По международным стандартам натуральная минеральная вода должна соответствовать следующим требованиям:
1. Вода должна происходить из естественного источника, защищенного от любого загрязнения, и разливаться непосредственно в бутылки на расстоянии не более 50 метров от источника.
2. Вода должна быть природной чистоты, недопустимо использование любых методов, которые могут изменить ее первоначальные, природные свойства. Для очистки от механических примесей допускается использование фильтров.
3. В некоторых случаях допустимо извлечение определенных нежелательных веществ (соединения железа или серы). Если вода происходит из источника, насыщенного углекислым газом, то он может быть частично или полностью удален, поскольку это влияет на характер и свойства минеральной воды. Содержание нитрата не должно превышать 30 мг в одном литре.
Минеральные воды должны употреблять в соответствии с их предназначением.
Жидкие кристаллы ( сокращённо ЖК) — это фазовое состояние, в которое переходят некоторые вещества при определенных условиях (температура, давление, концентрация в растворе).
В настоящее время насчитывается несколько тысяч веществ, образующих жидкие кристаллы.
Виды жидких кристаллов:
Термотропные ЖК, образующиеся в результате нагревания твердого вещества и существующие в определенном интервале температур и давлений. Лиотропные ЖК, которые представляют собой двух или более компонентные системы, образующиеся в смесях стержневидных молекул данного вещества и воды (или других полярных растворителей). Эти стержневидные молекулы имеют на одном конце полярную группу, а большая часть стержня представляет собой гибкую гидрофобную углеводородную цепь. Такие вещества называются амфифилами.
|
|
Жидкий кристалл обладает свойствами и жидкости, и кристалла:
Подобно обычной жидкости, жидкий кристалл обладает текучестью и принимает форму сосуда, в который он помещен. Он обладает свойством, характерным для кристаллов - упорядочиванием в пространстве молекул, образующих кристалл. Не имеют жёсткую кристаллическую решётку. Наличие порядка пространственной ориентации молекул. Осуществление более сложного ориентационного порядка молекул, чем у кристаллов.
Применение жидких кристаллов:
1. Одно из важных направлений использования жидких кристаллов — термография. Подбирая состав жидкокристаллического вещества, создают индикаторы для разных диапазонов температуры и для различных конструкций.
Пример:
Цифровой ЖК индикатор температуры выхлопных газов; Цветной графический индикатор изменения температуры и влажности.
2. Применение в ЖК в медицине: термометры, приборы для лечения и диагностики.
Пример:
ЖК-медицинский термометр; Прибор низкочастотной терапии «Радиус-01»,
жидкокристаллический индикатор (в интенсивной терапии, реанимации).
Изюминкой аппарата CEM-TECH является датчик. Это кристалл арсенида галлия. Вначале этот полупроводник использовался в управлении космическими объектами, а затем стал применяться в медицине.
3. С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и опасные для здоровья человека гамма- и ультрафиолетовое излучения. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы уфи.
|
|
4. Самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ — информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до цветных телевизоров с жидкокристаллическим экраном размером с почтовую открытку прошло лишь несколько лет. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.
5. Широкое применение ЖК получили в сферах промышленного производства, а также в ювелирном деле. Некоторое время тому назад необычной популярностью в США пользовалась новинка ювелирного производства, получившая название “перстень настроения”. За год было продано 50 миллионов таких перстней.
6. Применение ЖК в транспорте, в радиолокационных измерительных приборах, дисплеях.
Пример:
Радиолокационный измеритель скорости «ВИЗИР».
Жидкокристаллический дисплей в автомобиле.
Твёрдое тело — это одно из четырёх агрегатных состояний вещества, отличающееся от других агрегатных состояний (жидкости, газов, плазмы) стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих малые колебания около положений равновесия.
Различают кристаллические и аморфные твёрдые тела.
Кристаллы характеризуются пространственною периодичностью в расположении равновесных положений атомов, которая достигается наличием дальнего порядка и носит название кристаллической решётки. Естественная форма кристаллов — правильные многогранники.
Аморфные тела — твёрдые тела, атомарная решётка которых не имеет кристаллической структуры. Аморфное тело не обладает дальним порядком в расположении атомов и молекул. Для аморфных тел характерна изотропия свойств и отсутствие определённой точки плавления: при повышении температуры аморфные тела постепенно размягчаются и выше температуры стеклования (Tg) переходят в жидкое состояние.
|
|
Аморфные вещества не имеют кристаллической структуры и в отличие от кристаллов не расщепляются с образованием кристаллических граней, как правило — изотропны, то есть не обнаруживают различных свойств в разных направлениях, не имеют определённой точки плавления. К аморфным веществам принадлежат стекла (искусственные и вулканические), естественные и искусственные смолы, клеи и др. Стекло — твердотельное состояние аморфных веществ. Аморфные вещества могут находиться либо в стеклообразном состоянии (при низких температурах), либо в состоянии расплава (при высоких температурах). Аморфные вещества переходят в стеклообразное состояние при температурах ниже температуры стеклованияT. При температурах свыше T, аморфные вещества ведут себя как расплавы, то есть находятся в расплавленном состоянии. Вязкость аморфных материалов — непрерывная функция температуры: чем выше температура, тем ниже вязкость аморфного вещества.
Аморфное тело находится в метастабильном состоянии и с течением времени должно перейти в кристаллическое состояние, однако время кристаллизации часто столь велико, что метастабильность вовсе не проявляется. Аморфное тело можно рассматривать как жидкость с очень большой (часто бесконечно большой) вязкостью.
Состояние чистого вещества описывается очень просто – твердое, жидкое, газообразное. Но абсолютно чистых веществ в природе не существует. Даже незначительное количество примесей может существенно влиять на свойство веществ: температуру кипения, электро- и теплопроводимость, реакционную способность и т.д.
В природе и практической жизни человека встречаются не отдельные вещества, а их системы. Важнейшими из них являются дисперсные системы.
Д.С. – гетерогенные системы, в которых одно вещество равномерно распределено в виде частиц внутри другого вещества.
Дисперсная фаза - мелко раздробленное вещество.
Дисперсная среда - однородное вещество, в котором распределена д. фаза. Примеры д.с: мел + вода, туман, дым, смог (определить дисперсную среду и дисперсную фазу)
Классификация:
1. Д.С. в зависимости от сочетания агрегатного состояния ДФ и ДС можно подразделить на 9 видов:
| Дисперсионная среда | Дисперсионная фаза | ||
| газ | жидкость | Твердое вещество | |
| Газ | Воздух, природный газ | Туман, попутный нефтяной газ | Дым, пыль, смог |
| Жидкость | Газировка, пена | Плазма крови, пищеварительный сок, эмульсии | Строительные растворы, суспензии, золи |
| Твердое вещество | Снежный наст, порошки, пористое тело | Мед, косметические средства, влажная почва | Минералы, сплавы, цветное стекло, горные породы |
2. Классификация ДС по величине частиц:
Д.С.
Грубодисперсные системы тонкодисперсные системы
(эмульсии, суспензии) (истинные растворы)
Коллоидные растворы
(золи, гели, пасты)
Грубодисперсые системы (размер частиц более 100 нм) это непрозрачные системы, частицы видны невооруженным глазом, отстаиваются, у жидкостей видна граница раздела. Грубодисперсные системы делятся на
- эмульсии (молоко, лимфа, нефть)
- суспензии (мел + вода, известковое молоко + вода, глина + вода)
Суспензия — это грубодисперсная система, имеющая твердую дисперсную фазу и жидкую дисперсионную среду. Обычно ее частицы настолько велики (больше 10 мкм), что могут довольно легко оседать под силой тяжести (лекарства, эмалевые краски; цементные растворы)
Эмульсия — дисперсная система, состоящая из микроскопических капель жидкости (дисперсной фазы), распределенных в другой жидкости (дисперсионной среде) - молоко. В нём капли молочного жира распределены в водной среде.
Тонкодисперсные системы: (золи и гели), размер частиц от 1-100нм.
Золи- это жидкости живой клетки-цитоплазма, ядерный сок кровь, лимфа, пищевые соки). Частицы золей могут слипаться между собой и выпадать в осадок (коагуляция), при этом р-р превращается в гель (студенистый осадок) -мармелад, зефир, птичье молоко, гель для душа, гель до и после бритья; природные гели-медуза, хрящи, сухожилия, волосы. мыш. ткани.
ЗНАЧЕНИЕ: Глобальная роль коллоидов заключается в том, что они являются основными компонентами живых организмов. Коллоиды поступают в организм в виде пищевых веществ и в процессе пищеварения превращаются в специфические, характерные для данного организма коллоиды. Можно сказать, что весь организм человека - это сложная коллоидная система в ее связи с поверхностными явлениями.
Под строением вещества понимают, из каких частиц (молекул, ионов) построена кристаллическая решётка.
Вещества делятся по строению: на молекулярные и немолекулярные
Молекулярные вещества - это вещества, мельчайшими структурными частицами которых являются молекулы.
Молекулы - наименьшая частица молекулярного вещества, способная существовать самостоятельно и сохраняющая его химические свойства. Молекулярные вещества имеют низкие температуры плавления и кипения и находятся в стандартных условиях в твердом, жидком или газообразном состоянии.
Например: Вода H2O - жидкость, tпл=0°С; tкип=100°С; Кислород O2 - газ, tпл=-219°С; tкип=-183°С; Оксид азота (V) N2O5 - твердое вещество, tпл=30,3°С; tкип=45°С;
К молекулярным веществам относятся:
- большинство простых веществ неметаллов: O2, S8, P4, H2, N2, Cl2;
- соединения неметаллов друг с другом (бинарные и многоэлементные): NH3, CO2, H2SO4.
Немолекулярные вещества:
Немолекулярные вещества - это вещества, мельчайшими структурными частицами которых являются атомы или ионы.
Ион - это атом или группа атомов, обладающих положительным или отрицательным зарядом.
Например: Na+, Cl−.
Немолекулярные вещества находятся в стандартных условиях в твердом агрегатном состоянии и имеют высокие температуры плавления и кипения. Например: натрий хлорид NaCl - твердое вещество, tпл=801°С; tкип=1465°С; медь Cu - твердое вещество, tпл=1083°С; tкип=2573°С; кремний Si - твердое вещество, tпл=1420°С; tкип=3250°С;
К немолекулярным веществамотносятся:
- простые вещества металлы и их сплавы: Na, Cu, Fe,...;
- соединения металлов с неметаллами: NaH, Na2SO4, CuCl2, Fe2O3;
- неметаллы: бор, кремний, углерод (алмаз), фосфор (чёрный и красный);
- некоторые бинарные соединения неметаллов: SiC, SiO2.
К основным законам химии относится закон постоянства состава: