1

1 CHÉMIA A JEJ VÝZNAM V HUTNÍCTVE

Chémia sa zaraďuje do veľkej skupiny prírodných vied, ktorých poslaním je hľadať a

opisovať zákonitosti pôsobiace v prírode, vysvetľovať ich a získané poznatky využívať v praxi.
Klasifikácia prírodných vied nie je konvenčná, ale závisí od hmotných objektov, ktoré jednotlivé
odvetvie vedy skúma a takisto od formy pohybu skúmanými objektmi. Je nevyhnutné určiť
základné vnútorné protiklady, ktoré sú vnútornou príčinou a hybnou silou procesov
prebiehajúcich v hmotných systémoch.

Chémiu1 možno definovať ako vedu, ktorá skúma vzťahy medzi mikročasticami

(atómami, molekulami, iónmi a radikálmi), resp. hľadá a opisuje zákonitosti, podľa ktorých sa
riadí spájanie mikročastíc do väčších celkov, resp. ďalšie premeny týchto celkov. Procesy
tvoriace predmet chemického skúmania (chemické deje) sú spojené so zmenou štruktúry
molekúl, resp. ich počtu a vyvolávajú tak v sledovaných systémoch kvalitatívne zmeny. Počet a
druh atómov zostáva však pri chemických procesoch zachovaný. Základným vnútorným
rozporom chemických javov je schopnosť základných častíc spájať sa navzájom
charakteristickým spôsobom za vzniku zložitejších molekúl a zároveň úsilie týchto molekúl
disociovať späť na jednoduchšie častice.

Od chemických dejov treba odlišovať fyzikálne deje súvisiace s makrofyzikálnou

(mechanickou) formou pohybu hmoty, pri ktorých sa vnútorná podstata látky principiálne
nemení. Znamená to, že pri fyzikálnych dejoch nenastávajú zmeny atómov ani molekúl. Treba si
však uvedomiť, že medzi chemickými a fyzikálnymi zmenami látok je určitá súvislosť, pretože
každá chemická zmena je súčasne spojená s fyzikálnymi zmenami, ako sú napr. zmeny
skupenstva, vznik alebo spotreba tepla, svetla a pod. Preto sú fyzikálne zmeny faktorom, ktorý
výrazne ovplyvňuje priebeh chemických dejov.

Teoretické základy chémie boli stanovené až v 18. storočí, avšak určité poznatky sú

známe už z najstarších civilizácií. Ako príklady možno uviesť výrobu keramiky a skla,
stavebných materiálov (tehly, vápno), niektorých kovov (meď, cín, železo, ortuť a iné), liečiv,
farbív a kozmetických prípravkov. Obsiahle vedomosti mali Egypťania už v prvých storočiach
nášho letopočtu. Po obsadení Egypta Arabmi
15
1

Chémiu možno definovať ako vedu, ktorá skúma vzťahy medzi mikročasticami (atómami, molekulami, iónmi a radikálmi), resp. hľadá a

opisuje zákonitosti, podľa ktorých sa riadí spájanie mikročastíc do väčších celkov, resp. ďalšie premeny týchto celkov. Procesy tvoriace predmet
chemického skúmania (chemické deje) sú spojené so zmenou štruktúry molekúl, resp. ich počtu a vyvolávajú tak v sledovaných systémoch
kvalitatívne zmeny. Počet a druh atómov zostáva však pri chemických procesoch zachovaný. Základným vnútorným rozporom chemických javov
je schopnosť základných častíc spájať sa navzájom charakteristickým spôsobom za vzniku zložitejších molekúl a zároveň úsilie týchto molekúl
disociovať späť na jednoduchšie častice.
Chémia je sústava prírodovedeckých disciplín, ktorej predmetom je skúmanie chemických reakcií látok (teda dejov, pri ktorých sa
uskutočňujú látkové premeny chemického zloženia látok, ako aj ich chemickej štruktúry), vzájomných súvislostí chemických zmien látok s inými
zmenami a výskum vnútornej stavby, vlastností a prípravy týchto látok.

1 2
(7. stor.) vzniká postupne nové chemické učenie - alchýmia, ktorá prenikla do celej Európy.

Alchýmia priniesla množstvo praktických poznatkov predovšetkým vo výrobe skla a

keramiky, kovov, farbív, liečiv a rôznych chemikálií. K rozvoju výroby kovov významne prispel
G. AGRICOLA (prvá polovica 16. storočia), ktorý pôsobil určitý čas v Jáchymove. V jeho diele
Dvanásť kníh o hutníctve sú uvedené všetky vtedajšie metalurgické znalosti. V 17. storočí boli
teoretické názory alchymistov, založené na idealistických predstavách a mysticizme, vo veľkom
rozpore s poznatkami chemickej praxe. Ich neudržateľnosť dokázal R. BOYLE r. l66l v spise
Pochybovačný chemik, kde sú, okrem iného, látky rozdelené podľa súčasných hľadísk na prvky,
zlúčeniny a zmesi.

Definitívnym popretím zastaraných názorov boli príspevky M. V. LOMONOSOVA

(1711 až 1765) a A. L. LAVOISIERA, (1743 až 1794), ktorí v chemických experimentoch začali
vo väčšom rozsahu používať kvantitatívne meranie. Bol objavený zákon zachovania hmotnosti a
vysvetlená podstata horenia. Lavoisier vypracoval aj zoznam chemických prvkov, čo prispelo k
urýchleniu a rozšíreniu chemického bádania. Výrazom tohto úsilia na rozhraní 18. a 19. storočia
je formulácia základných chemických zákonov a definícia základných pojmov, čím sa stanovili
teoretické základy chémie.

Podstatou súčasnej chémie zostáva chemická systematika, pri ktorej sa z praktických

dôvodov stále používa rozdelenie na anorganickú a organickú chémiu. Anorganickú chémiu
možno definovať ako náuku o vzniku, zložení, štruktúre a reakciách chemických prvkov a
zlúčenín, okrem prevažnej väčšiny zlúčenín uhlíka, ktorými sa zaoberá organická chémia. Pre
chemické poznanie a technickú prax je dôležitá analytická chémia, zaoberajúca sa postupmi a
metodikou kvantitatívnej a kvalitatívnej analýzy látok Biochémia skúma chemické deje
prebiehajúce v živých organizmoch. Osobitný význam pre pokrok chemického bádania má
fyzikálna chémia, ktorá využíva na riešenie chemických problémov fyzikálne meracie metódy,
výsledky spracúva pomocou matematických postupov a formuluje všeobecné závery, často
formou matematických vzťahov. Výskumom metód priemyselnej výroby chemických látok sa
zaoberá chemická technológia, zariadenie a technika operácií tejto výroby je predmetom štúdia
chemického inžinierstva. V širšom zmysle možno do chemického inžinierstva zahrnúť aj
výrobu rôznych kovov, ktorá je síce súčasťou hutníctva, používa však chemické a fyzikálne
metódy a postupy. Rozvoj chemickej technológie v ostatných desaťročiach mal výrazný podiel na
mohutnom rozmachu chemického priemyslu, ktorý s hutníckym priemyslom tvorí najdôležitejšie
výrobné odvetvia a v podstatnej miere zabezpečuje materiálnu základňu spoločnosti.

Výsledky bádania chemických vedných odborov rozširujú nielen naše poznanie, ale sa

takisto uplatňujú vo výrobe, a tým ovplyvňujú našu životnú úroveň.
16

2 3
Chemické procesy a produkty sa uplatňujú vo všetkých odvetviach národného hospodárstva.
Prenikanie chémie do iných odborov a zvyšovanie jej významu v národnom hospodárstve sa
označuje ako proces chemizácie. Rozvinutý chemický priemysel je nevyhnutný pre každú
priemyselne vyspelú krajinu. Úroveň a rozšírenie chemických výrob priamo ovplyvňuje úroveň
aj ekonomiku ostatných odvetví, najmä strojárstvo, poĺnohospodárstvo, textilný priemysel,
výrobu palív, liečiv a pod. Chemizácia sa tak stáva neoddeliteľnou súčasťou vedecko-technickej
revolúcie.

Z tohto hľadiska vyplýva aj nevyhnutnosť chémie pre špecializáciu hutníckeho inžiniera.

Väčšina spôsobov spracovania rúd, výroby a rafinácie kovov sa zakladá na chemických
princípoch. Preto sú pre hutníckeho inžiniera nevyhnutné znalosti základných vlastností látok a
materiálov, s ktorými prichádza v praxi do styku a takisto základné znalosti chemických
princípov a zákonitostí priebehu chemických reakcií. Vyžadujú sa ďalej základné znalosti
analýzy hutníckych materiálov a fyzikálnej chémie, predovšetkým jej aplikácie, označovanej ako
teória hutníckych procesov.

Napriek zmenám a novým poznatkom súvisiacim s vedecko-technickou revolúciou je

hutníctvo stále významnou súčasťou národného hospodárstva a aj napriek plánovanému
znižovaniu celkového objemu výroby surového železa a ocele si zachováva svoj význam.
Hutníctvo sa bude rozvíjať cestou intenzifikácie a modernizácie výroby zavádzaním
progresívnych hutníckych technológií (plynulé odlievanie ocele, mimopecná rafinácia,
mikrolegovanie ocele a iné) a bude mať výrazný podiel vo vývoji nových druhov materiálov s
vyššou odolnosťou proti korózii a oteru, ktoré vyžaduje naše rozvinuté strojárstvo, ako aj
špeciálnych materiálov pre elektrotechniku a elektroniku. Bude sa rozvíjať výroba kompozitných
a kovokeramických materiálov, amorfných kovov, kovov s vysokou čistotou, polovodičových a
supervodivých materiálov, čo okrem iného súvisí s rozvojom práškovej matalurgie a metalurgie
neželezných kovov.

Z uvedeného stručného prehľadu úloh a perspektív vyplýva, že metalurgia zostáva

perspektívnym a zaujímavým odborom a že sa požiadavky na vedomosti z chémie budú ďalej
zväčšovať. Preto je výučba príslušných odborov zaradená do učebných plánov hutníckych fakúlt
a sú osobitne vypracované učebnice, v ktorých základné chemické princípy sú uvedené s
aplikáciou, potrebnou pre hutných inžinierov.