Проте не слід забувати і про тіньову сторону цієї науки. Під час хімічного виробництва утворюється багато базових речовин, які в крайніх випадках дуже токсичні для людини і природи. Зрозуміло, що це неправильно: ці речовини попадають у річки, моря, повітря чи землю. Багато що з того, що в даний час виробляється з допомогою хімії - пакувальні матеріали, розчинники, палива і т.д. - через день стануть відходами.
Урок 12
Техт А
Хімічні елементи і хімічні сполуки
Хімічні елементи - речовини, які не можуть бути розкладені за допомогою хімічних методів. Вони складаються з атомів з певним порядковим номером, котрий однаковий з його атомним номером. У періодичній таблиці елементів хімічні елементи розташовані систематично. Вода, наприклад, не хімічний елемент, оскільки вона під дією електричного струму розщеплюється на елементи кисень і водень. На сьогодні відомо 109 елементів, з яких лише 90 трапляються в природі. Решта добувається штучно. Частота виникнення хімічних елементів у найвищому, 16 км завтовшки шару земної кори (включаючи воду та шар атмосфери) дуже різноманітна. На 5 найбільш розповсюджених елементів - кисень (49,50%), кремній (25, 80%), алюміній (7,57%), залізо (4,70%) і кальцій (3,38%), вже припадає 91 відсотків за вагою. Людині потрібно для життєздатності не менше 27 хімічних елементів, у тому числі отрути, такі як миш'як і адгезії. За нормальних умов 11 елементів перебувають у газоподібному, два в рідкому та інші у твердому стані. Проте, змінюючи температуру, вони змінюють і свій агрегатний стан.
Хімічні сполуки є речовинами, в яких принаймні два атоми різних хімічних елементів з'єднані між собою і зазвичай мають зовсім різні властивості. Одним з прикладів є поварена сіль (хлорид натрію), яка складається з токсичних і небезпечних елементів натрію і хлору і має важливе значення для життя. Іншим прикладом є вода - рідина, що складається з двох газів - водню і кисню, разом узятих.
Кількість і тип атомів хімічної сполуки можуть бути підведені в хімічній формулі. Наприклад, в формулі води, Н20, два атоми водню (H) і атом кисню (0) пов'язані у молекулі води. На сьогодні відомо близько 6 млн. органічних сполук і 100 000 неорганічних сполук.
Урок 12
Техт В
ХІМІЯ - вчення про речовинні перетворення матерії
Фрідріх Август Кекуле, один зі старих майстрів хімії, в 1859 року дав таке визначення хімії: "Вчення про речовинні перетворення матерії". Її головною метою є не існуючі речовини, а їхнє минуле і їхнє майбутнє. Відносини тіл до того, що було раніше і до того, що може відбутися, змальовують сам предмет хімії. У цьому визначенні не змінилося за цей час нічого.
Хімія має своє коріння у фармацевтиці, науці з давньою історією.Історично виникнувши з методів алхімії і фармації, хімія з її все більш витонченими методами зараз чимало досягла в таких суміжних областях, як біологія та фізика. Її особлива привабливість полягає в тому, що хімія, як справжня експериментальна наука, вимагає майстерності і знання як практичних, так і інтелектуальних навичок. У хімії, як експериментальної науки, усе залежить від взаємодії розуму і рук.
Урок 13
Техт А
Найважливіший будівельний матеріал сьогодення
Бетон, як й природне каміння, має високу міцність на стиск і незначну міцність на зсув та розтяг. З іншого боку, сталь має високу міцність на розрив.
Замість використання бетону і сталі окремо, їх об”єднали. Так утворився будівельний матеріал бетон.
Принципова новизна залізобетону полягає в тому, що в будівельних елементах в напруженому стані, спричинюваному навантаження на розтяг чи згин, є вставки сталевої арматури чи дроту. Залізобетон, таким чином, композитний матеріал, який заснований на взаємодії між бетоном і сталлю. Тут відмінні властивості обох матеріалів раціонально використовуються разом: бетон приймає силу тиску, сталь - розтягуючі зусилля.
Цей композитний склад таких двох принципово різних матеріалів, як бетон і сталь, в основному базується на наступних трьох властивостях:
1. Два матеріали міцно зкріпляються разом.
2. Обидва матеріали мають приблизно рівні коефіцієнти теплового розширення *.
3. Для стальної арматури забезпечується достатня антикорозійна стійкість.
Сьогодні залізобетон - основний будівельний матеріал в усіх галузях громадянського будівництва. Він підходить для виробництва великих безшовних бетонних фундаментів, які знаходяться в грунті і воді, гребель, в будівництві доріг і транспортних споруд, а також в малих конструкціях в житлових і корпоративних будівлях.
Промисловий дизайн, заснований головним чином на виготовленні готової частин і встановленні їх на місці будівництва на місці, знайшов залізобетону різнобічні сфери застосування.
Щоб досягти кращої міцності сталі, необхідно піддати сталь попередній напрузі. Попередньо напружену сталь монтують у бетон, що тепер називається попередньо напружений бетон. Після тужавіння бетону і послаблення зажимного апарату сталева арматура намагається повернутися в свої колишні позиції. Тоді бетон кладуть під тиск. Напруга тиску знижує напруження розтягу в бетоні настільки сильно, що бетон виходить без тріщин.
Серед важливих переваг залізобетону є: велика вантажопідйомність, пожежна безпека, зносостійкість, економічна ефективність.
Економічність є однією з основних переваг залізобетону. У порівнянні з чистими сталевими конструкціями його використання приводить до значної економії сталі. Існує також можливість значною мірою використовувати наявні на місці будівельні матеріали (пісок, гравій та ін.).
Витрати на утримання практично повністю відпадають.
Урок 13
Техт В
Розвиток залізобетонобудівництва
Бетонні конструкції походять від відкриття портлендського цементу в першій половині 19-го століття. При цьому йшлося про морські і портові споруди, для яких ще й сьогодні використовується неармований бетон.
Перші спроби поєднати цементобетон зі стальними прутами були в Франції. У 1855 році Ламбот побудував човен із бетонних плит, армованих залізом. У січні 1861 року Моньє створив горщик для рослин з бетону та залізних прутів. Він вважається винахідником залізобетону. Моньє був садівником за професією.
Перевагу залізобетонних буматеріалів дуже швидко усвідомили, і він набув надзвичайно широкого і швидкого поширення у всіх країнах.
Надзвичайно великі перспективи були відкриті для залізобетону після другої світової війни. Швидка відбудова зруйнованих міста і велика потреба в житлі вдихнула життя в індустріалізацію в будівництві . Індустріалізації будівництва потрібна розробка і виробництво елементів із залізобетону.
Таким чином, залізобетон став одним з найголовніших будівельних матеріалів нашого часу. Сьогодні з залізобетону виготовляються різні предмети.
Залізобетон має широке застосування в стелях, балках, колонах, стінах і іншіх елементах.