chemia 40 (1).doc

1. Skład chemiczny atmosfery - Powietrze atmosferyczne jest mieszaniną gazów. Powietrze zalegające przy powierzchni Ziemi zawiera:

78,1% azotu,

20,9% tlenu,

0,9% argonu,

0,1% innych gazów, jak: wodór, hel, krypton i ksenon. Zawiera ono także zmienną ilość pary wodnej, dwutlenku węgla oraz składników mineralnych i organicznych, do których należą: pyły, sadza, sole i bakterie.

2. Nasycenie, powietrza parą wodną – Powietrze jest ośrodkiem chemicznie aktywnym ,tym bardziej że wykonuje ono zdolność akceptacji, przyswajania połykania gazów innych (techniczna działalność człowieka procesy naturalne)

3.Rodzaje i zródła  zanieczyszczeń powietrza - Zanieczyszczenia powietrza stanowią gazy, ciecze i ciała stałe obecne w powietrzu, ale nie będące jego naturalnymi składnikami, wyróżniamy 3 grupy cząsteczkowe : cząsteczkowe, coloidalne, makroskopowe. Żródła naturalne to wulkany(popioły wulkaniczne, gazy), pożary lasów(CO2, , pyły), gleby i skały ulegające erozji(pyły), żródła antropogeniczne (działanie człowieka) to energetyczne, przemysłowe, komunikacyjne, komunalne. Powietrze jest dla nich środowiskiem rozpraszającym.

4.Klasyfikacja zanieczyszczeń powietrza – ze względu na rodzaj emitowanego zanieczyszczenia: pyły,gazy,węglowodory,metale ciężkie,zanieczyszczenia naturalne,mikroorganizmy. Ze względu na źródło powstania :chemiczna konwersja paliw,wydobycie i transport surowców, przemysł chemiczny i rafineryjny,metalurgiczny, cementowanie, motoryzacja. Ze względu na charakter emisji : punktowe( zakłady przemysłowe), powierzchniowe (paleniska domowe ,lokalne kotłownie),liniowe (zań.komunikacyjne)

5.Zanieczyszczenia atmosfery - Powłoka gazowa, która otacza Ziemie jest atmosfera. Atmosfera to mieszanina gazów ,w powietrzu jest również zawarta para wodna, która wpływa na wilgotność .Atmosferę najczęściej zanieczyszczają związki siarki, takie jak: dwutlenek siarki , trójtlenek siarki , siarkowodór , fluor  i jego pochodne, chlor , tlenki i kwasy azotowe , dwutlenki węgla  i tlenek węgla ,Kolejnym zanieczyszczeniem jest tlenek węgla a żródła to energetyka;przemysł chemiczny, hutniczy ,rafineryjny ;kopalnie; elektrociepłownie wszystkie rodzaje transportu, zarówno lądowego, wodnego i powietrznego; paleniska domowe. Zanieczyszczenia w niej będące mogą się z łatwością przemieszczać i po pewnym czasie ulegają sorpcji

6.Powietrze w kopalni - mieszanina powietrza atmosferycznego i gazów wydzielających się do wyrobisk w podziemiach kopalń .Ilość powietrza doprowadzana do wyrobisk powinna zapewniać utrzymanie w tych wyrobiskach wymaganego składu powietrza i temperatury .Stosuje się zasadę przewietrzania wznoszącymi prądami powietrza (od poziomów niższych do wyższych).Ma to znaczenie w razie wystąpienia pożaru, zmniejsza się  możliwość powstawania zaburzeń w sieci wentylacyjnej (zapobiega odwracaniu się prądów powietrza).Najważniejsze jest bezpieczeństwo ludzi.

7.Kontrola zanieczyszczeń powietrza w kopalni – Zagrożenia wentylacyjne w podziemnych  zakładach górniczych związane są z występowaniem atmosfery niezdatnej do oddychania i zależą głównie od głębokości, na której prowadzone są roboty górnicze, budowy geologicznej górotworu, rodzaju eksploatowanej kopaliny, występujących zagrożeń, stosowanego     systemu   przewietrzania.   Pomiary stężeń gazów występujących w powietrzu kopalnianym, poza urządzeniami indywidualnymi typu rurki wskaźnikowe w ostatnich latach wykonuje się poprzez wdrożenie urządzeń indywidualnych ciągłego pomiaru oraz centrale dyspozytorskiego wspomagania zwalczania zagrożenia z wykorzystaniem automatycznych zdalnych czujników ciągłego pomiaru. Czujniki ciągłego pomiaru z wykorzystaniem dyspozytorskiego wspomagania danych to: czujniki tlenku węgla, metanu, tlenu, prędkości powietrza, temperatury, dymów. Skuteczne zapobieganie zwalczanie zapylenia jest ściśle związane z systematycznymi poprawnie prowadzonymi pomiarami i kontrolą zapylenia powietrza. Pomiary takie pozwalają nie tylko na stwierdzenie stanu zagrożenia w miejscu pracy i jego zmian w zależności od warunków, ale dostarczają również informacji o skuteczności stosowanych metod zapobiegania i zwalczania zagrożenia. Zapylenie powietrza zależy od rodzaju i przebiegu procesów technologicznych stosowanych w przemyśle i z tego powodu jest zmienne tak w czasie, jak i przestrzeni

8.Materiałoznawstwo – Jest to nauka o składzie, strukturze, właściwościach i przeznaczeniu materiałów. Bada też współzależności pomiędzy składem , strukturą , i procesami technologicznymi którym podlega materiał a wynikającymi stąd ostatecznie właściwościamii

9.Definicja i systematyka materiałów – za materiały można uważać wszystkie te środki materialne naturalne, sztuczne z których wykonuje się różnorodne ustroje np.:budowie, maszyny, przedmioty oraz w praktyce służą do ulepszania cech użytkowych tych pierwszych warunków pracy a także chronią je przed korozją. Systematyka materiałów – pochodzenie naturalne ,sztuczne/skład chemiczny mineralne,organiczne, mieszane / struktura – krystaliczne, amorficzne, mieszana / konsystencja – gazowa, ciekła, mazista, stała / zdolność do przewodnictwa prądu – przewodzące, półprzewodzące, nieprzewodzące / przeznaczenie – konstrukcyjne,pomocnicze, specjalne

10.Systematyka materiałów – pochodzenie - naturalne (kruszywo drewno),sztuczne(spoiwa mineralne,szkło)/skład chemicznymineralne(mat.kamienne,tworzywa,betony),organiczne(drewno,polimery,wyr.lakiernicze), mieszane(betony izaprawy żwirowe) / struktura krystaliczne(mat.kamienne,betony,tw.metalowe), amorficzne(tw.kauczukopodobne), mieszana(większośc tw.sztucznych0 / konsystencja – gazowa(tlen,gazy sztuczne acetylen), ciekła(oleje smarowe,elektroizolacyjne mat.,lakierowe), mazista(wazelina,smaryplastyczne), stała(drewno,betony,tw.metalowe) / zdolność do przewodnictwa prądu – przewodzące(tw.metalowe), półprzewodzące(krzem,german), nieprzewodzące(drewno,mat.ceramiczne) / przeznaczenie – konstrukcyjne(mat.kamienne,ceramiczne,tw.metalowe,betony),pomocnicze(polimery,wyr.lakierowe,smary,mat.azbestowe), specjalne9mat.wybuchowe w górnictwie)

11.Zewnętrzne warunki pracy materiałów – czynniki środowiskowe – Materiały a w zasadzie wytworzone z nich różnego rodzaju elementy ustroje i inne pracują w przemyśle górniczym zarówno pod ziemią jak i na jej powierzchni w typowych warunkach środowiska naturalnego bardzo często zanieczyszczonego. Taki układ objawia się w praktyce wzajemnym oddziaływaniem na sobie tj:czynników zewnętrznych na materiały i odwrotnie.

12.Środowisko naturalne w przemyśle górniczym i jego składowe – Za środowiska naturalne w którym pracuje przemysł górniczy oraz stosowane w nim materiały, można uznać jego składowe zwane czynnikami a mianowicie :powietrze(atmosfera),wodę(hydrosfera),skały i grunty,biosferę,czynnik cieplny,czynnik elektryczny.

13Przejścia fazowe wody - W naturalnym środowisku woda może występować w trzech stanach skupienia:* gazu, czyli pary wodnej* cieczy* ciała stałego, czyli lodu. Zmiany temperatury i ciśnienia powodują, że woda może przechodzić z jednego stanu w drugi. Możliwe są następujące przejścia fazowe:- krzepnięcie - przejście z cieczy w lód- topnienie - z lodu do cieczy- parowanie - przemiana cieczy w parę wodną- skraplanie - przemiana pary wodnej w ciecz- sublimacja - przejście od lodu do pary wodnej- resublimacja - przejście pary wodnej w lód.

14.Zasoby wód w głównych środowiskach globu ziemskiego – Na Ziemi występują wody atmosferyczne 0,013 /10do6 km3objętości/0,0009% objętości,oceany i morza 1370.000/98.1156%, rzeki i jeziora 0.500/0.0358%, lodowce 22.000 / 1.345%, wody podziemne 3.800/ 0,2721%.Szacuje się ze zasoby wód to 1400 mln km 3.

15.Woda jako związek chemiczny – wzór chemiczny wody H2O nie nadaje rzeczywistego składu atomowego jej cząsteczek bowiem współczesnie znanych 5 izotopów wodoru i izotopów tlenu. Zasadnicza masa wody składa się H2O(99,76% wag) , a mieszanina pozostałych nazywa się wodą ciężką w której przeważa tlenek wodoru. Pozostałe tlenki wodoru w stanie ciekłym różnią się własciwościami fizycznymi co jest przyczyną zróżnicowania właściwości fiz.wody i wody ciężkiej.

16..Budowa cząsteczki wody – Cząsteczka wody zbudowana jest z dwóch atomów wodoru i atomu tlenu na zasadzie wiązania kowatentnego spolaryzowanego

17.Woda jako rozpuszczalnik – woda jest najlepszym naturalnym rozpuszczalnikiem wielu substancji gazowych, ciekłych i stałych. Ta jej właściwość sprawia że w przyrodzie nie występuje nigdy jako chemicznie czysta natomiast jest roztworem o mniej lub bardziej jakościowo – ilościowo złożonym składzie rozpuszczonych w niej substancji. Woda jest rozpuszczalnikiem wielu substancji  ciekłych , w ciałach stałych rozpuszczalność jest różna a w układzie woda gaz , gaz rozpuszcza się w stopniu ograniczonym.

18.Skład chemiczny wód naturalnych – wody naturalne są roztworami o mniej lub bardziej złożonym składzie chemicznym przez który rozumie się jakość i ilość rozpuszczonych i lub rozproszonych w nich substancji. Skład chemiczny wód nie ma charakteru stałego lecz zmienia się w czasie i przestrzeni wskutek zachodzących zmian w dynamice warunkach wzajemnego oddziaływania wody atmosfery skał gruntów biosfery i innych czynników. Klasyfikacja :cząsteczkowe – gazy,kationy,aniony koloidowe – mineralne, organiczne ,makroskopowe - mineralne,organiczne  

19.Odczyn wód naturalnych – odczyn większości wód naturalnych jest mniej zależny od dysocjacji molekuł wody w wyniku której pojawiają się w niej jony wodorowe H* a głównie od stosunku ilościowego H2CO3 oraz jonów HCO3 i CO3*w mniejszym stopniu od stężenia pozostałych jonów

20.Skala pH - .Skala pH iloścowa skala kwasowości i zasodowości roztworów wodnych związków chemicznych.Skala ta jest oparta na aktywności jonów hydroniowych {H3O*} w roztworach wodnych.

21.Twardość, mineralizacja ogólna i zasolenie wody – przez pojęcie twardość wody należy rozumieć łączną zawartość  rozpuszczonych w niej tych soli , które w praktyce powodują tworzenie się kamienia kotłowego. Są to sole wapnia i magnezu , ale także niektórych innych metali np.:żelaza. Rozróżniamy twardość węglanową(przemijającą) i niewęglanową (stałą twardą) . Mineralizacja – ogólna wody jest wskażnikiem orientującym o przybliżonej zawartości w wodach naturalnych składników mineralnych i organicznych łącznie  , wyrażonym ciężarowi suchej pozostałości po odparowaniu 1 dm wody w temperaturze 105*C. Zasolenie – oznacza zawartość w wodzie wszystkich soli wyrażone w mg dm3 lub g dm3.zasolenie wyrażamy także  przez przewodnictwo elektryczne wody a ilością rozpuszczonych w niej substancji mineralnych.

22.Jednostki stosowane w analizie chemicznej wody – Odczyn pH ,zazwyczaj z dokłanością do 0,1/ Zawartość gazów ,mg dm3, cm3 dm3, tlen w % nasycenia. Zawartość jonów – mg dm3, mval dm3, w wodach mineralnych g dm3. Mikroelementy – mg dm3, związki organiczne mg dm3 KmnO4 zużytego do utleniania związków organicznych w 1 dm3 wody. Mineralizacja i zasolenie – mg dm3 w wodach mineralnych g dm3.Twardość wody – mval

23.Wody kopalniane – wody występujące w rejonach wydobywczych kopalń nazywa się potocznie wodami kopalinami. Jeżeli pojawia się woda w wyrobiskach tłumaczymy to z zaleganiem nad złożem zasobnego poziomu wodnośnego zasilanego bezpośrednio przez opady atmosferyczne. Właściwości wód zależą od pierwotnego składu wód infiltrujących do wyrobisk , od rodzaju złoża, i kontaktu jej z powietrzem kopalnianym. Skład chemiczny to składniki gazowe, sole potasowców wapniowców żelaza i inne, mikroelementy (żelazo,miedz itp.), w niektórych przypadkach kwas siarkowy,mikroorganizmy , pył węglowy

24.Skały i grunty – Skały i grunty są podstawowym czynnikiem środowiska naturalnego , w którym pracuje przemysł wydobywczy . Są one także podstawowym surowcem dla wielu stosowanych w przemyśle górniczym materiałów jak np. mat.kamiennych,  kruszyw i spoiw .Skały oraz grunty będące w kontakcie z powietrzem i wodą biorą udział w procesie formowania się składu chemicznego wód naturalnych w tym kopalnianych i gruntowych.

25.Podział genetyczno - petrograficzny skał i surowców skalnych – Skały magmowe to głębinowe-(plutoniczne)granity,sejnity,gabra,leukogranity -wylewne(wulkaniczne)porfiry,trachity,fonolity,andezyty,melafiry,diabazy,bazalty,tufy porfirowe. Skały osadowe  - węglanowe – wapienie,margle,opoki,kreda,dolomity,siarczowe- gipsy,anchydryty,alabaster,iliaste- kaoliny,iły,łupki,betonity,ochry,krzemionkowe- piaskowce,diatomity,chalcedonity,krzemieńce,ziemia okrzemkowa,okruchowe- piaski szklarskiei budowlane,piaski posadzkowe,kruszywo naturalne .Skały metamorficzne (przeobrażone)gnejsy,amfibolity,łupki łyszczkowe fylitowe kwarcytowe,serpentynity,wapienie krystaliczne,hornfelsy.

26.Skały jako czynnik środowiska naturalnego – oddziałują  na materiały , szczególnie grunty nawilgocone i zawodnione powodując ich korozję. Korozja wynika z porowatości która umożliwia zatrzymanie lub przepływ wody.,ze składu chem.i fazowego  szkieletu gruntowego,- składu chemicznego  fazy ciekłej (wody porowej),-wielkości potencjału redoksy , -obecności bakterii

27.Grunty – to dowolne skały i gleby badane jako ewentualny obiekt inżynierskiej działalności człowieka. Grunty będące w podłożu lub otoczeniu obiektu(ustroju)działalności ludzkiej współdziałają z tym obiektem. Stanowią one zatem zewnętrzną warstwę skał niekiedy zwietrzałą sięgającą do kilkuset m. w głąb ziemi. Grunty mogą być skałami litymi lub w stanie depresji. Grunt jest układem wielofazowym ,fazą stałą jest szkielet gruntowy, a cechą strukturalną ważniejszą jest porowatość oraz szczelinowatość gruntów skalistych .

28Gęstość właściwa szkieletu gruntowego – Jest to stosunek masy szkieletu gruntowego do jego objętości i dla większości gruntów skalistych waha się od 2,5 do 2,8 Mg*m3

29.Podstawowe pojęcia i prawa chemii – Substancje chemiczne dzieli się na proste czyli pierwiastki .Pierwiastki  dzielą się na metale i niemetale , 90 pierwiastków występuje w przyrodzie a pozostałe zostały otrzymane sztucznie , drogą reakcji jądrowych. Mieszaniny dzielą się na jednorodne i niejednorodne. Można je podzielić na składniki za pomocą metod fizycznych. Zjawiska fizyczne – przemiany które nie prowadzą do powstania nowych substancji i nie zmieniają właściwości chemicznych substancji. Reakcje chemiczne – przemiany które prowadzą do powstania nowych substancji o zupełnie innych właściwościach chemicznych .Pierwiastki chemiczne -  substancje proste których nie można rozłożyć na prostsze za pomocą reakcji chemicznych . Związki chemiczne – substancje złożone z co najmniej dwóch pierwiastków połączonych ze sobą trwale.

30.Typy reakcji chemicznych – dzielimy na reakcje :analizy – jeden substrat rozkłada się na dwa lub więcej produktów AB-A+B, syntezy-  z dwóch lub więcej substratów powstaje jeden produkt A+B-AB,  wymiany – z dwóch lub więcej substratów powstają dwa lub więcej produkty,wymiana prosta A+BC-AB+C(pojedyńcza) .

31.Typy reakcji chemicznych w związkach organicznych – Reakcja substytucji – (podstawiania) – zachodzi wtedy gdy w cząsteczce reagenta jeden atom lub grupa funkcyjna zostanie zastąpiona przez inny atom lub grupę funkcyjną. Reakcja addycji(przyłączania) -przyłączania do atomów węgla połączonych wiązaniem wielokrotnym , związku chemicznego . Następuje rozerwanie wiązania wielokrotnego , przyłączanie chloru do cząsteczki eteru. Reakcja eliminacji – następuje gdy odczynnik spowoduje oderwanie się prostej cząsteczki od reagenta . W reakcjach tych powstają wiązania wielokrotne między atomami węgla.

32.Mieszaniny – Mieszanina jednorodna – mieszanina której składników nie można zobaczyć gołym okiem ani za pomocą prostych przyrządów optycznych . Mieszanina niejednorodna – mieszanina której składniki można zobaczyć gołym okiem lub za pomocą prostych przyrządów optycznych .

33.Pierwiastki chemiczne - Pierwiasteki chemiczne  składają się z atomów o tej samej liczbie protonów w jądrze, czyli o takiej samej liczbie atomowej. Są to substancje, których nie da się rozłożyć na inne za pomocą metod chemicznych. Jądra o tej samej liczbie protonów mogą jednak różnić się liczbą neutronów. I wtedy mówimy o różnych izotopach (nuklidach) danego pierwiastka.

34.Układ okresowy pierwiastków - W 1869 roku rosyjski chemik - Dymitr Mendelejew ułożył pierwiastki w tablicę według rosnących mas atomowych i z uwzględnieniem prawidłowości w ich własnościach chemicznych. Tablica ta stała się pierwowzorem obowiązującego obecnie układu okresowego pierwiastków chemicznych.

35.Budowa materii -  Materią jest wszystko, co ma masę i zajmuje objętość, wszystko, czego możesz dotknąć. materia nie ma struktury ciągłej. Ma ona ma budowę ziarnistą, nieciągłą, gdyż dowolnie mała przestrzeń pomyślana w jej wnętrzu nie jest nią całkowicie wypełniona. A to oznacza, że istnieją w tej bryle materii puste przestrzenie nie zawierające żadnych składników materialnych. Materia składa się z wielu cząsteczek elementarnych, obecnie istnieje ponad 300 cząsteczek elementarnych Materia zbudowana jest z 6 KWARKÓW i 6 LEPTONÓW i prawdopodobnie z Bozonu Higgsa. Są one cząsteczkami niepodzielnymi wchodzącymi w skład innych cząstek materii.

36.Atom - Atom jest najmniejszą jednostką budowy pierwiastka chemicznego, ale już - bez naruszenia zasadniczych właściwości pierwiastka - niepodzielną. Atom jest elektrycznie obojętny. W dużym uproszczeniu przyjmuje się, że zbudowany jest z dodatniego jądra, otoczonego chmurą ujemnych elektronów. W skład jądra wchodzą protony i neutrony. Suma ich liczb stanowi liczbę nukleonów. Działają między nimi tzw. siły jądrowe, decydujące o trwałości jądra. Dodatni ładunek jądra w obojętnym atomie jest równoważony przez odpowiednią liczbę elektronów poza jądrem

37.Cząsteczka – jest to element budujący substancję chemiczną. obojętne elektrycznie  złożone z więcej niż jednego atomu, które są ze sobą trwale połączone wiązaniami chemicznymi

38.Wiązanie chemiczne - według klasycznej definicji to każde trwałe połączenie dwóch atomów. Wiązania chemiczne powstają na skutek uwspólnienia dwóch lub więcej elektronów pochodzących bądź z jednego, bądź z obu łączących się atomów lub przeskoku jednego lub więcej elektronów z jednego atomu na atom i utworzenia w wyniku tego tzw. pary jonowej.

39.Mol i masa molowa -  mol jest to liczebność materii występująca, gdy liczba cząstek (elementów) układu jest równa liczbie atomów zawartych w masie 12 g węgla 12C (równa liczbie Avogadro - 6,02·1023 elementów). taką ilość substancji, wyrażoną w gramach, która jest równa liczbowo masie cząsteczkowej tej substancji (związku, pierwiastka).Masa molowa -jest to taka ilość  gramów substancji równa liczbowo masie atomowej lub cząsteczkowej.

40.Stężenia roztworów -zawartość substancji rozpuszczonej odniesiona do ilości rozpuszczalnika lub całego roztworu. Przykładami częściej spotykanych stężeń roztworów są: stężenie procentowe i molowe.  . Przy tego typu pojęciach ważna jest informacja ile substancji znajduje się w 100g roztworu lub w 1dm3 roztworu, czyli znajomość stężenia.