Wyznaczanie współczynnika logp i Kd jako podstawowych parametrów fizykochemicznych służących do oceny losu środowiskowego substancji chemicznych
|
|
- Magda Ostrowska
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Ćwiczenie 2 Wyznaczanie współczynnika logp i Kd jako podstawowych parametrów fizykochemicznych służących do oceny losu środowiskowego substancji chemicznych PRACOWNIA DYPLOMOWA III ROK AGROCHEMII Zakład Analizy Środowiska, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański 1
2 1. Współczynnik podziału n-oktanol-woda Potencjał rozprzestrzeniania się związku chemicznego w środowisku oraz jego aktywność biologiczna wiąże się w sposób bezpośredni z jego cechami fizykochemicznymi (tj. właściwości elektronowe, steryczne, potencjał tworzenia wiązań wodorowych i inne). Jednak najbardziej użytecznym parametrem w przewidywaniu rozprzestrzeniania się potencjalnego zanieczyszczenia w środowisku, a także prognozowania jego aktywności toksycznej jest lipofilowość - parametr będący wypadkową kilku takich cech. Lipofilowość charakteryzuje powinowactwo związku chemicznego do fazy lipidowej i wodnej, a jej miarą jest stosunek równowagowych stężeń rozpuszczonej substancji w układzie dwufazowym, składającym się z dwóch niemieszających się rozpuszczalników. Zgodnie z prawem Nernsta, w warunkach równowagi termodynamicznej, w stałej temperaturze i przy stałym ciśnieniu, stosunek stężeń (a dokładniej aktywności) rozpuszczonej substancji w obu takich rozpuszczalnikach jest wielkością stałą, zwaną współczynnikiem podziału. Należy zaznaczyć, iż wartość współczynnika podziału nie zależy od aktywności substancji rozpuszczonej, jest natomiast cechą charakterystyczną dla danego układu dwóch rozpuszczalników i jednej substancji rozpuszczonej, zależną od temperatury i ciśnienia. Praktyczne znaczenie lipofilowości polega na możliwości przewidywania, w jakim stopniu dany związek będzie miał tendencję do gromadzenia się w tkankach organizmów żywych. Im bardziej substancja jest lipofilowa, tym większa jest tendencja do jej gromadzenia w organizmie ( bioakumulacji) i przenoszenia się wzdłuż łańcuchów pokarmowych (biomagnifikacji ). Przyjęto, że rozpuszczalnikami najlepiej odwzorowującymi układ faz polarnych i niepolarnych w ustroju biologicznym oraz środowisku naturalnym są n-oktanol i woda. Rozpuszczalniki te po zmieszaniu tworzą dwie rozseparowane fazy, przy czym ze względu na wzajemną częściową rozpuszczalność jest to układ zawierający oktanol nasycony wodą (2,3 mol/l) oraz wodę nasyconą oktanolem (4,5 x10-3 wyrażany ilorazem dwóch stężeń substancji rozpuszczonej: P =!"#$!" mol/l). Współczynnik podziału P jest gdzie: C okt (mol/l) stężenie molowe substancji w oktanolu a C w (mol/l) stężenie molowe substancji w wodzie. Współczynnik taki mierzy się w 25 o C, przy stężeniu substancji badanej nie wyższym niż 0,01 mol/l. W takim układzie, jeżeli większa ilość cząsteczek badanego związku chemicznego znajdzie się w fazie oktanolowej, to mamy do czynienia ze związkiem (1) 2
3 lipofilowym (hydrofobowym). Jeżeli zaś większość pozostanie w fazie wodnej, będzie to związek lipofobowy (hydrofilowy). W fazie oktanolowej, dominującymi staną się oddziaływania dyspersyjne pomiędzy hydrofobowymi fragmentami cząsteczki rozpuszczonego związku a łańcuchem alkilowym noktanolu, podczas gdy nieco mniejsze znaczenie odgrywać tu będą oddziaływania dipol-dipol czy wiązania wodorowe z grupą hydroksylową alkoholu. Wynika stąd jednak, iż n-oktanol posiada zarówno właściwości lipojak i hydrofilowe, a cechę taką nazywa się amfifilowością. Zjawisko to przedstawiono schematycznie na rysunku 1, gdzie uwidoczniono cząsteczkę rozpuszczonego benzenu w n- oktanolu (oddziaływania dyspersyjne), w którym równocześnie rozpuszczona jest woda (oddziaływania dipol-dipol i wiązania wodorowe). W fazie wodnej z kolei, występować będą niemal wyłącznie wiązania wodorowe oraz oddziaływania dipol-dipol pomiędzy polarnymi fragmentami cząsteczki związku rozpuszczonego a wodą. Rysunek 1. Oddziaływania międzycząsteczkowe substancji rozpuszczonych w n-oktanolu. Wartość współczynnika podziału zależy zarówno od budowy chemicznej cząsteczki rozpuszczonego związku (liczba i rodzaj różnych grup funkcyjnych, udział miejsc nienasyconych, fragmentów alkilowych, wartość momentu dipolowego i in.) jak i, w dużej mierze, od jej wielkości. Współczynnik podziału oktanol woda zmierzony dla typowych zanieczyszczeń środowiska mieści się w bardzo szerokim zakresie od 0,01 dla związków o wysokiej polarności do dla substancji wysoce hydrofobowych. Tak rozpięty zakres wartości współczynnika spowodował, że przyjęto wyrażać się go w formie logarytmicznej: 3
4 logp = logc okt logc w (2) Dla tak obliczonego współczynnika podziału przyjmuje się, iż związki których log P jest mniejsze od jedności, mogą być charakteryzowane jako hydrofilowe, a więc takie, które nie ulegają bioakumulacji. Związki dla których 1 < log P < 3, charakteryzują się średnią lipofilowością i mogą ulegać częściowej bioakumulacji. Natomiast związki, których log P > 3, charakteryzują się wysoką lipofilowością i wysokim potencjałem bioakumulacji. Jest to typowa wartość współczynnika podziału dla większości tzw. trwałych zanieczyszczeń organicznych (chlorowane węglowodory, PCB, WWA, polichlorowane dibenzodioksyny i furany). Przykładowo, wartość log P dla metanolu wynosi -0,82; dla kwasu mrówkowego - 0,41; zaś dla 2,2',4,4',5-pentachlorobifenylu 6,41. Tak jak przedstawiono wcześniej, oddziaływania międzycząsteczkowe zachodzące pomiędzy substancją rozpuszczoną a n-oktanolem i wodą zależą od jej budowy chemicznej i wielkości ale też od obecności ugrupowań kwaśnych bądź zasadowych. Mając do czynienia z kwasami bądź zasadami organicznymi, kolejnym bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na podział staje się również wartość ph układu, która determinuje stopień zjonizowania substancji rozpuszczonej. W przypadku kwasów i zasad podziałowi pomiędzy fazy ulegają nie tylko związki neutralne, ale również formy zjonizowane oraz formy zasocjowane tych związków. Dodatkowo, występowanie związku w formie zjonizowanej może stać się poważnym ograniczeniem technicznym w wyznaczeniu współczynnika podziału. Jeżeli związek taki w swojej strukturze zawierał by także obszerny fragment hydrofobowy (np. kilku- lub kilkunastowęglowy łańcuch alkilowy), to swoją budową przypominałby substancję powierzchniowo czynną. Na Rysunku 2 przedstawiono przykład podziału kwasu octowego pomiędzy oktanol i wodę z uwzględnieniem wszystkich możliwych form występowania. Rysunek 2. Formy występowania kwasu octowego w układzie n- oktanol woda. W fazie wodnej kwas występować będzie zarówno w formie zjonizowanej jak i obojętnej. Im większy będzie udział formy zjonizowanej, tym większa ilość cząsteczek kwasu 4
5 znajdzie się w tej właśnie fazie. Oczywiście, jeżeli ph układu uległoby obniżeniu, to przeważałaby forma obojętna, a poniżej wartości 4,8 (wartość pk a dla kwasu octowego) byłaby formą dominującą. W miarę protonowania grupy karboksylowej część cząsteczek kwasu przechodzić będzie do fazy oktanolowej. Oprócz formy obojętnej w fazie n-oktanolu utworzyć się mogą także dimery kwasu octowego powstałe w wyniku asocjacji. Asocjacja ma miejsce w niepolarnych rozpuszczalnikach i określą ją stałą równowagi reakcji asocjacji. Polega ona na tworzeniu cząstek zawierających dwie lub więcej cząsteczek związanych wiązaniami wodorowymi. Strukturę dimeru kwasu octowego przedstawiono na Rysunku 3. Rysunek 3. Asocjat dwóch cząsteczek kwasu octowego. Jeżeli kwas asocjuje w fazie oktanolowej, to jego współczynnik podziału pomiędzy fazę oktanolową i wodną przyjmuje następującą postać:! P =!"#$!" gdzie n to liczba asocjujących cząsteczek. Zlogarytmowana postać tego równania to: (3) logp =! logcokt logcw (4)! Po przekształceniu uzyskujemy równanie liniowe, gdzie log P jest punktem przecięcia prostej z osią y przy x = 0, a 1/n jest współczynnikiem kierunkowym prostej: logcw =! log Cokt logp (5)! Równanie to pozwala na podstawie wykresu wyznaczyć współczynnik podziału P oraz liczbę cząsteczek n tworzących asocjaty w fazie oktanolowej. Do obliczenia log P należy analitycznie określić aktywność substancji rozpuszczonej w obydwóch fazach, co w przypadku roztworów rozcieńczonych sprowadza się do wyznaczenia stężenia. W tym celu stosuje się szereg metod np. miareczkowanie, oznaczanie kolorymetrycznie, chromatografię cieczową lub gazową. UWAGA! Studenci pracować będą w dwóch grupach, a każda grupa wykonana oba ćwiczenia (1.1 oraz 2.2). 5
6 1.1. WYKONANIE ĆWICZENIA 1. Do odpowiednio oznakowanych rozdzielaczy, znajdujących się na statywie, należy kolejno wprowadzić po 25 cm 3 roztworów kwasów o stężeniu: 1 M; 0,75 M; 0,5 M; 0,25 M i dodać za pomocą cylindra miarowego po 25 cm 3 n-oktanolu. Tak przygotowane mieszaniny wytrząsa się w ciągu około 30 minut. 2. Podczas wytrząsania oznaczyć dokładne stężenie czterech przygotowanych przez prowadzącego roztworów kwasu octowego. Oznaczanie przeprowadza się poprzez miareczkowanie za pomocą mianowanego (0,1 M) roztworu NaOH w obecności fenoloftaleiny jako wskaźnika. W tym celu należy pobrać za pomocą pipety 2 cm 3 roztworu do miareczkowania do kolby stożkowej o pojemności 100 cm 3 i dodać 4 krople wskaźnika (używając czystej pipety). Miareczkowanie przeprowadza się do uzyskania malinowego zabarwienia wskaźnika. Miareczkowanie wykonać dwukrotnie dla każdego roztworu. 3. Po zakończeniu wytrząsania, roztwory pozostawia się w rozdzielaczach do całkowitego rozdzielenia się warstw. Po rozdzieleniu należy wprowadzić warstwę wodną do kolb stożkowych o pojemności 50 cm 3. Następnie oznacza się stężenie kwasu octowego w warstwie wodnej poprzez miareczkowanie postępując analogicznie jak w punkcie OPRACOWANIE WYNIKÓW 1. Obliczyć rzeczywiste stężenie roztworów kwasu octowego c p 2. Obliczyć stężenia kwasu octowego w roztworach wodnych po wytrząsaniu z n- oktanolem c w. 3. Obliczyć stężenie kwasu c okt w n-oktanolu c okt = c p - c w 4. Wyniki umieścić w tabeli: Roztwór V p [cm 3 ] V k [cm 3 ] Cp [mol/dm 3 ] Cw [mol/dm 3 ] Cokt [mol/dm 3 ] log c w log c okt 1 M 0,75 M 0,5 M 0,25 M V p objętość NaOH zużyta do zmiareczkowania kwasu octowego przed wytrząsaniem V k objętość NaOH zużyta do zmiareczkowania kwasu octowego po wytrząsaniu c p rzeczywiste stężenie kwasu octowego w wyjściowych roztworach 6
7 c w stężenie kwasu octowego w roztworach wodnych po wytrząsaniu c okt Stężenie kwasu octowego w n- oktanolu 5. Narysować graficzną zależność: logc w = f(logc okt ). Na podstawie wykresu, z nachylenia prostej odczytać wartość 1/n. Obliczyć n (czyli liczbę cząsteczek kwasu asocjujących w n-oktanolu). Obliczyć wartość współczynnika podziału. 6. Obliczyć współczynnik ekstrakcji D, jako stosunek stężenia kwasu octowego w n- oktanolu do stężenia kwasu octowego w warstwie wodnej dla poszczególnych roztworów. 7. Obliczyć ile procent kwasu octowego wyekstrahowało się do n-oktanolu (c okt /c p ) SZKŁO I ODCZYNNIKI pipeta jednomiarowa 25 cm 3 1 szt. pipeta wielomiarowa 25 cm 3 1 szt. pipeta 1 cm 3 2 szt. pipeta 2 cm 3 1 szt. cylinder miarowy 25 cm 3 1 szt. kolba stożkowa z korkiem 100 cm 3 4 szt. kolba stożkowa z korkiem 50 cm 3 4 szt. rozdzielacz 100 cm 3 4 szt. zlewka 250 cm 3 2 szt. zlewka 100 cm 3 1 szt. lejek mały 1 szt. biureta 25 cm 3 1 szt. pompka do pipet mianowany NaOH 0,1 M 500 cm 3 n-oktanol 100 cm 3 kwas octowy 2M 200 cm 3 fenoloftaleina (0,1 % w 70 % EtOH) tryskawka z wodą destylowaną rękawice ochronne ręcznik papierowy 1.4. LITERATURA Kłoczko E., Metody eksperymentalne w chemii, PWN, Warszawa 1978 Pigoń K., Chemia fizyczna, Tom I, PWN, Warszawa 2005 Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna. Chemiczne metody analizy ilościowej, PWN, Warszawa
8 2. Wyznaczanie równowagowego współczynnika adsorpcji Kd substancji chemicznej do gleb 2.1.Podstawy teoretyczne procesów sorpcji Proces, w wyniku którego związki chemiczne zostają związane z fazą stałą, nosi ogólną nazwę sorpcji. Z adsorpcją mamy do czynienia gdy pochłanianie substancji występuje na powierzchni, podczas gdy absorpcja ma miejsce, gdy substancja pochłaniana jest w całej objętości fazy stałej. Te procesy mogą dotyczyć zarówno substancji lotnych jak i cząsteczek rozpuszczonych w środowisku ciekłym, które ulegają asocjacji z drobinami fazy stałej. Cząsteczki i atomy mogą przyłączać się do powierzchni na dwa sposoby. W procesie adsorpcji fizycznej pomiędzy adsorbatem i adsorbentem istnieją oddziaływania van der Waalsa (np. siły dyspersyjne lub oddziaływania dipolowe). W procesie adsorpcji chemicznej (chemisorpcji) cząsteczki (lub atomy) łączą się z powierzchnią, tworząc wiązania chemiczne (najczęściej kowalencyjne), dążąc przy tym do największej liczby koordynacyjnej na powierzchni. Należy wziąć pod uwagę fakt, że te same związki mogą zachowywać się w zróżnicowany sposób, gdy: (a) są w fazie gazowej lub (b) otoczone są cząsteczkami wody i innymi jonami lub (c) są zaadsorbowane na powierzchni fazy stałej lub (d) są inkorporowane do struktury matrycy stałej (Rysunek 4). Dlatego też zjawisko sorpcji może w znaczący sposób wpływać na szybkość rozprzestrzeniania się, losy oraz oddziaływanie związków chemicznych w środowisku.transport ksenobiotyków w środowisku wodnym różni się znacząco od rozprzestrzeniania się tych samych związków w stałych materiałach porowatych (gleba, osady, warstwy wodonośne i in.). Co więcej, transport danego związku w tych matrycach, jest silnie uzależniony od możliwości wiązania się z różnymi komponentami fazy stałej. Dodatkowo, tylko rozpuszczone cząsteczki mają możliwość oddziaływań z powierzchniami międzyfazowymi, co może prowadzić do ich przenikania do innych komponentów środowiska (np. atmosfera). Również biodostępność danego związku, a tym samym możliwość jego biotransformacji i jego właściwości toksykologiczne, są silnie zależne od intensywności sorpcji. Silne związanie z matrycą porowatą w dużym stopniu może ograniczać dostępność danej substancji dla organizmów żywych, a tym samym możliwość jej biodegradacji. Oprócz degradacji przez organizmy żywe, ksenobiotyki poprzez związanie z matrycą porowatą często są chronione przed wpływem światła, co powoduje, że nie ulegają procesom np. fotodegradacji czy degradacji termicznej. Co więcej, kiedy związki chemiczne znajdują się w strukturze matrycy, możliwe jest, iż nigdy nie wejdą w reakcję z czynnikami 8
9 utleniającymi, takimi jak np. rodniki ( OH), które znajdują się w roztworze. Podsumowując można powiedzieć, że ze względu na występujące różnice (np. ph, warunki redoks) między fazami środowiskowymi (stałą i wodną), pojawiające się reakcje chemiczne (np. hydroliza) mogą mieć inny zasięg i nasilenie. Dlatego tak istotne jest zrozumienie procesów wymiany zachodzących na granicy ciecz ciało stałe czy gaz ciało stałe, zanim będzie można przystąpić do badania wpływu innych czynników na los i rozprzestrzenianie się związków chemicznych w środowisku. Rysunek 4. Ilustracja różnych procesów jakim ulegają cząsteczki rozpuszczone w wodzie i związane ze stałą materią. (a) Rozpuszczony związek może brać udział w bezpośredniej wymianie na granicy woda i atmosfera, podczas gdy związek zabsorbowany będzie ulegał sedymentacji; (b) Forma rozpuszczona może ulegać różnym reakcjom w środowisku z wieloma jego składnikami, natomiast dostęp do formy związanej jest mocno ograniczony. Niemniej, kiedy mamy do czynienia ze środowiskiem naturalnym, procesy sorpcji są bardzo często nie tylko wymianą między homogenicznym roztworem/fazą gazową a pojedynczym rodzajem fazy stałej. Bardziej rozpowszechnionym przykładem jest sytuacja, w której w danym systemie, pewne kombinacje oddziaływań mogą prowadzić do asocjacji badanej cząsteczki (zwanej sorbatem) z pojedynczym typem lub mieszaniną faz stałych (zwanej sorbentem). W przypadku nie zjonizowanych cząsteczek istnieje możliwość opuszczania roztworu wodnego, poprzez penetrację (podział) w głąb naturalnej materii organicznej, obecnej w układzie. Ponadto, taka niezjonizowana forma może w pewnym stopniu zastępować cząsteczki wody tuż przy powierzchni mineralnej. Dominują przy tym oddziaływania dyspersyjne i polarne. W przypadku formy kationowej, najważniejszym mechanizmem sorpcji są oddziaływania elektrostatyczne. Na powierzchni gleby znajdują się centra o ujemnym ładunku, pochodzące głównie od grup hydroksylowych 9
10 minerałów ilastych, a także od grup karboksylowych i fenolowych w materii organicznej, które przyciągają kationy. Oddziaływania kulombowskie należą do bardzo silnych wiązań ( kj/mol), a tym samym wiązanie kationów do ujemnie naładowanej powierzchni może być bardzo trwałe i często nieodwracalne. Generalnie uznaje się, iż te dwa typy oddziaływań (z formą jonową i niezjonizowaną) są prawdziwe w przypadku większości związków organicznych oraz dla większości naturalnych powierzchni. Oczywiście, inne typy oddziaływań (np. między grupą karbonylową sorbentu a grupą aminową w sorbacie) także mogą występować w trakcie wiązania cząsteczek na powierzchni. Powoduje to, że procesy sorpcji składają się z szeregu mechanizmów, które działają w tym samym czasie i z różną intensywnością. Intensywność ta zależy od właściwości związku chemicznego jaki i rodzaju sorbatu. Aby określić, w jakim stopniu związek chemiczny łączy się z fazą stałą w stanie równowagi, w danym układzie, należy znać stosunek całkowitej ilości związku na sorbencie do ilości pozostałej w roztworze. Stosunek ten nazwany jest równowagowym współczynnikiem podziału (sorpcji), K d, ciało stałe roztwór wodny (wyrażony w jednostkach np.: l x kg -1 sorbentu): Kd =!"!" (6) gdzie: C s to całkowita ilość zaadsorbowanej substancji chemicznej na jednostkę sorbentu (np. mol kg -1 ), C w to ilość związku pozostająca w roztworze wodnym w stanie równowagi (np. mol l -1 ). Wartość równowagowego współczynnika sorpcji pozwala nam na przewidzenie podziału związku chemicznego do różnych gleb, o różnych parametrach fizykochemicznych (np. zawartość węgla organicznego, zawartość frakcji ilastych, struktura gleby czy ph). Mówiąc o równowagowym podziale substancji chemicznej między ciecz a ciało stałe, należy zastanowić się w jaki sposób całkowita pojemność sorbatu, C s, wpływa na stężenie związku chemicznego w roztworze, C w. Powiązanie między tymi dwoma wartościami często zwane jest izotermą sorpcji. Termin izoterma wskazuje, że ta zależność pojawia się tylko w warunkach stałej temperatury. Eksperymentalnie dowiedziono, że izotermy sorpcji mogą przyjmować bardzo różny kształt, w zależności od oddziaływań między sorbatem a sorbentem (Rysunek 5). W najprostszym przypadku (2.a) zależność stężenia sorbatu od sorbentu jest taka sama w całym zakresie stężeń. Jest to tak zwana izoterma liniowa. Odnosi się do sytuacji kiedy dominującym 10
11 oddziaływaniem jest podział do homogenicznej fazy stałej i/ lub kiedy, nie następuje całkowite wysycenie centrów adsorpcji (np. w niskich stężeniach). Rysunek 5. Różne typy izoterm. Drugi typ izotermy (2.b i c) występuje, gdy w coraz wyższych stężeniach sorbatu, jest coraz mniej dostępnych miejsc oddziaływań. Dzieje się tak albo na skutek całkowitego wysycenia centrów aktywnych, albo gdy pozostałe centra nie są wystarczająco uprzywilejowane. W granicznych przypadkach (2.c), powyżej pewnej wartości C s, wszystkie miejsca aktywne zostają wysycone i nie jest już możliwa dalsza sorpcja. Izotermy typu 2.b i c są charakterystyczne za równo dla adsorpcji na powierzchniach organicznych (np.: węgiel aktywny) jak i mineralnych (minerały ilaste). Oczywiście, w przypadku gleb lub osadów może występować na raz więcej niż jeden rodzaj aktywnej powierzchni. Dlatego też, ogólna izoterma sorpcji odzwierciedla "nałożenie się" poszczególnych mechanizmów i przybierać zróżnicowane kształty. Najczęstszą próbą opisu matematycznego danych eksperymentalnych jest posłużenie się empiryczną zależnością, zwaną izotermą Freundlicha: C s = K F. C w 1/n (7) 11
12 gdzie K F to stała Freundlicha lub współczynnik pojemnościowy; a 1/n to wykładnik potęgowy Freundlicha. Zależność z równania 7 zakłada, że równocześnie oddziałują różne typy miejsc aktywnych i są one zróżnicowane zarówno pod względem ilości, jak i entalpii swobodnej. Dodatkowo model ten zakłada, że może występować wielowarstwowa sorpcja. Wykładnik potęgowy jest wskaźnikiem zróżnicowania entalpii swobodnych powiązanych z sorpcją z roztworu przez różne składniki heterogenicznego sorbentu. Gdy 1/n = 1, izoterma jest liniowa i można wnioskować, że entalpia swobodna procesu jest stała w całym zakresie stężeń; kiedy 1/n < 1, izoterma jest wypukła co wskazuje, iż dodawany sorbat jest wiązany z centrami o coraz mniejszej entalpii swobodnej; w końcu, gdy 1/n > 1, izoterma ma przebieg wklęsły rosnący, z czego można wnioskować, że większa ilość cząsteczek na powierzchni zwiększa entalpię swobodną, a tym samym potęguje dalszą sorpcję. Parametry K F oraz 1/n mogą zostać wyznaczone z danych eksperymentalnych poprzez przekształcenie równania 1 do postaci logarytmicznej: log C s = 1/n log C w + log K F (8) W przypadku gdy dana izoterma nie może być opisana przez równanie 8, wówczas mamy do czynienia z pewnymi ograniczeniami leżącymi u podstaw koncepcji istnieniu zróżnicowanych centrów oddziaływań. Na przykład, jeśli istnieje ograniczona liczba miejsc aktywnych, które zostaną wysycone (2.c), wówczas C s nie może rosnąć w nieskończoność wraz ze wzrostem C w. W takim przypadku lepiej sprawdza się model zwany izotermą Langmuira. Model ten zakłada, że na powierzchni sorbentu istnieje określona liczba jednakowych centrów sorpcji (adsorpcji), z których każde jest zdolne do zaadsorbowania tylko jednej cząsteczki adsorbatu (proces ten nazywany też jest adsorpcją zlokalizowaną). Model Freundlicha jest zwykle stosowany do opisu zachowań cząsteczek chemicznych na zróżnicowanych powierzchniach porowatych, a więc takich jak np.: gleba czy osad denny. Natomiast model Langmuira bardzo dobrze ilustruje koncepcje tworzenia monowarstwy adsorpcyjnej na powierzchni porowatej a także procesy chemisorpcji, jednakże dużo rzadziej ma zastosowanie do układów spotykanych w środowisku naturalnym. 12
13 2.2.WYKONANIE ĆWICZENIA Ćwiczenie przeprowadzone zostanie dla modelowego związku naftalenu, zaliczanego do grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), stanowiących liczbą grupę związków zaliczanych do podstawowych zanieczyszczeń środowiska. Najistotniejszym ze zdrowotnego punktu widzenia skutkiem oddziaływania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych na organizm człowieka jest zdolność niektórych z nich do wywoływania zmian nowotworowych. Liczne badania dostarczyły dostatecznej ilości danych, aby zakwalifikować niektóre WWA, jak np. benzo(a)piren, dibenzo(a,h)antracen, benzo(a)antracen, benzo(b)fluoranten czy dibenzo(a,e)piren, do substancji rakotwórczych. WWA do środowiska glebowego dostają się różnymi dragami. Są wymywane z powierzchni dróg, gdzie znajdują się duże ilości tych związków pochodzące ze spalin samochodowych, ze ścierania opon gumowych i z samego asfaltu bogatego w różne węglowodory naftenowe w tym WWA. Dodatkowo WWA przedostają się do gleb ze ścieków przemysłowych, miejsc składowania odpadów odlewniczych i materiałów stosowanych w budownictwie. 1. Odważyć po 1 gramie gleby do 6 probówek. 2. Przygotować 5 stężeń naftalenu o objętości 12 ml. Roztwór wyjściowy WWA o stężeniu 500 mg/dm 3 należy rozcieńczyć w 50% (v/v) metanolu według następującego schematu: Próbka Naftalen 1 2 x 2 3 x 3 5 x 4 10 x 5 20 x 3. Następnie dodać po 5 ml przygotowanych roztworów, do probówek z uprzednio naważoną glebą. Do szóstej probówki z glebą dodać taką samą objętość 50% roztworu metanolu (ślepa próba). Probówki układamy na wytrząsarce i nastawiamy na 60 min na 180 rpm. W czasie wytrząsania wykonujemy krzywą kalibracyjną dla naftalenu zgodnie z punktem Zdejmujemy próbki z wytrząsarki i wkładamy je do wirówki na 10 minut na 4000 obrotów. 13
14 Po odwirowaniu próbki przefiltrowujemy przez sączki uprzednio zwilżone 50% metanolem 5. Po przefiltrowaniu przystępujemy do analizy WWA za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), włączając w to ślepą próbę. 6. Przygotowanie krzywej kalibracyjnej: W trakcie wytrząsania roztworów WWA z glebą wykonujemy krzywą kalibracyjną dla zadanych stężeń naftalenu. Pomiary wykonujemy za pomocą techniki HPLC-UV. oktadecylowa faza stacjonarna C18 detektor UV, długość fali 254 nm faza ruchoma - metanol:woda (90:10, w/w) prędkość przepływu podana przez prowadzącego nastrzyk - 20 µl Wykonać po jednym nastrzyku dla każdego stężenia WWA 2.3.OPRACOWANIE WYNIKÓW 1. Z uzyskanych wartości należy wykreślić krzywą kalibracyjną jako funkcję pola powierzchni od stężenia WWA oraz podać równanie prostej. 2. Z krzywej kalibracyjnej odczytujemy wartości stężeń naftalenu w badanych próbkach w mg/ml. Dane wpisujemy do tabeli (pozycja D): A B C D E F G H C int [mg/ml] Pole Pole pow. pow. C C W init C W początkowa [ mg/ml ] [mg] Masa Masa C S masa w zaadsorbowana na glebie [mg/g] roztworze K d 3. Obliczamy masę początkową (pozycja E), uwzględniając ilość ml branych do eksperymentu, oraz masę w roztworze w stanie równowagi (C W pozycja F). Z różnicy E- F, obliczamy masę zaadsorbowaną na jednostkę gleby, w naszym przypadku na 1 gram (pozycja G). Następnie należy wykonać wykres masy zaadsorbowanej od stężenia w roztworze. Z równania prostej odczytujemy współczynnik K d, jako C s = K d C W. 14
15 4. Aby wyznaczyć izotermę Freundlicha należy równie C s = K. 1/n F C w przedstawić w formie liniowej log C s = 1/n log C w + log K F. W tym celu należy opracować wykres log C S od log C W i z równania prostej odczytać wartości K F oraz 1/n. 5. Wartości K d i K F porównać z danymi literaturowymi i określić czy w danej glebie naftalen jest silnie czy słabo sorbowany. 2.4.SZKŁO I ODCZYNNIKI Metanol, woda destylowana Roztwór naftalenu o stężeniu 500 mg dm -3 Probówki plastikowe z nakrętkami 8 szt. Kolby stożkowe 250 ml 2 szt. Zlewka 100 ml 1 szt. Pipeta 1 ml 1 szt. Pipeta 5 ml 1 szt. Pipeta 10 ml 2 szt. Pompka do pipet 2 szt. Łopatka metalowa 1 szt. Łyżka plastikowa 1 szt. Lejki małe 6 szt. Sączki Tryskawka z 50% metanolem Strzykawka do HPLC 2.5.LITERATURA Calvet R., Evaluation of adsorption coefficents and prediction of the mobilities of pesticides in soils, W: Methodoliogical aspects of the study of pesticide behaviour in soil, INRA, Paryż 1989 Schwarzenbach R.P., Gschwend P.M., Imboden D.M., Environmental Organic Chemistry, 2nd Ed., Wiley & Sons Inc, 2002 Atkins P.W., Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 2001 Pigoń K., Ruziewicz Z., Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 1986 ZAKRES WYMAGANYCH WIADOMOŚCI Podstawowe pojęcia z wysokosprawnej chromatografii cieczowej oraz analizy miareczkowej. 15
Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
UNIWERSYTET GDAŃSKI WYDZIAŁ CHEMII Pracownia studencka Katedry Analizy Środowiska Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Ćwiczenie nr 1 WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU n-oktanol/woda DLA KWASU OCTOWEGO
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
UNIWERSYTET GDAŃSKI WYDZIAŁ CHEMII Pracownia studencka Zakład Analizy Środowiska Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Ćwiczenie nr 4 WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU n-oktanol/woda DLA KWASU OCTOWEGO
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
UNIWERSYTET GDAŃSKI WYDZIAŁ CHEMII Pracownia studencka Katedry Analizy Środowiska Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Ćwiczenie nr 5 WYZNACZANIE RÓWNOWAGOWEGO WSPÓŁCZYNNIKA ADSORPCJI DO GLEB DLA WIELOPIERŚCIENIOWYCH
Bardziej szczegółowoEkstrakcja: WYZNACZANIE WSPÄŁCZYNNIKA PODZIAŁU Pentan-1-ol/WODA DLA KWASU OCTOWEGO
Ekstrakcja: WYZNACZANIE WSPÄŁCZYNNIKA PODZIAŁU Pentan-1-ol/WODA DLA KWASU OCTOWEGO 1. CZĘŚĆ TEORETYCZNA Ekstrakcja jest operacją służącą do rozdzielenia mieszanin ciał stałych i ciekłych. Rozdział następuje
Bardziej szczegółowoEkstrakcja: WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU Pentan-1-ol/WODA DLA KWASU OCTOWEGO
Ekstrakcja: WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU Pentan-1-ol/WODA DLA KWASU OCTOWEGO 1. CZĘŚĆ TEORETYCZNA Ekstrakcja jest operacją słuŝącą do rozdzielenia mieszanin ciał stałych i ciekłych. Rozdział następuje
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
UNIWERSYTET GDAŃSKI WYDZIAŁ CHEMII Pracownia studencka Zakład Analizy Środowiska Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Ćwiczenie nr 1 OKREŚLANIE WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU OKTANOL-WODA METODAMI KLASYCZNYMI:
Bardziej szczegółowoADSORPCJA PARACETAMOLU NA WĘGLU AKTYWNYM
ADSORPCJA PARACETAMOLU NA WĘGLU AKTYWNYM CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest analiza procesu adsorpcji paracetamolu na węglu aktywnym. Zadanie praktyczne polega na spektrofotometrycznym oznaczeniu stężenia
Bardziej szczegółowoLaboratorium Podstaw Biofizyki
CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest zbadanie procesu adsorpcji barwnika z roztworu oraz wyznaczenie równania izotermy Freundlicha. ZAKRES WYMAGANYCH WIADOMOŚCI I UMIEJĘTNOŚCI: widmo absorpcyjne, prawo Lamberta-Beera,
Bardziej szczegółowoAdsorpcja błękitu metylenowego na węglu aktywnym w obecności acetonu
Adsorpcja błękitu metylenowego na węglu aktywnym w obecności acetonu Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zbadanie procesu adsorpcji barwnika z roztworu, wyznaczenie równania izotermy Freundlicha oraz wpływu
Bardziej szczegółowoZjawiska powierzchniowe
Zjawiska powierzchniowe Adsorpcja Model Langmuira Model BET 1 Zjawiska powierzchniowe Adsorpcja Proces gromadzenia się substancji z wnętrza fazy na granicy międzyfazowej; Wynika z tego, że w obszarze powierzchniowym
Bardziej szczegółowoRÓWNOWAŻNIKI W REAKCJACH UTLENIAJĄCO- REDUKCYJNYCH
8 RÓWNOWAŻNIKI W REAKCJACH UTLENIAJĄCO- REDUKCYJNYCH CEL ĆWICZENIA Wyznaczenie gramorównoważników chemicznych w procesach redoks na przykładzie KMnO 4 w środowisku kwaśnym, obojętnym i zasadowym z zastosowaniem
Bardziej szczegółowoMIANOWANE ROZTWORY KWASÓW I ZASAD, MIARECZKOWANIE JEDNA Z PODSTAWOWYCH TECHNIK W CHEMII ANALITYCZNEJ
4 MIANOWANE ROZTWORY KWASÓW I ZASAD, MIARECZKOWANIE JEDNA Z PODSTAWOWYCH TECHNIK W CHEMII ANALITYCZNEJ CEL ĆWICZENIA Poznanie podstawowego sprzętu stosowanego w miareczkowaniu, sposoby przygotowywania
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU OKTANOL/WODA SUBSTANCJI TOKSYCZNYCH TECHNIKĄ HPLC
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU OKTANOL/WODA SUBSTANCJI TOKSYCZNYCH TECHNIKĄ HPLC WPROWADZENIE Aktywność biologiczna związku chemicznego wiąże się w sposób bezpośredni z jego cechami fizykochemicznymi.
Bardziej szczegółowoWyznaczanie stałej dysocjacji pk a słabego kwasu metodą konduktometryczną CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA. Tabela wyników pomiaru
Wyznaczanie stałej dysocjacji pk a słabego kwasu metodą konduktometryczną Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stałej dysocjacji pk a słabego kwasu metodą konduktometryczną. Zakres wymaganych
Bardziej szczegółowoKatedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wpływ stężenia kwasu na szybkość hydrolizy estru
Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego Wpływ stężenia kwasu na szybkość hydrolizy estru ćwiczenie nr 25 opracowała dr B. Nowicka, aktualizacja D. Waliszewski Zakres zagadnień obowiązujących do
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 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 szczegółowoPOLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ
WARTOŚĆ ph ROZTWORÓW WODNYCH WSTĘP 1. Wartość ph wody i roztworów Woda dysocjuje na jon wodorowy i wodorotlenowy: H 2 O H + + OH (1) Stała równowagi tej reakcji, K D : wyraża się wzorem: K D = + [ Η ][
Bardziej szczegółowoTrójkąt Gibbsa Równowagi układów z ograniczoną mieszalnością składników Prawo podziału Nernsta
Termodynamiczny opis równowag w układach trójskładnikowych 3.4.1. Trójkąt Gibbsa 3.4.2. Równowagi układów z ograniczoną mieszalnością składników 3.4.3. Prawo podziału Nernsta Układy trójskładnikowe Liczba
Bardziej szczegółowoKINETYKA INWERSJI SACHAROZY
Dorota Warmińska, Maciej Śmiechowski Katedra Chemii Fizycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska KINETYKA INWERSJI SACHAROZY Wstęp teoretyczny Kataliza kwasowo-zasadowa Kataliza kwasowo-zasadowa
Bardziej szczegółowoObliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny
Obliczenia chemiczne Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny 1 STĘŻENIA ROZTWORÓW Stężenia procentowe Procent masowo-masowy (wagowo-wagowy) (% m/m) (% w/w) liczba gramów substancji rozpuszczonej
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE STAŁEJ DYSOCJACJI SŁABEGO KWASU ORGANICZNEGO
10 WYZNACZANIE STAŁEJ DYSOCJACJI SŁABEGO KWASU ORGANICZNEGO CEL ĆWICZENIA Poznanie podstawowych zagadnień teorii dysocjacji elektrolitycznej i problemów związanych z właściwościami kwasów i zasad oraz
Bardziej szczegółowoBADANIE ZAWARTOŚCI WIELOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW AROMATYCZNYCH (OZNACZANIE ANTRACENU W PRÓBKACH GLEBY).
BADANIE ZAWARTOŚCI WIELOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW AROMATYCZNYCH (OZNACZANIE ANTRACENU W PRÓBKACH GLEBY). Wprowadzenie: Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) to grupa związków zawierających
Bardziej szczegółowoInżynieria Środowiska
ROZTWORY BUFOROWE Roztworami buforowymi nazywamy takie roztwory, w których stężenie jonów wodorowych nie ulega większym zmianom ani pod wpływem rozcieńczania wodą, ani pod wpływem dodatku nieznacznych
Bardziej szczegółowoOZNACZANIE 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 szczegółowoSpektroskopia molekularna. Ćwiczenie nr 1. Widma absorpcyjne błękitu tymolowego
Spektroskopia molekularna Ćwiczenie nr 1 Widma absorpcyjne błękitu tymolowego Doświadczenie to ma na celu zaznajomienie uczestników ćwiczeń ze sposobem wykonywania pomiarów metodą spektrofotometryczną
Bardziej szczegółowoRepetytorium z wybranych zagadnień z chemii
Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii Mol jest to liczebność materii występująca, gdy liczba cząstek (elementów) układu jest równa liczbie atomów zawartych w masie 12 g węgla 12 C (równa liczbie
Bardziej szczegółowoMateriały polimerowe laboratorium
Materiały polimerowe laboratorium Wydział Chemiczny, Studia Stacjonarne II stopnia (magisterskie), rok 1, semestr 2 kierunek: INŻYNIERIA CHEMICZNA I PROCESOWA specjalność: Inżynieria procesów chemicznych
Bardziej szczegółowoK02 Instrukcja wykonania ćwiczenia
Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego K2 Instrukcja wykonania ćwiczenia Wyznaczanie krytycznego stężenia micelizacji (CMC) z pomiarów napięcia powierzchniowego Zakres zagadnień obowiązujących
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 2 WSPÓŁOZNACZANIE WODOROTLENKU I WĘGLANÓW METODĄ WARDERA. DZIAŁ: Alkacymetria
ĆWICZENIE 2 WSPÓŁOZNACZANIE WODOROTLENKU I WĘGLANÓW METODĄ WARDERA DZIAŁ: Alkacymetria ZAGADNIENIA Prawo zachowania masy i prawo działania mas. Stała równowagi reakcji. Stała dysocjacji, stopień dysocjacji
Bardziej szczegółowoPodstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).
Spis treści 1 Stan gazowy 2 Gaz doskonały 21 Definicja mikroskopowa 22 Definicja makroskopowa (termodynamiczna) 3 Prawa gazowe 31 Prawo Boyle a-mariotte a 32 Prawo Gay-Lussaca 33 Prawo Charlesa 34 Prawo
Bardziej szczegółowoPROCESY JEDNOSTKOWE W TECHNOLOGIACH ŚRODOWISKOWYCH WYMIANA JONOWA
KIiChŚ PROCESY JEDNOSTKOWE W TECHNOLOGIACH ŚRODOWISKOWYCH Ćwiczenie nr 2 WYMIANA JONOWA Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest określenie roboczej zdolności wymiennej jonitu na podstawie eksperymentalnie wyznaczonej
Bardziej szczegółowoprof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak
Czy równowaga w przyrodzie i w chemii jest korzystna? prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak 1 Pojęcie równowagi łańcuch pokarmowy równowagi fazowe równowaga ciało stałe - ciecz równowaga ciecz - gaz równowaga
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 2 KONDUKTOMETRIA
ĆWICZENIE 2 KONDUKTOMETRIA 1. Oznaczanie słabych kwasów w sokach i syropach owocowych metodą miareczkowania konduktometrycznego Celem ćwiczenia jest ilościowe oznaczenie zawartości słabych kwasów w sokach
Bardziej szczegółowoPOLITECHNIKA GDAŃSKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA TECHNOLOGII CHEMICZNEJ Ćwiczenia laboratoryjne CHEMIA I TECHNOLOGIA MATERIAŁÓW BARWNYCH USUWANIE BARWNIKÓW ZE ŚCIEKÓW PRZEMYSŁU TEKSTYLNEGO Z WYKORZYSTANIEM
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
UNIWERSYTET GDAŃSKI WYDZIAŁ CHEMII Pracownia studencka Katedra Analizy Środowiska Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Ćwiczenie nr 2 ZASTOSOWANIE SPEKTROFOTOMETRII W NADFIOLECIE I ŚWIETLE WIDZIALNYM
Bardziej szczegółowoModelowanie w ochronie środowiska
Modelowanie w ochronie środowiska PARAMETRY FIZYKO-CHEMICZNE WPŁYWAJĄCE NA TRWAŁOŚĆ I ROZPRZESTRZENIANIE SIĘ ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH W ŚRODOWISKU NATURALNYM KOMPOENTY ŚRODOWISKA TRWAŁOŚĆ! CZAS PRZEBYWANIA
Bardziej szczegółowoOZNACZANIE ZAWARTOŚCI MANGANU W GLEBIE
OZNACZANIE ZAWARTOŚCI MANGANU W GLEBIE WPROWADZENIE Przyswajalność pierwiastków przez rośliny zależy od procesów zachodzących między fazą stałą i ciekłą gleby oraz korzeniami roślin. Pod względem stopnia
Bardziej szczegółowoKATALITYCZNE OZNACZANIE ŚLADÓW MIEDZI
6 KATALITYCZNE OZNACZANIE ŚLADÓW MIEDZI CEL ĆWICZENIA Zapoznanie studenta z zagadnieniami katalizy homogenicznej i wykorzystanie reakcji tego typu do oznaczania śladowych ilości jonów Cu 2+. Zakres obowiązującego
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
UNIWERSYTET GDAŃSKI WYDZIAŁ CHEMII Pracownia studencka Katedry Analizy Środowiska Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Ćwiczenie nr 3 Oznaczanie chlorków metodą spektrofotometryczną z tiocyjanianem rtęci(ii)
Bardziej szczegółowoTemat 7. Równowagi jonowe w roztworach słabych elektrolitów, stała dysocjacji, ph
Temat 7. Równowagi jonowe w roztworach słabych elektrolitów, stała dysocjacji, ph Dysocjacja elektrolitów W drugiej połowie XIX wieku szwedzki chemik S.A. Arrhenius doświadczalnie udowodnił, że substancje
Bardziej szczegółowoWysokosprawna chromatografia cieczowa w analizie jakościowej i ilościowej
Wysokosprawna chromatografia cieczowa w analizie jakościowej i ilościowej W analizie ilościowej z zastosowaniem techniki HPLC wykorzystuje się dwa możliwe schematy postępowania: kalibracja zewnętrzna sporządzenie
Bardziej szczegółowoWpływ ilości modyfikatora na współczynnik retencji w technice wysokosprawnej chromatografii cieczowej
Wpływ ilości modyfikatora na współczynnik retencji w technice wysokosprawnej chromatografii cieczowej WPROWADZENIE Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) jest uniwersalną techniką analityczną, stosowaną
Bardziej szczegółowoCzy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak
Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak 1 Pojęcie równowagi łańcuch pokarmowy równowagi fazowe równowaga ciało stałe - ciecz równowaga ciecz - gaz równowaga ciało
Bardziej szczegółowoRoztwory elekreolitów
Imię i nazwisko:... Roztwory elekreolitów Zadanie 1. (2pkt) W teorii Brönsteda sprzężoną parą kwas-zasada nazywa się układ złożony z kwasu oraz zasady, która powstaje z tego kwasu przez odłączenie protonu.
Bardziej szczegółowoCZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. ILOŚCIOWE ZBADANIE SZYBKOŚCI ROZPADU NADTLENKU WODORU.
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. ILOŚCIOWE ZBADANIE SZYBKOŚCI ROZPADU NADTLENKU WODORU. Projekt zrealizowany w ramach Mazowieckiego programu stypendialnego dla uczniów szczególnie uzdolnionych
Bardziej szczegółowoKatedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Izoterma rozpuszczalności w układzie trójskładnikowym
Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego Izoterma rozpuszczalności w układzie trójskładnikowym ćwiczenie nr 28 Zakres zagadnień obowiązujących do ćwiczenia 1. Stan równowagi układu i rodzaje równowag
Bardziej szczegółowoHYDROLIZA SOLI. ROZTWORY BUFOROWE
Ćwiczenie 9 semestr 2 HYDROLIZA SOLI. ROZTWORY BUFOROWE Obowiązujące zagadnienia: Hydroliza soli-anionowa, kationowa, teoria jonowa Arrheniusa, moc kwasów i zasad, równania hydrolizy soli, hydroliza wieloetapowa,
Bardziej szczegółowoPolitechnika Gdańska Wydział Chemiczny. Katedra Technologii Chemicznej
Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny Katedra Technologii Chemicznej Bezpieczeństwo środowiskowe Sorpcyjne właściwości gleb Przygotował: dr inż. Andrzej P. Nowak Gleba, czyli pedosfera, jest naturalnym
Bardziej szczegółowoKatedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Adsorpcja kwasu octowego na węglu aktywnym. opracowała dr hab. Małgorzata Jóźwiak
Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego Adsorpcja kwasu octowego na węglu aktywnym opracowała dr hab. Małgorzata Jóźwiak ćwiczenie nr Zakres zagadnień obowiązujących do ćwiczenia 1. Charakterystyka
Bardziej szczegółowoPODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład 2
PODSTAWY CEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Wykład Plan wykładu II,III Woda jako rozpuszczalnik Zjawisko dysocjacji Równowaga w roztworach elektrolitów i co z tego wynika Bufory ydroliza soli Roztwory (wodne)-
Bardziej szczegółowo1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru
1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru Wzór związku chemicznego podaje jakościowy jego skład z jakich pierwiastków jest zbudowany oraz liczbę atomów poszczególnych pierwiastków
Bardziej szczegółowoEFEKT SOLNY BRÖNSTEDA
EFEKT SLNY RÖNSTED Pojęcie eektu solnego zostało wprowadzone przez rönsteda w celu wytłumaczenia wpływu obojętnego elektrolitu na szybkość reakcji zachodzących między jonami. Założył on, że reakcja pomiędzy
Bardziej szczegółowoSpektrofotometryczne wyznaczanie stałej dysocjacji czerwieni fenolowej
Spektrofotometryczne wyznaczanie stałej dysocjacji czerwieni fenolowej Metoda: Spektrofotometria UV-Vis Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie studenta z fotometryczną metodą badania stanów równowagi
Bardziej szczegółowoRÓWNOWAGI REAKCJI KOMPLEKSOWANIA
POLITECHNIK POZNŃSK ZKŁD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENI PRCOWNI CHEMII FIZYCZNEJ RÓWNOWGI REKCJI KOMPLEKSOWNI WSTĘP Ważną grupę reakcji chemicznych wykorzystywanych w chemii fizycznej i analitycznej stanowią
Bardziej szczegółowoXXIV KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2016/2017
IMIĘ I NAZWISKO PUNKTACJA SZKOŁA KLASA NAZWISKO NAUCZYCIELA CHEMII I LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCE Inowrocław 2 maja 217 Im. Jana Kasprowicza INOWROCŁAW XXIV KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY
Bardziej szczegółowoPRACOWNIA ANALIZY ILOŚCIOWEJ. Analiza substancji biologicznie aktywnej w preparacie farmaceutycznym kwas acetylosalicylowy
PRACOWNIA ANALIZY ILOŚCIOWEJ Analiza substancji biologicznie aktywnej w preparacie farmaceutycznym kwas acetylosalicylowy Ćwiczenie obejmuje: 1. Oznaczenie jakościowe kwasu acetylosalicylowego 2. Przygotowanie
Bardziej szczegółowoTermodynamika fazy powierzchniowej Zjawisko sorpcji Adsorpcja fizyczna: izoterma Langmuira oraz BET Zjawiska przylegania
ermodynamika zjawisk powierzchniowych 3.6.1. ermodynamika fazy powierzchniowej 3.6.2. Zjawisko sorpcji 3.6.3. Adsorpcja fizyczna: izoterma Langmuira oraz BE 3.6.4. Zjawiska przylegania ZJAWISKA PWIERZCHNIWE
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
UNIWERSYTET GDAŃSKI WYDZIAŁ CHEMII Pracownia studencka Katedra Analizy Środowiska Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Ćwiczenie nr 2 OPTYMALIZACJA ROZDZIELANIA MIESZANINY WYBRANYCH FARMACEUTYKÓW METODĄ
Bardziej szczegółowoDEZYNFEKCJA WODY CHLOROWANIE DO PUNKTU
DEZYNFEKCJA WODY CHLOROWANIE DO PUNKTU PRZEŁAMANIA WPROWADZENIE Ostatnim etapem uzdatniania wody w procesie technologicznym dla potrzeb ludności i przemysłu jest dezynfekcja. Proces ten jest niezbędny
Bardziej szczegółoworelacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach
1 STECHIOMETRIA INTERPRETACJA ILOŚCIOWA ZJAWISK CHEMICZNYCH relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach
Bardziej szczegółowoOznaczanie SO 2 w powietrzu atmosferycznym
Ćwiczenie 6 Oznaczanie SO w powietrzu atmosferycznym Dwutlenek siarki bezwodnik kwasu siarkowego jest najbardziej rozpowszechnionym zanieczyszczeniem gazowym, występującym w powietrzu atmosferycznym. Głównym
Bardziej szczegółowoODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII I GOSPODARKA ODPADAMI STUDIA STACJONARNE
PROGRAM ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z CHEMII (SEMESTR ZIMOWY) ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII I GOSPODARKA ODPADAMI STUDIA STACJONARNE Ćwiczenie 1 (Karty pracy laboratoryjnej: 1a, 1b, 1d, 1e) 1. Organizacja ćwiczeń.
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
UNIWERSYTET GDAŃSKI Pracownia studencka Katedry Analizy Środowiska Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Ćwiczenie nr 2 Oznaczanie benzoesanu denatonium w skażonym alkoholu etylowym metodą wysokosprawnej
Bardziej szczegółowoĆ W I C Z E N I E 4. Reekstrakcja miedzi z roztworu ciekłego wymieniacza jonowego do roztworów H 2 SO 4
HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 1 Ć W I C Z E N I E 4 Reekstrakcja miedzi z roztworu ciekłego wymieniacza jonowego do roztworów WPROWADZENIE Ekstrakcja rozpuszczalnikowa wykorzystuje zjawisko nierównomiernego
Bardziej szczegółowoROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1)
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 6 listopada 2002 r. w sprawie metodyk referencyjnych badania stopnia biodegradacji substancji powierzchniowoczynnych zawartych w produktach, których stosowanie
Bardziej szczegółowoChemia klasa VII Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny Semestr II
Chemia klasa VII Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny Semestr II Łączenie się atomów. Równania reakcji Ocena dopuszczająca [1] Ocena dostateczna [1 + 2] Ocena dobra [1 + 2 + 3] Ocena bardzo dobra
Bardziej szczegółowoPlan dydaktyczny z chemii klasa: 2TRA 1 godzina tygodniowo- zakres podstawowy. Dział Zakres treści
Anna Kulaszewicz Plan dydaktyczny z chemii klasa: 2TRA 1 godzina tygodniowo- zakres podstawowy lp. Dział Temat Zakres treści 1 Zapoznanie z przedmiotowym systemem oceniania i wymaganiami edukacyjnymi z
Bardziej szczegółowoSporządzanie roztworów buforowych i badanie ich właściwości
Sporządzanie roztworów buforowych i badanie ich właściwości (opracowanie: Barbara Krajewska) Celem ćwiczenia jest zbadanie właściwości roztworów buforowych. Przygotujemy dwa roztwory buforowe: octanowy
Bardziej szczegółowoANALIZA ŚLADOWYCH ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA I ROK OŚ II
ANALIZA ŚLADOWYCH ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA I ROK OŚ II Ćwiczenie 1 Przygotowanie próbek do oznaczania ilościowego analitów metodami wzorca wewnętrznego, dodatku wzorca i krzywej kalibracyjnej 1. Wykonanie
Bardziej szczegółowoKinetyka chemiczna jest działem fizykochemii zajmującym się szybkością i mechanizmem reakcji chemicznych w różnych warunkach. a RT.
Ćwiczenie 12, 13. Kinetyka chemiczna. Kinetyka chemiczna jest działem fizykochemii zajmującym się szybkością i mechanizmem reakcji chemicznych w różnych warunkach. Szybkość reakcji chemicznej jest związana
Bardziej szczegółowoANALIZA OBJĘTOŚCIOWA
Metoda Mohra Kolba miarowa Na Substancja podstawowa: (Na), M = 58,5 g mol 1 Pipeta Naczyńko wagowe c Na M m Na Na kolby ETAPY OZNACZENIA ARGENTOMETRYCZNEGO 1. Przygotowanie roztworu substancji podstawowej
Bardziej szczegółowo( liczba oddanych elektronów)
Reakcje utleniania i redukcji (redoks) (Miareczkowanie manganometryczne) Spis treści 1 Wstęp 1.1 Definicje reakcji redoks 1.2 Przykłady reakcji redoks 1.2.1 Reakcje utleniania 1.2.2 Reakcje redukcji 1.3
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE B: Oznaczenie zawartości chlorków i chromu (VI) w spoiwach mineralnych
ĆWICZEIE B: znaczenie zawartości chlorków i chromu (VI) w spoiwach mineralnych Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest oznaczenie zawartości rozpuszczalnego w wodzie chromu (VI) w próbce cementu korzystając
Bardziej szczegółowochemia wykład 3 Przemiany fazowe
Przemiany fazowe Przemiany fazowe substancji czystych Wrzenie, krzepnięcie, przemiana grafitu w diament stanowią przykłady przemian fazowych, które zachodzą bez zmiany składu chemicznego. Diagramy fazowe
Bardziej szczegółowoPrzedmiot: Chemia budowlana Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Betonu
Przedmiot: Chemia budowlana Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Betonu Ćw. 4 Kinetyka reakcji chemicznych Zagadnienia do przygotowania: Szybkość reakcji chemicznej, zależność szybkości reakcji chemicznej
Bardziej szczegółowoOpracował dr inż. Tadeusz Janiak
Opracował dr inż. Tadeusz Janiak 1 Uwagi dla wykonujących ilościowe oznaczanie metodami spektrofotometrycznymi 3. 3.1. Ilościowe oznaczanie w metodach spektrofotometrycznych Ilościowe określenie zawartości
Bardziej szczegółowoZagadnienia do pracy klasowej: Kinetyka, równowaga, termochemia, chemia roztworów wodnych
Zagadnienia do pracy klasowej: Kinetyka, równowaga, termochemia, chemia roztworów wodnych 1. Równanie kinetyczne, szybkość reakcji, rząd i cząsteczkowość reakcji. Zmiana szybkości reakcji na skutek zmiany
Bardziej szczegółowoGOSPODARKA ODPADAMI. Oznaczanie metodą kolumnową wskaźników zanieczyszczeń wymywanych z odpadów
GOSPODARKA ODPADAMI Ćwiczenie nr 5 Oznaczanie metodą kolumnową wskaźników zanieczyszczeń wymywanych z odpadów I. WPROWADZENIE Nieodpowiednie składowanie odpadków na wysypiskach stwarza możliwość wymywania
Bardziej szczegółowoIII A. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych
III A. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych III-A Przygotowywanie roztworów o różnym stężeniu III-A.1. Przygotowanie naważki substancji III-A.2. Przygotowanie 70 g 10% roztworu NaCl III-A.3.
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO CIECZY METODĄ STALAGMOMETRYCZNĄ
Ćwiczenie nr 11 WYZNACZANIE NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO CIECZY METODĄ STALAGMOMETRYCZNĄ Zalecana literatura: 1. Atkins P. W.: Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 2001, s. 145 146. 2. Pigoń K., Ruziewicz Z.: Chemia
Bardziej szczegółowoKwas HA i odpowiadająca mu zasada A stanowią sprzężoną parę (podobnie zasada B i kwas BH + ):
Spis treści 1 Kwasy i zasady 2 Rola rozpuszczalnika 3 Dysocjacja wody 4 Słabe kwasy i zasady 5 Skala ph 6 Oblicznie ph słabego kwasu 7 Obliczanie ph słabej zasady 8 Przykłady obliczeń 81 Zadanie 1 811
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 1. Sporządzanie roztworów, rozcieńczanie i określanie stężeń
Ćwiczenie 1 Sporządzanie roztworów, rozcieńczanie i określanie stężeń Stężenie roztworu określa ilość substancji (wyrażoną w jednostkach masy lub objętości) zawartą w określonej jednostce objętości lub
Bardziej szczegółowoEGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 ZASADY OCENIANIA
Układ graficzny CKE 2016 EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 ZASADY OCENIANIA Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpoczęcia egzaminu Nazwa kwalifikacji: Przygotowywanie
Bardziej szczegółowoA4.05 Instrukcja wykonania ćwiczenia
Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego A4.05 nstrukcja wykonania ćwiczenia Wyznaczanie współczynników aktywności soli trudno rozpuszczalnej metodą pomiaru rozpuszczalności Zakres zagadnień obowiązujących
Bardziej szczegółowod[a] = dt gdzie: [A] - stężenie aspiryny [OH - ] - stężenie jonów hydroksylowych - ] K[A][OH
1 Ćwiczenie 7. Wyznaczanie stałej szybkości oraz parametrów termodynamicznych reakcji hydrolizy aspiryny. Chemiczna stabilność leków jest ważnym terapeutycznym problemem W przypadku chemicznej niestabilności
Bardziej szczegółowoGOSPODARKA ODPADAMI. Oznaczanie metodą kolumnową wskaźników zanieczyszczeń wymywanych z odpadów
GOSPODARKA ODPADAMI Ćwiczenie nr 5 Oznaczanie metodą kolumnową wskaźników zanieczyszczeń wymywanych z odpadów I. WPROWADZENIE: Nieodpowiednie składowanie odpadków na wysypiskach stwarza możliwość wymywania
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 4. Oczyszczanie ścieków ze związków fosforu
ĆWICZENIE 4 Oczyszczanie ścieków ze związków fosforu 1. Wprowadzenie Zbyt wysokie stężenia fosforu w wodach powierzchniowych stojących, spiętrzonych lub wolno płynących prowadzą do zwiększonego przyrostu
Bardziej szczegółowoKONDUKTOMETRIA. Konduktometria. Przewodnictwo elektrolityczne. Przewodnictwo elektrolityczne zaleŝy od:
KONDUKTOMETRIA Konduktometria Metoda elektroanalityczna oparta na pomiarze przewodnictwa elektrolitycznego, którego wartość ulega zmianie wraz ze zmianą stęŝenia jonów zawartych w roztworze. Przewodnictwo
Bardziej szczegółowoEGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 ZASADY OCENIANIA
Układ graficzny CKE 2016 EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 ZASADY OCENIANIA Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpoczęcia egzaminu Nazwa kwalifikacji: Przygotowywanie
Bardziej szczegółowoWykład 10 Równowaga chemiczna
Wykład 10 Równowaga chemiczna REAKCJA CHEMICZNA JEST W RÓWNOWADZE, GDY NIE STWIERDZAMY TENDENCJI DO ZMIAN ILOŚCI (STĘŻEŃ) SUBSTRATÓW ANI PRODUKTÓW RÓWNOWAGA CHEMICZNA JEST RÓWNOWAGĄ DYNAMICZNĄ W rzeczywistości
Bardziej szczegółowo3. Badanie kinetyki enzymów
3. Badanie kinetyki enzymów Przy stałym stężeniu enzymu, a przy zmieniającym się początkowym stężeniu substratu, zmiany szybkości reakcji katalizy, wyrażonej jako liczba moli substratu przetworzonego w
Bardziej szczegółowoKRYTYCZNE STĘŻENIE MICELIZACJI SURFAKTANTU
KRYTYCZNE STĘŻENIE MICELIZACJI SURFAKTANTU Celem ćwiczenia jest wyznaczenie krytycznego stężenia micelizacji (KSM) surfaktantu kationowego metodą konduktometryczną. Podstawy teoretyczne Zdolność surfaktantów
Bardziej szczegółowoPRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIA ZADAŃ
PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIA ZADAŃ 1. Odważono 1.0 g mieszaniny zawierającej NaOH, Na 2 CO 3 oraz substancje obojętną i rozpuszczono w kolbie miarowej o pojemności 250 ml. Na zmiareczkowanie próbki o objętości
Bardziej szczegółowoCHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 7
CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ Ćwiczenie 7 Wykorzystanie metod jodometrycznych do miedzi (II) oraz substancji biologicznie aktywnych kwas askorbinowy, woda utleniona.
Bardziej szczegółowoII. ODŻELAZIANIE LITERATURA. Zakres wiadomości obowiązujących do zaliczenia przed przystąpieniem do wykonania. ćwiczenia:
II. ODŻELAZIANIE LITERATURA 1. Akty prawne: Aktualne rozporządzenie dotyczące jakości wody do picia i na potrzeby gospodarcze. 2. Chojnacki A.: Technologia wody i ścieków. PWN, Warszawa 1972. 3. Hermanowicz
Bardziej szczegółowoPotencjometryczna metoda oznaczania chlorków w wodach i ściekach z zastosowaniem elektrody jonoselektywnej
Potencjometryczna metoda oznaczania chlorków w wodach i ściekach z zastosowaniem elektrody jonoselektywnej opracowanie: dr Jadwiga Zawada Cel ćwiczenia: poznanie podstaw teoretycznych i praktycznych metody
Bardziej szczegółowoBadanie właściwości związków powierzchniowo czynnych
POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA TECHNOLOGII CHEMICZNEJ ORGANICZNEJ I PETROCHEMII INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH: Badanie właściwości związków powierzchniowo czynnych Laboratorium z
Bardziej szczegółowoOznaczanie żelaza i miedzi metodą miareczkowania spektrofotometrycznego
Oznaczanie żelaza i miedzi metodą miareczkowania spektrofotometrycznego Oznaczanie dwóch kationów obok siebie metodą miareczkowania spektrofotometrycznego (bez maskowania) jest możliwe, gdy spełnione są
Bardziej szczegółowoKATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ
Dorota Warmińska, Maciej Śmiechowski Katedra Chemii Fizycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ Wstęp teoretyczny Kataliza homo- i heterogeniczna Zwiększenie
Bardziej szczegółowoK05 Instrukcja wykonania ćwiczenia
Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego K05 Instrukcja wykonania ćwiczenia Wyznaczanie punktu izoelektrycznego żelatyny metodą wiskozymetryczną Zakres zagadnień obowiązujących do ćwiczenia 1. Układy
Bardziej szczegółowo