физико химические свойства что такое
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.
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.
Физические и химические свойства веществ
Различные вещества отличаются друг от друга своими свойствами.
Свойства вещества — это признаки, по которым одно вещество отличается от других веществ или сходно с ними.
Пример. Сходства и отличия между водой и ацетоном на примере трёх свойств:
| Свойства | Вещества | |
|---|---|---|
| Вода | Ацетон | |
| Температура кипения | 100 °C | 56 °C |
| Цвет | нет | нет |
| Запах | нет | есть |
Свойства вещества делятся на физические и химические.
Физические свойства вещества — это свойства вещества, которые можно определить наблюдением, измерением или экспериментальным путём, без его превращения в другое вещество.
Пример. Вода не имеет цвета, вкуса, запаха, в зависимости от окружающих условий может находиться в одном из трёх агрегатных состояний — жидком, твёрдом или газообразном. Цвет, запах, вкус, агрегатное состояние при определённых температуре и давлении — физические свойства.
Физические свойства вещества зависят от его агрегатного состояния.
Пример. Плотность льда, воды и водяного пара различна. Газообразный кислород бесцветный, а жидкий — голубой.
Химические свойства вещества — это свойства вещества, которые проявляются в химических реакциях.
Пример. Вода при очень высокой температуре разлагается на водород и кислород. Вода вступает в химическую реакцию с натрием, при этом образуются гидроксид натрия и водород. Железо окисляется при нагревании на воздухе или в токе кислорода, или при высокой влажности воздуха. Способность окисляться, вступать в химическую реакцию с другими веществами и разлагаться — химические свойства.
Для установления свойств вещества необходимо брать его с минимально возможным количеством примесей. Иногда даже очень малое содержание примеси может привести к сильному изменению некоторых свойств вещества.
Пример. Содержание в цинке лишь сотых долей процента железа или меди ускоряет его взаимодействие с соляной кислотой в сотни раз.
Изучить вещество — это значит узнать его свойства, описать из чего и как оно построено.
физико-химические свойства
физико-химические свойства
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]
Тематики
Смотреть что такое «физико-химические свойства» в других словарях:
Физико-химические свойства — – характеризуют влияние физического состояния материала на протекание определенных химических процессов (например, степень дисперсности материала влияет на кинетику химических реакций). [Косых, А. В. Искусственные и природные строительные… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Физико-химические свойства огнеупорного сырья — [огнеупора] –совокупность химического и/или зернового состава огнеупорного сырья [огнеупора], его термомеханических и теплофизических свойств, определяющих область применения. [ГОСТ Р 52918 2008] Рубрика термина: Сырье Рубрики энциклопедии … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
физико-химические свойства огнеупорного сырья [огнеупора] — Совокупность химического и/или зернового состава огнеупорного сырья [огнеупора], его термомеханических и теплофизических свойств, определяющих область применения. [ГОСТ Р 52918 2008] Тематики огнеупоры … Справочник технического переводчика
Физико-химические свойства пластовых флюидов — Значимость предмета статьи поставлена под сомнение. Пожалуйста, покажите в статье значимость её предмета, добавив в неё доказательства значимости по частным критериям значимости или, в случае если частные критерии значимости для… … Википедия
физико-химические свойства огнеупорного сырья — 194 физико химические свойства огнеупорного сырья [огнеупора]: Совокупность химического и/или зернового состава огнеупорного сырья [огнеупора], его термомеханических и теплофизических свойств, определяющих область применения. Источник: ГОСТ Р… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ — параметры, определяющие физико химические особенности природных вод. К ним относятся показатели концентрации водородных ионов (рН) и окислительно восстановительный потенциал (Eh) … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
Некоторые физико-химические свойства наиболее распространенных нуклеозидов — Нуклеозид Мол. масса Тпл, °С [α]D* Λмакс**, нм рКа кислая … Химический справочник
Химические свойства спиртов — Химические свойства спиртов это химические реакции спиртов во взаимодействии с другими веществами. Они определяются в основном наличием гидроксильной группы и строением углеводородной цепи, а также их взаимным влиянием: Чем больше… … Википедия
физико-химические параметры — 3.4.4 физико химические параметры газа: Величины, характеризующие физико химические свойства газа, применяемые для расчета теплофизических характеристик газа. Примечание В настоящем стандарте в качестве физико химических параметров газа приняты… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Свойства материалов — Термины рубрики: Свойства материалов Агрегация материала Активация материалов Активность вещества Анализ вещественный … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Физико-химические свойства
Физико-химические свойства – характеризуют влияние физического состояния материала на протекание определенных химических процессов (например, степень дисперсности материала влияет на кинетику химических реакций).
[Косых, А. В. Искусственные и природные строительные материалы и изделия: учеб. пособие / А. В. Косых, Н. А. Лохова, И. А.Макарова. – Братск: БрГУ, 2006. – 188 с.]
Полезное
Смотреть что такое «Физико-химические свойства» в других словарях:
физико-химические свойства — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN physicochemical properties … Справочник технического переводчика
Физико-химические свойства огнеупорного сырья — [огнеупора] –совокупность химического и/или зернового состава огнеупорного сырья [огнеупора], его термомеханических и теплофизических свойств, определяющих область применения. [ГОСТ Р 52918 2008] Рубрика термина: Сырье Рубрики энциклопедии … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
физико-химические свойства огнеупорного сырья [огнеупора] — Совокупность химического и/или зернового состава огнеупорного сырья [огнеупора], его термомеханических и теплофизических свойств, определяющих область применения. [ГОСТ Р 52918 2008] Тематики огнеупоры … Справочник технического переводчика
Физико-химические свойства пластовых флюидов — Значимость предмета статьи поставлена под сомнение. Пожалуйста, покажите в статье значимость её предмета, добавив в неё доказательства значимости по частным критериям значимости или, в случае если частные критерии значимости для… … Википедия
физико-химические свойства огнеупорного сырья — 194 физико химические свойства огнеупорного сырья [огнеупора]: Совокупность химического и/или зернового состава огнеупорного сырья [огнеупора], его термомеханических и теплофизических свойств, определяющих область применения. Источник: ГОСТ Р… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ — параметры, определяющие физико химические особенности природных вод. К ним относятся показатели концентрации водородных ионов (рН) и окислительно восстановительный потенциал (Eh) … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
Некоторые физико-химические свойства наиболее распространенных нуклеозидов — Нуклеозид Мол. масса Тпл, °С [α]D* Λмакс**, нм рКа кислая … Химический справочник
Химические свойства спиртов — Химические свойства спиртов это химические реакции спиртов во взаимодействии с другими веществами. Они определяются в основном наличием гидроксильной группы и строением углеводородной цепи, а также их взаимным влиянием: Чем больше… … Википедия
физико-химические параметры — 3.4.4 физико химические параметры газа: Величины, характеризующие физико химические свойства газа, применяемые для расчета теплофизических характеристик газа. Примечание В настоящем стандарте в качестве физико химических параметров газа приняты… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Свойства материалов — Термины рубрики: Свойства материалов Агрегация материала Активация материалов Активность вещества Анализ вещественный … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Физико-химические свойства
К группе физико-химических свойств принято относить свойства, определяющие такие параметры состояния материалов, которые существенным образом влияют на химическую кинетику и физико-механические свойства материалов. Ряд технологических свойств, проявляющихся на физическом уровне, объясняется физико-химическими свойствами материалов.
Дисперсность – это характеристика степени измельчения материала. Дисперсность является важнейшим свойством порошкообразных материалов, таких, например, как вяжущие вещества, минеральные наполнители, пигменты. С ростом дисперсности увеличивается суммарная площадь поверхности материала. Поверхности твердых и жидких веществ отличаются особыми свойствами, так как поверхностные слои обладают свободной энергией за счет неуравновешенности молекул, образующих границу раздела. Дисперсность порошкообразных материалов может быть оценена рядом показателей. На практике ее часто определяют по остатку на контрольном сите после просеивания пробы, гранулометрическим составом и удельной поверхностью.
Для определения гранулометрического состава порошков с крупностью частиц, не превышающей 100 мкм, предпринимают седиментационный анализ. Седиментационный анализ основан на том, что скорость падения частиц в жидкой среде зависит от их размеров и, согласно закону Стокса, может быть определена по формуле:
и 
— плотности частицы и среды, кг/м 3 ;
Седиментационный метод определения гранулометрического состава порошкообразных материалов заключается в том, что по истечению определенного срока отстаивания суспензии, приготовленной из исследуемого порошка, отбирается проба, которую выпаривают и взвешивают. По известной концентрации начальной пробы и концентрации проб, взятых спустя различное время отстаивания, можно определить содержание отдельных фракций в исследуемом материале.
Удельная поверхность – это суммарная площадь поверхности частиц, приходящаяся на единицу массы порошкообразного материала. Удельную поверхность порошкообразных материалов можно измерять с помощью приборов типа ПСХ-2 и Т-3. Принцип работы этих приборов основан на том, что с уменьшением размеров частиц в материале возрастают силы сопротивления воздухопроницаемости, что связано с ростом площади поверхности порового пространства. Возрастание удельной поверхности цемента увеличивает скорость его твердения.
Способность образовывать жидкие дисперсии. Порошкообразные материалы обладают способностью образовывать с жидкой средой дисперсные системы. Чем выше степень дисперсности, тем выше устойчивость дисперсных систем. При очень высокой степени дисперсности, которая имеет место в коллоидных системах, самопроизвольное осаждение дисперсоида не происходит, так как ничтожно малые силы земного тяготения, действующие на частицы диспергированного вещества, компенсируются броуновским движением, препятствующим осаждению.
Способность образовывать с водой пластично-вязкие системы. В порошкообразном состоянии материалы способны также образовывать пластично-вязкие системы. Причиной, обуславливающей образование пластично-вязких систем, является наличие в них промежуточной фазы – воды, связанной с поверхностью смежных твердых частиц. При значительной площади поверхности высокодисперсных материалов роль связанной воды сильно возрастает. Оболочки воды на поверхности твердых частиц выполняют двойную функцию: они служат и связующим звеном пластично-вязкой системы, обеспечивающим сохранение сплошности при деформациях, и, вместе с тем, облегчают скольжение твердых частиц друг относительно друга.
Свойства образовывать жидкие дисперсные системы и пребывать в пластично-вязком состоянии характерны для разнообразных композиционных материалов: красок, эмульсий, мастик, грунтовок; растворных, бетонных, керамических смесей и пластмасс на стадии их технологической переработки.
Когезия – это свойство материала быть прочным под влиянием сил взаимного сцепления частиц. Когезию оценивают энергией когезии, под которой понимают работу образования новых поверхностей или работу разрыва вещества. Косвенно о когезии можно судить по прочности материалов.
Определение адгезии лакокрасочных покрытий к металлическим поверхностям проводят методом решетчатых надрезов. Метод состоит в нанесении на готовое лакокрасочное покрытие решетчатых надрезов и визуальной оценке степени отслоения покрытия от основания по четырехбалльной шкале. Адгезию приклеивающих, герметизирующих и гидроизоляционных мастик оценивают испытанием склеенных мастикой образцов бетона, кирпича, металла на прочность при отрыве, при сдвиге.
Адсорбция – это свойство поверхности материала притягивать к себе частицы из другой фазы за счет свободной энергии поверхности. По величине энергии, выделяющейся вследствие этого физико-химического процесса, различают физическую, активированную адсорбции и хемосорбцию с химическим взаимодействием.
Строение. Известно, что одни и те же материалы могут иметь как кристаллическое, так и аморфное строение. В аморфном состоянии вещества обладают большим запасом внутренней энергии по сравнению с этими же веществами в кристаллическом состоянии и поэтому они более реакционноспособны. Например, аморфный оксид кремния при атмосферном давлении и комнатной температуре химически взаимодействует с известью. Для протекания активной химической реакции между кристаллическим кварцем и известью требуются автоклавные условия.
Минералогический состав является важной характеристикой природных и искусственных каменных материалов. Практика показывает, что материалы, имеющие один и тот же химический состав, но отличающиеся минералогическим составом, могут значительно отличаться и своими свойствами.
2. МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА
Общие сведения
Около трех тыс. лет тому назад в строительстве стали применять вяжущие вещества для связывания отдельных камней. В современном строительстве применяют минеральные и органические вяжущие вещества. Минеральными вяжущими материалами называют порошкообразные вещества, которые при смешивании с водой образуют пластичную массу, со временем затвердевающую в прочное камневидное тело. Органические вяжущие материалы представляют собой высокомолекулярные соединения, как правило, не смачивающиеся водой. В рабочее, пластичное состояние они приводятся нагревом или растворением в органических растворителях.
По способности твердеть и сохранять свою прочность в воде или на воздухе минеральные вяжущие вещества делят на воздушные и гидравлические. Воздушные минеральные вяжущие затвердевают, сохраняют и повышают свою прочность только на воздухе. Гидравлические вяжущие обладают такой способностью не только на воздухе, но и в воде. К группе воздушных вяжущих веществ