Hidrat
Termenul de hidrat , folosit în chimia anorganică și organică , indică o substanță care conține apă . Starea chimică a apei variază foarte mult între hidrați, dintre care unii au fost etichetați chiar înainte de înțelegerea structurii lor chimice.
În trecut, termenul de hidrat indica adesea hidroxizi , în special elemente alcaline și alcalino-pământoase , de exemplu hidrat de potasiu , care poate fi obținut chimic prin adăugarea de apă la metal și inducând o anumită confuzie în nomenclatură. În termeni colocviali, utilizarea încă persistă.
Natura chimică a hidraților
Chimie organica
În chimia organică, un hidrat este un compus format prin adăugarea de apă sau a elementelor sale la o altă moleculă. De exemplu, etanolul , CH 3 –CH 2 –OH, poate fi considerat un etilen hidrat, CH 2 = CH 2 , format prin adăugarea de H la un C și OH la un alt C. O moleculă de apă poate fi eliminată, de exemplu din acțiunea acidului sulfuric . Un alt exemplu este hidratul cloral , CCl 3 –CH (OH) 2 , care se poate forma prin reacția apei cu cloral , CCl 3 –CH = O.
Moleculele au fost clasificate drept hidrați din motive istorice. Glucoza , C 6 H 12 O 6 , a fost inițial considerată C 6 (H 2 O) 6 și descrisă ca un carbohidrat , dar aceasta este o descriere slabă a structurii sale așa cum este cunoscută astăzi. Metanolul este adesea trecut ca „hidrat de metil“, a fost scris gresit CH 2 OH 2, deși este corectă formula CH3 -OH.
Chimie anorganică
Hidrații sunt săruri anorganice „care conțin molecule de apă combinate într-un raport definit ca parte integrantă a cristalului” [1] care sunt limitate la un miez metalic sau care s-au cristalizat cu compusul metalic. Se spune că astfel de hidrați conțin apă de cristalizare sau apă de hidratare . Dacă apa este apă grea , unde hidrogenul implicat este izotopul deuteriului , atunci termenul deuterat poate fi folosit în locul hidratului .
Un exemplu de clorit este clorura de cobalt (II) , care se schimbă de la albastru la magenta (roșu) în hidratare și, prin urmare, poate fi utilizată ca indicator al apei.
Hidratați Adnotarea compus, n H 2 O, unde n este numărul de molecule de apă în sare, este frecvent utilizat pentru a demonstra că o sare este hidratat. N este de obicei un număr întreg (scăzut), deși sunt posibile valori fracționare. Într-un monohidrat n este 1, într-un hexahidrat n este 6 etc. Prin urmare, apa este denumită apă de cristalizare . Exemple sunt decahidrat de borax și chalcanthite .
Hidrații de gaz sunt hidrați de clatrat (o clasă de hidrați de gaze solide): gheață de apă cu molecule de gaz prinse în interior. Când gazul este metan se numește hidrat de metan .
Un hidrat care a pierdut apă este denumit anhidridă și, de obicei, poate pierde apă suplimentară doar prin încălzire puternică. O substanță care nu conține deloc apă este denumită anhidră .
Stabilitate
Stabilitatea hidraților este în general determinată de natura compușilor, de temperatura acestora și de umiditatea relativă (atunci când sunt expuși la aer).
Aplicații de hidrați
Constructie
În general, în construcții și materiale refractare , lianții anorganici sunt deseori lipsiți de apă în timpul procesării. De exemplu, atât în ciment, cât și în produse din gips , căldura se aplică materiilor prime. Odată ce apa este adăugată la locul unde este construită, pulberea este astfel rehidratată și este capabilă să formeze legături cu alte substanțe prezente. Deci, trecem de la pulbere la amestecul care va forma un „bloc de beton” . Apa care nu este un liant chimic, sau transformată în hidrați, poate fi încă eliberată sub formă de abur , în special datorită căldurii de hidratare , în special în produsele din ciment, care suferă o reacție chimică exotermă cu apa.
În general, cu cât produsele cu ciment mai lungi sunt păstrate în stare umedă imediat după instalare, cu atât mai bine. Cu cât produsele cu ciment sunt menținute umede, cu atât mai multă apă va fi transformată în hidrați, evitându-se astfel evaporarea din cauza căldurii de hidratare și a altor influențe ale mediului. Uscarea prematură cauzează multe probleme betonului, cum ar fi crăparea și contracția.
Protecție pasivă împotriva incendiilor (PFP) [2]
Pentru a evita uscarea prematură, este important pentru toate celelalte produse din ciment pentru construcții, în special pentru produse ignifuge și pe bază de mortar, unde cele mai mici fisuri pot duce la respingere. Apa legată chimic este utilizată pentru reacții endoterme atunci când este expusă la căldura focului . Temperaturile de incendiu dintr-o clădire pot fi de până la 1100 ° C, în funcție de combustibilul prezent și de disponibilitatea oxigenului , dar hidrații mențin temperatura obiectului în jur de 100 ° C până se stinge toată apa. Prin urmare, cu cât hidrații sunt mai mari, cu atât durata rezistenței la foc este mai mare. Aceasta oferă caracteristici rezistente la foc materialelor de construcție „vechi”, cum ar fi gips , beton sau ipsos .
Durabilitatea rezistenței la foc este importantă pentru multe produse PFP de înaltă tehnologie, cum ar fi vopselele endoterme și intumescente , materialele de acoperire și șindrilă, cum ar fi cele utilizate în fizica spațiului pentru vehiculele de reintrare.
Notă
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) Hydrate , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
