TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV

Fakulta stavební Fakulta stavebníVŠB–TUO VŠB–TUO Katedra prostředí staveb a TZB

TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV Přednášky pro bakalářské studium studijního oboru Příprava a realizace staveb

Přednáška č. 2 Zpracoval: Ing. Zdeněk GALDA

Nové výukové moduly vznikly za podpory projektu EU a státního rozpočtu ČR: „Inovace a modernizace studijního oboru Prostředí staveb“ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/15.0125 INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky. 1

1

Fakulta stavební VŠB–TUO

Chemické vlastnosti vody H2O Přednáška č. 2

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky. 2

2

Fakulta stavební VŠB–TUO VODA

Voda: • sumárním vzorcem je: H2O • chemická sloučenina vodíku a kyslíku • spolu se vzduchem, potažmo zemskou atmosférou tvoří základní podmínky pro existenci života na Zemi. • 1. 2. 3.

V přírodě se vyskytuje ve třech skupenstvích: pevném – led, sníh, kapalném – voda, plynném – vodní pára.


3


• Voda patří mezi rozpouštědla, jejichž molekuly mohou protony jak přijímat, tak odevzdávat

• S kyselinotvornými oxidy voda reaguje za vzniku kyselin, např.: SO3(g) + H2O(l) → H2SO4 • Se zásadotvornými oxidy vznikají hydroxidy, např.: CaO + 2 H2O → Ca(OH)2 INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky. 4

4


• Voda vzniká prudkým až explozivním slučováním vodíku s kyslíkem (hořením bezbarvým plamenem) podle rovnice: 2H2 + O2 → 2H2O

• za vývinu velkého množství tepla (exotermní reakce). Kromě toho vzniká jako vedlejší produkt vedle solí při neutralizaci kyselin zásadami, např. HCl + NaOH → H2O + NaCl

• Voda je obsažena ve spalných plynech při hoření většiny organických látek, např. methanu CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2

• nebo oktanu (hlavní složky benzínu) 2C8H18 + 25O2 → 18H2O + 16CO2


5


• Voda je produktem reakce například při neutralizaci kyseliny hydroxidem; vzniká voda a sůl: HCl + NaOH → NaCl + H2O • Při rozpouštění některých solí molekuly vody vstupují do reakce, dochází k hydrolýze, např.: Al2S3(s) + 6 H2O → 2 Al(OH)3(s) + 3 H2S • V případě olověného galvanického článku je voda produktem reakce: PbO2 + Pb + 4H+ + 2 SO42- → 2 PbSO4 + 2 H2O INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky. 6

6

Fakulta stavební VŠB–TUO Podle počtu neutronů v atomu vodíku rozlišujeme: 1. lehkou vodu (oba vodíky jsou protia, strukturní vzorec je 1H2O), 2. polotěžkou vodu (jeden vodík je protium a jeden deuterium, strukturní vzorec se dá zapsat jako HDO), 3. těžkou vodu (oba vodíky jsou deuteria, strukturní vzorec je 2H2O, ale dá se také zapsat jako D2O; voda vyrobená z těžkých atomů vodíku, v přírodě se nachází zcela běžně ve směsi s normální vodou v nízké koncentraci, těžká voda sloužila ke konstrukci prvních atomových reaktorů) 4. tritiovou vodu (zvána též supertěžká voda, oba vodíky jsou tritia, strukturní vzorec je 3H2O, ale dá se zapsat i jako T2O). INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky. 7

7

Fakulta stavební VŠB–TUO Rozdělení

• Podle salinity (slanosti) – slaná voda – sladká voda – brakická voda (obsahuje od 0,5 do 30 g solí na litr)


8

Fakulta stavební VŠB–TUO Rozdělení

• Podle mikrobiologie – pitná voda – je vhodná ke každodennímu použití, neškodí zdraví – užitková voda – v průmyslových závodech (sníží se tvrdost vody a ta se zbaví Fe2+ a Mn2+) a v potravinářství – vyžaduje dezinfikovanou vodu (chlórování, ozonizace, ozařování ultrafialovým zářením), např. napájecí voda (voda pro parní kotle, zbavená minerálních solí, aby nevznikl kotelní kámen, který zanáší potrubí – odpadní voda, např. splašková voda INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky. 9

9


Fázový diagram vody znázorňující závislost existence skupenství na tlaku a teplotě


10

Fakulta stavební VŠB–TUO Tvrdost vody

•

udává koncentraci kationtů vápníku a hořčíku ve vodě.

Celkovou tvrdost můžeme rozdělit na: 1. přechodnou, tj. uhličitanovou a 2. stálou. • Přechodnou (karbonátovou) tvrdost vody způsobují rozpustné hydrogenuhličitany a to především: • hydrogenuhličitan vápenatý Ca(HCO3)2 a • hydrogenuhličitan hořečnatý Mg(HCO3)2; tuto tvrdost vody lze odstranit převařením – dekarbonizací:


11


• Vařením se však nezbavíme tvrdosti trvalé (nekarbonátové), za kterou jsou odpovědné především sírany, a to síran vápenatý CaSO4 a síran hořečnatý MgSO4. K jejich odstranění používáme srážení působením hydroxidu vápenatého Ca(OH)2 a uhličitanu sodného Na2CO3: • Tímto se rozpustné hydrogenuhličitany a sírany převedou na méně rozpustné normální uhličitany, a to uhličitan vápenatý a uhličitan hořečnatý, resp. hydroxid hořečnatý.


12


Hodnotu tvrdosti vody uvádíme v mmol/l nebo tzv. německých stupních tvrdosti (dGH). • Jeden německý stupeň odpovídá 10 mg CaO v jednom litru vody. • Současná (2005) česká norma stanovuje tvrdost vody podle koncentrace Ca a Mg (mmol/l). Mezi uvedenými jednotkami je možno přibližně převádět podle vztahu 1 mmol/l = 5,61°dGH. •

Z celkové tvrdosti vody jsou odvozeny tyto údaje: 1. tvrdost od 1 do 10° značí vodu měkkou, z toho do 5° jde o vodu zvláště měkkou. 2. 10–20° značí střední tvrdost, 3. 20–30° značí vodu tvrdou a přes 30° zvláště tvrdou. INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky. 13

13


• Většinu povrchu Země (71 %) pokrývá slaná voda moří a oceánů, jež tvoří 97 % celého vodstva na naší planetě. • Obsahuje průměrně 35 g solí v jednom litru. • Z toho 77,8 % chloridu sodného (NaCl), 10,9 % chloridu hořečnatého (MgCl2) a další soli jako síran hořečnatý, síran vápenatý, síran draselný a jiné. • Sladká voda tvoří jen nepatrnou část hydrosféry, 3 %. • 69 % této vody je v ledovcích, které jsou v polárních oblastech. • Dalších 30 % je voda podzemní a jen necelé procento tvoří voda povrchová a atmosférická. INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky. 14

14


• Použité prameny • Helešta, J., Kočková, E.: Hydrochemie, Mendlova zemědělská a lesnická univerzita Brno, Brno. 1998. • http://cs.wikipedia.org • ČTK


15

TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV

Recommend Documents