Równowagi fazowe cz.ii. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Transkrypt

1 Równowag fazowe cz.ii Zakład Chem Medycznej Pomorsk Unwersytet Medyczny

2 KLASYFIKACJA ROZTWORÓW Roztwory neelektroltów. Klasyfkacja roztworów ch właścwośc. Ze względu na stopeń dyspersj substancj rozpuszczonej roztwory można podzelć na: Roztwory rzeczywste Roztwory kolodalne Zawesny Uwzględnając stan skupena w jakm występuje substancja rozpuszczona rozpuszczalnk, można je podzelć na: Roztwory gazów Roztwory cała stałego lub ceczy w rozpuszczalnku, który może występować równeż w 3 różnych fazach- gazowej, cekłej lub stałej

3 KLASYFIKACJA ROZTWORÓW Fzyczne właścwośc substancj można określć jako: 1. Właścwośc kolgatywne, które zależą od lczby cząsteczek w roztworze. (np. cśnene osmotyczne, zmnejszene prężnośc pary nad roztworem, podwyższene temperatury wrzena, obnżene temperatury krzepnęca tp.) 2. Właścwośc addytywne które zależą od całkowtego udzału atomów w cząsteczce lub od sumy właścwośc składnków roztworu. (np. masa molowa) 3. Właścwośc konstytutywne które zależą od rozmeszczena, a w mnejszym stopnu od lczby rodzaju atomów w cząsteczce. (np. załamane śwatła, właścwośc elektryczne, rozpuszczalność substancj)

4 ROZTWORY DOSKONAŁE Roztwory doskonałe to roztwory, których składnk podczas tworzena roztworu jedyne ulegają rozceńczenu, ne zmenając przy tym swoch właścwośc. Przy tworzenu sę takch roztworów ne występuje pochłanane lub uwalnane cepła Całkowta objętość roztworu jest sumą objętośc poszczególnych składnków Roztwory doskonałe tworzą substancje o podobnych właścwoścach np. benzen toluen. Termodynamczne roztwory doskonałe to roztwory, w których potencjał chemczny każdego składnka spełna w całym zakrese stężeń wzór (T, p) = (T, p) + RT lnx 0< x < 1 Roztwór dealne rozceńczony to tak roztwór, który zawerając rozpuszczalnk w dużych stężenach spełna powyższe równane.

5 MIESZANINY GAZÓW Meszannę gazów uważa sę za roztwór doskonały, jeśl: Roztwór gazowy spełna prawo Daltona Meszanu sę gazów ne towarzyszy efekt ceplny (brak poberana wydzelana) PRAWO DALTONA Cśnene wywerane przez meszannę gazów doskonałych jest sumą cśneń wyweranych przez poszczególne gazy zajmujące, każdy z osobna, taką sama objętość, jaką zajmuje meszanna. Prawo to spełna sę wyłączne w przypadku meszanny gazów doskonałych lub gazów rzeczywstych, przy tak nskch cśnenach, że gazy te zachowują sę jak gazy doskonałe.

6 PRAWO DALTONA I zbornk = tlen II zbornk = azot W obu zbornkach jest taka sama objętość taka sama temperatura. Po zmeszanu gazy będą zajmować tą samą objętość w tej samej temperaturze, a cśnene całkowte jake wywrze meszanna gazów będze sumą cśneń ze zbornka I II.

7 PRAWO DALTONA 1. Całkowte cśnene meszanny gazów jest suma cśneń cząstkowych wszystkch występujących w meszanne gazów 2. Cząstkowe cśnene każdego gazu jest równe cśnenu, jake wywerałby ten gaz, jeśl zajmowałby zbornk oddzelne.

8 ROZPUSZANIE CIAŁ STAŁYCH W CIECZACH Substancje rozpuszczone wywołują w rozpuszczalnku zmany: obnżene prężnośc pary obnżene temperatury krzepnęca podwyższene temperatury wrzena nadają roztworow właścwośc wywerana cśnena osmotycznego 8

9 PREŻNOŚĆ PARY NASYCONEJ NAD ROZTWOREM Prężność pary nasyconej nad roztworem csnene pary nad ceczą pozostającą w stane równowag cecz-para Prężność pary nasyconej nad roztworem jest mnejsza od prężnośc pary nad czystym rozpuszczalnkem część powerzchn ceczy zajmują nelotne cząstk substancj rozpuszczonej oddzaływana rozpuszczalnk substancja rozpuszczona utrudna przechodzene rozpuszczalnka w stan pary 9

10 TEMPERATURA KRZEPNIĘCIA ROZTWORÓW Obnżene temperatury krzepnęca - w roztworze maleje zdolność cząstek do przechodzena z fazy cekłej do fazy stałej ze wzrostem stężena substancj rozpuszczonej jej cząsteczk zajmują wększą część objętośc roztworu obnżene temperatury krzepnęca roztworu neelektroltu (rozceńczonego) jest wprost proporcjonalne do stężena molalnego DT k = T ko T k = k k * c T ko temperatura krzepnęca czystego rozpuszczalnka T k temperatura krzepnęca roztworu DT k obnżene temperatury krzepnęca roztworu k k stała kroskopowa c stężene molalne (lość mol/kg rozpuszczalnka) 10

11 TEMPERATURA KRZEPNIĘCIA ROZTWORÓW Stała kroskopowa rozpuszczalnka wartość równa obnżenu temperatury krzepnęca roztworu zawerającego 1 mol nelotnej, nedysocjującej substancj, rozpuszczonej w 1000 g rozpuszczalnka, w porównanu do czystego rozpuszczalnka ne zależy od rodzaju rozpuszczonej substancj welkość charakterystyczna dla rozpuszczalnka k k dla wody = 1,86 K*g/mol zależy od temperatury krzepnęca rozpuszczalnka entalp topnena Obnżene temperatury krzepnęca dla elektroltów DT`k = * DT k współczynnk zotonczny; odpowada za zmany zwązane z dysocjacją (asocjacją) rozpuszczonych zwązków

12 TEMPERATURA WRZENIA ROZTWORÓW Podwyższene temperatury wrzena konsekwencja obnżena prężnośc pary nad roztworem Cecz wrze, gdy prężność pary nasyconej równa sę cśnenu zewnętrznemu wzrost temperatury wrzena roztworu neelektroltu (rozceńczonego) jest wprost proporcjonalny do stężena molalnego DT w = T wo T w = k e * c T wo temperatura wrzena czystego rozpuszczalnka T w temperatura wrzena roztworu DT w wzrost temperatury wrzena roztworu k k stała ebuloskopowa c stężene molalne (lość mol/kg rozpuszczalnka) 12

13 TEMPERATURA WRZENIA ROZTWORÓW Stała ebuloskopowa rozpuszczalnka wartość równa podwyższenu temperatury wrzena roztworu zawerającego 1 mol nelotnej, nedysocjującej substancj, rozpuszczonej w 1000 g rozpuszczalnka, w porównanu do czystego rozpuszczalnka ne zależy od rodzaju rozpuszczonej substancj welkość charakterystyczna dla rozpuszczalnka k e dla wody = 0,52 K*g/mol k e = R*T wo2 * M r 1000 * DH w R stała gazowa T wo temperatura wrzena rozpuszczalnka M r masa molowa rozpuszczalnka DH w molowa entalpa parowana rozpuszczalnka 13

14 ROZPUSZCZALNOŚĆ GAZÓW W CIECZACH Dyfuzja proces samorzutnego przemeszczana sę cząstek z przestrzen o stężenu wyższym do przestrzen o stężenu nższym. Szybkość dyfuzj gazów rośne wraz ze wzrostem: temperatury, powerzchn wymany, gradentu stężeń pomędzy gazem nad ceczą w ceczy Szybkość dyfuzj gazów maleje wraz ze wzrostem: wymaru cząsteczek, które są proporcjonalne do masy gazu, lepkośc ceczy, długośc drog dyfuzyjnej 14

15 ROZPUSZCZALNOŚĆ GAZÓW W CIECZACH Rozpuszczalność gazów w ceczy zależy od: rodzaju obu substancj, gazu rozpuszczalnka, podobne rozpuszcza sę w podobnym, reakcj towarzyszących rozpuszczanu temperatury cśnena: PRAWO HENRY EGO Masa gazu rozpuszczonego w określonej objętośc ceczy jest wprost proporcjonalna do cśnena parcjalnego gazu znajdującego sę nad roztworem. ze wzrostem temperatury maleje rozpuszczalność gazów w ceczach 15

16 PRAWO RAOULTA Zdefnowane w 1887 roku, dotyczące cząstkowej prężnośc par każdego składnka meszanny. Prężność pary danego składnka nad roztworem jest równa loczynow prężnośc pary czystego składnka jego ułamka molowego w roztworze. N lczba mol rozpuszczalnka n lczba mol nelotnej substancj rozpuszczonej p o prężność pary nasyconej czystego rozpuszczalnka p prężność pary nad roztworem p o -p = Dp obnżene prężnośc pary Dp/p o względne obnżene prężnośc pary Prawo Raoulta spełnają roztwory doskonałe w całym zakrese stężeń. Roztwory rzeczywste ne spełnają prawa Raoulta.

17 PRĘŻNOŚĆ PARY NAD ROZTWOREM DOSKONAŁYM. PRAWO RAOULTA Jednakowe lczby cząstek różnych substancj, rozpuszczone w określonej mase rozpuszczalnka (w jednakowej temperaturze) wywołują jednakowe obnżene prężnośc pary. Obnżene prężnośc pary ne zależy od rodzaju,a od lośc rozpuszczonej substancj dla neelektroltów w czase procesu rozpuszczana ne zachodzą zmany lośc cząstek (dysocjacja, asocjacja) gdy rozpuszczanu ulega substancja nelotna dla roztworów rozceńczonych (oddzaływana mędzycząsteczkowe w roztworze są małe) 17

18 PRĘŻNOŚĆ PARY NAD ROZTWOREM DOSKONAŁYM. PRAWO RAOULTA Roztwory elektroltów: Dp`= Dp - współczynnk zotonczny mnejszy od całkowtej sumy lczby jonów, na które rozpada sę cząsteczka elektroltu wyraża wzrost względnego obnżena prężnośc par nad roztworem elektroltu w stosunku do roztworu neelektroltu o tym samym stężenu w marę rozceńczana 1 p o -p = Dp obnżene prężnośc pary 18

19 PRAWO RAOULTA - ODCHYLENIA Dodatne odchylena : Jeśl oddzaływana medzy cząsteczkam tej samej substancj A-A B-B przewyższają oddzaływana medzy cząsteczkam dwóch różnych substancj A-B, rzeczywsta prężność pary nad roztworem tych substancj jest wększa nż wynka to z prawa Raoulta. Np.benzen etanol dsarczek węgla aceton chloroform etanol etanol woda metanol aceton azeotropa dodatna Newelke dodatne odchylena od prawa Raoulta

20 PRAWO RAOULTA Ujemne odchylena: Gdy sły oddzaływana medzy cząsteczkam dwóch różnych substancj tego samego rodzaju A-A B-B są mnejsze nż mędzy cząsteczkam dwóch różnych substancj A-B np. aceton chloroform azeotropa ujemna Prężność par nad nemeszającym sę ceczam

21 UKŁADY DWUSKŁADNIKOWE RÓWNOWAGA CIECZ-PARA DLA UKŁADÓW DWUSKŁADNIKOWYCH 1. Aby jednoznaczne określć stan układu potrzeba znać: cśnene, temperaturę skład układu 2. Układ dwuskładnkowy ma najwększą lczbę stopn swobody, gdy ma najmnejszą lczbę faz 3. Stan układu charakteryzuje dagram fazowy o współrzędnych cśnene-skład lub temperatura-skład 4. I PRAWO KONOWAŁŁOWA Para pozostająca w równowadze z roztworem jest bogatsza w ten składnk, którego dodane do roztworu zwększa sumaryczną prężność pary nad nm.

22 UKŁADY DWUSKŁADNIKOWE Zależność całkowtej prężnośc pary roztworu dealnego od ułamka molowego substancj A w układze. Punkty leżące pomędzy lnam odpowadają współstnenu ceczy pary, natomast poza tym obszarem stneje tylko jedna faza. Punkty dagramu cśnene- skład. Lna ponowa przechodząca przez punkt a jest zopletą, czyl lną stałego składu całego układu

23 UKŁADY DWUSKŁADNIKOWE 1. Dwe fazy w równowadze F = 1 dla wszystkch punktów w obszarze dwoma lnam. 2. Dla danego cśnena lczba stopn swobody wynos 0, faza cekła gazowa mają ścśle określone składy. Dagram prężnośc par

24 UKŁAD DWUSKŁADNIKOWE Reguła dźwgn: 1. Określa względne lośc obu faz będących ze sobą w równowadze. 1. Na podstawe odcnków l l można wyznaczyć wzajemny stosunek lośc pozostających w równowadze faz (np.cecz) (np. para) 2. Reguła dźwgn wąże dwe masy znajdujące sę na obu końcach dźwgn z ch odległoścam od punktu podparca

25 DESTYLACJA MIESZANIN a 1 roztwór perwotny, który wrze w temp. T 2 a 2 - para będąca w równowadze z wrzącą ceczą T 3 - temperatura wrzena ceczy a 3 - para z wrzącej ceczy w temp.t 3 II PRAWO KONOWAŁŁOWA W maksmum lub mnmum temperatury wrzena skład ceczy skład pary są jednakowe. Meszanny o takm składze noszą nazwę azeotropowych.

26 DESTYLACJA MIESZANIN Metoda rozdzału zwana destylacją frakcyjną. Następujące po sobe procesy wrzena kondensacj ceczy o początkowym składze a 1 prowadzą do destylatu, którym jest czysta substancja A. Dagram temperatura skład dla dealnej meszanny, w której składnk A jest bardzej lotny nż B

27 DESTYLACJA MIESZANIN Destylacja z parą wodną destylacja z użycem strumena nasyconej lub przegrzanej pary wodnej, prowadząca do otrzymywana kondensatów dwufazowych (faza wodna organczna), odberanych w temperaturze nższej od temperatury wrzena najnżej wrzącego składnka meszanny (heteroazeotrop).

28 DESTYLACJA MIESZANIN W destylacj frakcyjnej procesy wrzena kondensacj powtarzają sę sukcesywne. Sprawność kolumny rektyfkacyjnej wyraża sę lczbą półek teoretycznych Lczba półek teoretycznych to lczba procesów parowana kondensacj nezbędnych do osągnęca określonego stopna rozdzału dwóch składnków meszanny przykłady odpowadają a) trzem b) pęcu półkom teoretycznym

29 MIESZANINA AZEOTROPOWA AZEOTROP cekła meszanna wykazująca azeotropę, czyl destylująca bez zmany składu, co oznacza, że ne można uzyskać rozdzelena jej na składnk czyste. Meszanna azeotropowa wykazująca maksmum na krzywej wrzena. Gdy cecz o składze a ulega destylacj, jej skład zmena sę, lecz tylko do punktu b, po czym pozostaje nezmenny. Meszanna azeotropowa wykazująca mnmum na krzywej temperatury wrzena. Gdy cecz o składze a ulega destylacj frakcyjnej równowagowy skład pary w kolumne rektyfkacyjnej zmena sę tylko do punktu b, po czym pozostaje nezmenny.

30 MIESZANINA AZEOTROPOWA Azeotrop ujemny: -temp. wrzena układu nższa od temp. wrzena czystych składnków meszanny -układy o nekorzystnych wązanach mędzycząsteczkowych dających zwększene lotnośc roztworu Azeotrop dodatn: -temp. wrzena układu wyższa od temp. Wrzena czystych składnków meszanny -oddzaływana mędzycząsteczkowe obnżają cśnene pary nad roztworem ponżej wartoścom roztworu dealnego, dając stablzację ceczy

31 UKŁADY DWUSKŁADNIKOWE Cecze częścowo meszające sę Dagram temperatura- skład dla meszanny dwuskładnkowej. Nezależne od składu górna temperatura krytyczna rozpuszczalnośc jest nższa od temperatury wrzena. Meszanna tworzy azeotrop wykazujący mnmum temperatury wrzena. Składnk meszają sę przed osągnęcem Punktu wrzena.

32 UKŁADY DWUSKŁADNIKOWE UKŁAD HEKSAN / NITROBENZEN 1. Punkt o współrzędnych x=0,41 T=290 K leży w obszarze dwufazowym dagramu 2. Pozoma lna konugacj przecna lnę granczną faz w x= 0,35 x= 0,83 3. Stosunek lośc każdej fazy równy jest stosunkow długośc odcnków l l wynos 7 4. W układze jest około sedem razy węcej fazy bogatej w ntrobenzen nż fazy bogatej w heksan 5. Układ jest jednofazowy po ogrzanu do temperatury 292K

33 UKŁADY DWUSKŁADNIKOWE I TEMPERATURY KRYTYCZNE ROZPUSZCZALNOŚCI IV IV II III Dagram temperatura- skład dla wody nkotyny. 1. Górna temperatura krytyczna rozpuszczalnośc T gkr to najwyższa temperatura, w której występuje rozdzelene faz. 2. Dolna temperatura krytyczna rozpuszczalnośc T dkr, ponżej tej temperatury oba składnk meszają sę w każdym stosunku, natomast powyżej stneją w dwóch fazach. I nenasycony roztwór nkotyny w wodze, układ jednofazowy II- nasycony roztwór wody w nkotyne nkotyny w wodze, układ dwufazowy III- nenasycony roztwór wody w nkotyne, układ jednofazowy IV- neogranczona meszalność wody nkotyny, układ jednofazowy

34 UKŁADY DWUSKŁADNIKOWE DIAGRAM FAZOWY CIECZ- CIAŁO STAŁE 1. Składnk układu prawe ne rozpuszczają sę w faze stałej, a rozpuszczają sę całkowce w faze cekłej 2. Izopleta przechodząca przez punkt e odpowada składow eutektycznemu, czyl meszanne o najnższej temperaturze wrzena. 3. a 1 a 2 układ wchodz w obszar dwufazowy 4. a 2 a 3 tworzy sę węcej substancj stałej 5. a 3 a 4 cecz krzepne, układ dwufazowy

35 UKŁADY DWUSKŁADNIKOWE TOPIENIE STREFOWE Stopona próbka zawera zaneczyszczena, które rozpuszczają sę lepej nż w próbce stałej, a perodyczne przesuwane strefy topena powoduje przemeszczane zaneczyszczeń, które gromadzą sę na końcu próbk. Dagram fazowy temperatura- skład dla układu dwuskładnkowego.

36 UKŁAD TRÓJSKŁADNIKOWY KRZYWE STYGNIĘCIA a) Przebeg stygnęca substancj czystej b) Przebeg stygnęca meszanny, w której 2 wykazują całkowtą meszalność w obu fazach c) Przebeg procesu stygnęca układu eutektycznego prostego

37 UKŁADY TRÓJSKŁADNIKOWE Meszanna eutektyczna to meszanna kryształów o określonym składze, która wydzela sę z roztworów cekłych w określonej temperaturze zwanej temp. eutektyczną. Temp. eutektyczna jest na ogół nższa od temp. krzepnęca czystych składnków. T A, E, T B lna LIKWIDUSA, odpowada współstnenu w stane równowag fazy cekłej z fazą stałą. T A, E opsuje zależność mędzy składem fazy cekłej a temperaturą krystalzacj składnka A T B, E nadmar rozpuszczalnka B, krystalzuje jako perwszy z roztworu T A, DEH, T B lna SOLIDUSA, ograncza od góry obszar stnena faz stałych

38 UKŁADY TRÓJSKŁADNIKOWE

39 UKŁAD TRÓJSKŁADNIKOWY Do opsu układów trójskładnkowych służy PRAWO PODZIAŁU NERNSTA. W układze trójskładnkowym, w którym dwa składnk to rozpuszczalnk o ogranczonej rozpuszczalnośc wzajemnej (ne meszające sę ze sobą) a trzeca to substancja stała, cekła lub gazowa dobrze rozpuszczająca sę w obydwu poprzednch. W warunkach równowag termodynamcznej, (stała temperatura cśnene), stosunek aktywnośc rozpuszczonej substancj w obydwu rozpuszczalnkach jest welkoścą stałą zwaną współczynnkem podzału K N współczynnk podzału Nernsta (a C ) aktywność substancj rozpuszczonej w faze (a C ) aktywność substancj rozpuszczonej w faze

40 PRAWO PODZIAŁU NERNSTA faza cekła faza cekła faza cekła faza cekła faza cekła faza cekła faza cekła faza cekła faza cekła faza cekła opsuje rozdzał substancj mędzy dwe ne meszające sę ze sobą fazy cekłe. substancja ( ) W stane równowag fazowej, dla T, p = const: - standardowy potencjał chemczny składnka odpowedno w faze - aktywność składnka odpowedno w faze Θ a R T ln Θ a R T ln, a, a W stane równowag fazowej, dla T, p = const: - standardowy potencjał chemczny składnka odpowedno w faze - aktywność składnka odpowedno w faze Θ a R T ln Θ a R T ln, a, a Θ a R T ln Θ a R T ln, a, a

41 PRAWO PODZIAŁU NERNSTA W warunkach T, p = const: Θ R T ln a = Θ R T ln a Θ - R T Θ const R T ln a - R T ln a Θ - Θ czyl: ln a - ln a Θ - R T Θ e Θ - Θ R T const K a ln a a a e Θ Θ - R T - R T Θ Θ K a a / K a a

42 PRAWO PODZIAŁU NERNSTA WSPÓŁCZYNNIK PODZIAŁU NERNSTA JEST RÓWNY ILORAZOWI STĘŻEŃ SUBSTANCJI ROZPUSZCZONEJ W DWÓCH NIEMIESZAJĄCYCH SIĘ FAZACH CIEKŁYCH,W STANIE RÓWNOWAGI FAZOWEJ, W STAŁEJ TEMPERATURZE. Roztwór dealny (f = 1): K X X / Roztwór rozceńczony: K / c c

43 PRAWO PODZIAŁU NERNSTA Równana słuszne gdy: cecze ne meszają sę ( lub meszają sę ogranczene ) stężene substancj rozpuszczonej w obu fazach ne jest duże ( roztwory rozceńczone ) ne zachodz dysocjacja an asocjacja cząsteczek substancj rozpuszczonej w żadnej z faz stała temperatura Wartość współczynnka podzału ( K ): zależy od rodzaju składnków układu (ceczy substancj) oraz od temperatury ne zależy od lośc substancj rozpuszczonej objętośc ceczy

44 PRAWO PODZIAŁU NERNSTA ZASTOSOWANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU NERNSTA 1. określane właścwośc substancj > 1 substancja ma charakter lpoflny (co > cw) (wększe pownowactwo do fazy olejowej) < 1 substancja ma charakter hydroflny (co < cw) (wększe pownowactwo do fazy wodnej) 2. QSAR (Quanttatve Structure-Actvty Relatonshps) 3. proces ekstrakcj (przewdywane najkorzystnejszych warunków ekstrakcj - dobór odpowednego rozpuszczalnka, przewdywane stopna rozdzału składnków)

45 NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE 1. Napęce powerzchnowe to zjawsko występujące na grancy faz. 2. Cząstka znajdująca sę wewnątrz fazy podlega jednakowym oddzaływanom ze wszystkch stron, a wypadkowa tych dzałań jest równa zero. 3. Sły dzałające na cząstkę znajdującą sę w warstwe powerzchnowej ne są zrównoważone. 4. na grancy fazy cekłej gazowej wypadkowa sł dzałających na cząstkę jest prostopadła do powerzchn fazy skerowana do wnętrza ceczy. 5. Cząstk z powerzchn fazy są wcągane w głąb ceczy. 6. Napęce powerzchnowe to praca L potrzebna do utworzena jednostkowej powerzchn mędzyfazowej A

46 NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE loraz pracy powerzchn równa sę stosunkow sły/długośc równoważny wymar napęca powerzchnowego SENS FIZYCZNY: Napęce powerzchnowe równa sę lczbowo sle F dzałającej styczne do powerzchn grancznej przypadającej na jednostkę długośc l przekroju lnowego tej powerzchn. Napęce powerzchnowe roztworu różn sę na ogół od napęca powerzchnowego czystego rozpuszczalnka zależy od rodzaju dodanej substancj jej stężena.

47 ADSORPCJA 1. Gdy stężene substancj w warstwe powerzchnowej jest wększe od jej stężena w głęb roztworu, zjawsko nazywa sę ADSORPCJĄ DODATNIĄ napęce powerzchnowe < napęce powerzchnowe czystego roztworu rozpuszczalnka 2. Gdy cząsteczk rozpuszczalnka przycągają sę słabej nż cząsteczk substancj rozpuszczonej z cząsteczkam rozpuszczalnka, to substancja gromadz sę w głęb roztworu jej stężene na powerzchn jest bardzo małe, a zjawsko nos nazwę ADSORPCJI UJEMNEJ substancja rozpuszczona jest powerzchnowo neczynna

48 ADSORPCJA Substancje powerzchnowo- czynne w roztworach wodnych: - mają na ogół budowę asymetryczną - zwązk organczne: mydła, wyższe kwasy tłuszczowe, alkohole, estry, sole, kwasy sulfonowe, sole amn - cząsteczk zwązku zawerają co najmnej jedną grupę hydroflową oraz hydrofobowy łańcuch węglowy - zdolność zmnejszana napęca powerzchnowego nazywana jest aktywnoścą powerzchnową. Równane Gbbsa adsorpcja zależy od aktywnośc powerzchnowej substancj. Г jest nadmarem powerzchnowym oznacza lość substancj zaadsorbowanej z roztworu, przypadającą na jednostkę powerzchn

49 LEPKOŚĆ Lepkość to zjawsko tarca wewnętrznego powstałe, w wynku dzałana sł mędzycząsteczkowych podczas ruchu poszczególnych warstw ceczy względem sebe. Wzór Newtona gdze η współczynnk proporcjonalnośc zwany lepkoścą dynamczną A pole powerzchn ulegającej przesuwanu Cecze, których lepkość jest stała w danej temperaturze to cecze newtonowske, natomast te które wykazują odchylena od tej reguły to cecze nenewtonowske.

50 LEPKOŚĆ Lepkość roztworów to funkcja zmerzonych współczynnków lepkośc rozpuszczalnka η o roztworu η. lepkość względna- lepkość ceczy wyrażona w stosunku do lepkośc nnej nż ceczy uważanej za wzorcową. lepkość właścwa lepkość zredukowana lepkość właścwa odnesona do jednostkowego stężena lepkość granczna- lepkość zredukowana ekstrapolowana do rozceńczena neskończene dużego

51 EKSTRAKCJA EKSTRAKCJA SUBSTANCJI Z FAZY CIEKŁEJ DO FAZY CIEKŁEJ faza cekła v faza cekła v m m stan równowag m o początkowa masa substancj w faze Zgodne z prawem podzału Nernsta: K / m v m v m, m masa substancj zawarta w faze ( w stane równowag fazowej) V, V objętośc fazy

52 EKSTRAKCJA Po jednorazowej ekstrakcj: m 1 masa substancj w faze (m o m 1 ) masa substancj w faze m ο m v - m v 1 1 m K 1 / m ο K K / / v v v Po kolejnych ekstrakcjach w faze pozostaje m 1, m 2...m n gramów substancj. Masa substancj pozostała w faze po n- krotnej ekstrakcj: n K v / mn m ο K/ v v Ilość przeprowadzonej substancj z fazy do fazy zależy od: - lczby powtarzanych ekstrakcj - objętośc użytych ceczy - wększą wydajność uzyskuje sę po welokrotnej ekstrakcj, stosując wytrząsane małym porcjam fazy

53 EKSTRAKCJA Wyodrębnane substancj z jednej fazy do drugej można przeprowadzć za pomocą: 1. Ekstrakcja prosta przeprowadzana jest w rozdzelaczach 2. Ekstrakcja cągła w ekstraktorach Różne rodzaje rozdzelaczy a- za pomocą ceczy lżejszej od wody b- ceczy cęższej od wody c- aparat Soxhleta do ekstrakcj substancj z cał stałych a b c