CHEMIA FIZYCZNA I SUPRAMOLEKULARNA Janusz Lipkowski

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "CHEMIA FIZYCZNA I SUPRAMOLEKULARNA Janusz Lipkowski"

Transkrypt

1 CHEMIA FIZYCZNA I SUPRAMOLEKULARNA Janusz Lipkowski prof. dr. hab. Instytut Chemii Fizycznej, PAN Chemia fizyczna jest tą gałęzią nauk chemicznych, dzięki której chemię zalicza się do nauk ścisłych 1. Z tym trudno się nie zgodzić, ale zaraz potem pojawiają się trudności z zakwalifikowaniem poszczególnych kierunków badawczych, szkół naukowych i ich liderów do chemii fizycznej bądź też do innych dziedzin chemii. Dlatego z góry proszę Czytelników o wyrozumiały stosunek do wyboru, jaki w tym rozdziale został dokonany. Z pewnością opis nie jest wyczerpujący, tego nie można osiągnąć w jednym rozdziale i w opisie odnoszącym się do około stu lat dorobku. Może jednak uda się Państwa zachęcić do poszerzenia i pogłębienia studiów w tym zakresie za pomocą wybranych, reprezentatywnych, jak sądzę, osiągnięć polskich nauk z zakresu chemii fizycznej i supramolekularnej. A. Sukcesy chemii fizycznej i supramolekularnej w Polsce (w ujęciu popularnym) I. W początkach chemii radiacyjnej w Polsce (bardzo szybko nadążającej za najnowszymi osiągnięciami światowymi dzięki inspiracji i pomocy Marii Skłodowskiej-Curie) dokonano istotnych odkryć z zakresu współczesnej 'alchemii': otrzymanie promieniotwórczego fluoru w drodze bombardowania azotu cząstkami alfa i, analogicznie, skand z potasu (Marian Danysz i Michał Żyw) oraz promieniotwórczego kobaltu 60 (Józef Rotblat, późniejszy laureat pokojowej 1 Immanuel Kant w przedmowie do swojego Metaphysichen Anfangsgründen der Naturwissenschaft tak pisze: w każdej dziedzinie nauk fizycznych tylko tyle jest nauki, we właściwym rozumieniu tego słowa, ile jest w tym matematyki. I dlatego chemii do nauk ścisłych nie zaliczał, ale wtedy nie było jeszcze chemii fizycznej, która istnieje względnie krótko. Za początek można np. przyjąć rok 1879, kiedy M. Berthelot w swym Essai de Mecanique Chimique fondee sur la thermochemie opierał cały tekst o opis matematyczny.

2 66 Janusz Lipkowski Nagrody Nobla). Atomy pod działaniem promieniowania jądrowego mogą być przekształcone w atomy innego pierwiastka. Ten efekt jest wykorzystywany do produkcji izotopów o specjalnych właściwościach. Wymieniony wyżej izotop kobaltu 60 przez wiele lat stosowany był do naświetleń w terapii nowotworów, inne izotopy są wykorzystywane w diagnostyce medycznej i terapii polegającej na związaniu ich z biomolekułami wędrującymi do określonych tkanek czy narządów i tam albo sygnalizującymi swoją obecność (diagnostyka) albo niszczącymi otaczające komórki będąc źródłem promieniowania jonizującego 2. Nauka w Kraju jest dumna ze wspaniałej postaci fizykochemika polskiego, którego kariera miała miejsce na obczyźnie, ale który stale utrzymywał kontakty z krajem ojczystym, wielokrotnie wykładał (po polsku) o pierwiastkach promieniotwórczych i pisywał do czasopism polskich, a mianowicie Kazimierza Fajansa, autora prawa przesunięć promieniotwórczych, prawa opisującego i pozwalającego przewidzieć kierunek przemian promieniotwórczych dla chemii jądrowej prawa fundamentalnego. Promieniowanie jonizujące wytwarzane w akceleratorach jest wykorzystywane na wiele sposobów, w tym np. do sterylizacji sprzętu medycznego przykładowo strzykawki jednorazowe, igły, nici i wszelki drobny sprzęt mogą, bez wyjmowania ich ze szczelnych opakowań, w jakich opuszczają proces produkcyjny, przejść szybki proces sterylizacji, jeżeli podda się je chwilowemu tylko działaniu promieniowania generowanego przez akcelerator 3. W taki sam sposób można dezynfekować produkty żywnościowe 4 podejrzane o niespełnianie norm bezpieczeństwa mikrobiologicznego (częsty przypadek: przyprawy importowane z krajów egzotycznych) oraz wszystko, co sterylizacji może wymagać. Unikalnym zastosowaniem techniki radiacyjnej było wykorzystanie promieniowania jonizującego do konserwacji obiektów Państwowego Muzeum na 2 Produkcją izotopów promieniotwórczych do diagnostyki i terapii zajmuje się Ośrodek Radioizotopów POLATOM w Instytucie Energii Atomowej w Świerku, k. Warszawy. 3 Odpowiedni akcelerator zaprojektowany w omawianym celu znajduje się w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie, przy ulicy Dorodnej 16 na Żeraniu. 4 Stosowanie promieniowania jonizującego w obróbce żywności budzi, jak można sobie wyobrazić, liczne kontrowersje. Dlatego ważnym fragmentem tego obszaru działalności jest precyzyjna i czuła diagnostyka, jaką dysponują wyspecjalizowane laboratoria radiacyjne w Polsce pozwala to stwierdzić, czy dany materiał był poddawany obróbce radiacyjnej i umożliwia ocenę ewentualnych, niepożadanych skutków.

3 Chemia fizyczna i supramolekularna 67 Majdanku. Dezynfekcji poddano około tysięcy par butów. Proces radiacyjny okazał się skuteczną, a przy tym szybką i ekonomiczną metodą niszczenia bakterii i grzybów, zapobiegającą biologicznej korozji zainfekowanego materiału i. Akceleratory i wytwarzane przez nie promieniowanie jonizujące pełnią też bardzo ważne, proekologiczne zadania polegające na usuwaniu tlenków siarki i azotu z gazów odlotowych elektrowni spalających węgiel. Proces polega na tym, że gazy odlotowe po spaleniu węgla w elektrowni poddane są reakcji z amoniakiem, specjalnie dodawanym do tych gazów. Żeby reakcje przebiegły z dostateczną szybkością (co jest wyjątkowo trudne, ilości i prędkości wypływu gazów z komina są przecież ogromne!) trzeba gaz odlotowy uaktywnić. Tę rolę pełni promieniowanie z akceleratora, reakcje przebiegają z wymaganą wydajnością i w sumie zamiast skażenia atmosfery tlenkami siarki i azotu produkuje się mieszaninę siarczanu i azotanu amonu, wykorzystywaną następnie jako nawóz azotowy w rolnictwie. Technologię tę opracował w Polsce zespół pod kierunkiem profesora Andrzeja Chmielewskiego (IChTJ, Warszawa) i wdrożył na dużą skalę w elektrowni Pomorzany 5. Promieniowanie jonizujące jest wszechstronnie wykorzystywane do wytwarzania nowoczesnych materiałów. Wymienię dwa przykłady, które uwieńczone były sukcesem przemysłowym i rynkowym w Kraju na dużą skalę. W wyniku prac Międzyresortowego Instytutu Badań Radiacyjnych Politechniki Łódzkiej powstało wiele osiągnięć, z których wymienię opatrunki hydrożelowe. Do najnowocześniejszej, III generacji materiałów opatrunkowych zaliczane są hydrożele jak polski opatrunek hydrożelowy AQUA-GEL. Zapewniają one utrzymanie rany w stanie wilgotnym, absorbują płyny ustrojowe i zapobiegają gromadzeniu się wysięków z rany dzięki umożliwieniu odparowania wody przez powierzchnię zewnętrzną, a równocześnie pozwalają na tworzenie się na ranie cienkiej warstwy własnych protein pacjenta (w tym czynników wzrostu), co uważane jest za główną przyczynę obserwowanego przyspieszonego gojenia ii. 5 Przedtem technologię przetestowano w skali przemysłowej w elektrociepłowni Kawęczyn w Warszawie.

4 68 Janusz Lipkowski Tematyka polimerowa jest obecna od ponad 40 lat w badaniach radiacyjnych, gdyż promieniowanie pozwala na sieciowanie polimerów, czyli tworzenia wiązań chemicznych pomiędzy łańcuchami polimerów i w ten sposób modyfikowania własności materiału, jak np. radiacyjna 'wulkanizacja' elastomerów, zmniejszenie rozpuszczalności materiału polimerowego albo wytwarzanie tworzyw termokurczliwych. Ta ostatnia koncepcja, ze znacznym udziałem polskiej myśli wynalazczej (IChTJ i inne ośrodki badawcze), została w Kraju wdrożona na dużą skalę w firmie Radpol S.A. (rury termokurczliwe z polietylenu sieciowanego radiacyjnie). Znaczenie tych materiałów bierze się stąd, że polimer usieciowany na zimno po podgrzaniu zmniejsza swoje rozmiary w znacznym (i wcześniej zaprogramowanym) stopniu. Wykorzystuje się to do łączenia rur (zmniejszający swoją średnicę fragment rury zaciska się szczelnie i trwale na rurze, z którą jest łączony), do izolacji przewodów elektrycznych i do wielu innych celów. Już teraz wartość rynkowa tego typu produkcji w Kraju liczy kilkadziesiąt milionów złotych rocznie i szybko wzrasta. II. Fizykochemia powierzchni ma w Polsce długą i chlubną tradycję. Już Bohdan Szyszkowski ( ) zajmował się badaniami zależności napięcia powierzchniowego surfaktanta od jego stężenia i znany jest w literaturze światowej jako autor równania Szyszkowskiego. Z badań przeprowadzonych w naszym kraju przed wieloma laty (Zawidzki, Szyszkowski) wypływa bardzo ważny, ogólny wniosek, a mianowicie, że stężenia roztworów (a ogólnie: mieszanin w rozmaitych stopniach skupienia) na granicach faz są różne od stężeń w objętości roztworu. Ilościowe ujęcie tych zależności jest bardzo ważnym osiągnięciem pozwalającym przewidywać, przynajmniej jakościowo, własności warstw powierzchniowych. 1. Wśród osiągnięć chemii fizycznej XX i XXI wieku znajduje się coś, co nazywa się raczej skromnie Lab-on-a-chip (laboratorium na chipie), a co wyrosło na obszerną dziedzinę wiedzy i ważnych zastosowań. Podana nazwa oznacza, że rozmaite funkcje laboratorium są wypełniane przez niesłychanie małe elementy zestawione w formie chipu, podobnie jak funkcje elektroniczne wypełniane są przez elementy wysokiej integracji (chipy). Rozmaite mikrosensory, w

5 Chemia fizyczna i supramolekularna 69 szczególności sensory ciśnienia, są od dawna stosowane w praktyce, np. w poduszkach bezpieczeństwa w samochodach, ale chemiczne Lab-on-a-Chip wymagają wielkich nakładów twórczej pracy na pograniczu wielu dziedzin nauki. Chemia fizyczna jest idealnym 'miejscem' do rozwijania takich badań łącząc specjalistów z bardzo wielu dziedzin. Biologia molekularna i komórkowa są z natury rzeczy bardzo zainteresowane tą zminiaturyzowaną chemią (np. w badaniach zachowania pojedynczych komórek), w której problemem jest konstruowanie precyzyjnych pomp, mieszalników, zaworów, dozowników i samych połączeń kapilarnych. W Zakładzie Fizykochemii Miękkiej Materii Instytutu Chemii Fizycznej PAN stworzono odpowiednie laboratorium, współpracujące z wybitnym fizykochemikiem amerykańskim, George Whitesides'em 6, które już dowiodło swoich wysokich kompetencji (Piotr Garstecki). Niewykluczone, że już za kilka lat wszyscy będziemy wyposażani w chemiczne chipy służące niezawodnej i specyficznej detekcji zagrożeń zewnętrznych (skażenia) lub wewnętrznych (diagnostyka stanów chorobowych). 2. W ciałach stałych występuje problem tzw. segregacji powierzchniowej. Oznacza to, że powierzchnia stopu dwuskładnikowego jest z reguły wzbogacona w jeden ze składników stopu, czasami bardzo znacznie. W materiałach metalicznych, dzięki wieloletnim badaniom w Instytucie Chemii Fizycznej PAN opracowano nowatorskie metody ochrony przed korozją poprzez zabiegi, które można nazwać inżynierią powierzchni. Chemiczne inhibitory korozji (Skolpan - Zuzanna Śmiałowska z zespołem) adsorbując się na powierzchni hamują oddziaływanie metalu ze środowiskiem, ale nie jest to jedyny sposób powstrzymywania korozji. Metody elektrochemicznej ochrony przed korozją polegają na wytworzeniu warstewki ochronnej i przy podtrzymaniu niewielkiego napięcia elektrycznego zapobiega się uszkodzeniom, albo powoduje samoregenerację powłoki ochronnej (Janusz Flis i współpracownicy z Politechniki Gdańskiej) jest to t.zw. anodowa ochrona przed korozją. Albo można wytworzyć trwałą powłokę (np. tlenkową) pasywującą tworzywo metaliczne (Maria Janik-Czachor). Te trudne zagadnienia wymagają nowoczesnych metod analizy powierzchni. Kilka laboratoriów w Kraju dysponują ultranowoczesną aparaturą pozwalającą takie badania prowadzić, ale 6 Pracującym w Uniwersytecie Harvarda.

6 70 Janusz Lipkowski kluczem do sukcesu jest, jak zwykle, zdolność właściwej interpretacji wyników pomiarowych. Polskim sukcesem w tej dziedzinie jest opis teoretyczny spektroskopii elektronowych stosowanych w analizie powierzchni (tak się fachowo nazywa zbiór tych metod, w skrócie ESCA, XPS, AES) profesor Aleksander Jabłoński uzyskał w tym znaczne uznanie światowe, w tym opracowane przez niego programy zostały przyjęte jako standard przez amerykański National Institute of Standards and Technology. III. 1. Wymieniając osiągnięcia polskiej fizykochemii warto wspomnieć o zasługach profesora Wojciecha Świętosławskiego jeszcze z czasów przedwojennych. Zaproponował on bowiem, co było nową koncepcją, wprowadzenie do termochemii badań porównawczych z zastosowaniem wzorca. Zaproponowane przez niego używanie kwasu benzoesowego jako wzorca ciepła spalania zostało oficjalnie przyjęte przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) w roku Chodzi o to, że mierząc ciepło spalania jakiejś substancji uzyskujemy ważną informację o energii wiązania cząsteczek tego związku. Różni badacze stosując różną aparaturę i różne metody pomiaru uzyskiwali wyniki, których nie można było ze sobą porównywać. Świętosławski doprowadził do ustanowienia nowego, światowego standardu czyli, używając dzisiejszego nazewnictwa, spowodował swego rodzaju globalizację mierzonych ciepeł spalania. Polega to na tym, że nawet stosując różne metody i aparaty, ale wykonując pomiary względem tego samego wzorca, różni autorzy mogą uzyskać wyniki nadające się do wzajemnych porównań, czyli mające walor uniwersalny. Ta zasada, którą dzisiaj często uznaje się za oczywistą, była wielką nowością i wkrótce została zastosowana szerzej w fizykochemii, i nie tylko. I nie może dziwić, że profesora Świętosławskiego wybrano potem do władz Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej IUPAC), która wiele uwagi poświęca standaryzacji i uniwersalności wyników badań, a w ramach tej organizacji Wojciech Świętosławski brał czynny udział w pracach Komisji Wzorców i przewodniczył Komisji Danych Fizykochemicznych. 7 Prof. Świętosławski był wybrany do władz IUPAC: wiceprezes w kadencjach oraz , członek Komisji Wzorców i przewodniczący Komisji Danych Fizykochemicznych.

7 Chemia fizyczna i supramolekularna Poza termochemią Świętosławski zajmował się badaniami równowag fazowych, w tym zwłaszcza równowag ciecz/para. Kluczowym pomiarem, jaki się w tej dziedzinie wykonuje jest pomiar temperatury wrzenia, czyli temperatury, w której ciecz osiąga prężność pary równą ciśnieniu zewnętrznemu. Precyzyjne zmierzenie tej temperatury jest jednak dość trudne, przed Świętosławskim wykonywano to za pomocą ebulioskopu, który często zawodził wskutek przegrzewania się cieczy, czyli wrzeniu w temperaturze nieco wyższej od temperatury wrzenia. W 1924 r. Świętosławski udoskonalił konstrukcję ebulioskopu, który odtąd nazywany jest ebuliometrem Świętosławskiego, a w kolejnych latach powstały jego liczne, specjalistyczne wersje. Wynalazki te (ebuliometria) dały niezwykły impuls fizykochemii równowag fazowych. 2a. Jeżeli komuś wydaje się to drobiazgowe i mało istotne, to proszę zwrócić uwagę na całkiem fundamentalne znaczenie informacji, jakie chemii mogą dostarczyć pomiary ebuliometryczne. Może ona bowiem służyć do badania stopnia czystości substancji i wyznaczania mas cząsteczkowych substancji rozpuszczonych. W początku XX wieku wiele problemów, których rozwiązanie teraz znajdujemy w podręcznikach chemii, zostało wyjaśnionych za pomocą ebuliometrii. Zalicza się do tego, na przykład, wyznaczenie masy cząsteczkowej siarki w roztworach (np. w disiarczku węgla). Dziś wiemy, że siarka występuje w roztworach w formie cząsteczek ośmioatomowych. I wiemy to na podstawie pomiarów ebuliometrycznych tych roztworów właśnie, czyli na podstawie zmiany temperatury wrzenia wskutek rozpuszczenia siarki, gdyż wielkość tej zmiany zależy od liczby rozpuszczonych cząsteczek, nie od ich wielkości i nie od masy substancji rozpuszczonej. Ta sama zasada umożliwia wyznaczenie stopnia czystości cieczy, na podstawie precyzyjnego pomiaru temperatury wrzenia i porównania z temperaturą skraplania pary 8. Podobne efekty występują przy krzepnięciu substancji, zaś odpowiednia dziedzina nosi nazwę kriometrii. 2b. Szczególne uznanie zyskał Świętosławski i jego uczniowie dzięki systematycznemu opracowaniu zjawiska azeotropii. Istnieją mieszaniny, których 8 Gdy paruje czysta substancja ciekła temperatury wrzenia i skraplania są jednakowe. Gdy paruje roztwór, temperatura wrzenia różni się od temperatury skraplania wskutek różnicy składów cieczy i pary.

8 72 Janusz Lipkowski wrzenie i skraplanie odbywa się w tej samej temperaturze, ale niższej (lub wyższej odróżnia się azeotropy dodatnie i ujemne) od temperatury wrzenia czystych składników. Znanym powszechnie przykładem jest azeotropowa mieszanina wody i alkoholu etylowego. Skład 96% alkoholu jest składem azeotropowym i przez destylację nie udaje się takiej mieszaniny rozdzielić. Można wszak dodać do tej mieszaniny nieco benzenu, by utworzyć azeotropową mieszaninę trójskładnikową woda/etanol/benzen, mieszaninę o tym składzie oddestylować i uzyskać w pozostałości etanol bez wody i bez benzenu. Podany przykład jest dobrą ilustracją potencjału praktycznych zastosowań wiedzy o termodynamice roztworów, gdy pomyśleć o ogromnym rozmiarze technologii opartych o procesy destylacyjne! Azeotropia i poliazeotropia stały się jedną z ważnych specjalności grupy uczonych skupionych wokół Świętosławskiego. 3. Połowa XX wieku to chemia substancji chemicznych uzyskiwanych z przeróbki węgla. Tzw. sucha destylacja węgla dawała wśród lotnych, skraplanych produktów, mieszaniny zawierające surowce cenne dla przemysłu chemicznego, jednak niezwykle trudne do wyodrębnienia w stanie czystym, nadającym się do dalszego użytku. Świętosławski znał tę problematykę znakomicie, m.in. dzięki pracy w Stanach Zjednoczonych w okresie II wojny światowej, a po powrocie do Polski skutecznie zainspirował swoich znakomitych współpracowników do opracowania technologii z materiałów węglowych. Tak powstały: technologia otrzymywania zasad pirydynowych w Zakładach Koksowniczych Hajduki, doświadczalno-produkcyjna instalacja półtechniczna otrzymywania zasad chinolinowych w Zakładach Koksowniczych Blachownia, technologia i projekt procesowy polskiej metody otrzymywania benzenu z surowców karbochemicznych, polska technologia produkcji kwasu nikotynowego i izonikotynowego z zasad pirymidynowych zawartych w smole węglowej. To są świetne przykłady sukcesu na skalę przemysłową procesów technologicznych opracowanych w polskich instytucjach naukowych. Dodajmy do tego przykład blisko związany z problematyką destylacyjną, a mianowicie

9 Chemia fizyczna i supramolekularna 73 technologia otrzymywania o-ksylenu z produktów reformingu w Mazowieckich Zakładach Rafineryjnych i Petrochemicznych, a uzyskamy obraz znakomitej współpracy na linii nauka-przemysł, współpracy z lat , kiedy jeszcze dysponowaliśmy w Kraju państwowym przemysłem karbo- i petrochemicznym. Wymienione wyżej produkty są podstawą dla wielu gałęzi przemysłu chemicznego i farmaceutycznego. 4. Do podstawowych, polskich osiągnięć dla przemysłu petrochemicznego zaliczyć trzeba opracowania metod przewidywania równowag ciecz-para i cieczciało stałe opartych o zweryfikowane dane doświadczalne. Profesor Andrzej Bylicki, współpracownik i następca Wojciecha Świętosławskiego, jako autor i kierownik Zakładu doprowadził do powstania wielu fundamentalnych dzieł, z których wymienię monografię Modelowanie Równowag Fazowych 9 oraz systematyczne badania nad weryfikacją danych termodynamicznych. Tu widoczna jest pasja kontynuowania stworzonej przez Wojciecha Świętosławskiego tradycji ukierunkowanej na precyzję wyznaczanych wielkości termodynamicznych. Nie trzeba wyjaśniać, jak wielkie znaczenie ma wiarygodność i dokładność danych, na których opierane są projekty dla przemysłu. Wyznaczone doświadczalnie dane można poddać weryfikacji poprzez porównanie z innymi oraz zestawienie z istniejącymi teoriami. Po weryfikacji dane są wielokrotnie więcej warte dla zastosowań, nie tylko w przemyśle. W polskich pracach nad tym zagadnieniem osiągnięto bardzo wysoki poziom, korelacyjne dane osiągnęły poziom najlepszych danych doświadczalnych, czyli sięgając do danych i metod zawartych w odpowiednim banku komputerowym można, bez wykonywania nowych pomiarów, uzyskać potrzebne dane nie gorsze niż można uzyskać w drodze doświadczalnej Nie można zapomnieć o substancjach wzorcowych odniesieniem wszystkich badań chemika. Dzięki wyżej omówionym metodom i dążeniom do maksimum precyzji powstał ważny kierunek badań wzorce fizykochemiczne substancji o wysokiej czystości. Prace te wykonywano w ścisłej (i twórczej) 9 Autorzy: Stanisław Malanowski, Paweł Gierycz, Jacek Gregorowicz, Marek Rogalski, Roman Stryjek i Teresa Treszczanowicz. 10 Floppy book - autorzy: Andrzej Mączyński, Zofia Mączyńska, Adam Skrzecz, Marian Góral.

10 74 Janusz Lipkowski kooperacji z Zakładem Doświadczalnym CHEMIPAN 11, działającym przy instytutach Chemii Fizycznej i Chemii Organicznej PAN w Warszawie. Przez lata wykonano kilkaset tysięcy sztuk sprzedanych wzorców około 100 różnych substancji chemicznych, w tym wzorców izomerów optycznych. IV. Wśród zagadnień technologicznych o fundamentalnym znaczeniu dla gospodarki jest problem tzw. kruchości wodorowej stali. Polega to dosłownie na tym, że stal, będąca zazwyczaj materiałem plastycznym i kowalnym, pod wpływem wodoru staje się krucha i pęka, co stanowi oczywiste zagrożenie dla konstrukcji stalowych. Problemem tym zajmował się profesor Michał Śmiałowski i stworzona przez niego w Instytucie Chemii Fizycznej PAN grupa badaczy. Przez wiele lat odwiedzający to laboratorium mogli na korytarzu obejrzeć wycięty fragment stalowego gazociągu, o średnicy ponad metra i o grubości ścianki około centymetra, a mający w ściankach duże pęcherze spowodowane oddziaływaniem wodoru. Problem jest powszechny występuje nie tylko tam, gdzie wodór jest naturalnym składnikiem wypełniającym gazociągi czy reaktory (przemysł petrochemiczny, procesy uwodorniania, gazociągi) ale też wszędzie tam, gdzie wodór może być generowany w trakcie użytkowania aparatury czy urządzenia i np. może występować w konstrukcjach lotniczych narażonych na długotrwałe działanie minimalnych stężeń wodoru powstającego wskutek jonizacji wody w atmosferze. W tej sytuacji zadaniem szczególnie ważnym jest monitorowanie zagrożeń korozyjnych w pracujących instalacjach przemysłowych. Polscy uczeni mają w tym duże osiągnięcia: w elektrowniach (Ellina Łunarska) a także w przemyśle petrochemicznym (elektrochemiczne sondy do monitorowania zagrożeń kruchością wodorową rurociągów - Władysław Raczyński). W ten sposób ostrzega się przed jakże poważnymi w skutkach pęknięciami instalacji zawierających wodór (np. hydroreforming) lub w inny sposób narażonych na wnikanie wodoru (np. wskutek procesów elektrochemicznych). 11 Jest to jedyny zakład doświadczalny funkcjonujący przy instytutach badawczych Polskiej Akademii Nauk, który przeżył wszystkie transformacje ustrojowe i znakomicie sobie radzi, bez dotacji z zewnątrz. To najlepszy dowód, jak bardzo był i jest potrzebny!

11 Chemia fizyczna i supramolekularna 75 Kataliza, czyli ułatwianie przebiegu wybranych procesów chemicznych, jest niezwykle ważnym zjawiskiem, powszechnie stosowanym w przemyśle 12. Polega na tym, że obecność niewielkiej ilości substancji, zwanej katalizatorem, powoduje wzrost szybkości reakcji chemicznej. W większości sytuacji atomy i cząsteczki mogą ze sobą reagować w różny sposób, co prowadzi do różnych produktów i, nader często, mieszanin. Odpowiednio dobrany katalizator może uprzywilejować wybraną reakcję i doprowadzić do jednego, pożądanego produktu. Kataliza jest bardzo powszechnie stosowana w przemyśle, szacuje się, że procesy stosujące katalizatory są źródłem około 40% całego dochodu brutto na świecie 13. W Polsce opracowano wiele katalizatorów przemysłowych. Opierając się na zestawieniu profesora Habera można podać, że spośród 80 podstawowych katalizatorów stosowanych w naszym przemyśle chemicznym aż 60 zostało opracowanych w polskich ośrodkach badawczych. Dotyczy to wielu podstawowych procesów przemysłowych, jak synteza amoniaku z azotu i wodoru, synteza metanolu, procesy rafineryjne a także syntezy tworzyw sztucznych i półproduktów do procesów polimeryzacji i polikondensacji (czyli produkcji materiałów polimerowych). Lista instytucji, w których te katalizatory opracowano podana jest w drugiej części tego rozdziału, tutaj ograniczę się do uwagi, że sukcesy polskiej chemii w dziedzinie katalizy są podstawą optymizmu w wizji przyszłych technologii, które stają się coraz bardziej trudne i wymagające. Przykładowo wymienię procesy selektywne uwodornienie acetylenu w etylenie. Etylen jest, jak powszechnie wiadomo, bardzo ważnym surowcem dla przemysłu, między innymi do produkcji polietylenu. Niestety, etylen techniczny zawiera zawsze pewną, na ogół bardzo niewielką, domieszkę acetylenu. Oba te związki zawierają nienasycone wiązania węgla (ściślej: wiązanie podwójne C-C w etylenie i potrójne w acetylenie), więc oba mogą z łatwością przyłączyć wodór. Ważne jest zaś, by uwodornić tylko acetylen, który przeszkadza w chemicznej przeróbce etylenu (w polimeryzacji do polietylenu silnie pogarsza właściwości produktu), a 12 W naturze ogromna większość procesów przebiega z użyciem naturalnych katalizatorów enzymów. 13 Jerzy Haber, Kartki z dziejów polskich badań nad katalizą - w tomie Recepcja w Polsce nowych kierunków i teorii naukowych, PAU, Komisja Historii Nauki, Monografie, 4, Kraków, 2001.

12 76 Janusz Lipkowski nie etylen. To bardzo trudne zadanie zrealizowano za pomocą specjalnie zaprojektowanego katalizatora wykonanego z metalicznego palladu osadzonego na krzemionce (Andrzej Borodziński) i zastosowano w przemyśle na dużą skalę. VI. Oddziaływanie wodoru z metalami, oprócz efektów korozyjnych czy katalitycznych, może prowadzić do otrzymywania związków zwanych wodorkami. Ich właściwości są cenne, np. mogą być wykorzystywane do magazynowania wodoru uważanego za paliwo XXI wieku. Badania tych procesów są trudne, gdyż wymagają stosowania wodoru pod ciśnieniem, nierzadko bardzo wysokim, a wodór jest znany z tego, że z łatwością przenika przez rozmaite przegrody i materiały. Dlatego pracami nad wodorkami zajmują się zespoły, które opanowały odpowiednie, trudne techniki. Do pionierów tych prac należy zespół z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (Bogdan Baranowski), w którym zsyntezowano przez bezpośrednie reakcje gazowego wodoru pod wysokim ciśnieniem wiele nowych, dawniej nieznanych wodorków metali, czego początkiem było otrzymanie w latach 1960-tych wodorku niklu. Wodór, po wniknięciu do struktury metalu modyfikuje ją i wywołuje duże zmiany właściwości. Wodorek palladu ma w niskich temperaturach własności nadprzewodzące (Tadeusz Skośkiewicz), a wodorek manganu (z domieszką azotu) staje się ferromagnetyczny (Stanisław Filipek) a materiał ten nie traci swoich własności magnetycznych po desorpcji wodoru (!), co świadczy o zachowaniu zmodyfikowanej struktury. Marzeniem wszystkich zajmujących się wodorem pod ciśnieniem jest uzyskanie wodoru metalicznego byłby to najlżejszy metal, oczekuje się też wielu niezwykłych właściwości fizycznych. Zastosowanie metody kowadełek diamentowych (Marek Tkacz) stworzyło szanse badań materiałów pod najwyższymi ciśnieniami, choć do metalicznego wodoru wciąż jeszcze daleko. VII. 1. Osiągnięciem na skalę światową, kojarzonym z działalnością Wiktora Kemuli w Instytucie Chemii Fizycznej a wcześniej w Uniwersytecie Warszawskim, jest, połączenie polarografii z chromatografią, czyli chromatopolarografia. Polarografia jest metodą analityczną, wykorzystującą jako elektrodę kroplę rtęci 14. Krople powoli wypływają, skapują i na ich miejsce tworzą 14 Rtęć jest cieczą o dużym ciężarze właściwym, krople są maleńkie i do ich wytworzenia stosuje się cienkie kapilary szklane.

13 Chemia fizyczna i supramolekularna 77 się nowe, a więc powierzchnia elektrody kroplowej jest zawsze czysta, odnawia się. W połowie XX wieku polarografia zrobiła wielką karierę jako metoda analityczna, zaś jej pionierem w Polsce był Wiktor Kemula ( ) 15.Jego oryginalnym wynalazkiem, współautorskim z Zenonem Kublikiem, była rtęciowa elektroda wisząca, czyli taka, w której rtęć nie wypływa stale, lecz jej kropla pozostaje przez pewien czas zawieszona. W tym czasie (ok. 20 minut) przeprowadza się elektrolizę, jej produkty osadzają się na kropli, po czym następuje odwrócenie napięcia na elektrodach i w krótkim czasie produkty elektroliz zostają na powrót roztworzone w elektrolicie. Taka procedura pozwala zwiększyć stężenie analizowanych substancji w pierwszej fazie, po czym następuje ich analiza w trakcie szybkiego rozpuszczenia. Niebywałe możliwości oznaczania śladowych stężeń substancji w ten właśnie sposób może zilustrować jedna z pierwszych prac tego rodzaju wykonanych przez Kemulę i Kublika, a mianowicie oznaczenie zawartości miedzi w wodzie podwójnie destylowanej! Kemula electrode (lub Kemula equipment) były przez lata w ofercie duńskiej firmy Radiometer, a jeszcze teraz pojawiają się na nie zamówienia, które realizuje Instytut Chemii Fizycznej PAN (Włodzimierz Kutner). Jeżeli w analizowanym roztworze znajduje się więcej niż jedna substancja, która ulega elektrochemicznej reakcji na elektrodzie rtęciowej, wówczas polarografia wyznacza sumę stężeń obu (lub więcej) składników, chyba, że znacznie różnią się one potencjałami, przy których następuje reakcja (tzw.. potencjałami półfali), co jest raczej rzadkie. Zatem analiza takich mieszanin z zastosowaniem polarografii wymaga wcześniejszego rozdzielenia analizowanych składników. Koncepcją Kemuli, przyjętą potem powszechnie na świecie, było wykorzystanie chromatografii jako sposobu rozdzielenia mieszaniny. W pierwszych eksperymentach były to po prostu paski bibuły, po których wędrowały (z różnymi szybkościami) sole metali i wpływały do naczyńka polarograficznego. Potem metodę znacznie rozwinięto, zastosowano kolumnową chromatografię cieczową, a substancjami analizowanymi stały się związki organiczne, z których szczególnie łatwo bada się pochodne nitrowe. To ważna wiadomość, bo wiele 15 Po stażu w Pradze u Jaroslava Heyrovskiego, który za opracowanie polarografii otrzymał Nagrodę Nobla.

14 78 Janusz Lipkowski związków organicznych zawierających grupy nitrowe ma duże zastosowania, np. jako środki wybuchowe. Metodę chromatopolarografii stosowano więc przez wiele lat do analizowania produktów nitrowania związków organicznych. Do dziś tego typu kombinacja metod analitycznych jest stosowana, najczęściej pod nazwą elektrochemicznej detekcji w chromatografii, przy czym elektrody rtęciowe, raczej trudne w używaniu przez nieprzeszkolony personel, zastąpione są rozmaitymi, współczesnymi elektrodami. 2. W ramach chromatopolarografii największe osiągnięcia odnotowano dzięki wynalezieniu tzw. chromatografii klatratowej w części rozdzielającej analizowane składniki. Rozdzielanie związków różniących się budową molekularną, nie zaś rozmiarami cząsteczek czy ich charakterem chemicznym, a więc izomerów, doprasza się użycia sorbentów rozróżniających kształt cząsteczek. W połowie XX wieku takie metody raczej nie były znane, ale pojawiły się pierwsze doniesienia w literaturze naukowej o związkach klatkowych (klatratach), w których o wiązaniu składników decyduje przestrzenne dopasowanie rozmiaru i kształtu gościa do struktury gospodarza, nie zaś wiązania chemiczne między nimi, gdyż te nie powstają. Gdy pojawiły się pierwsze prace informujące o związkach tego typu, ale takich, w których możliwa jest odwracalna wymiana gościa, Kemula i współpracownicy natychmiast przystąpili do zastosowania ich w chromatopolarografii. To był wielki sukces, notatka na temat chromatografii klatratowej autorstwa Kemuli i Sybilskiej w Nature w 1960 r. uważana jest za początek chromatografii stosującej inkluzję molekularną jako podstawę procesów rozdzielania. Metoda jest dzisiaj stosowana powszechnie, zaś pięknymi przykładami jej powodzenia mogą być metody analizy mieszanin związków chiralnych 16. Ich znaczenie już jest wielkie i szybko wzrasta od czasu, gdy powszechne stało się przekonanie o różnym działaniu fizjologicznym leków o różnej chiralności (izomerów optycznych), gdy uświadomiono sobie, że stosowanie dodatków do żywności o niewłaściwej chiralności może być groźne dla zdrowia itd. Zatem rozdzielanie mieszanin związków chiralnych stało się koniecznością w 16 Termin 'chiralny' został wprowadzony do nauki przez lorda Kelvina od greckiego cheir ręka i oznacza cechy strukturalne takie jak ręki lewej i prawej, w chemii używane jest też termin izomeria optyczna.

15 Chemia fizyczna i supramolekularna 79 XXI wieku, a inkluzja molekularna jest podstawą znacznej części tych procesów, w szczególności tam, gdzie składniki nie mają grup funkcyjnych i różnią się tylko kształtem cząsteczek, jak np. cykliczne olefiny. 3. Znakomitym selektorem chiralnym, czyli związkiem zdolnym do rozróżniania cząsteczek o różnej chiralności, są cyklodekstryny. Zbudowane z naturalnej glukozy, z 6,7 lub 8 cząsteczek połączonych w pierścień (rysunek) zawierają wewnętrzną lukę o rozmiarach molekularnych, zdolną do inkluzji obcych cząsteczek lub ich fragmentów. Ten proces jest selektywny wobec izomerów optycznych i jest wobec tego szeroko wykorzystywany w praktyce analitycznej i szerzej, do rozdzielania mieszanin izomerów optycznych. Przy tym cyklodekstryny nie są drogimi produktami, niektóre są nawet bardzo tanie, gdyż produkuje się je przez enzymatyczną degradację skrobi. Roczna produkcja cyklodekstryn na świecie szacowana jest na 10 tysięcy ton, uważa się, że każdy obywatel cywilizowanej części świata codziennie ma do czynienia z produktami zawierającymi cyklodekstryny, najczęściej nie zdając sobie z tego sprawy. Jako produkty 'na wpół naturalne' są dopuszczone do stosowania w wielu wyrobach, w tym w dodatkach do produktów żywnościowych i w farmacji. Dlatego badania produktów kompleksowania przez cyklodekstryny jest bardzo aktualnym i ważnym kierunkiem chemii fizycznej, pozwala na projektowanie nowych, ważnych zastosowań. W Instytucie Chemii Fizycznej PAN badania w tej dziedzinie rozpoczęły się od zmodyfikowania chromatografii klatratowej w taki sposób, że zamiast 'klatratu' zastosowano cyklodekstrynę, a więc cząsteczkę o raczej otwartej strukturze luki wewnątrzmolekularnej (Danuta Sybilska). Badania te wspaniale się rozwinęły, są kontynuowane przez kilka zespołów ściśle ze sobą współpracujących. Jako przykłady sukcesu analitycznego wymienię skuteczną analizę mieszaniny dwu form enancjomerycznych antyhistaminowego leku iii bromfeniraminy 17 oraz mieszanin substancji syntetycznych stosowanych w chemii żywności, w kosmetykach, lekach i np. pułapkach feromonowych do wabienia owadów. 17 Nazwa systematyczna: 3-(4-bromophenyl)-N,N-dimethyl-3-pyridin-2-yl-propan-1-amine;

16 80 Janusz Lipkowski Rysunek cząsteczki β-cyklodekstryny, zbudowanej z siedmiu cząsteczek glukozy połączonych w pierścień. Analogiczne cząsteczki zbudowane z sześciu lub ośmiu glukoz nazywane są α- lub γ-cyklodekstrynami. Różnice we właściwościach substancji różniących się tylko chiralnością cząsteczek, z jakich są zbudowane są najczęściej bardzo widoczne, np. Karwon ma zapach kminku albo mięty, zależnie od odmiany enancjomerycznej, a teaspiran lewy lub prawy pachnie naftaliną lub czarną porzeczką. Niesłychanie ważne są różnice bioaktywności. Leki o budowie chiralnej tylko wyjątkowo mają enancjomery działające jednakowo (do takich należy ibuprofen). Mały problem, gdy jeden jest aktywny, a drugi obojętny (S-propranolol jest aktywny, R- nie), gorzej, gdy każdy ma inne działanie terapeutyczne 18 albo jeden wywiera działanie szkodliwe, jak w przypadkach talidomidu lub penicilaminy 19. Stąd problem precyzyjnego oznaczania składu enancjomerycznego wciąż nabiera znaczenia, w miarę odkrywania coraz to nowych efektów biologicznych nowo syntezowanych leków. Chemia syntetyczna dopracowała się wprawdzie świetnych metod syntez enancjoselektywnych, ale problem badania składu produktów, także produktów pochodzenia naturalnego (gdyż ich skład może się zmieniać w zależności od wielu warunków 20 ) oraz produktów metabolizmu wciąż jest niezwykle poważny. 18 S-werapamil obniża ciśnienie krwi, gdy izomer R hamuje odporność komórek rakowych na leki przeciwnowotworowe. 19 R-talidomid działa uspokajająco, S jest teratogenny (uszkodzenia płodu u ciężarnych); D-penicilamina jest antyartretyczna, zaś L jest toksyczna. 20 W tym np. pora zbioru, czas i warunki przechowywania.

17 Chemia fizyczna i supramolekularna 81 N Br * N CH 3. C 4 H 4 O 4 CH 3 Cząsteczka bromfeniraminy, wzór strukturalny z zaznaczeniem asymetrycznego atomu węgla (po lewej) oraz dwie odmiany enancjomeryczne izomery optyczne (u góry) Innym przykładem, obok cyklodekstryn, cząsteczek o budowie cyklicznej są syntetyczne kukurbiturile (od łac. dyniowate), gdyż kształtem przypominają dynie właśnie. Cząsteczek 'porowatych' o różnej topologii zsyntezowano bardzo wiele, w tym trój- i policykliczne, katenany, rotaksany i polikatenany itd

18 82 Janusz Lipkowski Nie ma tu miejsca na szczegółowe wyliczenia struktur i funkcji kompleksów supramolekularnych. Trzeba jednak powiedzieć, że chemia doszła do takiego etapu rozwoju, że czynnikiem ograniczającym nowe odkrycia jest wyobraźnia chemika twórcy nowych substancji Jak zwykle natura może być źródłem inspiracji. Nadzwyczaj interesujące idee nasuwają pozornie bardzo proste cząsteczki chemiczne, jak woda. Tworzy ona bardzo wyrafinowane geometryczne struktury zawierające wolne przestrzenie (luki), wewnątrz których mogą się ulokować obce atomy lub cząsteczki, które chemicznie nie są z wodą związane, są tylko 'uwięzione' w jej strukturze krystalicznej 22. Tworzą się swego rodzaju struktury lodu (śniegu), który nie jest złożony tylko z wody i ma inne właściwości. Najbardziej pospolitą i najlepiej poznaną odmianą tych struktur jest hydrat metanu, który jest najbogatszym złożem tzw. organicznego węgla na kuli ziemskiej. Ma on gęstość nieco większą niż ciekła woda, więc tonie a nie pływa po powierzchni wody jak zwykły lód, topi się też w temperaturze wyższej od zera i, odwrotnie niż lód, tym wyższej im większe jest ciśnienie. Zatem na dnie mórz i szelfów kontynentalnych, gdzie temperatura i ciśnienie sprzyjają tworzeniu hydratu metanu, w miejscach zaopatrywanych w metan przez tysiąclecia utworzyły się gigantyczne zbiory hydratu. Budowa hydratu zawierającego w charakterze gościa makrocykliczne cząsteczki 1,10-diaaza-18-korona-6. Wodę zaznaczono za pomocą zielonych kresek, w wierzchołkach tej struktury mieszczą się atomy tlenu cząsteczek wody, zaś atomy wodoru znajdują się na liniach łączących wierzchołki (H-O...H, gdzie linia... oznacza wiązanie wodorowe. 21 Marcelin Berthelot (1960): La chimie crée son objet. 22 Aczkolwiek jest to daleko posunięte uproszczenie (wypełnienie luk jest niezbędne do tego, by struktura była trwała), to podstawowa konsekwencja, a mianowicie brak wiązań chemicznych woda (gospodarz) cząsteczka (gość) jest fundamentem właściwości fizykochemicznych takich połączeń.

19 Chemia fizyczna i supramolekularna 83 W pracach przeprowadzonych wspólnie z grupą badaczy rosyjskich (Yurij Dyadin) udowodniliśmy, że struktur wody ze związkami znacznie bardziej skomplikowanymi od metanu jest wiele i że ich topologia może być bardzo różna, od klatkowych, przez warstwowe, kanalikowe i zeolitopodobne. Przykładem jest przedstawiona na rysunku struktura przypominająca związek klatkowy, a parę innych przykładów podaję w drugiej części tego rozdziału. O strukturach hydratów można śmiało powiedzieć, że powstają w wyniku samoorganizacji na poziomie supramolekularnym cząsteczki wody 'obudowują' szablon, jakim jest przyszła cząsteczka 'gościa' i tworzą nową strukturę, której skład i budowa są funkcją składu ciekłej mieszaniny (roztworu), z którego powstały. Chemia poszukuje metod przewidywania sposobów samoorganizacji, w tym sensie inspiracja, jakiej dostarcza Natura, jest niezwykle cenna. VIII. Gdy mowa o sukcesach chemii fizycznej, nie można zapomnieć o konstrukcjach aparatury badawczej i pomiarowej. Jak już wspomniałem we wstępie, chemia fizyczna jest nauką ścisłą, musi dokonywać precyzyjnych pomiarów, by potem tworzyć teorie i hipotezy. W XXI wieku wielka część najnowszych konstrukcji aparaturowych wykonywana jest w firmach produkujących aparaturę dla nauki, ale inicjatywa jest, jak zawsze, po stronie naukowców. W przeszłości każdy sukces naukowy uwarunkowany był dobrym, oryginalnym pomysłem, jak dokonać pomiaru i jak zbudować do tego celu aparaturę. Szczególnie w czasach utrudnionego dostępu do zakupów zagranicznych trzeba było podejmować nadzwyczajne wysiłki, by stworzyć w Kraju odpowiednie warsztaty badawcze. Wymienię przykładowe osiągnięcia w tym zakresie, zwracając szczególną uwagę na aparaturę wytworzoną ze znacznym wkładem oryginalnej, polskiej myśli wynalazczej. Są to: - unikalna w skali światowej aparatura wysokociśnieniowa, w tym aparatura do badań i syntez w cieczach i gazach (m.in. w wodorze) przy ciśnieniu do 3 GPa, temperaturze do 1000º C i w ilościach ponad 1g, aparatura do syntez w układach ciało stałe-gaz do 12 GPa, kowadełka diamentowe do 30 GPa z możliwością ładowania gazowym wodorem (Bogdan Baranowski, Stanisław Filipek, Marek Tkacz);

20 84 Janusz Lipkowski - aparatura do badań powierzchni ciał stałych, w tym dyfrakcji powolnych elektronów, spektroskopię elektronów Augera, spektrometr fotoelektronów (Wacława Palczewska, Aleksander Jabłoński); - wielkolaboratoryjny model Węglanowego Wysokotemperaturowego Ogniwa Paliwowego pracujący na solach stopionych (Leszek Rostwo-Suski); - aparatura chromatograficzna, w tym serie chromatografów izokratycznych typ 302 i 310 (Andrzej Bylina) i detektory przepływowe (Włodzimierz Kutner); - aparatura elektrochemiczna, w tym potencjostaty wdrożone do produkcji w Zakładach w Lubawie (Marek Przasnyski); - bogata seria aparatury optycznej dla spektroskopii, w tym bardzo szybkie spektrometry wykorzystujące wynalazek (Jan Jasny) monochromatora sterowanego elektronowo (Józef Koszewski, Zbigniew Grabowski), światowej klasy wielofunkcyjne spektrofluorymetry, monochromatory, nowe typy laserów oraz nano- i pikosekundowe spektrometry laserowe (Jan Jasny). Z tej grupy spektromonitory zostały wyprodukowane w serii próbnej, a spektrofluorymetry były produkowane (COBRABiD); - aparatura do badań superchłodnych wiązek molekularnych (Andrzej Mordziński); - aparatura do badań fluorescencji pojedynczych cząsteczek (Jerzy Sepioł) i do elektrochemiluminescencji (Andrzej Kapturkiewicz); - precyzyjne kriometry (Tadeusz Plebański) i zminiaturyzowana, metalowa wersja kriometru dylatometrycznego; - aparatura do pomiarów termofizycznych, w tym do ściśliwości i rozszerzalności cieczy, przewodnictwa cieplnego, kalorymetry do badań ciepła mieszania oraz serie mikrokalorymetrów (Wojciech Zielenkiewicz), skaningowy kalorymetr wysokociśnieniowy oraz tranzycjometr (Stanisław Randzio). Niektóre z tych aparatur przekazano do produkcji seryjnej, w tym mikrokalorymetry przewodzące BMR i kalorymetry quasi-adiabatyczne KRM (wyprodukowano ponad 100 egzemplarzy) oraz regulatory (Stanisław Randzio wdrożenie z ZD UNIPAN). Metodą, która jest najbogatszym źródłem informacji o agregatach supramolekularnych jest krystalografia, a w niej analiza strukturalna. Dzięki dobrej intuicji, niezwykłej konsekwencji oraz wielkim umiejętnościom udało się w Polsce

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej?

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? Tematy opisowe 1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? 2. Omów pomiar potencjału na granicy faz elektroda/roztwór elektrolitu. Podaj przykład, omów skale potencjału i elektrody

Bardziej szczegółowo

Warunki izochoryczno-izotermiczne

Warunki izochoryczno-izotermiczne WYKŁAD 5 Pojęcie potencjału chemicznego. Układy jednoskładnikowe W zależności od warunków termodynamicznych potencjał chemiczny substancji czystej definiujemy następująco: Warunki izobaryczno-izotermiczne

Bardziej szczegółowo

SZCZEGÓŁOWE KRYTERIA OCENIANIA Z CHEMII DLA KLASY II GIMNAZJUM Nauczyciel Katarzyna Kurczab

SZCZEGÓŁOWE KRYTERIA OCENIANIA Z CHEMII DLA KLASY II GIMNAZJUM Nauczyciel Katarzyna Kurczab SZCZEGÓŁOWE KRYTERIA OCENIANIA Z CHEMII DLA KLASY II GIMNAZJUM Nauczyciel Katarzyna Kurczab CZĄSTECZKA I RÓWNANIE REKCJI CHEMICZNEJ potrafi powiedzieć co to jest: wiązanie chemiczne, wiązanie jonowe, wiązanie

Bardziej szczegółowo

Projekty realizowane w ramach Programu Operacyjnego Rozwój j Polski Wschodniej

Projekty realizowane w ramach Programu Operacyjnego Rozwój j Polski Wschodniej Projekty realizowane w ramach Programu Operacyjnego Rozwój j Polski Wschodniej dr inż. Cezary Możeński prof. nadzw. Projekty PO RPW Wyposażenie Laboratorium Wysokich Ciśnień w nowoczesną infrastrukturę

Bardziej szczegółowo

I edycja Konkursu Chemicznego im. Ignacego Łukasiewicza dla uczniów szkół gimnazjalnych. rok szkolny 2014/2015 ZADANIA.

I edycja Konkursu Chemicznego im. Ignacego Łukasiewicza dla uczniów szkół gimnazjalnych. rok szkolny 2014/2015 ZADANIA. I edycja Konkursu Chemicznego im. Ignacego Łukasiewicza dla uczniów szkół gimnazjalnych rok szkolny 2014/2015 ZADANIA ETAP I (szkolny) Zadanie 1 Wapień znajduje szerokie zastosowanie jako surowiec budowlany.

Bardziej szczegółowo

Wymagania na poszczególne oceny z chemii w klasie III VII. Węgiel i jego związki z wodorem

Wymagania na poszczególne oceny z chemii w klasie III VII. Węgiel i jego związki z wodorem Wymagania na poszczególne oceny z chemii w klasie III VII. Węgiel i jego związki z wodorem 1 Uczeń: wyjaśnia, czym zajmuje się chemiaorganiczna (2) definiuje pojęcie węglowodory (2) wymienia naturalne

Bardziej szczegółowo

Materiały budowlane - systematyka i uwarunkowania właściwości użytkowych

Materiały budowlane - systematyka i uwarunkowania właściwości użytkowych Materiały budowlane - systematyka i uwarunkowania właściwości użytkowych Kompozyty Większość materiałów budowlanych to materiały złożone tzw. KOMPOZYTY składające się z co najmniej dwóch składników występujących

Bardziej szczegółowo

TERMODYNAMIKA I TERMOCHEMIA

TERMODYNAMIKA I TERMOCHEMIA TERMODYNAMIKA I TERMOCHEMIA Termodynamika - opisuje zmiany energii towarzyszące przemianom chemicznym; dział fizyki zajmujący się zjawiskami cieplnymi. Termochemia - dział chemii zajmujący się efektami

Bardziej szczegółowo

Para pozostająca w równowadze z roztworem jest bogatsza w ten składnik, którego dodanie do roztworu zwiększa sumaryczną prężność pary nad nim.

Para pozostająca w równowadze z roztworem jest bogatsza w ten składnik, którego dodanie do roztworu zwiększa sumaryczną prężność pary nad nim. RÓWNOWAGA CIECZ-PARA DLA UKŁADÓW DWUSKŁADNIKOWYCH: 1) Zgodnie z regułą faz Gibbsa układ dwuskładnikowy osiąga największą liczbę stopni swobody (f max ), gdy znajduje się w nim najmniejsza możliwa liczba

Bardziej szczegółowo

Przedmiot CHEMIA Kierunek: Transport (studia stacjonarne) I rok TEMATY WYKŁADÓW 15 godzin Warunek zaliczenia wykłady: TEMATY LABORATORIÓW 15 godzin

Przedmiot CHEMIA Kierunek: Transport (studia stacjonarne) I rok TEMATY WYKŁADÓW 15 godzin Warunek zaliczenia wykłady: TEMATY LABORATORIÓW 15 godzin Program zajęć: Przedmiot CHEMIA Kierunek: Transport (studia stacjonarne) I rok Wykładowca: dr Jolanta Piekut, mgr Marta Matusiewicz Zaliczenie przedmiotu: zaliczenie z oceną TEMATY WYKŁADÓW 15 godzin 1.

Bardziej szczegółowo

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS Zagadnienia teoretyczne. Spektrofotometria jest techniką instrumentalną, w której do celów analitycznych wykorzystuje się przejścia energetyczne zachodzące

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki wykład 6

Podstawy fizyki wykład 6 Podstawy fizyki wykład 6 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska Elementy termodynamiki Temperatura Rozszerzalność cieplna Ciepło Praca a ciepło Pierwsza zasada termodynamiki Gaz doskonały

Bardziej szczegółowo

Objaśnienia oznaczeń w symbolach K przed podkreślnikiem kierunkowe efekty kształcenia W kategoria wiedzy

Objaśnienia oznaczeń w symbolach K przed podkreślnikiem kierunkowe efekty kształcenia W kategoria wiedzy Efekty kształcenia dla kierunku studiów FIZYKA - studia II stopnia, profil ogólnoakademicki - i ich odniesienia do efektów kształcenia w obszarze nauk ścisłych Kierunek studiów fizyka należy do obszaru

Bardziej szczegółowo

Powtórzenie wiadomości z kl. I

Powtórzenie wiadomości z kl. I Mariola Winiarczyk Zespół Szkolno-Gimnazjalny Rakoniewice Powtórzenie wiadomości z kl. I Na początku kl. I po kilku lekcjach przypominających materiał w każdej klasie przeprowadzam mini konkurs chemiczny.

Bardziej szczegółowo

XXI Regionalny Konkurs Młody Chemik FINAŁ część I

XXI Regionalny Konkurs Młody Chemik FINAŁ część I Katowice, 16.12.2009 XXI Regionalny Konkurs Młody Chemik FINAŁ część I ZADANIE 1. KRZYśÓWKA ZWIĄZKI WĘGLA I WODORU (9 punktów) RozwiąŜ krzyŝówkę. Litery z wyszczególnionych pól utworzą hasło nazwę węglowodoru:

Bardziej szczegółowo

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ Badania kinetyki utleniania wybranych grup związków organicznych podczas procesów oczyszczania

Bardziej szczegółowo

Metale i niemetale. Krystyna Sitko

Metale i niemetale. Krystyna Sitko Metale i niemetale Krystyna Sitko Substancje proste czyli pierwiastki dzielimy na : metale np. złoto niemetale np. fosfor półmetale np. krzem Spośród 115 znanych obecnie pierwiastków aż 91 stanowią metale

Bardziej szczegółowo

Wykorzystanie Grafenu do walki z nowotworami. Kacper Kołodziej, Jan Balcerak, Justyna Kończewska

Wykorzystanie Grafenu do walki z nowotworami. Kacper Kołodziej, Jan Balcerak, Justyna Kończewska Wykorzystanie Grafenu do walki z nowotworami Kacper Kołodziej, Jan Balcerak, Justyna Kończewska Spis treści: 1. Co to jest grafen? Budowa i właściwości. 2. Zastosowanie grafenu. 3. Dlaczego może być wykorzystany

Bardziej szczegółowo

CHEMIA klasa 1 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery.

CHEMIA klasa 1 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery. CHEMIA klasa 1 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery. Dział - Substancje i ich przemiany WYMAGANIA PODSTAWOWE stosuje zasady bezpieczeństwa

Bardziej szczegółowo

Czujniki. Czujniki służą do przetwarzania interesującej nas wielkości fizycznej na wielkość elektryczną łatwą do pomiaru. Najczęściej spotykane są

Czujniki. Czujniki służą do przetwarzania interesującej nas wielkości fizycznej na wielkość elektryczną łatwą do pomiaru. Najczęściej spotykane są Czujniki Ryszard J. Barczyński, 2010 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Czujniki Czujniki służą do przetwarzania interesującej

Bardziej szczegółowo

Magazynowanie cieczy

Magazynowanie cieczy Magazynowanie cieczy Do magazynowania cieczy służą zbiorniki. Sposób jej magazynowania zależy od jej objętości i właściwości takich jak: prężność par, korozyjność, palność i wybuchowość. Zbiorniki mogą

Bardziej szczegółowo

PL 198188 B1. Instytut Chemii Przemysłowej im.prof.ignacego Mościckiego,Warszawa,PL 03.04.2006 BUP 07/06

PL 198188 B1. Instytut Chemii Przemysłowej im.prof.ignacego Mościckiego,Warszawa,PL 03.04.2006 BUP 07/06 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 198188 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 370289 (51) Int.Cl. C01B 33/00 (2006.01) C01B 33/18 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22)

Bardziej szczegółowo

Szanowne koleżanki i koledzy nauczyciele chemii!

Szanowne koleżanki i koledzy nauczyciele chemii! Szanowne koleżanki i koledzy nauczyciele chemii! Chciałabym podzielić się z Wami moimi spostrzeżeniami dotyczącymi poziomu wiedzy z chemii uczniów rozpoczynających naukę w Liceum Ogólnokształcącym. Co

Bardziej szczegółowo

ZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa

ZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa Prawo zachowania energii: ZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa Ogólny zasób energii jest niezmienny. Jeżeli zwiększa się zasób energii wybranego układu, to wyłącznie kosztem

Bardziej szczegółowo

Kierunek i poziom studiów: Biotechnologia, pierwszy Sylabus modułu: Chemia ogólna (1BT_05)

Kierunek i poziom studiów: Biotechnologia, pierwszy Sylabus modułu: Chemia ogólna (1BT_05) Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Kierunek i poziom studiów: Biotechnologia, pierwszy Sylabus modułu: Chemia ogólna (1BT_05) 1. Informacje ogólne koordynator modułu/wariantu rok akademicki 2014/2015

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu. (na prawach rękopisu)

Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu. (na prawach rękopisu) Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu (na prawach rękopisu) W analityce procesowej istotne jest określenie stężeń rozpuszczonych w cieczach gazów. Gazy rozpuszczają się w cieczach

Bardziej szczegółowo

STANDARDY NAUCZANIA DLA KIERUNKU STUDIÓW. TECHNOLOGIA CHEMICZNA studia zawodowe

STANDARDY NAUCZANIA DLA KIERUNKU STUDIÓW. TECHNOLOGIA CHEMICZNA studia zawodowe Załącznik nr 5 do Uchwały nr 87/2004 RG z dn. 22.04.04r. STANDARDY NAUCZANIA DLA KIERUNKU STUDIÓW I. WYMAGANIA OGÓLNE TECHNOLOGIA CHEMICZNA studia zawodowe Studia zawodowe na kierunku technologia chemiczna

Bardziej szczegółowo

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32 Spis treści 5 Spis treści Przedmowa do wydania czwartego 11 Przedmowa do wydania trzeciego 13 1. Wiadomości ogólne z metod spektroskopowych 15 1.1. Podstawowe wielkości metod spektroskopowych 15 1.2. Rola

Bardziej szczegółowo

Zadanie 2. (0 1) W tabeli podano rodzaje mieszanin oraz wybrane sposoby ich rozdzielania. Rodzaj mieszaniny Metoda rozdzielania mieszaniny

Zadanie 2. (0 1) W tabeli podano rodzaje mieszanin oraz wybrane sposoby ich rozdzielania. Rodzaj mieszaniny Metoda rozdzielania mieszaniny Zadanie 1. (0 1) Uczniowie obserwowali przebieg doświadczenia, w którym do kolby z wrzącą wodą wprowadzono płonący magnez nad powierzchnię cieczy. Doświadczenie zilustrowali rysunkiem. W czasie doświadczenia

Bardziej szczegółowo

Kierunek Międzywydziałowy - Inżynieria Biomedyczna. Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna. Specjalność:

Kierunek Międzywydziałowy - Inżynieria Biomedyczna. Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna. Specjalność: Kierunek Międzywydziałowy - Inżynieria Biomedyczna Specjalność: CHEMIA W MEDYCYNIE CHEMIA W MEDYCYNIE Studia mają charakter interdyscyplinarny, łączą treści programowe m.in. takich obszarów, jak: Analityka

Bardziej szczegółowo

1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne

1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne 1. PODSTAWOWE PRAWA I POJĘCIA CHEMICZNE 5 1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne 1.1. Wyraź w gramach masę: a. jednego atomu żelaza, b. jednej cząsteczki kwasu siarkowego. Odp. 9,3 10 23 g; 1,6 10 22

Bardziej szczegółowo

ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Kierunek: Inżynieria Materiałowa Studia I stopnia

ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Kierunek: Inżynieria Materiałowa Studia I stopnia ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Kierunek: Inżynieria Materiałowa Studia I stopnia Tabela odniesień efektów kierunkowych do efektów obszarowych Odniesienie do Symbol Kierunkowe efekty kształcenia efektów kształcenia

Bardziej szczegółowo

Pytania z Wysokosprawnej chromatografii cieczowej

Pytania z Wysokosprawnej chromatografii cieczowej Pytania z Wysokosprawnej chromatografii cieczowej 1. Jak wpłynie 50% dodatek MeOH do wody na retencję kwasu propionowego w układzie faz odwróconych? 2. Jaka jest kolejność retencji kwasów mrówkowego, octowego

Bardziej szczegółowo

Małopolski Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów

Małopolski Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów Kod ucznia Małopolski Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów Etap II (rejonowy) 10 grudnia 2012 roku Wypełnia rejonowa komisja konkursowa Zadanie Liczba punktów Podpis oceniającego Liczba punktów po weryfikacji

Bardziej szczegółowo

WODA I OGIEŃ. Prezentacja Mileny Oziemczuk

WODA I OGIEŃ. Prezentacja Mileny Oziemczuk WODA I OGIEŃ Prezentacja Mileny Oziemczuk Ogień Ogień - suma obserwowalnych zjawisk towarzyszących na ogół fizykochemicznemu procesowi spalania,, a przede wszystkim: emisja promieniowania widzialnego -światła

Bardziej szczegółowo

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego Tytuł projektu: Realizacja Przedmiot Treści nauczania z podstawy programowej Treści wykraczające poza podstawę

Bardziej szczegółowo

Samochody na wodór. Zastosowanie. Wodór w samochodach. Historia. Przechowywanie wodoru

Samochody na wodór. Zastosowanie. Wodór w samochodach. Historia. Przechowywanie wodoru Samochody na wodór Zastosowanie Wodór w samochodach Historia Przechowywanie wodoru Wodór ma szanse stać się najważniejszym nośnikiem energii w najbliższej przyszłości. Ogniwa paliwowe produkują zeń energię

Bardziej szczegółowo

Załącznik 1. Nazwa kierunku studiów: FIZYKA Poziom kształcenia: II stopień (magisterski) Profil kształcenia: ogólnoakademicki Symbol

Załącznik 1. Nazwa kierunku studiów: FIZYKA Poziom kształcenia: II stopień (magisterski) Profil kształcenia: ogólnoakademicki Symbol Efekty kształcenia dla kierunku studiów FIZYKA TECHNICZNA - studia II stopnia, profil ogólnoakademicki - i ich odniesienia do efektów kształcenia w obszarze nauk ścisłych Kierunek studiów fizyka techniczna

Bardziej szczegółowo

ciało stałe ciecz gaz

ciało stałe ciecz gaz Trzy stany skupienia W przyrodzie substancje mogą występować w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym. Ciała stałe mają własny określoną objętość i kształt, który trudno zmienić. Zmiana kształtu

Bardziej szczegółowo

Wymagania programowe na poszczególne oceny. Chemia Kl.1. I. Substancje chemiczne i ich przemiany

Wymagania programowe na poszczególne oceny. Chemia Kl.1. I. Substancje chemiczne i ich przemiany Wymagania programowe na poszczególne oceny Chemia Kl.1 I. Substancje chemiczne i ich przemiany Ocena dopuszczająca [1] zna zasady bhp obowiązujące w pracowni chemicznej nazywa sprzęt i szkło laboratoryjne

Bardziej szczegółowo

Wykład 5. przemysłu spożywczego- wykład 5

Wykład 5. przemysłu spożywczego- wykład 5 Wykład spożywczego- wykład Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego 4maja2014 1/1 Układy gaz-ciecz Rozpuszczalnośćwybranychgazówwcieczachw20 o Cw g/100g cieczy CIECZ H 2 N 2 O 2 CO 2 H 2 S

Bardziej szczegółowo

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA Zadania dla studentów ze skryptu,,obliczenia z chemii ogólnej Wydawnictwa Uniwersytetu Gdańskiego 1. Reakcja między substancjami A i B zachodzi według

Bardziej szczegółowo

Prowadzący. http://luberski.w.interia.pl telefon PK: 126282746 Pokój 210A (Katedra Biotechnologii i Chemii Fizycznej C-5)

Prowadzący. http://luberski.w.interia.pl telefon PK: 126282746 Pokój 210A (Katedra Biotechnologii i Chemii Fizycznej C-5) Tomasz Lubera dr Tomasz Lubera mail: luberski@interia.pl Prowadzący http://luberski.w.interia.pl telefon PK: 126282746 Pokój 210A (Katedra Biotechnologii i Chemii Fizycznej C-5) Konsultacje: we wtorki

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 3 TERMOCHEMIA

WYKŁAD 3 TERMOCHEMIA WYKŁAD 3 TERMOCHEMIA Termochemia jest działem termodynamiki zajmującym się zastosowaniem pierwszej zasady termodynamiki do obliczania efektów cieplnych procesów fizykochemicznych, a w szczególności przemian

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ

Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ Wprowadzenie Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ opracowanie: Barbara Stypuła Celem ćwiczenia jest poznanie roli katalizatora w procesach chemicznych oraz prostego sposobu wyznaczenia wpływu

Bardziej szczegółowo

Wymagania gazu ziemnego stosowanego jako paliwo. do pojazdów

Wymagania gazu ziemnego stosowanego jako paliwo. do pojazdów Wymagania gazu ziemnego stosowanego jako paliwo mgr inż. Paweł Bukrejewski do pojazdów Kierownik Pracowni Analitycznej Starszy Specjalista Badawczo-Techniczny Laboratorium Produktów Naftowych i Biopaliw

Bardziej szczegółowo

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Zajęcia wyrównawcze z fizyki -Zestaw 4 -eoria ermodynamika Równanie stanu gazu doskonałego Izoprzemiany gazowe Energia wewnętrzna gazu doskonałego Praca i ciepło w przemianach gazowych Silniki cieplne

Bardziej szczegółowo

Szczegóły budowy kolektora próżniowego typu HeatPipe. Część 1.

Szczegóły budowy kolektora próżniowego typu HeatPipe. Część 1. Szczegóły budowy kolektora próżniowego typu HeatPipe. Część 1. Popularność kolektorów próżniowych w Polsce jest na tle Europy zjawiskiem dość wyjątkowym w zasadzie wiele przemawia za wyborem kolektora

Bardziej szczegółowo

Zastosowanie materiałów odniesienia

Zastosowanie materiałów odniesienia STOSOWANIE MATERIAŁÓW ODNIESIENIA W PRAKTYCE LABORATORYJNEJ 1 Piotr KONIECZKA Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska ul. G. Narutowicza 11/1 80-33 GDAŃSK e-mail:piotr.konieczka@pg.gda.pl

Bardziej szczegółowo

POTWIERDZANIE TOŻSAMOSCI PRZY ZASTOSOWANIU RÓŻNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH

POTWIERDZANIE TOŻSAMOSCI PRZY ZASTOSOWANIU RÓŻNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH POTWIERDZANIE TOŻSAMOSCI PRZY ZASTOSOWANIU RÓŻNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH WSTĘP Spełnianie wymagań jakościowych stawianych przed producentami leków jest kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa pacjenta.

Bardziej szczegółowo

KOMPLEKSOWE PODEJŚCIE DO TERAPII

KOMPLEKSOWE PODEJŚCIE DO TERAPII KOMPLEKSOWE PODEJŚCIE DO TERAPII Ból PRZYWRACANIE ZDROWIA W SZCZEGÓLNY SPOSÓB 2 Krążenie Zapalenie Naprawa tkanek Większość z nas uważa zdrowie za pewnik. Zdarzają się jednak sytuacje, kiedy organizm traci

Bardziej szczegółowo

UWA Umwelt-Wasser-Analityk Biuro techniczne HENGL-KEG. 2560 Berndorf. Hauptstrasse Nr.75 Tel. 0043 676 5652257

UWA Umwelt-Wasser-Analityk Biuro techniczne HENGL-KEG. 2560 Berndorf. Hauptstrasse Nr.75 Tel. 0043 676 5652257 SPRAWOZDANIE Z BADAŃ W ramach badań laboratoryjnych, pobrano z miejscowej sieci instalacji wodociągowych wodę pitną i poddano ją następującym badaniom: Poz.1 Jako próbka 1 Woda wodociągowa bez żadnego

Bardziej szczegółowo

Efekty kształcenia dla kierunku studiów. Moduły kształcenia MK_3 Moduł kształcenia III praca dyplomowa

Efekty kształcenia dla kierunku studiów. Moduły kształcenia MK_3 Moduł kształcenia III praca dyplomowa Matryca efektów kształcenia określa relacje między efektami kształcenia zdefiniowanymi dla programu kształcenia (efektami kierunkowymi) i efektami kształcenia zdefiniowanymi dla poszczególnych modułów

Bardziej szczegółowo

TECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI CZ. 1 PODSTAWY TECHNOLOGII ŻYWNOŚCI

TECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI CZ. 1 PODSTAWY TECHNOLOGII ŻYWNOŚCI TECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI CZ. 1 PODSTAWY TECHNOLOGII ŻYWNOŚCI Praca zbiorowa pod red. Ewy Czarnieckiej-Skubina SPIS TREŚCI Rozdział 1. Wiadomości wstępne 1.1. Definicja i zakres pojęcia technologia 1.2. Podstawowe

Bardziej szczegółowo

Scenariusz lekcji chemii w klasie III gimnazjum. Temat lekcji: Białka skład pierwiastkowy, budowa, właściwości i reakcje charakterystyczne

Scenariusz lekcji chemii w klasie III gimnazjum. Temat lekcji: Białka skład pierwiastkowy, budowa, właściwości i reakcje charakterystyczne Scenariusz lekcji chemii w klasie III gimnazjum Temat lekcji: Białka skład pierwiastkowy, budowa, właściwości i reakcje charakterystyczne Czas trwania lekcji: 2x 45 minut Cele lekcji: 1. Ogólny zapoznanie

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM PODSTAW BUDOWY URZĄDZEŃ DLA PROCESÓW MECHANICZNYCH

LABORATORIUM PODSTAW BUDOWY URZĄDZEŃ DLA PROCESÓW MECHANICZNYCH LABORATORIUM PODSTAW BUDOWY URZĄDZEŃ DLA PROCESÓW MECHANICZNYCH Temat: Badanie cyklonu ZAKŁAD APARATURY PRZEMYSŁOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ BMiP 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie

Bardziej szczegółowo

Uzdatnianie wody. Ozon posiada wiele zalet, które wykorzystuje się w uzdatnianiu wody. Oto najważniejsze z nich:

Uzdatnianie wody. Ozon posiada wiele zalet, które wykorzystuje się w uzdatnianiu wody. Oto najważniejsze z nich: Ozonatory Dezynfekcja wody metodą ozonowania Ozonowanie polega na przepuszczaniu przez wodę powietrza nasyconego ozonem O3 (tlenem trójatomowym). Ozon wytwarzany jest w specjalnych urządzeniach zwanych

Bardziej szczegółowo

ARKUSZ 1 POWTÓRZENIE DO EGZAMINU Z CHEMII

ARKUSZ 1 POWTÓRZENIE DO EGZAMINU Z CHEMII ARKUSZ 1 POWTÓRZENIE DO EGZAMINU Z CHEMII Zadanie 1. Na rysunku przedstawiono fragment układu okresowego pierwiastków. Dokoocz zdania tak aby były prawdziwe. Wiązanie jonowe występuje w związku chemicznym

Bardziej szczegółowo

Jakościowe i ilościowe oznaczanie alkoholi techniką chromatografii gazowej

Jakościowe i ilościowe oznaczanie alkoholi techniką chromatografii gazowej Jakościowe i ilościowe oznaczanie alkoholi techniką chromatografii gazowej Instrukcja do ćwiczeń opracowana w Katedrze Chemii Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego. 1. Wstęp teoretyczny Zagadnienie rozdzielania

Bardziej szczegółowo

Chemia. 3. Która z wymienionych substancji jest pierwiastkiem? A Powietrze. B Dwutlenek węgla. C Tlen. D Tlenek magnezu.

Chemia. 3. Która z wymienionych substancji jest pierwiastkiem? A Powietrze. B Dwutlenek węgla. C Tlen. D Tlenek magnezu. Chemia Zestaw I 1. Na lekcjach chemii badano właściwości: żelaza, węgla, cukru, miedzi i magnezu. Który z zestawów badanych substancji zawiera tylko niemetale? A Węgiel, siarka, tlen. B Węgiel, magnez,

Bardziej szczegółowo

Warto zostać inżynierem

Warto zostać inżynierem Warto zostać inżynierem Czy warto zostać inżynierem? Najbliższe dziesięciolecia należą do inżynierów. Dobry inżynier jest na wagę złota. Perspektywy rozwoju tej branży są bardzo dobre, dlatego warto planować

Bardziej szczegółowo

Innowacyjne materiały i nanomateriały z polskich źródeł renu i metali szlachetnych dla katalizy, farmacji i organicznej elektroniki

Innowacyjne materiały i nanomateriały z polskich źródeł renu i metali szlachetnych dla katalizy, farmacji i organicznej elektroniki Innowacyjne materiały i nanomateriały z polskich źródeł renu i metali szlachetnych dla katalizy, farmacji i organicznej elektroniki Katarzyna Leszczyńska-Sejda Katowice, grudzień 2013 pracownicy przedsiębiorstwa

Bardziej szczegółowo

Narodowe Centrum Radioterapii Hadronowej. Centrum Cyklotronowe Bronowice

Narodowe Centrum Radioterapii Hadronowej. Centrum Cyklotronowe Bronowice 1 Narodowe Centrum Radioterapii Hadronowej Centrum Cyklotronowe Bronowice Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk ul. Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków www.ifj.edu.pl

Bardziej szczegółowo

2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?

2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu? 1. Oblicz, ilu moli HCl należy użyć, aby poniższe związki przeprowadzić w sole: a) 0,2 mola KOH b) 3 mole NH 3 H 2O c) 0,2 mola Ca(OH) 2 d) 0,5 mola Al(OH) 3 2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu

Bardziej szczegółowo

Część I: Podstawowe prawa chemiczne i budowa materii... 11 Urszula Lelek-Borkowska

Część I: Podstawowe prawa chemiczne i budowa materii... 11 Urszula Lelek-Borkowska Spis treści Część I: Podstawowe prawa chemiczne i budowa materii... 11 Urszula Lelek-Borkowska 1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne... 13 1.1. Historia... 13 1.2. Pierwiastek, związek chemiczny, mieszanina...

Bardziej szczegółowo

Substancje i ich właściwości

Substancje i ich właściwości Pierwsza partia materiału i dobrane do nich zadania typu egzaminacyjnego. Materia jest to wszystko co nas otacza. Materię tworzą substancje, posiadające określony stały skład i określone właściwości. Właściwości

Bardziej szczegółowo

Wewnętrzna budowa materii

Wewnętrzna budowa materii Atom i układ okresowy Wewnętrzna budowa materii Atom jest zbudowany z jądra atomowego oraz krążących wokół niego elektronów. Na jądro atomowe składają się protony oraz neutrony, zwane wspólnie nukleonami.

Bardziej szczegółowo

MATERIAŁY ODNIESIENIA - kryteria wyboru i zasady stosowania

MATERIAŁY ODNIESIENIA - kryteria wyboru i zasady stosowania 1 MATERIAŁY ODNIESIENIA - kryteria wyboru i zasady stosowania Dr inż. Piotr KONIECZKA Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska ul. G. Narutowicza 11/12 80-952 GDAŃSK e-mail: kaczor@chem.gda.pl

Bardziej szczegółowo

1 Węgle brunatny, kamienny i antracyt podstawowe kopaliny organiczne... 13

1 Węgle brunatny, kamienny i antracyt podstawowe kopaliny organiczne... 13 Spis treści Wstęp... 11 1 Węgle brunatny, kamienny i antracyt podstawowe kopaliny organiczne... 13 1.1. Geneza organicznej substancji węglowej złóż... 13 1.2. Pozostałe składniki złóż węgli brunatnych,

Bardziej szczegółowo

Plan wynikowy dla klasy II do programu i podręcznika To jest fizyka

Plan wynikowy dla klasy II do programu i podręcznika To jest fizyka Plan wynikowy dla klasy II do programu i podręcznika To jest fizyka Wymagania Temat lekcji ele operacyjne uczeń: Kategoria celów podstawowe Ponad podstawowe konieczne podstawowe rozszerzające dopełniające

Bardziej szczegółowo

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Obliczenia na podstawie wzorów chemicznych

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Obliczenia na podstawie wzorów chemicznych Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Obliczenia na podstawie wzorów chemicznych 1. Wielkości i jednostki stosowane do wyrażania ilości materii 1.1 Masa atomowa, cząsteczkowa, mol Masa atomowa Atomy mają

Bardziej szczegółowo

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria Środowiska w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracowała: mgr

Bardziej szczegółowo

II Wydział Lekarski z Oddziałem Anglojęzycznym Kierunek: BIOMEDYCYNA 2015-2018 Poziom studiów: pierwszy stopień Profil: Praktyczny SEMESTR I

II Wydział Lekarski z Oddziałem Anglojęzycznym Kierunek: BIOMEDYCYNA 2015-2018 Poziom studiów: pierwszy stopień Profil: Praktyczny SEMESTR I II Wydział Lekarski z Oddziałem Anglojęzycznym Kierunek: BIOMEDYCYNA 2015-2018 Poziom studiów: pierwszy stopień Profil: Praktyczny SEMESTR I PRZEDMIOT Chemia ogólna EFEKTY KSZTAŁCENIA 1. posiada wiedzę

Bardziej szczegółowo

LIDER WYKONAWCY. PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Elektrownia Turów http://www.elturow.pgegiek.pl/

LIDER WYKONAWCY. PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Elektrownia Turów http://www.elturow.pgegiek.pl/ LIDER WYKONAWCY PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Elektrownia Turów http://www.elturow.pgegiek.pl/ Foster Wheeler Energia Polska Sp. z o.o. Technologia spalania węgla w tlenie zintegrowana

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 2 Temat: Wyznaczenie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya.

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 2 Temat: Wyznaczenie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya. LABOATOIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr Temat: Wyznaczenie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya.. Wprowadzenie Proces rozpadu drobin związków chemicznych

Bardziej szczegółowo

Milena Oziemczuk. Temperatura

Milena Oziemczuk. Temperatura Milena Oziemczuk Temperatura Informacje ogólne Temperatura jest jedną z podstawowych wielkości fizycznych w termodynamice i określa miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko

Bardziej szczegółowo

ODZYSK CZYNNIKÓW ZIĘBNICZYCH

ODZYSK CZYNNIKÓW ZIĘBNICZYCH ODZYSK CZYNNIKÓW ZIĘBNICZYCH Definicja pojęcia odzysku wg normy ISO 11650R: Odzysk (ang. recovery), to operacja ściągania czynnika chłodniczego z eksploatowanych, naprawianych, a takŝe złomowanych urządzeń

Bardziej szczegółowo

METODY PRZYGOTOWANIA PRÓBEK DO POMIARU STOSUNKÓW IZOTOPOWYCH PIERWIASTKÓW LEKKICH. Spektrometry IRMS akceptują tylko próbki w postaci gazowej!

METODY PRZYGOTOWANIA PRÓBEK DO POMIARU STOSUNKÓW IZOTOPOWYCH PIERWIASTKÓW LEKKICH. Spektrometry IRMS akceptują tylko próbki w postaci gazowej! METODY PRZYGOTOWANIA PRÓBEK DO POMIARU STOSUNKÓW IZOTOPOWYCH PIERWIASTKÓW LEKKICH Spektrometry IRMS akceptują tylko próbki w postaci gazowej! Stąd konieczność opracowania metod przeprowadzania próbek innych

Bardziej szczegółowo

Metoda Elementów Skooczonych

Metoda Elementów Skooczonych Metoda Elementów Skooczonych Temat: Technologia wodorowa Prowadzący dr hab. Tomasz Stręk Wykonali Bartosz Wabioski Adam Karolewicz Wodór - wstęp W dzisiejszych czasach Wodór jest powszechnie uważany za

Bardziej szczegółowo

Elektroliza - rozkład wody, wydzielanie innych gazów. i pokrycia galwaniczne.

Elektroliza - rozkład wody, wydzielanie innych gazów. i pokrycia galwaniczne. 1 Elektroliza - rozkład wody, wydzielanie innych gazów i pokrycia galwaniczne. Czas trwania zajęć: 45 minut Pojęcia kluczowe: - elektroliza, - elektrody, - katoda, - anoda, - potencjał ujemny, - potencjał

Bardziej szczegółowo

Propozycja planu wynikowego Chemia Nowej Ery - klasa 1 gimnazjum

Propozycja planu wynikowego Chemia Nowej Ery - klasa 1 gimnazjum Propozycja planu wynikowego Chemia Nowej Ery - klasa 1 gimnazjum Tytuł rozdziału w podręczniku Temat lekcji Wstęp 1. Wprowadzenie chemia jako nauka przyrodnicza Szkło laboratoryjne Sprzęt laboratoryjny

Bardziej szczegółowo

MATERIAŁY SUPERTWARDE

MATERIAŁY SUPERTWARDE MATERIAŁY SUPERTWARDE Twarde i supertwarde materiały Twarde i bardzo twarde materiały są potrzebne w takich przemysłowych zastosowaniach jak szlifowanie i polerowanie, cięcie, prasowanie, synteza i badania

Bardziej szczegółowo

ANKIETA SAMOOCENY OSIĄGNIĘCIA KIERUNKOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA

ANKIETA SAMOOCENY OSIĄGNIĘCIA KIERUNKOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Szanowny Studencie, ANKIETA SAMOOCENY OSIĄGNIĘCIA KIERUNKOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA bardzo prosimy o anonimową ocenę osiągnięcia kierunkowych efektów kształcenia w trakcie Twoich studiów. Twój głos pozwoli

Bardziej szczegółowo

Test diagnostyczny. Dorota Lewandowska, Lidia Wasyłyszyn, Anna Warchoł. Część A (0 5) Standard I

Test diagnostyczny. Dorota Lewandowska, Lidia Wasyłyszyn, Anna Warchoł. Część A (0 5) Standard I strona 1/9 Test diagnostyczny Dorota Lewandowska, Lidia Wasyłyszyn, Anna Warchoł Część A (0 5) Standard I 1. Przemianą chemiczną nie jest: A. mętnienie wody wapiennej B. odbarwianie wody bromowej C. dekantacja

Bardziej szczegółowo

Kinetyka reakcji chemicznych. Dr Mariola Samsonowicz

Kinetyka reakcji chemicznych. Dr Mariola Samsonowicz Kinetyka reakcji chemicznych Dr Mariola Samsonowicz 1 Czym zajmuje się kinetyka chemiczna? Badaniem szybkości reakcji chemicznych poprzez analizę eksperymentalną i teoretyczną. Zdefiniowanie równania kinetycznego

Bardziej szczegółowo

Maria urodziła się7 listopada 1867 rokuw Warszawie. Była najmłodsza. dzieci państwa Skłodowskich.

Maria urodziła się7 listopada 1867 rokuw Warszawie. Była najmłodsza. dzieci państwa Skłodowskich. śycie i dokonania naukowe Marii Skłodowskiej Curie Maria urodziła się7 listopada 1867 rokuw Warszawie. Była najmłodsza spośród pięciorga dzieci państwa Skłodowskich. Kształciła się początkowo na pensji

Bardziej szczegółowo

Metody chemiczne w analizie biogeochemicznej środowiska. (Materiał pomocniczy do zajęć laboratoryjnych)

Metody chemiczne w analizie biogeochemicznej środowiska. (Materiał pomocniczy do zajęć laboratoryjnych) Metody chemiczne w analizie biogeochemicznej środowiska. (Materiał pomocniczy do zajęć laboratoryjnych) Metody instrumentalne podział ze względu na uzyskane informację. 1. Analiza struktury; XRD (dyfrakcja

Bardziej szczegółowo

PROGRAM KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU STUDIÓW WYŻSZYCH

PROGRAM KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU STUDIÓW WYŻSZYCH PROGRAM KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU STUDIÓW WYŻSZYCH NAZWA WYDZIAŁU: WYDZIAŁ CHEMICZNY WYDZIAŁ FIZYKI TECHNICZNEJ I MATEMATYKI STOSOWANEJ WYDZIAŁ MECHANICZNY NAZWA KIERUNKU: INŻYNIERIA MATERIAŁOWA POZIOM KSZTAŁCENIA:

Bardziej szczegółowo

Praca kontrolna z przyrody (chemia) Semestr V

Praca kontrolna z przyrody (chemia) Semestr V Praca kontrolna z przyrody (chemia) Semestr V Poniższa praca składa się z 14 zadań. Przy każdym poleceniu podano liczbę punktów możliwą do uzyskania za prawidłową odpowiedź. Za rozwiązanie zadań można

Bardziej szczegółowo

Sekcja Mechaniki Materiałów. NbTi 316 L LHC/CERN

Sekcja Mechaniki Materiałów. NbTi 316 L LHC/CERN Sekcja Mechaniki Materiałów Komitetu Mechaniki PAN Edycja 2012 NbTi LHC/CERN 316 L Zakres prac SMM Poczynając od eksperymentu, poprzez identyfikację zjawisk zachodzących w materiałach już na poziomie atomowym,

Bardziej szczegółowo

Zapisz równanie zachodzącej reakcji. Wskaż pierwiastki, związki chemiczne, substraty i produkty reakcji.

Zapisz równanie zachodzącej reakcji. Wskaż pierwiastki, związki chemiczne, substraty i produkty reakcji. test nr 2 Termin zaliczenia zadań: IIIa - 29 października 2015 III b - 28 października 2015 zad.1 Reakcja rozkładu tlenku rtęci(ii) 1. Narysuj schemat doświadczenia, sporządź spis użytych odczynników,

Bardziej szczegółowo

MECHANIKA PŁYNÓW LABORATORIUM

MECHANIKA PŁYNÓW LABORATORIUM MECANIKA PŁYNÓW LABORATORIUM Ćwiczenie nr 4 Współpraca pompy z układem przewodów. Celem ćwiczenia jest sporządzenie charakterystyki pojedynczej pompy wirowej współpracującej z układem przewodów, przy różnych

Bardziej szczegółowo

Podstawy chemii. dr hab. Wacław Makowski. Wykład 1: Wprowadzenie

Podstawy chemii. dr hab. Wacław Makowski. Wykład 1: Wprowadzenie Podstawy chemii dr hab. Wacław Makowski Wykład 1: Wprowadzenie Wspomnienia ze szkoły Elementarz (powtórka z gimnazjum) Układ okresowy Dalsze wtajemniczenia (liceum) Program zajęć Podręczniki Wydział Chemii

Bardziej szczegółowo

Komputerowe wspomaganie projektowanie leków

Komputerowe wspomaganie projektowanie leków Komputerowe wspomaganie projektowanie leków wykład VI Prof. dr hab. Sławomir Filipek Grupa BIOmodelowania Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii oraz Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych Cent-III www.biomodellab.eu

Bardziej szczegółowo

Materiały i tworzywa pochodzenia naturalnego

Materiały i tworzywa pochodzenia naturalnego Materiały i tworzywa pochodzenia naturalnego 1. Przyporządkuj opisom odpowiadające im pojęcia. Wpisz litery (A I) w odpowiednie kratki. 3 p. A. hydraty D. wapno palone G. próchnica B. zaprawa wapienna

Bardziej szczegółowo

BIOFIZYK 1. Informacje ogólne

BIOFIZYK 1. Informacje ogólne BIOFIZYK 1. Informacje ogólne Biofizyk za pomocą fizyki przybliża i opisuje zjawiska i procesy zachodzące w strukturach biologicznych. Zajmuje się badaniem procesów istotnych z punktu widzenia życia. Odkrywa

Bardziej szczegółowo

Wynalazczość w uczelni technicznej pułapki i zagrożenia

Wynalazczość w uczelni technicznej pułapki i zagrożenia VIII Spotkanie Zawodowe 2013-06-06 WEiTI PW R.ZAŁ. 1951 Wynalazczość w uczelni technicznej pułapki i zagrożenia dr inż. Ireneusz Słomka UPRP Wszelkie prawa zastrzeżone 1 1.Co jest, a co nie jest wynalazkiem

Bardziej szczegółowo

Analiza Organiczna. Jan Kowalski grupa B dwójka 7(A) Własności fizykochemiczne badanego związku. Zmierzona temperatura topnienia (1)

Analiza Organiczna. Jan Kowalski grupa B dwójka 7(A) Własności fizykochemiczne badanego związku. Zmierzona temperatura topnienia (1) Przykład sprawozdania z analizy w nawiasach (czerwonym kolorem) podano numery odnośników zawierających uwagi dotyczące kolejnych podpunktów sprawozdania Jan Kowalski grupa B dwójka 7(A) analiza Wynik przeprowadzonej

Bardziej szczegółowo