Splavmetal.ru

Сплав Металл
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Различия между цементом и бетоном

Различия между цементом и бетоном

Многие довольно часто путают понятия раствора и бетона. Но все-таки разница между ними есть. Давайте узнаем в чем она заключается, что собой представляют данные материалы, каковы их особенности?

Обозначение понятий

  • Цементный раствор – это состав, созданный из воды, песка, цемента. Кроме того, к этому перечню часто добавляют разные пластификаторы, повышающие в растворе прочность, выдержку минусовых температур, устойчивость к влаге и другие качества.
  • Бетон являет собой искусственный камень, созданный благодаря соединению воды, цемента, больших и малых заполнителей, которыми могут служить галька, щебенка либо гравий. Бетоном также называют композит, сформированный из специальной застывающей смеси.

Отличительные черты цементных растворов

По назначению

Цементные растворы применяются для стяжки напольных покрытий под линолеум, ламинат, паркет, обычную доску. Зачастую цементным раствором заливают швы между блоками, плитами и иными бетонными монолитами, чтобы их скрепить. Кроме того, составом штукатурят стены, уплотняя их, придавая эстетическую форму, а также отделывают верх уложенных бетоном площадок, ступеней.

В отличие от бетонного композита цементный раствор не требует крупных наполнителей. Ему достаточно песка. Иногда во время его изготовления добавляются пластификаторы для улучшения качеств сего состава. Внутри подобных растворов должно быть максимум 5 % инородных веществ. Большинство мастеров используют готовый заводской раствор. Особенно при масштабном строительстве. Годен такой состав не больше 3 часов. Учтите этот факт во время проведения строительных работ.

Если не устраивает покупной продукт, цементную смесь можно приготовить и самостоятельно. Однако здесь следует придерживаться всех условий, рекомендуемых ГОСТом. Самым важным из них является просеивание смеси посредством сетки с отверстиями максимум 10/10 мм. Это обеспечит однородность состава, устранит комки, крупные камешки, кусочки щебенки. Цементные смеси могут применяться в качестве клеящего средства для кладки кафеля. Здесь к раствору подмешивают клей ПВА.

Разновидности по составу

По своему составу такого рода растворы делятся на:

  • Цементный. Песок смешивается с цементом соотношением 3:1, затем все это размешивается с водой. Срок годности такого состава – не более часа. Он не особо пластичный, однако, уровень прочности заслуживает похвал.
  • Известковый. В таких же пропорциях — 3:1 — песок мешают с известью. Для быстрейшего твердения к основному составу раствора подмешивают гипс. Но это значительно уменьшает время пригодности такой смеси. С ней можно работать всего несколько минут. Применяется во время кладки стен для скрепления бетонных блоков или кирпичей.
  • Цементно-известковый. Здесь цемент разводится не водой, а разбавленной жидкой известью. Данная смесь обладает повышенной прочностью, очень пластична, легко поддается работе. Зачастую таким составом отделывают напольное покрытие, стены и потолки.

Наличие минеральных примесей и их преимущества

Опытные мастера часто добавляют в цемент минеральные примеси:

  • кремнезем;
  • маленькие гранулы шлака;
  • летучую золу;
  • известняк.

Эти примеси намного повышают качества смеси. Цементы марок CEM III, CEM IV, CEM V имеют внутри своего состава очень много минеральных примесей. В цементных растворах CEM ІІ присутствует всего 20 % таких добавок, а CEM І не имеет их вообще.

Эти примеси добавляют материалу пластичности, быстрого затвердевания, значительно увеличивают сроки эксплуатации готового продукта, обеспечивают ему устойчивость к разным разрушительным воздействиям окружающей среды.

Характерные отличия бетона

Основные составляющие

Бетонный композит благодаря добавленной воде способен из рассыпчатого вещества перерождаться в затвердевший камень. В бетоне цемент является основным вяжущим компонентом, гарантирующим быструю сцепку и твердение. Данный строительный материал используется при сооружении массивных несущих построек. Этим он и отличается от цементного раствора. Главными составляющими бетонного композита являются:

  • цемент;
  • песок;
  • гравий, как заполнитель.

Цемент лучше использовать определенных сортов. Строители больше всего предпочитают портландцемент, который считается довольно тяжелым, с высоким уровнем прочности, маркируется обозначениями М350-М500. Цемент меньшей маркировки сюда не подходит. Его можно использовать только для создания цементного раствора. Песок для бетона используется только из речки, он должен быть чистым, без глины. По поводу маркировки песка ограничений здесь нет.

Заполнителем для бетонного композита может выступать щебень, гравий либо шлак как крупных, так и мелких сортов, наделяющих состав более высокой надежностью. Если в роли наполнителя применяется гравий, то лучше использовать данный материал гранитной породы, так как другие его разновидности со временем начинают распадаться, нарушая тем самым структуру готового изделия.

Дополнительные примеси

К ним относятся пластификаторы, армирующие вещества.

Лучшим из своего рода является пластификатор С-3. Его главная обязанность – намного повысить уровень сцепки бетона с армирующей основой, обеспечить композиту повышенную пластичность, стойкость перед негативным воздействием окружающей среды. Посему даже внутрь обычной бетонной смеси желательно подмешивать малость пластифицирующих веществ.

Читайте так же:
Состав жидкости стеклоиномерного цемента
Армирующие примеси

Когда бетон нуждается в особой крепости, стойкости, к примеру, во время заливки фундаментной основы под строение на неустойчивой почве, внутрь раствора добавляют особые армирующие примеси.

Материалы с подобными добавками используют также для производства массивных железобетонных конструкций. При добавлении подобных примесей стараются добиться, чтобы готовый продукт обладал хорошей прочностью на сжимание, а также выдерживал сильное растяжение.

  • металлические нити особого типажа;
  • стекловолокна;
  • полимерные волокна;
  • волокна из базальта.

Среди них выделяется базальтовое волокно. Оно не поддается загниванию, высоким температурам при пожарах, плюс к этому владеет высочайшей прочностью.

Но перед тем как приступить к смешиванию, внимательно изучите описание, прилагаемое к данной добавке. Четко придерживайтесь указанной в нем рецептуры – добавляйте к смеси именно то количество армирующего вещества, которое советуют производители.

По массе:
  • особо легкий;
  • легкий;
  • облегченный;
  • тяжелый;
  • особо тяжелый.
По назначению:
  • специальные — устойчивые к химическим реакциям, радиоактивным излучениям, высоким пожароопасным температурам и минусовым показателям термометра;
  • конструктивные – предусмотрены для несущих конструкций из бетона, железобетона;
  • напрягающие – пропитанные монополимерами,
По типу вяжущего вещества:

  • гипсовые – произведенные из шлаковых материалов с добавлением гипсоангидритовых вяжущих компонентов;
  • цементные – в основе состава лежит портландцемент;
  • силикатные – смесь вяжущего известкового сырья и алюминатных либо силикатных материалов.

Подведение итогов

Среди всех отличительных черт бетонной смеси и цементного раствора можно выделить четыре основных различия:

Цемент

Цемент (лат.  caementum  — «щебень, битый камень») — искусственное неорганическое вяжущее вещество. Один из основных строительных материалов. При затворении водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. Цемент является гидравлическим вяжущим и обладает способностью набирать прочность во влажных условиях, чем принципиально отличается от некоторых других минеральных вяжущих — (гипса, воздушной извести), которые твердеют только на воздухе.

Цемент для строительных растворов — малоклинкерный композиционный цемент, предназначенный для кладочных и штукатурных растворов. Изготовляют совместным помолом портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и наполнителей.

Содержание

Исторические сведения

Римляне подмешивали к извести определённые материалы для придания ей гидравлических свойств. Это были:

  • пуццоланы (отложения вулканического пепла Везувия);
  • дроблёные или измельчённые кирпичи; , который они нашли в районе г. Эйфеля (затвердевшие отложения вулканического пепла).

Несмотря на различия, все эти материалы содержат в своем составе оксиды: диоксид кремния SiO2 (кварц или кремнекислота), оксид алюминия Al2O3 (глинозём), оксид железа Fe2O3 — и вызывают взаимодействие с ними извести; при этом происходит присоединение воды (гидратация) с образованием в первую очередь соединений с кремнезёмом. В результате кристаллизуются нерастворимые гидросиликаты кальция. В средние века было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям и даже превосходят их.

После этого начался вековой период усиленного экспериментирования. При этом основное внимание было обращено на разработку специальных месторождений известняка и глины, на оптимальное соотношение этих компонентов и добавку новых. Только после 1844 года пришли к выводу, что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка 1450 °С, 1700 K ) для достижения прочного соединения извести с оксидами. Эти три оксида после спекания с известью определяют гидравлические свойства, и их называют оксидами, обусловливающими гидравличность (факторами гидравличности).

Цемент получается при нагревании гашёной извести и глины или других материалов сходного валового состава и достаточной активности до температуры 1450 °С. Происходит частичное плавление, и образуются гранулы клинкера. Для получения цемента клинкер перемешивают с несколькими процентами гипса и тонко перемалывают. Гипс управляет скоростью схватывания; его можно частично заменить другими формами сульфата кальция. Некоторые технические условия разрешают добавлять другие материалы при помоле. Типичный клинкер имеет примерный состав 67% СаО, 22% SiO2, 5% Al2О3, 3% Fe2O3 и 3% других компонентов и обычно содержит четыре главные фазы, называемые алит, белит, алюминатная фаза и алюмоферритная фаза. В клинкере обычно присутствуют в небольших количествах и несколько других фаз, таких как щелочные сульфаты и оксид кальция.

Алит является наиболее важной составляющей всех обычных цементных клинкеров; содержание его составляет 50-70%. Это трехкальциевый силикат, Са3SiO5, состав и структура которого модифицированы за счет размещения в решетке инородных ионов, особенно Mg 2+ , Al 3+ и Fe 3+ . Алит относительно быстро реагирует с водой и в нормальных цементах из всех фаз играет наиболее важную роль в развитии прочности; для 28-суточной прочности вклад этой фазы особенно важен.

Читайте так же:
Подвал цементная стяжка пола

Содержание белита для нормальных цементных клинкеров составляет 15-30%. Это двукальциевый силикат Ca2SiO4, модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде β-модификации. Белит медленно реагирует с водой, таким образом слабо влияя на прочность в течение первых 28 суток, но существенно увеличивает прочность в более поздние сроки. Через год прочности чистого алита и чистого белита в сравнимых условиях примерно одинаковы.

Содержание алюминатной фазы составляет 5-10% для большинства нормальных цементных клинкеров. Это трехкальциевый алюминат 3СaAS(3CaO*Al2O3*SiO2), существенно измененный по составу, а иногда и по структуре, за счет инородных ионов, особенно Si 4 , Fe 3+ , Na + и К + . Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание агент, обычно гипс.

Ферритная фаза составляет 5-15% обычного цементного клинкера. Это — четырехкальциевый алюмоферрит 4СaAFS(4CaO*Al2O3*Fe2O3*SiO2), состав которого значительно меняется при изменении отношения Al/Fe и размещении в структуре инородных ионов. Скорость, с которой ферритная фаза реагирует с водой, может несколько варьировать из-за различий в составе или других характеристиках, но, как правило, она высока в начальный период и является промежуточной между скоростями для алита и белита в поздние сроки.

Выдающийся учёный химик Шуляченко, Алексей Романович считается отцом русской цементной промышленности. Широкое применение получила шахтная печь Антонова для обжига и производства клинкера.

Виды цемента

По наличию основного минерала цементы подразделяются: [1]

  • романцемент — преобладание белита, в настоящее время не производится; — преобладание алита, наиболее широко распространен в строительстве; — преобладание алюминатной фазы; (Цемент Сореля) — на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;
  • смешанные цементы — цементы, получаемые путем смешения вышеприведенных цементов с воздушными вяжущими, минеральными добавками и шлаками, обладающими вяжущими свойствами.
  • кислотоупорный цемент — на основе гидросиликата натрия (Na2O·mSiO2·nH2O), сухая смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла.

В подавляющем большинстве случаев под цементом имеют в виду портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера. В конце ХХ века количество разновидностей цемента составляло около 30. [1]

По прочности цемент делится на марки, которые определяются главным образом пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40*40*160 мм, изготовленных из раствора цемента состава 1 к 3 с кварцевым песком. Марки выражаются в числах М100 — М600 (как правило с шагом 100 или 50) обозначающим прочность при сжатии соответственно в 100—600 кг/см2 (10—60 МПа). В настоящее время цемент марки М300 и менее не выпускается. Цемент с маркой 600 благодаря своей прочности называется «военным» или «фортификационным» и сто́ит заметно больше марки 500. Применяется для строительства военных объектов, таких как бункеры, ракетные шахты и т.д.

Также по прочности в настоящее время цемент делится на классы. Основное отличие классов от марок состоит в том, что прочность выводится не как средний показатель, а требует не менее 95% обеспеченности (то есть 95 образцов из 100 должны соответствовать заявленному классу). Класс выражается в числах 30—60, которые обозначают прочность при сжатии (в МПа).

Производство

Цемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO4∙2H2O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески, опоки, трепелы) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре 1470°C в течение 2-4 часов в длинных вращающихся печах (3,6х127 м, 4×150 м и 4,5х170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза необходимых минералов цементного клинкера. В обжигаемом материале происходят сложные физико-химические процессы. Вращающуюся печь условно можно поделить на зоны:

  • подогрева (200…650 °C — выгорают органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого компонента). Например, разложение каолинита происходит по следующей формуле: Al2O3∙2SiO2∙2H2O → Al2O3∙2SiO2 + 2H2O; далее при температурах 600…1000 °C происходит распад алюмосиликатов на оксиды и метапродукты.
  • декарбонизации (900…1200 °C) происходит декарбонизация известнякового компонента: СаСО3 → СаО + СО2, одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды. В результате взаимодействия основных (СаО, MgO) и кислотных оксидов (Al2O3, SiO2) в этой же зоне начинаются процессы твердофазового синтеза новых соединений (СаО∙ Al2O3 — сокращённая запись СА, который при более высоких температурах реагирует с СаО и в конце жидкофазового синтеза образуется С3А), протекающих ступенчато;
  • экзотермических реакций (1200…1350 °C) завершется процесс твёрдофазового спекания материалов, здесь полностью завершается процесс образования таких минералов как С3А, С4АF (F — Fe2O3) и C2S (S — SiO2) — 3 из 4 основных минералов клинкера;
  • спекания (1300→1470→1300 °C) частичное плавление материала, в расплав переходят клинкерные минералы кроме C2S, который взаимодействуя с оставшимся в расплаве СаО образует минерал АЛИТ (С3S);
  • охлаждения (1300…1000 °C) температура понижается медленно. Часть жидкой фазы кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных минералов, а часть застывает в виде стекла.
Читайте так же:
Правильная работа с цементом

Мировое производство цемента

В 2002 году мировое производство цемента достигло 1,8 млрд. т. В тройку крупнейших производителей вошли Китай (704 млн. тонн), Индия (100 млн. тонн), и США (91 млн. тонн).

Цена на цемент на европейских биржах составляет около 100$ за тонну. Цены на цемент в Китае составляют около 40$ за тонну. Большинство биржевых сделок с цементом в России на 2010 год осуществляется на Московской Фондовой Бирже.

Источники

Райхель В., Конрад Д. Бетон: В 2-х ч. Ч. 1. Свойства. Проектирование. Испытание. — М.: М.: Стройиздат, 1979. С. 33.Пер. с нем./Под ред. В. Б. Ратинова.

Урок по теме «Чистые вещества и смеси»

Цель урока: Дать понятие о чистых веществах и смесях; обратить внимание учащихся на различия в свойствах веществ; подвести учащихся к пониманию того, что на основе различий свойств веществ можно разделять смеси; развитие знаний учащихся о веществах, о распространении веществ в природе при усвоении понятий «чистое вещество» и «смесь»; выработать умение находить и осуществлять рациональные способы выделения индивидуальных веществ из смесей на основе знаний о физических свойствах их компонентов.

Оборудование: раствор сахара, смесь соли, песка и воды, смесь железных и древесных опилок, вода, фильтровальная бумага, смесь порошка железа и серы, магнит, воронка, делительная воронка.

Ход урока: 1.Орг. момент (3-5 мин).

2.Объяснение нового материала (35 мин).

Учитель: существуют ли в природе вещества в чистом виде? Можно ли сказать, что вода из–под крана, – чистое вещество? Воздух – чистое вещество?

В химии под словом «вещество» всегда подразумевается чистое вещество. В жизни чаще всего мы встречаемся не с отдельными чистыми веществами, а со смесями веществ. Так, воздух – это смесь газов. По внешнему виду нельзя обнаружить, что молоко – смесь различных веществ, а все окружающие нас металлические предметы сделаны из сплавов, а не из чистых металлов. Невозможно по внешним признакам различить воду и водный раствор соли, сахара.

Чистое вещество – вещество, обладающее постоянными физическими свойствами (дистиллированная вода). Чистое железо не ржавеет на воздухе. Практически абсолютно чистые вещества не получены.

Прежде чем изучать и описывать вещество, нужно выделить его из смеси и очистить от примесей.

Постоянные свойства имеют только чистые вещества. Смеси можно разделить на основании различия свойств веществ. Все ли смеси одинаковы?

Задание: рассмотреть предлагаемые смеси и сказать, чем они отличаются.

однородные не однородные

смеси, в которых даже с помощью микроскопа смеси, в которых невооружённым

нельзя обнаружить частицы веществ, входящих глазом или при помощи микроско

в смесь. па можно заметить частицы веществ,

Раствор соли, сахара. Соль, песок и вода; молоко; кровь; пыльный воздух; мутная вода.

Задание: выписать отдельно чистые вещества, однородные и неоднородные смеси — поваренная соль, раствор поваренной соли в воде, кровь, вода, раствор медного купороса, сода, зубная паста, крахмал, золото, зола, цемент.

Учитель: какие смеси разделяются проще – однородные или неоднородные? Почему?

Способы разделения смесей:

(основаны на использовании различий в свойствах веществ)

Учитель: Вспомним с вами некоторые литературные произведения. В.Ф.Одоевский.«Мороз Иванович»: «Между тем рукодельница воротится, воду процедит, в кувшины нальет, да еще какая затейница: коли вода нечиста, так свернет лист бумаги, наложит в нее угольков да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин да нальет в нее воды, а вода-то знай проходит сквозь песок да сквозь уголья и капает в кувшин чистая, словно хрустальная».

Как вы думаете что это за способ разделения и на каком свойстве веществ он основан? Какие вы можете привести примеры из литературных произведений? Учащиеся называют сказки «Золушка», «Василиса Прекрасная».

А) Фильтрование – основано на различной растворимости веществ – очистка питьевой воды. Учащиеся проводят эксперимент по разделению смеси воды и песка.

Учитель: В трудном положении оказались герои приключенческой повести шотландского писателя Алистера Маклина «Ночь без конца». В поисках спасения они покинули полярную станцию и двинулись на стареньком тракторе в сторону материка. Полярная ночь, холод, нехватка продуктов поставили маленькую экспедицию на грань гибели. Остановился вышедший им на помощь мощный снегоход: преступники насыпали сахар в бочки с запасом бензина. Экипаж машины попытался очистить бензин перегонкой, но способ оказался малопроизводительным. Помощь явно опаздывала. И тут судьба улыбнулась полярникам. Химик нефтяной компании предложил простой и эффективный способ очистки бензина от сахара. Совет был передан на снегоход по радио, и помощь подоспела вовремя.

Читайте так же:
Работа с цементной шубой

Как вы думаете, что предложил химик? (Совет химика заключался в следующем: из бочки с бензином отлить пятую часть содержимого и долить воду. Взболтать, затем оставить в покое минут на десять. После этого верхний слой бензина слить и использовать по назначению.)

Б) Отстаивание – основано на различной плотности веществ – очистка питьевой воды, отделение сливок от молока (железные и древесные опилки, растительное масло и вода). Учащиеся проводят эксперимент по отделению древесных опилок от металлических.

В) Действие магнита – основано на способности к намагничиванию – отделение железа от других веществ. Учащиеся проводят эксперимент по отделению железного порошка от порошка серы.

А) Выпаривание, кристаллизация – основано на различной температуре плавления – получение соли, производство сахара. Учащиеся проводят эксперимент по выпариванию раствора соли.

Б) Дистилляция или перегонка – основано на различии температур кипения – получение дистиллированной воды. Это приём разделения путём испарения летучих жидкостей с последующей конденсацией их паров.

В) Хроматография – основана на том, что отдельные вещества с разной скоростью поглощаются поверхностью другого вещества – разделение и очистка лекарственных веществ (чернила и фильтровальная бумага).

Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси. Превращения веществ

В статье приводятся различия между физическим телом и веществом, дается понятие о чистых веществах и смесях, о свойствах веществ, о физических и химических явлениях. Приведены признаки и условия химических реакций, — их роль в жизни человека и в природе.

Вещество и его характеристики

Окружающий мир разнообразен, однако с научной точки зрения его богатство может быть выражено двумя понятиями: нас окружают тела и вещества. Необходимо различать их. Поскольку химия работает с веществом, нужно внимательно рассмотреть, какими основными признаками оно характеризуется, в каких явлениях участвует и каковы особенности этих явлений, называемых химическими.

Тело и вещество

Можно дать следующие определения этим основополагающим понятиям:

  • Физическим телом называют материальный объект.
  • Вещество представляет собой вид материи, то, из чего состоит любое физическое тело.

Тело имеет форму, отделено от окружающей среды границей и занимает в пространстве некоторый объем. Все тела состоят из веществ.

Вещество обладает важнейшей характеристикой – массой. От того, какое количество вещества заключено в теле, и от вида этого вещества зависит масса тела.

Тело и вещество

Стакан, растение, планета – это примеры тел. Вещество стакана – стекло. Растение состоит из множества веществ: углеводов, белков, воды и так далее. А число веществ, из которых состоит планета, например, Земля, исчисляется миллионами.

Из одного вещества могут быть образованы разные тела. Из меди можно изготовить как проволоку, так и монету, из пластика – посуду, мебель, трубы и другие предметы.

Если разделить физическое тело, образуются новые тела. Вещество при делении не изменяется, но имеет предел делимости – молекулу, мельчайшую структурную единицу.

Вещество в различных состояниях

В зависимости от условий, таких как температура и давление, составляющие вещество молекулы, располагаются и движутся по-разному. Вследствие этого вещество принимает различные агрегатные состояния – становится газообразным, жидким или твердым. Переход из одного состояния в другое осуществляется при определенном сочетании условий.

Например, при нормальном атмосферном давлении жидкая вода кипит и превращается в пар при 100 °C, а кристаллизуется в лед – при 0 °C. Обратные переходы – конденсация и плавление – происходят при той же комбинации условий.

Вещество, в любом агрегатном состоянии, образует тела. Так, пример жидкого тела – вода в сосуде. Такое тело принимает форму емкости, но при ее изменении сохраняет объем. Газ в баллоне тоже образует физическое тело. В отличие от жидких, газообразные тела заполняют емкость целиком.

Кроме трех основных агрегатных состояний, различают переходные – аморфное, жидкокристаллическое, – а также плазму.

Основные свойства вещества

Свойства любого вещества – это набор характеристик, дающих возможность отличить его от других веществ. Различают два вида свойств:

  • Физические: цвет, вязкость, температура кипения и плавления, плотность, электропроводность, теплоемкость и другие. Эти свойства меняются при переходе в другое агрегатное состояние. Их можно наблюдать и измерять; при этом не требуется превращать одно вещество в другое.
  • Химические свойства характеризуют особенности веществ относительно взаимодействий, при которых происходят изменения состава. Они показывают степень активности вещества и условия ее проявления. Переход между агрегатными состояниями не меняет химических свойств.
Читайте так же:
Цемент бактерицидный содержащий серебро

Чистые вещества и химические смеси

Наименьшей частицей вещества является молекула. Разные вещества состоят из отличающихся друг от друга молекул. Если вещество образовано одинаковыми молекулами, то оно называется чистым. Примеры чистых веществ – вода, сахар, полиэтилен.

В природе практически все вещества представлены в виде смесей – совокупностей, в которых присутствуют разные молекулы. Компоненты смеси не взаимодействуют химически и могут быть выделены физическими методами. Виды смесей, их примеры и способы разделения кратко можно представить в виде таблицы.

  • газовые растворы (воздух)
  • жидкие растворы (смесь сахара с водой)
  • твердые растворы (латунь)
  • выпаривание
  • хроматография
  • экстракция
  • композитные материалы (стеклопластик), горные породы (гранит)
  • эмульсии (молоко)
  • суспензии, или жидкие взвеси (цементный раствор)
  • дым
  • отстаивание
  • фильтрация
  • магнитная сепарация
  • центрифугирование

Соотношение компонентов в смеси может быть различным, в то время как состав чистых веществ неизменен, и их свойства остаются постоянными. Поскольку абсолютно чистых веществ не существует, принято считать чистым такое вещество, в котором примеси практически не оказывают влияния на свойства.

Явления, в которых участвует вещество

Физические и химические явления

Физические явления

Если в ходе какого-либо процесса одни вещества не преобразуются в другие, то следует говорить о физическом явлении. При деформации, измельчении, растворении, изменении агрегатного состояния исходное вещество приобретает другие физические свойства. Однако никаких новых веществ из него не образуется.

Пример физического явления – протекание тока по медному проводу. Присутствует влияние на физическое состояние вещества — у проводника появляется магнитное поле, он нагревается. Но сам провод остается медным.

Химические явления

Процессы, сопровождающиеся превращением веществ, относятся к химическим явлениям, или реакциям, в результате которых происходит перестройка и образование новых молекул. Так появляется ржавчина на железе, горят дрова в печи или пары бензина в двигателе автомобиля. Электрический ток также может вызывать химические реакции, проходя через некоторые растворы, расплавы и через воду, разлагая ее на водород и кислород.

В химической реакции различают исходные вещества, которые вступают в нее – реагенты, – и образующиеся в итоге продукты реакции. К примеру, водород с кислородом, при определенных условиях могут выступить в качестве реагентов и образовать продукт – воду.

Признаки химических реакций

Определить, идет ли химическая реакция, можно по внешним признакам:

  • изменение окраски веществ;
  • выделение газа;
  • выпадение или растворение осадка;
  • появление запаха;
  • выделение либо поглощение тепла;
  • световое излучение.

Например, горение металла магния сопровождается большим тепловыделением и световой вспышкой, скисание молока – характерным запахом.

Условия, необходимые для химических реакций

Для начала реакции вещества должны соприкасаться. С целью увеличения площади контакта реагентов может потребоваться их измельчение и перемешивание, а также растворение. При соблюдении условия соприкосновения некоторые реакции начинаются самопроизвольно. В других случаях нужны дополнительные условия:

  • нагревание;
  • воздействие света;
  • электрический ток;
  • облучение;
  • механическое воздействие;
  • введение в реакционную смесь особых веществ – катализаторов.

Дальнейшее протекание реакции зависит от ее теплового эффекта. Дело в том, что при любом химическом процессе либо выделяется, либо поглощается энергия. По этому признаку различают два типа реакций:

  1. Экзотермические реакции идут с выделением тепловой (иногда и световой) энергии, которая поддерживает их течение. Таковы, например, все реакции горения: нагревание нужно только для того, чтобы инициировать их.
  2. Эндотермические реакции протекают с поглощением энергии. В качестве примера можно привести разложение сахара до сажи и воды. Эта реакция требует сильного нагревания и постоянного подвода тепла.

Роль химических явлений в жизни человека и в природе

Невозможно представить себе деятельность человека в любой области без химических процессов. Они применяются в энергетике и отоплении, транспорте, добыче и переработке сырья, в производстве материалов и всевозможных продуктов. Хотя человек научился использовать химические явления целенаправленно, их роль неизмеримо больше обслуживания нашей цивилизации.

Процессы жизнедеятельности, обеспечивающие существование живых организмов, связаны с превращениями вещества, а это означает, что они имеют химическую природу. В передаче генетической информации, дыхании, работе нервной и мышечной тканей, пищеварении, в фотосинтезе у растений – везде происходит выделение или поглощение химической энергии.

Химические реакции протекают повсюду – в океанах и атмосфере, в недрах Земли и в космосе. В тесном переплетении с физическими процессами они играют одну из ключевых ролей в жизни Вселенной.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector