Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Übungen für Technologie für Gymnasiale Oberstufe

1. Unterschied zwischen Korrosion und Oxidation

Korrosion wird als chemische oder elektrochemische Reaktion eines Metalls oder einer Legierung mit seiner Umgebung definiert, die mit einer Verschlechterung der Materialeigenschaften einhergeht.

2. Ursachen und Arten der Korrosion

Zu den Ursachen und Erscheinungsformen der Korrosion zählen unter anderem:

• Selektive Korrosion (Plaque)
• Lochfraß
• Spaltkorrosion
• Interkristalline Korrosion
• Spannungsrisskorrosion

3. Definitionen: Elektrolyt, Galvanik, Passivierung und Anaphorese

Elektrolyt

Elektrolyte sind Stoffe mit freien Ionen, die als Leiter fungieren.

Galvanisches Element

Ein galvanisches Element entsteht durch zwei unterschiedliche Metalle oder zwei getrennte Bereiche einer Metalloberfläche, die in Kontakt...

1. Maschinen und technische Systeme

Eine Maschine oder ein technisches System ist eine Kombination aus Mechanismen oder Vorrichtungen, die gezielt gruppiert sind, um Energie zu nutzen, zu transformieren und einen definierten Effekt zu erzielen.

2. Treibende Kräfte

Primärmotoren: Diese Motoren liefern Energie selten direkt an die Maschine. Sie dienen meist dazu, eine Energieform (oft Strom) umzuwandeln, damit sie von einem Sekundärmotor genutzt werden kann.

Sekundärmotoren: Diese wandeln Energie direkt in die Antriebskraft der Maschine um. Zu den gebräuchlichsten Energieträgern gehören:

• Muskelkraft: (von Tieren oder Menschen), wird zunehmend seltener genutzt.
• Thermische Energie: Gewonnen durch Verbrennung von Brennstoffen. Man unterscheidet:

Zinn: Gewinnung und Verwendung

Gewinnung von Zinn

Zinn ist ein Metall, das auf zwei Arten gewonnen werden kann:

1. Pyrometallurgische Reduktion von Kassiterit: Kassiterit (Zinnstein) wird vorbehandelt, um Verunreinigungen zu entfernen. Anschließend wird es in einem Ofen bei etwa 1200-1300°C mit Kohlenstoff (Koks) reduziert. Das so gewonnene Zinn wird raffiniert, um Verunreinigungen zu entfernen und eine Reinheit von 99,8% zu erreichen.
2. Elektrolytische Rückgewinnung aus Weißblech: Weißblech (Stahl mit Zinnbeschichtung) wird aufgrund seines hohen Verbrauchs in der Konservenindustrie recycelt. Das Zinn wird in einer Lösung von Natriumhydroxid gelöst, wobei sich das Zinn auflöst.

Verwendung von Zinn

Zinn wird häufig in folgenden Bereichen verwendet:...

Schrittrelais und Automatische Treppenlichtschalter

Schrittrelais

Ein Schrittrelais ist ein elektromechanisches Gerät, das die Position seiner internen Kontakte bei jedem empfangenen Stromimpuls ändert und in dieser neuen Position verbleibt, bis der nächste Impuls eintrifft. Es besteht aus einem oder mehreren elektrischen Kontakten, die zusammen durch einen Elektromagneten betätigt werden, sowie Anschlussklemmen (Ein- und Ausgang). Alle Komponenten sind in einem Gehäuse aus Isoliermaterial untergebracht. Die Stromimpulse werden von der Spule des Elektromagneten über einen Taster gesendet, sodass ein Lichtpunkt von beliebig vielen Stellen aus über Taster ferngesteuert geschaltet werden kann.

Automatische Treppenlichtschalter

Automatische

**Schrittrelais**

Ein Schrittrelais ist ein elektromechanisches Gerät, das bei jedem Stromimpuls die Position der internen Kontakte ändert. Es besteht aus einem oder mehreren elektrischen Kontakten, die durch einen Elektromagneten betätigt werden, einem Ein- und Ausschalter und alles in einem Gehäuse aus Isoliermaterial. Die Stromimpulse, die es von der Elektromagnetspule eines Tasters erhält, ermöglichen es, mit einer Fernbedienung einen Lichtpunkt von so vielen Stellen aus zu schalten, wie Taster installiert sind.

**Zeitrelais**

Ein Zeitrelais ist ein Satz von elektromechanischen Elementen, die die Betriebszeit einer Beleuchtungsanlage durch Schalter an verschiedenen Punkten regeln. Ein Stromimpuls zum Leistungsschalter schaltet das...

Papier: Herstellung und Anwendung

Beschaffungsprozess: Produktion von Zellstoff (mechanisch, chemisch oder semi-chemisch).

Ausbau: Zerkleinern und Mischen.

Herstellung: Screening, Pressen, Trocknen und Glätten.

Anwendungen: Schreiben, Zeitungen, Zeitschriften, Briefumschläge, Zeichnungen, Banknoten und Fotografie.

Recycling: Ähnliche Anwendungen wie bei neuem Papier.

Kunststoffe: Produktion und Typen

Natürliche Kunststoffe

Produktionsprozesse: Kompression, Injektion.

Produkte:

• Cellophan: Klebebandspulen, Viskoseherstellung.
• Zelluloid: Dünne Bleche, Papierkaschierung, Rohre.
• Galalith: Textilfasern, Klebstoffe, Kämme, Knöpfe.
• Natürliche Gummiarten: Batterien, Reifen, Kabelisolierungen, synthetischer Kautschuk.

Synthetische Duroplaste

Produktionsprozesse:

Baustoffe: Gesteine und Keramik

Natürliche Gesteine (Bausteine)

Gesteine bestehen aus mineralischen Teilchen signifikanter Größe und unbestimmter Form.

Magmatische Gesteine (Eruptivgesteine)

• Granit: Besteht aus Quarz, Feldspat und Glimmer. Wird in Form von Kiesschotter zur Herstellung von Beton verwendet.
• Gabbro und Diorit: Werden als Zierstein und für die Verlegung von Fahrbahnen verwendet.
• Basalt: Sehr beständig gegen atmosphärische Einflüsse.
• Liparit und Bimsstein: Sehr poröse und leichte Gesteine, die zur Herstellung von Leichtzuschlägen verwendet werden.

Sedimentgesteine (Ablagerungsgesteine)

• Kieselsäurehaltige Gesteine: Gebildet aus Sand und Kies.
• Kalkstein: Sehr widerstandsfähig gegen Druck und sehr wichtig in der Bauwirtschaft.
• Tongesteine:

Klassifizierung von Materialien und Werkstoffen

Abhängig von ihrer Herkunft unterscheiden wir natürliche Materialien wie Seide oder Quarz, synthetische Stoffe wie Beton oder Glas sowie Hilfsstoffe wie Polituren, Schmiermittel, Insektizide und andere.

Eisenmetalle und Eisen-Werkstoffe

Eisen-Werkstoffe sind Materialien, deren Hauptbestandteil Eisen ist, das mit anderen metallischen oder nicht-metallischen Stoffen in Verbindung gebracht wurde.

Wichtige Eisenminerale

• Magnetit: Es ist dunkel, fast schwarz und ein hervorragendes Eisenerz, da es einen Anteil von 60–70 % dieses Elements aufweist.
• Roter Hämatit: Tritt in Form von kompakten roten Massen auf und enthält 40–60 % Eisen.
• Siderit: Hat eine gelbliche Färbung und glänzende Bruchstücke;

Die chemische Bindung

Die chemische Bindung ist die Kraft, die für die feste Verbindung zwischen Ionen, Atomen oder Molekülen in Substanzen verantwortlich ist.

Arten chemischer Bindungen

• Ionische Bindung: Tritt zwischen Elementen mit sehr unterschiedlicher Elektronegativität auf. Sie kommt häufig in Substanzen vor, die aus einem Metall (Elektronenabgabe) und einem Nichtmetall (Elektronenaufnahme) gebildet werden.
• Kovalente Bindung: Entsteht zwischen Atomen gleicher oder ähnlicher Elemente, meist Nichtmetalle.
• Metallische Bindung: Tritt in der Regel zwischen metallischen Elementen auf, da die Elektronen in ihrer äußeren Schicht miteinander kompatibel sind.

Gittertypen von Metallen

• Kubisch-raumzentriert: Die Atome besetzen die Mitte und die

Eigenschaften von Materialien

A) Sensorische Eigenschaften
Wir beurteilen Materialien oft nach ihrer Wirkung auf unsere Sinne. So sind Bekleidung aus Naturfasern (Baumwolle, Seide, Leinen usw.) in der Regel angenehmer zu tragen als Kleidungsstücke mit hohem Synthesefaseranteil. Weitere wichtige sinnliche Faktoren sind Geruch, Form, Glanz, Textur und Farbe.

Optische Eigenschaften

Es gibt undurchsichtige Materialien, die Licht nicht durchlassen; transparente Materialien, die Licht vollständig durchlassen; und lichtdurchlässige (transluzente) Materialien, durch die Licht eindringen kann, ohne dass man klar hindurchsehen kann.

Thermische Eigenschaften

Thermische Eigenschaften beschreiben das Verhalten eines Materials bei Wärmeeinwirkung, z. B. Wärmeleitfähigkeit,...