Практические работы по материаловедению

Практическая работа № 1

Распознавание белых пигментов

Цель: Изучить физико-химические свойства природного белого пигмента- мела

Оборудование: Мел, вода, оксид железа, соляная кислота, лабораторная посуда

Ход работы:

1. Изучить физические свойства мела
2. особенности хранения мела;
3. Охарактеризовать марки мела;
4. Осуществить химическую реакцию по распознаванию мела;
5. Выяснить , как используется мел в малярных работах.

1. Мел: мягкий, белый, легко измельчается, при перемешивании с водой образует суспензию, светостоек, влажность молотого мела должна быть 2%, комового – 12%.
2. Мел хранят в упакованном виде в закрытых помещениях.
3. Тонкопомолотый мел (1,3-6%)- применяется в малярных работах – ММ1, ММ2, ММ3.

Комовый мел- используется в строительстве- МК1, МК2, МК3.

Молотый обогащенный мел – ММО, ММОР, ММС1

4. СаСО_{3   +} НСl   ®  СаCl₂ + Н₂О + СО₂

5. Из мела изготавливают грунтовки, пасты, замазки, шпатлевки, водные окрасочные составы, меловую пасту

Практическая работа № 2

Гашение извести

Цель: Научиться гасить известь, чтобы использовать ее в малярных работах

Оборудование: лабораторная посуда, быстрогасящаяся известь, резиновые перчатки, маска-распиратор, защитные очки, вода

Ход работы:

1. Описать физические свойства извести;
2. Изучить инструкцию по технике безопасности при гашении извести;
3. Произвести гашение извести;
4. Выяснить , где применяется гашеная известь.

Ход работы:

1. Известь – белый порошок, состоящий из СаО и МgО. Известь легко измельчается, при перемешивании с водой образует суспензию, светостойкая.
2. Брызги при гашении извести при попадании на кожу могут вызвать ожоги. Мельчайшие частицы известковой пыли вредно действуют на слизистые оболочки и дыхательные органы. Поэтому при работе с известью необходимо использовать резиновые перчатки, маску-распиратор и защитные очки.
3. если при гашении извести мы к извести добавляем мало воды и медленно помешиваем. Получается порошок гидратной извести. Из него изготавливают сухие известковые краски для окраски фасадов.

Если при гашении извести мы добавим много воды, то происходит карбонизация извести- процесс, прир котором под воздействием углекислого газа воздуха и влаги извести образуется углекислый кальций, протекает медленно.

4. Гашеная известь применяется в качестве пигмента в малярных работах и как связующее при приготовлении шпатлевок, колеров, паст , мастик.

Практическая работа № 3

Изготовление растительного клейстера

Цель: научиться изготавливать крахмальный клейстер для малярных работ.

Оборудование: лабораторная посуда, вода, крахмал 2-го сорта.

Ход работы:

1. Изучить физические свойства крахмала;
2. Выяснить, какие виды крахмала существуют;
3. Изготовить крахмальный клейстер из картофельного крахмала.
4. Произвести химическую реакцию распознавания крахмала в клейстере

Ход работы:

1. Физические свойства крахмала: белый, тонкий, хрустящий порошок, растворим в воде.
2. Виды крахмала: картофельный, маисовый, кукурузный, пшеничный, рисовый и другие.
3. Для того, чтобы в крахмальном клейстере не было комков, его предварительно замачивают и растирают в холодной воде. Затем заваривают крахмал кипятком постоянно помешивая и кипятят получившуюся смесь в течение 2-3 мин. Должна получиться сметанообразная вязкая субстанция.
4. Для распознавания крахмала на него можно капнуть раствором йода. При этом крахмал окрасится в синий, черно-синий или фиолетово-синий цвет.

Для малярных работ используют крахмал второго сорта.

 Практическая работа № 1.

 Химическая коррозия металлов

Цель: изучить процесс химической коррозии металлов.

Оборудование: металлы: медь Сu, Al, Mg,Zn, нефть и нефтепродукты, спирт и лабораторная посуда.

Ход работы:

1. Выяснить, что представляет собой процесс коррозии металлов;
2.  Определить отличия химической коррозии от электрохимической;
3. Осуществить в лабораторных условиях  реакции взаимодействия разных металлов с нефтью, нефтепродуктами и спиртом при высокой температуре.
4. способы защиты металла от коррозии.

Ход работы:

1. коррозия металлов- процесс разрушения металлов и сплавов вследствие химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой, в результате которого металлы переходят в окисленное состояние и теряют присущие им свойства.
2. Отличительные черты химической коррозии от электрохимической коррозии

Химическая коррозия	Электрохимическая коррозия
Разрушение металлов и сплавов в результате окисления при взаимодействии с сухими газами О2, SО2    или с органическими жидкостями- нефтепродуктами, спиртами	Разрушение металлов в воде или водных условиях

3. Сu, Al, Mg,Zn  + спирт ®

Мет + бензин(керосин) ®

Мет + нефть ®

3. способы защиты металлов от коррозии:

1. нанесение на поверхность водонепроницаемых неметаллических покрытий – битумных, масляных и эмалевых красок;
2. Покрытие слоем более коррозионностойкого металла – никилирование, оцинковка, хромирование.
3. Легирование.

Практическая работа № 3

Приготовление бетонной смеси

Цель: научиться изготавливать бетонную смесь

Оборудование: лабораторная посуда, цемент, вода, песок, щебень

Ход работы:

1. Изучить свойства бетонной смеси ( в виде таблицы)
2. приготовление бетонной смеси
3. Сделать вывод о подборе состава бетонной смеси

Ход работы:

Название свойства бетонной смеси	Описание свойства бетонной смеси
Пластичность	Сохранение деформации после снятия нагрузки
Тиксотропия	Способность разжижаться при периодических механических воздействиях( например вибрации) и вновь загустевать при прекращении воздействия
Удобоукладываемость	Свойство легко укладываться в форму и уплотняться не расслаиваясь в процессе укладки
Подвижность	Величина осадки бетонной смеси
Жесткость	Время вибрации, в течение которого свежеприготовленный бетонный образец займет горизонтальное положение в форме, заполнив все ее углы
Связность	Способность бетонной смеси не расслаиваться, т.е. не разделяться на отдельные компоненты при транспортировке и укладке

2. Приготовление бетонной смеси:

В/Ц – цементно-водное отношение. Увеличивая/уменьшая Ц/В можно увеличить/уменьшить подвижность бетонной смеси.

Запишем состав бетонной смеси в виде соотношения компонентов бетона в частях по массе или по объему, при этом количество цемента принимается за 1; например: состав бетонной смеси 1:2:4 при В/Ц=0,7, означает, что на одну часть цемента берется 0,7 части воды, 2 части песка и 4 части крупного заполнителя( щебня)

3. Выводы: Состав бетонной смеси должен быть таков, чтобы и бетонная смесь и затвердевший бетон имели требуемые свойства (удобоукладываемость, прочность, морозостойкость), а стоимость бетона была возможно более низкой.

Практическая работа № 1.

Изучение свойств грубообработанных природных материалов – песка, гравия, щебня.

Цель: изучить свойства песка, гравия и щебня и особенности их использования в строительстве.

Ход работы:

1. Изучить физические свойства песка, гравия и щебня;
2. Выяснить химический состав песка;
3. Определить, какие виды песка, гравия и щебня используются в строительстве.

Ход работы :

1. Физические свойства песка:
2. Природный песок- рыхлая смесь зерен крупностью от 0,14 до 5 мм. Объемная масса1300-1500 кг/м3. По происхождению различают пески: горные( овражные), речные и морские. Недостаток горных песков – содержат глину, достоинство – имеют угловатую форму и шероховатую поверхность, т.е. хорошо сцепливаются. Речные и морские пески мелкие и имеют округлую форму.
3. Гравий- окатанные зерна размером от 5 до 150 мм, получают из рыхлых пород просеиванием. Фракции щебня и гравия одинаковые : 5-10, 10-20, 20-40, 40-70, 70-150 мм. Могут содержаться примеси: пылеватые, глинистые и илистые.
4. Щебень – куски камня неправильной формы размером от 5 до 150 мм, получают путем дробления горных пород, крупных фракций гравия и плотных металлургических сплавов.

2. Химический состав песка : зерна кварца SiО₂     с примесями полевого шпата, слюды, известняка.

4. В строительстве используют песок:

-          в строительных растворах - крупность>1,2-2, 5 мм, в бетонах 2-5 мм

-          для штукатурных отделочных растворов – крупность не более 1, 25 мм.

В строительстве применяют щебень и гравий крупнодисперсных фракций 70-150 мм. Глина в виде комков в щебне и гравии не допускается. Для высокомарочных бетонов применяют щебень из плотных известняков, гранита, базальта.