Wprowadzenie 1. Substancje powierzchniowo czynne Wykazują tendencję do gromadzenia się na granicy faz Nie przechodzą do fazy gazowej

Podobne dokumenty
Kopolimery statystyczne. Kopolimery blokowe. kopolimerów w blokowych. Sonochemiczna synteza -A-A-A-A-A-A-A-B-B-B-B-B-B-B-B-B-B- Typowe metody syntezy:

Sonochemia. Schemat 1. Strefy reakcji. Rodzaje efektów sonochemicznych. Oscylujący pęcherzyk gazu. Woda w stanie nadkrytycznym?

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

VIII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2015/2016

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

Badanie właściwości związków powierzchniowo czynnych

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

3 k. NAPIĘCIE POWIERZCHNIO- WE

Zagadnienia do pracy klasowej: Kinetyka, równowaga, termochemia, chemia roztworów wodnych

Zadanie: 1 (1 pkt) Oblicz stężenie molowe jonów OH w roztworze otrzymanym przez rozpuszczenie 12g NaOH w wodzie i rozcieńczonego do 250cm 3

Konkurs Chemiczny dla gimnazjalistów województwa zachodniopomorskiego w roku szkolnym 2014/2015. Etap wojewódzki

3. NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE

XXII KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2014/2015

imię i nazwisko, nazwa szkoły, miejscowość Zadania I etapu Konkursu Chemicznego Trzech Wydziałów PŁ V edycja

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

Zad. 2. CFCl 3 = Cl + CCl 3 Cl + O 3 = ClO + O 2 ClO + O 3 = Cl + 2 O 2 2 ClO = Cl 2 O 2 Cl 2 O 2 = ClO 2 + Cl ClO 2 = O 2 + Cl. Zad.

Czy można zastosować ultradźwięki do niszczenia tkanki nowotworowej?

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2017/2018

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ

Zadanie 2. [2 pkt.] Podaj symbole dwóch kationów i dwóch anionów, dobierając wszystkie jony tak, aby zawierały taką samą liczbę elektronów.

Roztwory buforowe (bufory) (opracowanie: dr Katarzyna Makyła-Juzak)

6. ph i ELEKTROLITY. 6. ph i elektrolity

Kuratorium Oświaty w Lublinie

Zadanie 1. [ 3 pkt.] Uzupełnij zdania, wpisując brakującą informację z odpowiednimi jednostkami.

roztwory elektrolitów KWASY i ZASADY

Powodzenia!!! WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII III ETAP. Termin: r. Czas pracy: 90 minut. Liczba otrzymanych punktów

Inżynieria Środowiska

Obliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2010/11

Termodynamika fazy powierzchniowej Zjawisko sorpcji Adsorpcja fizyczna: izoterma Langmuira oraz BET Zjawiska przylegania

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII... DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje wojewódzkie

- w nawiasach kwadratowych stężenia molowe.

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?

Zadanie 4. Mrówczan metylu ma taki sam wzór sumaryczny jak: A. octan etylu. C. kwas mrówkowy. B. octan metylu. D. kwas octowy.

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

Sonochemia. Kawitacja. p(t) = p o + p s sin(2 f t) Oscylacje ciśnienia - - powstawanie naprężeń rozciągających w ośrodku

Dysocjacja kwasów i zasad. ponieważ stężenie wody w rozcieńczonym roztworze jest stałe to:

1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2012/2013 eliminacje rejonowe

Zalety przewodników polimerowych

Konkurs Chemiczny dla gimnazjalistów województwa zachodniopomorskiego w roku szkolnym 2018/2019. Etap wojewódzki

1 Kinetyka reakcji chemicznych

Elektrochemia - prawa elektrolizy Faraday a. Zadania

Model odpowiedzi i schemat oceniania arkusza I

Małopolski Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Chemia Nieorganiczna ćwiczenia CHC012001c Powtórzenie materiału II

Przedmiot: Chemia budowlana Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Betonu

Konkurs przedmiotowy z chemii dla uczniów gimnazjów 16 stycznia 2015 r. zawody II stopnia (rejonowe)

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia Poziom rozszerzony

Związki nieorganiczne

WARSZTATY olimpijskie. Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna Kinetyka

Roztwory elekreolitów

TEST PRZYROSTU KOMPETENCJI Z CHEMII DLA KLAS II

g % ,3%

Równowagi w roztworach wodnych

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak

Ćwiczenie 7. Wyznaczanie stałej szybkości oraz parametrów termodynamicznych reakcji hydrolizy aspiryny.

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA im. Stanisława Staszica w Krakowie OLIMPIADA O DIAMENTOWY INDEKS AGH 2017/18 CHEMIA - ETAP I

Chemia ogólna nieorganiczna Wykład XII Kinetyka i statyka chemiczna

MATERIAŁY POMOCNICZE 1 GDYBY MATURA 2002 BYŁA DZISIAJ CHEMIA ZESTAW EGZAMINACYJNY PIERWSZY ARKUSZ EGZAMINACYJNY I

Cel główny: Uczeń posiada umiejętność czytania tekstów kultury ze zrozumieniem

Wodorotlenki. n to liczba grup wodorotlenowych w cząsteczce wodorotlenku (równa wartościowości M)

Wykład 2. Wprowadzenie do metod membranowych (część 2)

Elektrolity polimerowe. 1. Modele transportu jonów 2. Rodzaje elektrolitów polimerowych 3. Zastosowania elektrolitów polimerowych

Zaawansowane techniki utleniania. Mokre utlenianie powietrzem Adriana Zaleska-Medynska. Wykład 9

Zadania dodatkowe z konwersatorium z podstaw chemii Semestr letni, rok akademicki 2012/2013

OCENIANIE ARKUSZA POZIOM ROZSZERZONY

Kuratorium Oświaty w Lublinie

b) Podaj liczbę moli chloru cząsteczkowego, która całkowicie przereaguje z jednym molem glinu.

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia. Poziom rozszerzony. Listopad 2014

Wykład 11 Równowaga kwasowo-zasadowa

KONKURS CHEMICZNY ETAP WOJEWÓDZKI 2010/2011

Zagadnienia z chemii na egzamin wstępny kierunek Technik Farmaceutyczny Szkoła Policealna im. J. Romanowskiej

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

OCENIANIE ARKUSZA POZIOM ROZSZERZONY

d[a] = dt gdzie: [A] - stężenie aspiryny [OH - ] - stężenie jonów hydroksylowych - ] K[A][OH

Ewa Puszczało. Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki

Odpowiedź:. Oblicz stężenie procentowe tlenu w wodzie deszczowej, wiedząc, że 1 dm 3 tej wody zawiera 0,055g tlenu. (d wody = 1 g/cm 3 )

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

HYDROLIZA SOLI. 1. Hydroliza soli mocnej zasady i słabego kwasu. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

a. Dobierz współczynniki w powyższym schemacie tak, aby stał się równaniem reakcji chemicznej.

Równowagi w roztworach wodnych

Materiał diagnostyczny poziom rozszerzony Kryteria oceniania model odpowiedzi

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Klucz odpowiedzi. Chemia

Transport przez błony

analogicznie: P g, K g, N g i Mg g.

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

Ciśnieniowe techniki membranowe (część 2)

Zadanie: 1 (1pkt) Zadanie: 2 (1 pkt)

Substancje powierzchniowo czynne

Chemia - laboratorium

Karta pracy IV/1a - Reakcje w roztworach: - rozpuszczanie, rozpuszczalność i krystalizacja

O MATURZE Z CHEMII ANALIZA TRUDNYCH DLA ZDAJĄCYCH PROBLEMÓW

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

Transkrypt:

Wprowadzenie 1 Substancje hydrofilowe w roztworach wodnych: Nie wykazują tendencji do gromadzenia się na granicy faz Ich cząsteczki są homogenicznie rozmieszczone w całej objętości roztworu Nie wykazują tendencji do przechodzenia do fazy gazowej Substancje hydrofobowe w roztworach wodnych: Wykazują jedynie niewielką rozpuszczalność Wykazują tendencję do gromadzenia się na granicy faz (np. woda-ciecz organiczna, woda powietrze); ich stężenie w pobliżu granicy faz może być wielokrotnie wyższe niż średnie w całej objętości roztworu O ile nie mają zbyt wysokiej masy cząsteczkowej, wykazują tendencję do przechodzenia do fazy gazowej Substancje powierzchniowo czynne Wykazują tendencję do gromadzenia się na granicy faz Nie przechodzą do fazy gazowej Ponieważ efekty sonochemiczne są przestrzennie niehomogeniczne występują z większym natężeniem w bezpośredniej bliskości (i we wnętrzu) pęcherzyków gazu można oczekiwać, że szczególnie podatne na działanie tych efektów w roztworach wodnych będą substancje hydrofobowe i substancje powierzchniowo czynne.

Skala hydrofobowości 2 Jedna z możliwych skal liczbowych hydrofobowości R: stosunek liczby grup hydrofobowych do hydrofilowych

Skala hydrofobowości 2 Radioliza Sonoliza substratu hydrofobowego Ponieważ rodniki OH generowane sonochemicznie są nierównomiernie rozłożone w przestrzeni ich lokalne stężenie w pobliżu powierzchni pęcherzyków jest znacznie wyższe niż w głębi roztworu można oczekiwać, że w sonochemii substraty hydrofobowe będą szczególnie podatne na reakcje z OH

Sonoliza tert-butanolu 4 Dla wielu substancji obserwuje się prostą proporcjonalność między stałą szybkości reakcji z OH a zdolnością zmiatania rodników OH podczas sonolizy S.C. ~ k [S] Dla niektórych substancji zdolność zmiatania jest jednak wyraźnie wyższa, niż wynikałoby to z wartości stałej szybkości i stężenia Przyczyna: rzeczywista, lokalna wartość [S] jest wielokrotnie wyższa od nominalnej wartości k(oh + I - ) = 1.1 10 10 l mol/s C 1/2 5 mm k(oh + t-buoh) = 6 10 8 l mol/s C 1/2 0.1 mm

Mechanizm reakcji 5 Od hydrofobowości substratu zależy jego rozkład przestrzenny W różnych strefach przestrzennych dominują odmienne reakcje Rodzaj dominującej reakcji może zależeć od hydrofobowości substratu

Polimery 6

Polimery 7 Reaktywność polimerów z generowanymi sonochemicznie rodnikami OH Wstępny test spadek wydajności H 2 O 2 w funkcji nominalnej reaktywności polimeru z OH (k x średnie stężenie polimeru w roztworze) 7,0x10-6 H 2 O 6,0x10-6 5,0x10-6 C H2O2 [mol dm -3 ] 4,0x10-6 3,0x10-6 2,0x10-6 1,0x10-6 0,0 PEG PEO PAA ph2 PAA ph8 PAA ph10 CH 3 COONa 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 C* k OH [s -1 ]

Polimery 8 Wyznaczenie lokalnego stężenia polimeru w strefie reakcji z rodnikami OH metodą kinetyki 2 konkurencyjnej OH + X k X + S k S [P] 0 /[P] - 1 0 0 1 2 3 4 Klasyczne zastosowanie: wyznaczenie nieznanej stałej szybkości k x [P] 0 = 1 + [P] Inna możliwość: wyznaczenie lokalnego stężenia substratu X w strefie reakcji [P] 0 = 1 + [P] Produkt nieoznaczany P (produkt oznaczany) k X [X] k S [S] k X [X] k S [S] 1 tg = ks [X] / [S] k X =? [X] =? k X [X]/[X] =?

Polimery 9 Wybór substratów Substraty hydrofilowe: CH 3 COONa Oligomer, n 28, M 2 kda CH 2 CH COONa n Rozpuszczalne w wodzie substraty hydrofobowe: Oligomer, n 9, M 400 Da CH 2 CH 2 O n Polimer, n 4500, M 200 kda CH 2 CH 2 O n

Polimery 10 Kinetyka konkurencyjna Badana reakcja CH 2 CH 2 O n.. k X + OH CH 2 CH O - H 2 O n Konkurencyjny zmiatacz jony tereftalanowe CO 2 - CO 2 - +. OH k S CO 2 -. OH 2. H + O - HO 2 H CO 2 - CO 2 - CO 2 - OH Radioliza k S = 3.3 10 9 dm 3 mol -1 s -1 Sonoliza

Polimery 11 Kinetyka konkurencyjna -wyniki k X [X] k S [S] sono 60 k X [X] k S [S] rad [X] sono 60 [X] rad = 60 [X] 6 [X] [X] 60 sono [P] I 0 /I /[P] - 1-1 4 2 Sonoliza [X] [X] Radioliza [X] = [X] 0 0 2 4 6 [X] / [S]

Polimery 12 Wzbogacenie strefy reakcji w substrat dla badanych związków: Substrat [X] / [X] Octan sodu 1.30 PAA (M = 2 kda) 1.35 PEG (M = 400 Da) 64.1 PEO (M = 200 kda) 283 Cząsteczki polimerów hydrofobowych wykazują wyraźną tendencję do gromadzenia się w pobliżu drgających pęcherzyków kawitacyjnych

Polielektrolity 13 Czy można zmieniać w sposób płynny hydrofobowość danej substancji? Możliwości takie daje zastosowanie słabego polielektrolitu, np.poli(kwasu akrylowego) 8 H CH 2 C CO 2 H ph 6 4 P n = 50 P n = 340 2-2 -1 0 1 log( /(1- )) 1500 d ef. (nm) 1000 500 a (a) (b) (c) 0 2 3 4 5 6 7 8 9 ph

Polielektrolity 14 Sonoliza poli(kwasu akrylowego) H CH 2 C CO 2 H [CO] / 10-6 mol dm -3 25 20 15 10 5 0 2 4 6 8 10 50 40 30 20 10 0 [Pęknięcia łańcucha] / 10-6 mol dm -3 ph