Brinellova tvrdoća je tvrdoća neke kovine određena metodom švedskog inženjera Johana Brinella (1849.-1925.), utiskivanjem čelične kuglice od 10 mm promjera silom od 300 N do 30 000 N na ravnu površinu ispitivanog materijala. Odnos sile i površine nastale udubine daje nam tvrdoću po Brinellu.
Tvrdoća je otpor materijala prema utiskivanju tijela određene veličine, oblika i poznatog opterećenja. Ova se definicija odnosi na sve tipove skala tvrdoća osim Mohrove skale, koja je zasnovana na otpornosti na grebanje i koristi se uglavnom za minerale. Najčešće korištene skale tvrdoća su: Brinellova (za lijevano željezo), Rockwellova (za lim i toplinski obrađeni čelik) i Knoop (za metale).
Stalna tvrdoća vode potječe od sulfata, klorida ili nitrata kalcija i magnezija. Ove soli su štetne jer se talože kao kamenac na zagrijanim površinama kotlova i cijevi. Nastali kamenac sužava promjer cijevi smanjujući protok vode ili uzrokujući potpunu blokadu cijevi. Ovo se dešava u svim cijevima s toplom vodom.
Prolaznu tvrdoću vode čine hidrogenkarbonati, HCO3-, kalcija i magnezija. Može se ukloniti prokuhavanjem pri čemu nastaje bijeli talog kalcijeva karbonata, odnosno kamenca.
Tvrdoća vode potječe od otopljenih soli kalcija i magnezija. Kalcij i magnezij nalaze se u prirodnim vodama u obliku hidrogenkarbonata, sulfata, klorida ili nitrata. Ove soli su štetne u vodama jer reagiraju sa sapunima, stvarajući netopive spojeve, a uz to se i talože na zagrijanim površinama kotlova i cijevi.
Prolazna tvrdoća, koju čine hidrogenkarbonati kalcija i magnezija, može se ukloniti zagrijavanjem vode duže vrijeme pri 90 °C do 100 °C, pri čemu se hidrogenkarbonat raspada na karbonat, ugljikov dioksid i vodu:
Stalnu tvrdoću čine pretežno sulfati, kloridi i nitrati kalcija i magnezija. Ona se ne može ukloniti zagrijavanjem vode na temperaturu vrenja. Ukupna tvrdoća jednaka je zbroju prolazne i stalne tvrdoće. Prolaznu tvrdoću čini karbonatna tvrdoća (hidrogenkarbonati), a stalnu nekarbonatna tvrdoća.
Tvrdoća vode izražava se u njemačkim, engleskim ili francuskim stupnjevima ili u mg CaCO3 u 1 dm3 vode.
Klasifikacija voda | |
---|---|
Tvrdoća | Koncentracija kalcijevog karbonata (mg/L) |
Meka voda | 0 to 75 |
Srednje tvrda voda | 75 to 150 |
Tvrda voda | 150 to 300 |
Jako tvrda voda | over 300 |
Analitička vaga je instrument za precizno određivanje mase tvari. Analitička vaga osjetljiv je i skup instrument, a o njezinoj ispravnosti i preciznosti ovisi točnost rezultata analize. Najrašireniji tip analitičke vage jest vaga nosivosti 100 g i osjetljivosti 0.1 mg. Ni jednu kvantitativnu kemijsku analizu nije moguće napraviti bez upotrebe vage jer, bez obzira na metodu koju koristimo, uvijek treba odvagati uzorak za analizu i potrebne količine reagensa za pripravu otopina.
Analitičke vage smještaju se u staklene ormariće koji ih štite od prašine i zračnih struja koje bi mogle poremetiti položaj ravnoteže. Stalak vage pričvršćen je na debelu staklenu ili kamenu ploču kako bi se manjile vibracije, dok se horizontalnost vage provjerava ugrađenom okruglom libelom . Os oko koje se okreće poluga vage oštri je brid trostrane ahatne prizme (ahat se odabire zbog svoje tvrdoće) koji se nalazi na ravnoj podlozi od istog materijala. Zdjelice su također obješene na ahatne noževe. Noževi (prizme) i ležajevi najodgovorniji su za preciznost analitičke vage i treba ih čuvati od oštećenja. Stoga poluga i zdjelice leže na ležajevima samo kada promatramo njihanje vage dok u svakom drugom slučaju vaga mora biti zakočena.
Princip rada moderne laboratorijske vage temelji se na svojem prethodniku - vagi s jednakim krakovima. Tijelo nepoznate mase stavlja se na jednu stranu vage a utezi poznate mase na drugu. Kada se pokazivač vrati u središnji položaj, sile na oba kraka su jednake, a težina nepoznatog predmeta odredi se iz masa dodanih utega.
Moderne elektroničke laboratorijske vage temelje se na mjerenju struje potrebne da se pokretna elektromagnetna zavojnica vrati na svoju nultu poziciju iz koje je pomaknuta zbog opterećivanja vage tijelom čija se masa mjeri.
Omekšivači vode su tvari koje uklanjaju stalnu tvrdoću vode. Reagiraju s kalcijevim i magnezijevim solima stvarajući spojeve koji ne reagiraju sa sapunom.
Krom je 1797. godine otkrio Louis-Nicholas Vauquelin (Francuska). Ime je dobio od grčke riječi chroma što znači boja zbog obojenosti svojih spojeva. To je plavo-bijeli do srebrno sivi, sjajni metal. Jako je tvrd i krt i može se ispolirati do visokog sjaja. Ne otapa se ni u nitratnoj kiselini ni u zlatotopci ali se otapa u vrućoj kloridnoj i sulfatnoj kiselini. Spojevi kroma(VI) su toksični i kancerogeni. Kromit (FeO·Cr2O3) je jedina važna ruda kroma. Redukcijom kromita u električnim pećima s ugljikom nastaje ferokrom. Ferokrom se upotrebljava za legiranje čelika. Čelici s malo kroma imaju veliku tvrdoću i čvrstoću, a s većom količinom kroma dobivaju se nehrđajući čelici. Mnogo se upotrebljava kao prevlaka na drugim metalima zbog svoje velike korozijske otpornosti i visokog sjaja. Krom daje staklu smaragdno zelenu boju.
Generalić, Eni. "Brinellova tvrdoća." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav