Zmesi vznikajú zmiešaním dvoch alebo viacerých chemicky čistých látok (zložiek zmesi). Zloženie zmesí nie je možné vyjadriť pomocou chemického vzorca. Vlastnosti zmesí závisia od zloženia a pomeru jednotlivých zložiek.
Na oddeľovanie zložiek zo zmesí sa využívajú rôzne metódy, ktoré využívajú rozdielne fyzikálne vlastnosti zložiek. Rozlišovanie medzi homogénnymi a heterogénnymi sústavami závisí od veľkosti rozptýlených častíc.
Delenie Zmesí
Zmesi sa môžu deliť na:
- Rôznorodé zmesi: Zložky je možné rozlíšiť voľným okom alebo pod mikroskopom (napr. žula, piesok s vodou, olej s vodou, pena). Nemajú rovnaké zloženie v celom objeme zmesi.
- Rovnorodé zmesi (roztoky): Zložky nie je možné rozlíšiť voľným okom ani pod mikroskopom (napr. zliatiny kovov, sklo, minerálna voda, ocot, vzduch). Majú rovnaké zloženie a vlastnosti v celom objeme zmesi.
Roztoky sú homogénne disperzné sústavy, v ktorých je dispergovaná látka rozptýlená v dispergujúcej látke vo forme častíc s veľkosťou molekúl alebo iónov.
Zmesi môžu existovať v rôznych skupenstvách: pevné, kvapalné, plynné.
Prečítajte si tiež: Zemská Kôra: Zinok a Hliník
Špeciálnym prípadom sú koloidné zmesi, ktoré sa nachádzajú na pomedzí homogénnych a heterogénnych zmesí. Veľkosť častíc v koloidných zmesiach je medzi 10⁻⁹ m až 10⁻⁷ m.
Koncentrácia Roztokov
Rozpustnosť látky v danom rozpúšťadle je definovaná ako hmotnosť látky, ktorá sa pri danej teplote rozpustí v danom množstve rozpúšťadla za vzniku nasýteného roztoku. Na výpočet koncentrácie roztoku, ak je dané látkové množstvo (resp. hmotnosť látky) a objem roztoku, sa používa vzorec pre koncentráciu látkového množstva (c).
Hmotnostný Zlomok
Hmotnostný zlomok \( (w) \) je definovaný ako podiel hmotnosti rozpustenej látky \( m(B) \) a hmotnosti roztoku \( m \):
\( w = \frac{m(B)}{m} \)
Premenné vo vzorci:
Prečítajte si tiež: Komplexná starostlivosť o pohybový aparát: Walmark Vápnik Horčík Zinok
- \( w \) alebo \( w(B) \) - hmotnostný zlomok rozpustenej látky \( B \). Bezrozmerná veličina.
- \( m(B) \) - hmotnosť rozpustenej látky \( B \) (v gramoch - g).
- \( m \) - hmotnosť celého roztoku (v gramoch - g), pričom: \( m = m(B) + m_{\text{rozpúšťadla}} \)
Hmotnostný zlomok možno vyjadriť aj v percentách.
Zmiešavacia Rovnica
Na výpočet koncentrácie alebo hmotnostného zlomku zložky roztoku vo výslednom roztoku, ktorý vznikol zmiešaním dvoch roztokov (zrieďovanie a zahusťovanie), sa používa zmiešavacia rovnica.
Tvary zmiešavacej rovnice:
- Pre výpočet s objemami, hustotami a hmotnostnými zlomkami: \( V_1 \rho_1 w_1 + V_2 \rho_2 w_2 = V \rho w \)
- Pre výpočet s objemami a koncentráciami látkového množstva: \( c_1 V_1 + c_2 V_2 = c V \)
Premenné vo vzorcoch:
- \( V_1, V_2, V \) - objemy roztokov.
- \( \rho_1, \rho_2, \rho \) - hustoty roztokov.
- \( w_1, w_2, w \) - hmotnostné zlomky roztokov.
- \( c_1, c_2, c \) - koncentrácie látkového množstva roztokov.
Výsledný objem roztoku nemusí byť vždy súčtom objemov zložiek.
Prečítajte si tiež: Synergické účinky jódu, zinku a vitamínu D
Postup pri zrieďovaní roztoku:
- Používa sa rozpúšťadlo s \( w = 0 \).
- Použije sa zmiešavacia rovnica na výpočet potrebných objemov alebo hmotností roztokov.
Postup pri zahusťovaní roztoku:
- Pridáva sa rozpustená látka, ktorá sa považuje za roztok s \( w = 1 \).
- Použije sa zmiešavacia rovnica na výpočet potrebných hmotností alebo objemov roztokov.
Príklad: Výpočet koncentrácie výsledného roztoku
Zadanie: Zmiešame 200 ml roztoku NaCl s koncentráciou 0,5 mol/dm³ a 300 ml roztoku NaCl s koncentráciou 0,2 mol/dm³.
Objemový Zlomok
Objemový zlomok \( (\varphi) \) vyjadruje podiel objemu rozpustenej látky a celkového objemu roztoku. Používa sa najmä pri roztokoch kvapalín v kvapalinách a v plynných zmesiach. Je definovaný vzťahom:
\( \varphi = \frac{V(B)}{V} \)
Premenné vo vzorci:
- \( \varphi \) alebo \( \varphi(B) \) - objemový zlomok rozpustenej látky \( B \). Bezrozmerná veličina.
- \( V(B) \) - objem rozpustenej látky \( B \) (v mililitroch alebo dm³).
- \( V \) - celkový objem roztoku (v rovnakých jednotkách ako \( V(B) \)), pričom: \( V = V(B) + V_{\text{rozpúšťadla}} \)
Objemový zlomok možno vyjadriť aj v percentách. Vynásobením objemového zlomku \( \varphi \) číslom 100 získame objemové percento:
\( \Phi(B) = \varphi(B) \times 100\% \)
Objemové percento udáva, koľko objemových dielov rozpustenej látky pripadá na 100 dielov celkového objemu roztoku.
Pri použití objemového zlomku je dôležité, aby boli všetky objemy merané pri rovnakej teplote, pretože objem látok závisí od teploty.
Na označenie objemového zlomku sa v chémii namiesto malého „rovného fí“ \( (\phi) \) často používa „zakrivené fí“ \( (\varphi) \), aby sa predišlo zámenám s objemovým percentom, ktoré sa označuje veľkým fí \( (\Phi) \).
Príklad: Výpočet objemu etanolu v alkoholickom nápoji
Zadanie: Alkoholický nápoj obsahuje 40,0 objemových % etanolu.
Hustota Roztokov a Zmesí
Hustota roztokov a zmesí \( (\rho) \) vyjadruje hmotnosť celého roztoku alebo zmesi vzťahovanú na jej objem. Na rozdiel od chemicky čistých látok, ktorých hustota je za daných podmienok konštantná, hustota roztoku závisí od jeho zloženia.
\( \rho = \frac{m}{V} \)
Premenné vo vzorci:
- \( \rho \) - hustota roztoku alebo zmesi (v jednotkách g/cm³ alebo g/dm³).
- \( m \) - celková hmotnosť roztoku alebo zmesi (v gramoch - g).
- \( V \) - objem roztoku alebo zmesi (v cm³ alebo dm³).
Aj keď má hustota roztoku rovnaký matematický tvar ako pri chemicky čistej látke, interpretácia veličín je odlišná. V prípade roztoku ide o hmotnosť a objem celej zmesi (rozpustenej látky + rozpúšťadla), nie o vlastnosť jednej čistej látky.
Hustota roztoku sa používa najmä pri výpočtoch koncentrácie, keď poznáme hmotnosť a potrebujeme určiť objem, alebo naopak. Zároveň umožňuje prechod medzi hmotnostnými a objemovými údajmi v roztokoch.
Medzi hustotou \( \rho \), hmotnostným zlomkom \( w \) a molárnou hmotnosťou \( M \) existuje priama súvislosť. Pre molárnu koncentráciu roztoku možno použiť nasledujúci vzťah:
\( c = \frac{w \cdot \rho}{M} \)
Pomocou hustoty a hmotnostného zlomku teda môžeme vypočítať látkovú koncentráciu roztoku, ak poznáme molárnu hmotnosť látky.
Hustota zmesi nie je aditívna - to znamená, že objem výsledného roztoku nemusí byť rovný súčtu objemov jednotlivých zložiek. Pri chemických výpočtoch sa preto vždy vychádza z meraného alebo zadaného objemu a hmotnosti konkrétneho roztoku.
Príklad: Výpočet hustoty roztoku
Zadanie: Pripravili sme roztok zmiešaním 15 g NaCl a 85 g vody. Objem výsledného roztoku je 96 cm³.
Mosadz: Zloženie a Vlastnosti
Mosadz je zliatina zložená z medi a zinku s menšími prídavkami ďalších kovových prvkov. Táto všeobecne používaná zliatina má mnoho aplikácií v priemysle a výrobe, ako sú výroba šperkov, elektrické vedenia, trubky, súčiastky pre strojárstvo a mnoho iného.
Rôzne výrobky z mosadze
Výroba Mosadze
Výroba mosadze je zložitý proces, kde sa prírodná ruda premení na všestranný materiál s mnohými použitiami. Od ťažby rudy po konečný výrobok je dôležité dodržiavať presný postup a kontrolovať kvalitu.
Proces výroby mosadze:
- Mosadz sa vyrába z rudy medi a zinku. Ťažba rudy môže prebiehať pomocou rôznych techník ako ťažba v šachtách alebo hlbinná ťažba.
- Po ťažbe musí byť ruda spracovaná, aby sa oddelili rôzne horniny a nečistoty.
- Po spracovaní sa taví táto ruda do taveniny. Tavenina je zmesou rozdrvenej rudy a iných prísad, ktoré zlepšujú výslednú zliatinu.
- Po tavení sa získaná zliatina rozdelí na vrstvy s rôznymi hustotami pomocou rádiálnej separácie. Toto je kritický krok, ktorý pomáha oddeliť železo a nečistoty od mosadze.
- V dôležitom kroku výrobného procesu sa kontroluje kvalita mosadze. Vzorky sa odoberajú z výrobného procesu a prechádzajú testovaním, aby sa zabezpečili správne vlastnosti mosadze.
- Po rádiálnej separácii a kontrole kvality sa získaná zliatina označuje ako zhruba 90% čistá mosadz.
- Po spracovaní na polotovary môže byť mosadz ďalej spracovaná a upravená podľa požiadaviek daných výrobkov. Možné úpravy zahŕňajú tepelné spracovanie, brúsenie, ohýbanie, vŕtanie a leštenie.
- Mosadz je materiál, ktorý je vhodný na recykláciu. Výrobky z mosadze môžu byť zrecyklované a opätovne použité na výrobu nových výrobkov.
Proces výroby mosadze
Vlastnosti Mosadze a Jej Použitie
Dobre obrábateľná mosadzná zliatina (najmä na automatoch pre krátku triesku), veľmi dobre tvarovateľná za tepla, obzvlášť vhodná na armatúry, šróby, matky a inú sériovú výrobu. Navyše sa vyznačuje dobrou odolnosťou voči korózií. Dodávame ploché a kruhové tyče, 6 - hrané tyče.
Dobre obrábateľná mosadzná zliatina, dobre tvarovateľná za studena, avšak nižšia odolnosť voči korózií. Dodávame tenké plechy, drôt.
tags: #mosadz #a #zinok #kombinacia