной среды (кислоты, щелочи, растворы солей, газы), при взаимодействии которой с материалом может происходить его разрушение (коррозия). Степень разрушения зависит от многих факторов, и прежде всего от состава материала и его плотности. Коррозионную стойкость оценивают химическим анализом.

Биохимическая стойкость – это свойство материала противостоять воздействию грибов, прорастания растений, порчи насекомыми и грызунами, то есть биокоррозии.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Формула бензина

Бензин – это продукт, полученный в результате перегонки нефти. Он представляет собой горючее с пониженными детонационными составляющими. Из сырого нефтепродукта получается пятьдесят процентов бензина, который предназначен для двигателей, а конкретно при внутреннем сгорании. Он бывают двух типов: авиационный и автомобильный. В зависимости от применения различаются физико-химические свойства бензина.

Нас сегодняшний день бензины должны соответствовать следующим критериям:

  • оптимальная испаряемость элементов;
  • групповой состав углеводородов, который обеспечивает бездетонационное образование на каждом этапе действия двигателя;
  • стабильность состава в условиях долгого хранения;
  • отсутствие побочных эффектов, оказываемых на детали.

Физико-химические свойства бензина

Свойства бензина различаются по количеству углеродов и водородов в составе. Он замерзает при шестидесяти градусах ниже нуля, но можно добиться цифры ниже (- 71). Испаряется при тридцати градусах, а повышение температуры лишь ускоряет этот процесс. Бензин производится с помощью перегонки нефтепродукта путем выборки отдельных фракций. Это самый старый способ. В двадцатом веке появились такие методы как крекинг и риформинг (преобразование в алканы и другие соединения).

Бензины легко воспламеняются, не имеют конкретного цвета, а также обладают летучестью. Кипение достигается на отрезке от тридцати до двухсот градусов. Застывает при температуре ниже шестидесяти градусов. В процессе сгорания появляется диоксид углерода и вода. Формула бензина это подтверждает (C3H11O2). Характеристики бензина, относящегося к автомобильному виду, следующие:

  • смесь должна быть однородной;
  • плотность равная 690-750 кг.м 2 при плюс двадцати градусах;
  • малая вязкость, не препятствующая протеканию топлива;
  • способность испаряться. Соединение может осуществлять переход в газообразное состояние из жидкого. В автомобиле это обязательно, так как обеспечивает облегченный запуск двигателя, особенное в зимнее время года;
  • состояние давления паров. Высокие показатели давления обеспечивают интенсивность конденсации. Слишком высокое давление способно образовывать паровые пробки, которые приводят к утере мощности транспорта;
  • низкотемпературные качества, то есть свойство выдержки при низких температурах;
  • процесс сгорания смеси. Понимается скоростная реакция углеводорода и кислорода.

Химический состав бензина

Состав бензина имеет в себе соединения углерода и водорода. Но этим не ограничивается. Популярное топливо включает в себя и другие молекулы бензина. Химический состав бензина дополняют: кислород, сера, азот и свинец. Сырье дополняется присадками, которые повышают конечный продукт. Количественные составляющие этих микроэлементов определяют видовое разнообразие топлива: 92 марка, 95 марка, 98.

Нефть является основополагающим сырьем для выработки бензина. Нефть добывается из природы, содержит примеси углеводородов и других соединений. Считается ценным ископаемым. Углеводород – важный компонент нефтепродукта и природного газа. Химические составляющие нефти разнообразные и постоянно изменяются в зависимости от парафиновых. В природе известные промежуточные и смешанные типы.

Парафиновые отличаются тем, что имеют большее содержание бензина, а сера, наоборот, в меньшем количестве. Нафтеновый вид сырого нефтепродукта разительно отличается от предыдущего типа. Он содержит бензин в ограниченном количестве, а сера, мазут и асфальт превалируют.

Определение фракционного состава бензина

Физические свойства бензина имеют зависимость от такого понятия как фракционный состав. Под этим подразумевается испарительная возможность, которая считается главным показателем, учитывающимся при использовании топлива в разном климате. Производство должно получить пропорциональное соотношение фракций как тяжелых, так и легких. Полученное топливо при нагревании испаряется без проблем – это хороший показатель. За это отвечают легкие, а тяжелые способствуют оптимальной интенсивности этого испарения. Нарушение баланса приведет к паровым пробкам, и двигатель столкнется с перебоями в работе. Испарение намечается, когда происходит нагревание при высоких температурах внутри прибора.

Фракционные свойства бензинов влияют на параметры пользования. Грамотное соотношение вышеуказанных составляющих обеспечит оптимальную испаряемость при низких температурных показателях, защиту от перебоев в конструкции. Топливо имеет характеристики, которые напрямую зависят от погодных и климатических условий, то есть в жарких странах и на полярном круге в состав бензина входят отличные друг от друга элементы.

Октановое число бензина

Марка топлива полностью раскрывает молекулярную массу бензина. Допустим, АИ 92. октановое число обозначено цифрами, а буквы определяют показатель. А – это значение класса моторных. Чем выше показатель числа, тем ниже детонационные характеристики бензина. Следовательно, цилиндры и поршни будут подвергаться меньшим разрушениям. Качество бензина улучшается с повышением октанового числа.

76 и 80 топливо бензина пропало на автозаправках, так как они плохо влияют на экологию и критичны для работы агрегатов. Продолжительно эксплуатации зависит от данного показателя. Автолюбитель всегда должен обращать внимание на это число, так как это, прежде всего, влияет на работоспособность транспорта.

Бензин состоит из изооктана и гептана. Первый обладает взрывоопасностью, а второй имеет нулевую детонацию. Именно октановый показатель определяет соотношение двух составляющих топлива. При помощи определенных присадок (свинцовых) повышается это число. Но свинцовые присадки не рекомендуют применять, так как они не благоприятно действуют на двигатель. Также его повышают спиртом. Если к 92 марке долить 100 гр. названной смеси, то получится 95.

Маркировка автомобильных бензинов

Межгосударственный стандарт маркирует бензины для автомобилей с помощью трех групп знаков, которые разделятся дефисами (АИ-95-3). Буквы в начале марки говорит о том, что бензин относится к автомобильному типу, который прошел исследовательские испытания согласно ГОСТ. Октановое число также измеряется с помощью исследования. Топливо может иметь следующее число: 95, 92, 98 и так далее.

Цифры от двух до пяти указывают на классность бензина. Оно совпадает с показателем стандартов экологии, который соответствует категории «Евро». Бензин обязан соответствовать определенной серии. То есть цифра два подходит для Евро-2, а цифра три для Евро-3 и так далее.

В качестве примера можно привести марку топлива «АИ-95-4». Из названия становится понятно, что бензин относится к автомобильному классу, а октановый показатель равен 92. Буквы говорят об исследовательском методе измерения. А конечная цифра указывает на то, что топливо соответствует 4-ой экологической категории (Евро-4 –стандарт).

С 2003 г. в Российской Федерации на официальном уровне запретили производство бензина, относящегося к этилированным смесям, который считается вредным. Поэтому сегодня все топливо неэтилированное, и в маркировке это не указывается.

Читать еще:  Характер боли в правом боку

Детонационная стойкость бензина

Детонационная стойкость заключается в способности автомобильного топлива оказывать сопротивление такому процессу как самовоспламенение, которое может произойти при сжатии. Наивысший показатель данной характеристики обеспечивает оптимальное сгорание при каждом эксплуатационном режиме двигателя. Горение бензина как процесс имеет кардинальный характер. Сжатие рабочего состава проходит при повышенной температуре и давлении. Далее происходит окисление соединений углерода и водорода, которое набирает интенсивность после того, как смесь воспламенится.

Если соединение углерода и водорода, которые остались в части несгоревшего состава, имеет недостаточную окислительную стойкость, то начнется ускоренный и интенсивный процесс накапливания соединений перекиси. А это ведет к взрывному распаду.

Повышенная концентрация соединений, возникших посредством перекиси, становится катализатором теплового взрыва, который спровоцирует самовоспламенение бензина. Именно этот процесс, происходящий внутри активного состава, становится активатором взрывного горения остатков топлива. Это приводит к детонационному сгоранию.

Детонация, как процесс внутри двигателя, вызывает следующие последствия:

  • перегрев;
  • интенсивный износ и локальные разрушения в двигателе;
  • наличие резкого специфического звука;
  • упадок мощности;
  • увеличенный порог выхлопных дымов.

Детонация напрямую зависит от химического и физического состава используемого бензина, а также от особенностей конструкции самого двигателя. Октановое число считается основополагающим показателем детонации и ее стойкости в автомобильных бензинах.

Что такое тальк и для чего используют минерал: описание, свойства и интересные факты

Тальк ― это полупрозрачный минерал с минимальной степенью твердости и разными окрасами. Физико-химические свойства камня позволяют его применять как в промышленности, так и в медицине, косметологии. Редко используют в магии.

Что такое тальк

Тальком называют камень из группы слоистых силикатов. Именно из него делают пищевую добавку E 553b, детские присыпки, пудру для депиляции и массажа. Это минимальный список применения ― минерал используют практически везде.

Качество талькового камня определяют по белизне. К высшему сорту относят снежно-белый минерал.

Описание чистого талька:

  • снежно-белый, после измельчения порошок сохраняет цвет;
  • блеск стеклянный, на изломе перламутровый, жемчужный;
  • тонкие пластинки полупрозрачные;
  • нет запаха или вкуса;
  • порошок тонкого помола ― мягкая пудра, не царапает кожу, рассыпчатая, жирновата на ощупь (как восковая свеча).

Тальк с примесями бывает серебристо-белым и молочным, розовым, темно-серым, зеленым (всех оттенков), с желтизной либо красно-коричневый. После измельчения порошок получается белым или сероватым. Блеск, полупрозрачность и жирность не отличаются от чистого камня.

Разновидности минерала

У камня есть пять разновидностей. Минералы различаются составом, структурой.

НазваниеОписаниеИнтересный факт
Стеатит (жировик, восковик, мыльный камень)Серый, серо-зеленыйИз него делают камни и стаканы для охлаждения виски
Виллемсеит (никелевый тальк)Зеленоватый или голубойСамый твердый вид (2 балла по Моосу), назван в честь геолога J. Willemse
Миннесотаит (железистый тальк)Коричневый с красным оттенком (как ржавчина)Назван по месту открытия (впервые нашли в Миннесоте)
Агалит (агальматолит, тонковолокнистый тальк)Сероватый, при увеличении видны игольчатые кристаллыИспользуют для изготовления низкосортной писчей бумаги
Благородный талькПолупрозрачный, светлого окрасаИз белых минералов делают пищевую добавку, медицинский порошок. Цветные ценятся ювелирами, камнерезами

Более 40 % минерала содержится в талькохлорите, что отразилось в его названии. Камень используют для декора, засыпки банных печей, лечения и других целей.

История и месторождения камня

Тальк назван персидским словом talc либо арабским talq. В переводе оба обозначают «чистый», «белый».

Камень используют издавна. Найдены тальковые египетские украшения возрастом 7000 лет, шумерские печати, греческие и римские камеи. Русский мастер из минерала вырезал икону Дмитрия Солунского.

Тальк найден во многих странах на территориях Евразии, Австралии, Африки, Северной и Южной Америки. Залежи есть даже в Антарктиде.

  • Люзенак (Франция);
  • Прибайкалье, Урал (Россия);
  • Гавернур (США);
  • Онотское (Восточный Саян);
  • Мейдок (Канада).

Тальк добывают открытым карьерным способом. Разрабатывают только техникой (без взрывов). На месте монолит распиливают на прямоугольники, отходы дробят в порошок.

К вашему вниманию видеоролик Прибайкальских пейзажей с места добычи минерала:

Смотрите, как выглядит заброшенный карьер по добыче камня на Урале:

Свойства и применение талька

Камнерезы и ювелиры используют крупные тальковые кристаллы или пласты, блоки. Из них делают статуэтки, вставки в украшения, картины, другие изделия. В промышленности, спорте, народной медицине и фармакологии применяют только пудру.

Свойства талька без примесей:

  • антисептик;
  • предупреждает опрелости;
  • снимает раздражение при потертости;
  • убирает воспаление кожи;
  • подсушивает экзему, прыщи;
  • длительно удерживает ароматы;
  • не позволяет веществам растворов выпасть в осадок.

Физико-химические свойства

Химическая формула чистого талька записывается как Mg3Si4O10(OH)2. Пудра не растворяется в воде, не окисляется, не ощелачивается и не выпадает в осадок. Это помогает равномерно распределить лекарственные, красящие или другие вещества по всему составу жидких смесей, косметики, мазей.

У разновидностей талька отличается состав и формула:

  • виллемсеит ― магний замещен никелем, формула записывается как Ni3Si4O10(OH)2;
  • миннесотаит ― магний заменен железом (Fe32+Si4O10(OH)2);
  • стеатит ― содержит хлорит, амфиболы (Mg3(Ori)2Si4Oio);
  • агалит ― магний замещен алюминием (Al2Si4O10(OH)2).

Плотность чистого талька меньше 2,85 г/см3. Минерал хрупкий, легко режется или растирается. У кусков неровный излом. По шкале Мооса камню дали 1 балл.

На видео изображен камень без обработки:

Лечебные и магические свойства талька

Для лечения или ухода за телом подходит медицинский порошок без добавок. Тальковая пудра обладает антисептическим и противовоспалительным действием. Она обезжиривает кожу, предупреждает излишнее потоотделение, потертости, опрелости, потницу.

Для быстрого заживления пудрой посыпают:

  • пролежни;
  • ссадины;
  • угри;
  • дерматиты;
  • кожу с грибковым поражением (за исключением гениталий);
  • участки с гипергидрозом;
  • опрелости.

Пудру также добавляют в любой крем по уходу за телом, домашнюю косметику для жирной или проблемной кожи. Девушки со светлыми волосами порошок используют при себорее вместо сухого шампуня.

Тальком присыпают кожу между бедер, под бретельками, на пятках, других участках тела с постоянным трением. Это предупреждает натирание, водянки. Ароматизированная присыпка купирует избыточное потоотделение, убирает запах, раздражение кожи, другие симптомы гипергидроза.

В магии камень не используют для талисманов и других артефактов. Изредка тальковый порошок добавляют в средства для ритуалов молодости, красоты, обновления отношений.

Тальк улучшает энергетику. Камень разрешено носить людям с любым именем или знаком зодиака. Для покупки и подсоединения минерала не нужно подбирать лунный день.

О полезности и универсальности природного средства смотрите в обзоре:

В каких отраслях применяется

Тальк высшего качества безопасен для человека. Пудру используют в кондитерской отрасли и фармакологии. Добавка E 553b стабилизирует кислотность, не допускает слеживание сыпучих смесей. Спортсмены пудрят ладони, чтобы руки не соскальзывали с перекладин, штанг, мячей.

Другие отрасли применения талькового порошка:

  • косметология ― для пудры, сухих антиперспирантов, теней, дезодорирующих присыпок, мыла, других средств по уходу за кожей;
  • медицина ― для массажных, антибактериальных, подсушивающих и детских присыпок, как источник магния + кремния;
  • лакокрасочная ― наполнитель жидких изделий для повышения устойчивости цвета к выгоранию;
  • парфюмерная ― используют как концентрат запаха.

Тальковые плитки отличаются огнеупорностью. Они подходят для облицовки внутренней и наружной поверхности печей, каминов. Используют в литейной промышленности, для дома.

К просмотру обзор о применении минерала в косметике:

Где купить и сколько стоит минерал

Недробленый тальк продают на сайтах или в магазинах, торгующих самоцветами. Камень размером 4 × 4 × 2 см стоит 200–260 рублей.

Цена талькового порошка за 1 кг (в рублях):

  • пищевой ― 36;
  • косметический ― 450;
  • медицинский ― 60;
  • технический ― 40–170 (зависит от фракции).

Тальк легко купить через интернет-магазины. Пудра из него безопасна для младенцев. Порошок применяют в пищевой промышленности, подходит для лечения кожи и изготовления косметических средств.

Известны ли вам другие сферы применения талька? Комментируйте, делитесь интересными способами применения, задавайте вопросы, отправляйте статью в соцсети. Всего хорошего.

Физико-химические методы анализа: практическое применение

Изучение веществ — достаточно сложное и интересное дело. Ведь в чистом виде они в природе практически никогда не встречаются. Чаще всего это смеси сложного состава, в которых разделение компонентов требует определенных усилий, навыков и оборудования.

После разделения не менее важно правильно определить принадлежность вещества к тому или иному классу, то есть идентифицировать его. Определить температуры кипения и плавления, рассчитать молекулярную массу, проверить на предмет радиоактивности и так далее, в общем, исследовать. Для этого используются разные способы, в том числе и физико-химические методы анализа. Они достаточно разнообразны и требуют применения, как правило, особого оборудования. О них и пойдет речь дальше.

Физико-химические методы анализа: общее понятие

Что собой представляют подобные способы идентификации соединений? Это такие методы, в основу которых положена прямая зависимость всех физических свойств вещества от его структурного химического состава. Так как эти показатели строго индивидуальны для каждого соединения, то физико-химические методы исследования крайне эффективны и дают 100 % результат при определении состава и прочих показателей.

Так, за основу могут быть взяты такие свойства вещества, как:

  • способность к светопоглощению;
  • теплопроводность;
  • электропроводность;
  • температура кипения;
  • плавления и прочие параметры.

Физико-химические методы исследования имеют существенное отличие от чисто химических способов идентификации веществ. В результате их работы не происходит реакция, то есть превращения вещества как обратимого, так и необратимого. Как правило, соединения остаются нетронутыми как по массе, так и по составу.

Читать еще:  Характер воздействия и активные вещества

Особенности данных методов исследования

Существует несколько основных особенностей, характерных для подобных способов определения веществ.

  1. Образец исследования необязательно очищать от примесей перед проведением процедуры, так как оборудование этого не требует.
  2. Физико-химические методы анализа обладают высокой степенью чувствительности, а также повышенной избирательностью. Поэтому для анализа необходимо совсем небольшое количество исследуемого образца, что делает эти способы очень удобными и эффективными. Даже если требуется определить элемент, который содержится в общей сырой массе в ничтожно малых количествах, для обозначенных методов это не является препятствием.
  3. Анализ занимает всего несколько минут, поэтому еще одна особенность — это кратковременность, или экспрессность.
  4. Рассматриваемые методы исследования не требуют применения дорогостоящих индикаторов.

Очевидно, что преимуществ и особенностей достаточно, чтобы сделать физико-химические способы исследования универсальными и востребованными практически во всех исследованиях независимо от области деятельности.

Классификация

Можно выделить несколько признаков, на основе которых классифицируются рассматриваемые методы. Однако мы приведем самую общую систему, объединяющую и охватывающую все основные способы исследования, относящиеся непосредственно к физико-химическим.

1. Электрохимические методы исследования. Подразделяются на основе измеряемого параметра на:

  • потенциометрию;
  • вольтамперометрию;
  • полярографию;
  • осциллометрию;
  • кондуктометрию;
  • электрогравиметрию;
  • кулонометрию;
  • амперометрию;
  • диэлкометрию;
  • высокочастотную кондуктометрию.

2. Спектральные. Включают в себя:

  • оптические;
  • рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию;
  • электромагнитный и ядерномагнитный резонанс.

3. Тепловые. Подразделяются на:

  • термические;
  • термогравиметрию;
  • калориметрию;
  • энтальпиметрию;
  • делатометрию.

4. Хроматографические методы, которые бывают:

Также можно разделить физико-химические методы анализа на две большие группы. Первая — это те, в результате проведения которых происходит деструкция, то есть полное или частичное разрушение вещества или элемента. Вторая — недеструктивные, сохраняющие целостность исследуемого образца.

Практическое применение подобных методов

Области использования рассматриваемых способов работы достаточно разнообразны, но все они, конечно, так или иначе, касаются науки или техники. В целом можно привести несколько основных примеров, из которых станет понятно, для чего именно нужны подобные методы.

  1. Контроль над протеканием сложных технологических процессов на производстве. В этих случаях оборудование необходимо для бесконтактного управления и отслеживания всех структурных звеньев рабочей цепочки. Эти же приборы зафиксируют неполадки и неисправности и дадут точный количественный и качественный отчет о мерах устранения и предупреждения.
  2. Проведение химических практических работ с целью качественного и количественного определения выхода продукта реакции.
  3. Исследование образца вещества с целью установления его точного элементного состава.
  4. Определение количества и качества примесей в общей массе образца.
  5. Точный анализ промежуточных, основных и побочных участников реакции.
  6. Подробный отчет о строении вещества и проявляемых им свойствах.
  7. Открытие новых элементов и получение данных, характеризующих их свойства.
  8. Практическое подтверждение теоретических данных, полученных эмпирическим путем.
  9. Аналитическая работа с веществами высокой чистоты, применяемыми в различных отраслях техники.
  10. Титрование растворов без применения индикаторов, которое дает более точный результат и имеет совершенно простое управление, благодаря работе аппарата. То есть влияние человеческого фактора сводится к нулю.
  11. Основные физико-химические методы анализа позволяют изучить состав:
  • минералов;
  • полезных ископаемых;
  • силикатов;
  • метеоритов и инородных тел;
  • металлов и неметаллов;
  • сплавов;
  • органических и неорганических веществ;
  • монокристаллов;
  • редких и рассеянных элементов.

Области использования методов

  • атомная энергетика;
  • физика;
  • химия;
  • радиоэлектроника;
  • лазерная техника;
  • космические исследования и прочие.

Классификация физико-химических методов анализа лишь подтверждает, насколько они всеобъемлющи, точны и универсальны для применения в исследованиях.

Электрохимические методы

Основа данных методов — это реакции в водных растворах и на электродах под действием электрического тока, то есть, проще говоря, электролиз. Соответственно, вид энергии, который применяется в данных способах анализа — это поток электронов.

У данных способов есть своя классификация физико-химических методов анализа. К данной группе относятся следующие виды.

  1. Электровесовой анализ. По результатам электролиза с электродов снимается масса веществ, которая затем взвешивается и анализируется. Так получают данные о массе соединений. Одной из разновидностей подобных работ является метод внутреннего электролиза.
  2. Полярография. В основе — измерение силы тока. Именно этот показатель будет прямо пропорционален концентрации искомых ионов в растворе. Амперометрическое титрование растворов — это разновидность рассмотренного полярографического метода.
  3. Кулонометрия основана на законе Фарадея. Измеряется количество затраченного на процесс электричества, от которого затем переходят к расчету ионов в растворе.
  4. Потенциометрия — основана на измерении электродных потенциалов участников процесса.

Все рассмотренные процессы — это физико-химические методы количественного анализа веществ. При помощи электрохимических способов исследования разделяют смеси на составные компоненты, определяют количество меди, свинца, никеля и прочих металлов.

Спектральные

В основе лежат процессы электромагнитного излучения. Также имеется своя классификация используемых способов.

  1. Фотометрия пламени. Для этого исследуемое вещество распыляют в открытое пламя. Многие катионы металлов дают окраску определенного цвета, поэтому таким образом возможна их идентификация. В основном это такие вещества, как: щелочные и щелочноземельные металлы, медь, галлий, таллий, индий, марганец, свинец и даже фосфор.
  2. Абсорбционная спектроскопия. Включает в себя два вида: спектрофотометрию и колориметрию. Основа — определение спектра, поглощаемого веществом. Действует как в видимой, так и в горячей (инфракрасной) части излучения.
  3. Турбидиметрия.
  4. Нефелометрия.
  5. Люминесцентный анализ.
  6. Рефрактометрия и полярометрия.

Очевидно, что все рассмотренные методы в этой группе — это способы качественного анализа вещества.

Эмисионный анализ

Это одна из разновидностей спектрального анализа. При его осуществлении вещество подвергается действию сильнейшего источника возбуждения, например, разряду электрической дуги.

При этом вызывается испускание или поглощения электромагнитных волн. По этому показателю можно судить о качественном составе вещества, то есть о том, какие конкретно элементы входят в состав образца исследования.

Хроматографические

Физико-химические исследования зачастую проводятся в разных средах. В этом случае очень удобными и эффективными методами становятся хроматографические. Они подразделяются на следующие виды.

  1. Адсорбционная жидкостная. В основе различная способность компонентов к адсорбции.
  2. Газовая хроматография. Также основана на адсорбционной способности, только для газов и веществ в парообразном состоянии. Используется на массовых производствах соединений в подобных агрегатных состояниях, когда продукт выходит в смеси, которую следует разделить.
  3. Распределительная хроматография.
  4. Окислительно-восстановительная.
  5. Ионообменная.
  6. Бумажная.
  7. Тонкослойная.
  8. Осадочная.
  9. Адсорбционно-комплексообразовательная.

Тепловые

Физико-химические исследования подразумевают также использование методов, основанных на теплоте образования или распада веществ. Такие способы также имеют собственную классификацию.

  1. Термический анализ.
  2. Термогравиметрия.
  3. Калориметрия.
  4. Энтальпометрия.
  5. Дилатометрия.

Все эти способы позволяют определять количество теплоты, механические свойства, энтальпии веществ. На основании этих показателей происходит количественное определение состава соединений.

Методы аналитической химии

Данный раздел химии имеет свои особенности, ведь главная задача, стоящая перед аналитиками — качественное определение состава вещества, их идентификация и количественный учет. В связи с этим аналитические методы анализа подразделяются на:

  • химические;
  • биологические;
  • физико-химические.

Так как нас интересуют именно последние, то рассмотрим, какие же именно из них используются для определения веществ.

Основные разновидности физико-химических методов в аналитической химии

  1. Спектроскопические — все те же самые, что были рассмотрены выше.
  2. Масс-спектральные — основаны на действии электрического и магнитного поля на свободные радикалы, частицы или ионы. Лаборант физико-химического анализа обеспечивают комбинированное воздействие обозначенных силовых полей, и частицы разделяются на отдельные ионные потоки по соотношению заряда и массы.
  3. Радиоактивные методы.
  4. Электрохимические.
  5. Биохимические.
  6. Термические.

Что позволяют узнать о веществах и молекулах подобные способы обработки? Во-первых, изотопный состав. А также: продукты реакции, содержание тех или иных частиц в особо чистых веществах, массы искомых соединений и прочие полезные для научных сотрудников вещи.

Таким образом, методы аналитической химии — это важные способы получения информации о ионах, частицах, соединениях, веществах и их анализ.

Физико-химические факторы, влияющие на сохранение свойств товаров

Основными физико-химическими факторами, способными повлиять на снижение качества товаров, являются влажность, температура, свет, компоненты воздуха (кислород, сероводород, сернистый газ).

Влажность характеризует содержание влаги в материале. Различают фактическую, нормальную и нормированную влажность материала.

Фактическая влажность показывает содержание влаги в материале в момент испытаний; нормальная — это равновесная влажность материала, которую он приобретает при выдерживании в течение определенного времени в стандартных климатических условиях; нормированная (кондиционная) — условная влажность, норма которой устанавливается в нормативно-технической документации на конкретный вид товара.

Показатели нормальной и нормированной влажности близки. Влажность материалов и товаров зависит от влажности окружающего воздуха и особенностей физико-химической структуры материала.

При высокой относительной влажности воздуха материалы и товары сильно увлажняются; при этом возможна капиллярная конденсация парообразной влаги сначала в мелких, а затем и в крупных капиллярах.

В наибольшей степени поглощают влагу вещества, в макромолекулах которых имеются гидрофильные группы (-ОН, -CQOH и др.), обладающие большим сродством с молекулами воды. Изделия, в состав которых входят вещества, содержащие подобные группы, можно отнести к гигроскопическим. Наибольшей гигроскопичностью характеризуются целлюлозосодержащие и белковосодержащие материалы и товары (изделия из растительных волокон, шерсти, шелка, кожи, меха и др.). Наряду с высокой гидрофильностью названные материалы и товары из них имеют физическую структуру, которая способствует поглощению влаги: высокоразвитую поверхность, пористость на уровне макро- и микроструктуры, что приводит к скоплению в капиллярах конденсата паров влаги из воздуха или при намокании.

При повышении относительной влажности воздуха гигроскопические материалы и товары поглощают влагу из воздуха, вследствие чего изменяются их свойства и снижается качество:

• изменяется форма изделий, увеличиваются их размеры и масса: разбухает и расклеивается мебель, корпуса телевизоров, музыкальные инструменты, бумага приобретает неустранимую волнистость, сыпучие материалы (пигменты, стиральные порошки) становятся комковатыми, вяжущие вещества (цемент и др.) теряют способность к затвердению;

Читать еще:  Что такое остеопороз симптомы патологии формы осложнения

• активизируются процессы химической коррозии металлов и изделий из них, поверхности зеркал, пластмасс;

• ускоряются процессы повреждения материалов и товаров микроорганизмами;

• изменяются физические свойства изделий: мутнеют парфюмерные товары, снижаются теплозащитные и электроизоляционные свойства материалов;

• изменяются механические свойства: снижаются прочность и устойчивость к истиранию, увеличиваются усадка и растяжимость.

При недостаточной относительной влажности воздуха материалы теряют влагу, и следствием этого является уменьшение размеров, многие товары (кожа, мех, ткани) становятся хрупкими и жесткими, изделия из древесины растрескиваются.

При хранении и транспортировании большинства товаров поддерживают стандартную (нормальную) влажность в пределах 65 ±5%.

Для регулирования влажности используют кондиционеры, специальные поглотительные смеси, упаковку, при необходимости увлажнение.

Температура характеризует степень нагретости тела. От нее зависят относительная влажность воздуха, возможность и интенсивность протекания физико-химических и биологических процессов в материалах под воздействием влаги, света, кислот, щелочей, кислорода воздуха.

Для хранения большинства непродовольственных товаров нормальной считается температура 16—20 «С, меха и меховых изделий — 4—5, лакокрасочных товаров — 10—15, мыла — не ниже 5 «С.

При повышении температуры при нормальной или низкой относительной влажности воздуха снижается качество практически всех групп товаров. Ускоряются процессы окислительной и гидролитической деструкции полимерных материалов, вызывающей их старение, которое проявляется в потере эластичности, повышении твердости и хрупкости резины, пленок, пластмасс, повышении ломкости кожевенно-обувных товаров, испарении парфюмерных и лакокрасочных товаров и др. .

Температура выше 25 °С и относительная влажность воздуха более 65% способствуют размножению микроорганизмов различных групп, вызывающих процессы брожения и гниения, вследствие чего повреждаются или разрушаются сырье, материалы и изделия. Эти же режимы вызывают коррозию металлоизделий..

Температура ниже нормальной и особенно ниже О «С отрицательно влияет на качество многих изделий из пластмасс, парфюмерных товаров, средств бытовой химии и др.

Свет. Область видимого и ультрафиолетового света является частью общего спектра электромагнитного излучения.

Световые лучи передают изделию свою энергию, вызывая световое и светотепловое старение. Интенсивность светового воздействия на товары и материалы зависит от энергии световых лучей. В видимой части светового Спектра (X = 380—760 нм) наибольшую энергию несут фиолетовые лучи. В невидимой части спектра наибольшей мощностью обладают ультрафиолетовые лучи (X = 10-380 нм). Действие световой энергии проявляется в окислительной деструкции полимеров: происходит разрыв цепей макромолекул, сшивание, образование в продуктах деструкции кислородосодержащих функциональных групп. В результате фотодеструкции изменяются потребительские свойства товаров: снижаются прочность, эластичность, стойкость к многократным деформациям, появляется хрупкость, изменяются сорбционные свойства — возрастает водопоглощение за счет увеличения кислородосодержащих функциональных групп; ухудшаются эстетические свойства — появляются трещины, уменьшается блеск, изменяется окраска.

В то же время свет замедляет микробиологические процессы, препятствует развитию насекомых. Поэтому на складах рекомендуется рассеянное дневное или искусственное освещение.

Состав воздуха оказывает существенное влияние на свойства и качество материалов и товаров. Чем меньше в воздухе пыли и вредных газов, тем лучше условия для хранения и эксплуатации товаров.

Пыль, осаждаясь на увлажненной поверхности изделий, образует кислотные и щелочные растворы, под воздействием которых изменяются свойства изделий.

Сероводород вызывает почернение изделий из серебра, нарушает электрический контакт электронных приборов.

Сернистый газ способствует ускорению коррозии металлов, потемнению пигментов и красок.

Кислород воздуха, являясь активным окислителем, наиболее сильно влияет на свойства изделий. Под действием кислорода ускоряются процессы химической и микробиологической коррозии материалов всех видов, которые в свою очередь приводят к снижению прочности и эластичности, изменению окраски, появлению неприятного запаха и т. д.

Изделия для предохранения от вредного воздействия воздуха следует хранить в герметичной упаковке или покрывать защитной пленкой, содержать в хорошо проветриваемых складских помещениях.

Физико-химические характеристики

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

ИВТС им. И.П. Грязева

Лабораторная работа №2

По дисциплине: Конструкционные и электротехнические материалы

«Основные характеристики электротехнических материалов»

Направление подготовки 140400Электроэнергетика и электротехника

Квалификация выпускника: бакалавр

Форма образования: очная

Студент гр. 121221с

Ардашин Тимур Александрович

Меркулов Николай Михайлович

Тепловые характеристики

Тепловые характеристики позволяют оценить поведение электроизоляционных материалов при нагревании. Это имеет важное значение, так как большинство электроизоляционных материалов в электрических машинах и аппаратах работает при повышенных температурах.

Поведение диэлектрического материала при нагревании характеризуется рядом свойств, которые в совокупности определяют его допустимую рабочую температуру.

К важнейшим термическим свойствам материала относятся: температура плавления; температура размягчения; теплопроводность; теплоемкость; тепловое расширение; нагревостойкость, температура вспышки паров, стойкость к термоударам, холодостойкость.

Весьма важна способность электрической изоляции выдерживать повышенную температуру без существенного уменьшения эксплуатационной надежности, т.к. от этого зависит наивысшая допустимая рабочая температура прибора или устройства.

Нагревостойкость электрической изоляции определяют по изменениям ее электрической прочности, тангенсу угла диэлектрических потерь, потере массы, механической прочности, а так же других параметров при выдержке при повышенных, по сравнению с рабочей, температурах.

Теплопроводность — один из видов переноса теплоты от более нагретых частей к менее нагретым, приводящий к выравниванию температуры.

От теплопроводности электрической изоляции зависит нагрев проводников и магнитопроводов. Теплопроводность влияет на электрическую прочность при тепловом пробое и на стойкость материала к термоударам.

Количественно теплопроводность материалов характеризуется коэффициентом теплопроводности , определяемым как количество тепла, прошедшего через единицу площади за единицу времени при градиенте температуры в 1 К/м (К — кельвин).

Большинство диэлектриков имеет значения намного меньше, чем проводниковые.

Физико-химические характеристики

К основным физико-химическим характеристикам материалов относятся:

Ответы на вопросы к разделу тепловые характеристики

2.1. У каких материалов определяется температура плавления?

2.2. В чем отличие аморфных материалов от кристаллических?

Процесс плавления и затвердевания кристаллических тел сопровождается тепловым эффектом, а у аморфных нет.

2.3. Почему нельзя применять материалы при температурах, близких к температуре размягчения? Т.к. он будет размягчаться и течь.

2.4. В чем отличие теплостойкости материала от его нагревостойкости?

Нагревостойкость — способность выдерживать повышение температуры в течении времени при сохранение нормальной эксплуатационной способности, а теплостойкость способность сохранять жесткость при повышении температуры.

2.5. Что происходит с диэлектрическими материалами при низких температурах?

Повышается эффективность и частотные характеристики.

2.6. Каким параметром определяется холодостойкость жидких диэлектриков? Температура застывания

2.7. Характеристикой, позволяющей оценить стойкость диэлектриков к кратковременному нагреву, является:

C. Температура размягчения.

2.8. Дайте определение. Температура размягчения — это температура при которой материал размягчается и приобретает текучесть.

2.15. Дайте определение.

Холодостойкость – это способность материалов противостоять действию низких температур. При низких температурах электрические свойства диэлектриков, как правило, улучшаются, но механические ухудшаются, поэтому холодостойкость определяется на основе изучения механических характеристик.

Температура размягчения – это температура при которой материал размягчается и приобретает текучесть.

Температура вспышки жидких диэлектриков – это температура, при которой пары и газы, образующиеся при постоянном нагревании заданного объема жидкости, вспыхивают (но продолжительно не горят) при соприкосновении их с открытым пламенем. Эта характеристика представляет особый интерес при оценке трансформаторного масла и растворителей для лаков.

2.16. Перечислите тепловые характеристики материалов.

нагревостойкость, теплопроводность, тепловое расширение и холодостойкость, теплоемкость, температуру плавления и размягчения, теплостойкость, температуру вспышки паров жидкости и тропикостойкость.

2.17. Как оценивают коэффициент внутреннего трения жидкости?

Сила вязкого трения F пропорциональна скорости относительного движения V тел, пропорциональна площади S и обратно пропорциональна расстоянию между плоскостями h.

Ответы на вопросы к разделу физико-химические характеристики

2.18. Почему у всех жидкостей с ростом температуры уменьшается вязкость?

Уменьшается сила молекулярного сцепления.

2.19. Как изменяется пропитывающая способность жидких диэлектриков с возрастанием вязкости? Уменьшается

2.20. У каких материалов определяется тропическая стойкость?

2.21. Какие электроизоляционные материалы обладают наибольшей тропической стойкостью? Электрокерамика, безщелочное стекло.

2.22. Как определяют тропическую стойкость материалов?

В зависимости от нагревостойкости, гигроскопичности.

2.23. Вязкость определяет:

A. Пропитывающую способность жидкости;

B. Текучесть жидкости;

C. Густоту жидкости;

D. Все перечисленные характеристики.

2.24. Дайте определение.

Кислотное число — это количество миллиграмм гидроксида калия (KOH), необходимое для нейтрализации всех кислых компонентов, содержащихся в 1 г исследуемого вещества. Кислотное число является мерой суммы карбоновых кислот в органическом соединении, таком как жирные кислоты, или в смеси соединений.

Вязкость — представляет собой коэффициент внутреннего трения при относительном перемещении частиц жидкости, оценивающий ее текучесть. Чем больше вязкость, тем жидкость более густая, т. е. обладает плохой текучестью. Чем меньше вязкость, тем легче заполняются полости, глубже проникает жидкость в пропитываемую изоляцию.

Водопоглощение — это способность материала или изделия впитывать и удерживать в порах и капиллярах воду.

2.25. Определите водопоглощение материала, если в высушенном состоянии он имел массу 15 кг, а после выдержки материала в воде в течение 24 чего масса стала равной 15,5 кг. 3.3%

2.26. Перечислите воздействия, которым подвергаются незащищенные герметически закрытыми оболочками электроизоляционные материалы.

Температура, влага, ультрафиолет и др.

2.27. Перечислите все физико-химические характеристики материалов.

Химостойкость, влагостойкость и водостойкость изоляции, стойкость материалов к воздействию излучений высоких энергий, кислотное число и вязкость жидких материалов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector