Curs pentru ingineri in specializarile de laFacultatile de C-tii de Masini si Mecanica(Semestrul I: CURS = 2 ore; Laborator = 1 ora)

1. Elena Maria Pica, O.Horovitz, G.Niac, Elena Vermesan si Liana Marta, Chimie pentru ingineri(două volume) (volumul 1: ISBN 978-973-662-296-0; 978-973-662-297-7; volumul 2: ISBN 978-973-662-296-0; 978-973-662-298-4), Editura UTPRES, Cluj-Napoca, 2007.

2. G.Niac, O.Horovitz, Elena Vermesan, Elena Maria Pica, Liana Marta si Laura Damian, Chimie pentru ingineri mecanici (două volume) (volumul 1: ISBN 973-9471-37-4; 973-9471-38-2; volumul 2: ISBN 973-9471-37-4; 973-9471-39-0), Editura UTPRES, Cluj-Napoca, 2000 .

3. Elena Maria Pica, Tehnologii Industriale Chimice si Alimentare, Editura UTPRES, Cluj-Napoca, (ISBN 973- 9471-32-3), 1999.

4. Elena Maria Pica, Chimie. Experienţe si Principii, Editura Mediamira, Cluj-Napoca, (ISBN (10) 973-713-121-5; (13) 978-973-713-121-8), 2006.

5. Elena Maria Pica, Chimie prin Experiente, Editura UTPRES, Cluj-Napoca, (ISBN 973-662-121-9), 2004.

6. Elena Maria Pica, Chimie Experimentala, Editura Amici, Cluj-Napoca, (ISBN 973-85727-1-1), 2003.

7. Elena Maria Pica, Chimie Aplicata, Editura DACIA, Cluj-Napoca, (ISBN 973 -35-0965-5), 1999.8. Elena Maria Pica, Chimie, Editura Institutului Politehnic, Cluj-Napoca, 1992. 9. G.Dumitru, Maria Ilies, Chimie pentru Ingineri Mecanici, Editura Didactică şi Pedagogică,

Bucuresti, 1981.10. C.D.Nenitescu, Chimie generala, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucuresti, 1972.

1. Prezentare generala; 2. Ramurile chimiei; 3. Elemente chimice; 4. Compusi chimici; 5. Substante chimice 6. Metode de purificare; 7. Legi de baza in chimie.8. Clasificarea materii prime in chimia tehnologica9. Proces tehnologic; Etape; 10. Scheme tehnologice11.Caracteristici de baza ale proceselor tehnologice

C u

O

Sr

B i

C a

Bi2Sr2CaCu2O8

CuO2 dublu strat

☺ Structura atomilor; ☺ Prezentarea sistemului periodic;☺ Metale, nemetale, semiconductori;☺ Periodicitatea proprietăţilor fizice şi chimice.

• Legătura ionică; • Legătura covalentă; • Legătura metalică; • Legături intermoleculare:

- legatura de hidrogen;- forte van der Waals;- legaturi dipol-dipol.

-Legile gazelor ideale;-Gaze reale; -Coeficienti virtuali;-Ecuatia van der Waals.

- Coeficient de viscozitate; tensiune superficiala si presiune de vapori a lichidelor; - Sisteme cristaline; - Sisteme amorfe; - Schimbari de stare.

- Sistem termodinamic; parametrii termodinamici; procese termodinamice; stare termodinamica; echilibre omogene si eterogene; - Legi;

• Legea Lavoisier-Laplace; • Legea Hess; • Aplicaţii.

- Definitie; - Clasificare; - Utilizare.

- Legea actiunii maselor; - Echilibru in sisteme omogene; - Relatii intre constante: Kp, Kc şi Kx;- Echilibru in sisteme eterogene; - Factorii care influenteaza echilibrul. Principiul le Chatelieur;- Aplicatii.

• Viteza de reactie, ordin de reactie; mecanisme de reactie; • Cinetica reactiilor simple (zero, unu, doi, trei si ordine fractionale

de reactie); • Cinetica reactiilor complexe (successive, paralele, opuse);• Reactii in lant; • Explozii.

• Disociatia electrolitica; • Electrozi;• Legile lui Faraday; • Potentiale de electrozi; • Electroliza, depuneri

electrochimice;• Celule galvanice; • Acumulatoare.

- Notiuni generale; - Factori care influenteaza coroziunea; - Metode pentru determinarea stabilitatiitermodinamice a metalelor; - Metode de protectie anticorosiva.

- Definitie;- Clasificare;- Proprietati;- Aditivi: (inhibitori, antispumenti,

dispersanti, detergenti).- Exploatare.

• Definitie;• Clasificarea materiilor prime:• a) materiale care formeaza

pelicula,• b) dizolvanti si diluanti,• c) plastifianti,• d) pigmenti si coloranti.• Proprietati;• Procesul tehnologic;• Exploatare;• Simbolizare.

• Definitie;• Compozitia

emailului;• Clasificarea

materiilor prime;• Proprietati;• Procesul tehnologic;• Utilizare;

- Definitie;- Clasificarea compusilormacromoleculari: anorganici si organici.- Proprietati: termice, mecanice, tehnice;- Compozite: cu polimeri, ceramice si metalice- Procesul tehnologic;- Utilizare in tehnica:

a) polimeri monodimensionali(liniari)

b) bidimensionali; c) tridimensionali.

- Definitie;- Compozitie;- Clasificare;- Proprietati;- Procesul tehnologic;- Utilizare.

Definitie;Clasificare;Proprietati;Procese de tratare:

a) dedurizare;b) rasini

schimbatoare de ioniUtilizare.

Definitie;Sisteme ecologice;Cicluri geochimice;Clasificarea factorilorpoluanti;Efectele asupra mediului;Metode de protectie a mediului

1. Prezentarea laboratorului. Protectia muncii. Balanta analitica si utilizarea acesteia. Masurarea maselor si volumelor.

2. Analiza uleiurilor lubrifiante.3. Analiza elementelor din oteluri cu

electrograful.4. Concentratia solutiilor. Preparare de solutii

de o anumita concentratie. Reactii redox.5. Analiza apelor industriale.

Procese de schimb ionic in tratarea apelor.

6. Coroziunea electrochimica. 7. Protectia anticorosiva: Depunerea nichelului.

Reguli de notare

• Modul de examinare: Examinare prin test grila (2 ore)

• Componentele notei finale: Examen (E); Laborator (L); Formule chimice (F.C.)

• Formula de calcularea a notei:N=E + L + F.C.

• Conditii de obtinere a creditelor: N≥5; L≥5. F.C.≥5.

Senzorii ion-selectivi ofera caracteristici functionale atractive pentrudeterminarea diferitilor ioni in produse alimentare, apa, sol etc.

Principiul de functionare al senzorilor se bazeaza pe masurarea potentialuluice se dezvolta la suprafata membranei ion- sensibile, care este determinat deconcentratia ionilor din solutia în care este imersat senzorul. Relatia întreconcentratia ionului si potentialul dezvoltat este data de ecuatia lui Nernst:

E = E0 + RT/zF p[ion]Senzorul electrochimic pentru un anume ion si electrodul de referinta de tip

RAD(colomel) sau RBD( Ag/AgCl) se cupleaza la un ionmetru/milivoltmetru. Cuplul de electrozi imersati în solutie formeaza o celula electrochimica a careif.e.m. este determinat practic de concentratia ionilor respectivi din solutie.

Utilizarea senzorilor prezinta urmatoarele avantaje:Masoara direct specia chimica fata de care un anume senzor este selectiv; Proba nu se impurifica, nu se distruge, ea poate fi utilizata pentru determinarisuccesive; Volumul de proba necesar este mic; Consumuri reduse de reactivi (solutii de calibrare, ajustor de forta ionica sausolutii pentru blocarea unor interferenti.

zonaanodica

zonacatodica

solutieelectrolit

- ← [ M ]- +

- D D -

Maqz+

M → M +zez+ -

i

ε εε

I

εcor.

o,M m o,Ox

Fig.1. Schema unei micropile de coroziune

Fig.2. Coroziune controlatade procesul anodic.

Coroziunea reprezinta procesul de degradare a materialelor sub influenta factorilor externi.

Pe suprafata metalului au loc pocese de oxidare şi reducere, dar pe metal va exista şi un proces ohmic, dat de trecerea electronilor din zona anodică în cea catodică, care face ca suprafaţa să se menţină la un potenţial unic (figura 1.). Potenţialul unic la care se desfăşoară coroziunea se numeşte potenţial mixt sau potenţial staţionar.

O reprezentare mai sugestivă a relaţiei potenţial - curent de coroziune se poate face cu ajutorul diagramelor în coordonatesemilogaritmice (ε/log i), de tip EVANS (figura 2). Prelungirea părţii liniare a ramurilor catodică şi anodică permite determinarea potenţialului de coroziune εcor şi a densităţii de curent de coroziune icor.

INSTALATIE DE

PROTEJ AT

s ol

ANOD DE SACRIFICIU

UMPLUTURA s ol

s ol

Protectia metalelor impotriva coroziunii se poate efectua prin:

a) Tratarea mediului coroziv pentru micşorarea agresivităţii lui este procedeul larg folosit de luptă împotriva coroziunii în general. Aceasta se poate face (în termeni mai restrânşi) prin: (1) îndepărtarea oxigenului şi a dioxidului de carbon şi modificarea pH-ului şi (2) folosirea inhibitorilor de coroziune.

b) Izolarea metalelor de mediul coroziv pentru a împiedica trecerea ionilor metalici în mediu (oprirea reacţiei anodice, figura 3). Aceasta se poate realiza prin acoperirea metalului cu straturi rezistente la coroziune.

De exemplu un strat tipic de zinc cu grosimea de 85 µm(figura 4) poate rezista astfel:

- 40 ani în mediu rural;- 15 - 25 ani în mediu urban şi de coastă (marin);- 5 ani imersat în apa de mare.

Fig.3. Protectie catodicacu anozi activi

Fig.4. Protectie catodicacu strat de zinc

Se obişnuieşte să se clasifice combustibilii după starea lor de agregare în combustibili solizi, lichizi şi gazoşi.

Combustibilii solizi cuprind în primul rând cărbunii (turbă, lignit, cărbune brun, huilă, antracit), şisturile bituminoase, precum şi lemnul, iar pe de altă parte cărbunii artificiali (cărbune de lemn - mangal, semicocs şi cocs).

În medie, se găsesc prin analiza elementară cam 82...87% C, 10...14% H, 0...7% oxigen, 0,01...7% S şi 0,01...2,2% N.

Caracteristica cea mai importantă a combustibililor solizi este puterea lor calorifică: cantitatea de căldură rezultată la arderea completă a unităţii de masă sau de volum a combustibilului, temperatura sa iniţială şi cea finală a produşilor fiind 25oC, în condiţii când se formează CO2, H2O, SO2 şi N2. Ea se exprimă în kcal/kg sau MJ/kg si se determina cu bomba calorimetrica (Figura 1).

↓

�

E EO

G

B

C

T

F

P Q

- +2 21

O2

Fig.1 Bomba calorimetrica

articole: 119; carti: 19; contracte de cercetare: 69; brevete:3; citari: 22

1. Dana Vlascici, Pică Elena Maria, Eugenia Fagadar-Cosma, Otilia Bizerea,Viorica Cosma "Cercetări privind elaborarea şi selectivitatea electrodului nitrit - selectiv.", Rev. Chim. (Bucureşti) (ISSN 0034-7752), 58, nr.2 (2007), pag.186-190.

2. Dana Vlascici, Pică Elena Maria, Eugenia Făgădar-Cosma, Otilia Bizerea, Viorica Cosma, “Potentiometric Determinationof Nitrite in Meat Products” Annales scientifiques de l'Universite d'Etat de Moldova: Serie “Ştiinţe chimico-biologice” (ISBN 978-9975-70-653-7), Chişinău 2006, pag. 488-494.

3. Pică Elena Maria, Cosma Viorica, Vlasici Dana, Spiridon-Bizerea Otilia, Chiriac Adrian, Costişor Otilia, Fuliaş Adrianaand Făgădar Cosma Eugenia, "Comparative Study of the UV-VIS Spectra of Meso-Tetraphenylporphyrin and its complexes with Co (II), Co (III), Rh (III) and Zr (IV). The influence of macrocycle Symmetry.” Annals of West University of Timişoara, Series of Chemistry, (ISSN 1224-9513), 14 (1), 2005, pp.39-46.G.

4. Pică Elena Maria, Viorica Cosma, Ana Coroian, Horia Naşcu, “Potassium ion-selective electrode based on decyl-18-crown-6” Acta Tehnica Napocensis, Technical University of Cluj-Napoca, Series: Applied Matematics & Mechanics(ISSN 1221-5872), Nr.49, Vol.III (2006), pag. 527-532.

5. Pică Elena Maria, Ossi Horovitz, Gavril Bâlc, Nicolae Jumate “Determination of corrosion resistance of a steel with protective paint”, Acta Tehnica Napocensis, Technical University of Cluj-Napoca, Series: Applied Matematics &Mechanics (ISSN 1221-5872), Nr.49, Vol.V (2006), pag. 43-50.

6. Pică Elena Maria, Liviu Brânduşan, Ossi Horovitz, Nicolae Jumate, Gavril Bâlc, “Determination of some characteristics of a steel with protective paint”, Acta Technica Napocensis, Technical University of Cluj-Napoca, Series: Construction Machines & Materials (ISSN 1224-9106), Nr.49 (2006), pag. 83-93.

7. Pică Elena Maria, Viorica Cosma, Ana Coroian, Horia Naşcu, “Potassium ion-selective electrode based on decyl-18-crown-6”, COMEFIM’8, The 8th International Conference on Mechatronics and Precision Engeneering, June 8-10, 2006, Cluj-Napoca, Romania (International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science)published in: Acta Tehnica Napocensis, Technical University of Cluj-Napoca, Series: Applied Matematics &Mechanics (ISSN 1221-5872), Nr.49, Vol.III (2006), pag. 527-532.

8. Pică Elena Maria, Cosma Viorica, Vlasici Dana, Spiridon-Bizerea Otilia, Chiriac Adrian, Costişor Otilia, Fuliaş Adrianaand Făgădar Cosma Eugenia, "Comparative Study of the UV-VIS Spectra of Meso-Tetraphenylporphyrin and its complexes with Co (II), Co (III), Rh (III) and Zr (IV). The influence of macrocycle Symmetry.” Annals of West University of Timişoara, Series of Chemistry, (ISSN 1224-9513), 14 (1), 2005, pp.39-46.