Siit saame, et Järelikult See aga on pindliig See ongi Gibbsi adsorptsioonivõrrand Gibbsi adsorptsioonivõrrandi teine tuntud vorm Siit asendame osad liikmed Z Sealjuures on eelpool mainitud pindaktiivsus Kolloidkeemia Kristian Leite 2012 Materjal/aine Kalju Lott 15. Adsorptsiooni isotermid: Henry, Langmuiri ja Freundlichi isotermid. Pindpinevuse muutumine, k Pindpinevuse muut d sõltub kontsentratsiooni muudust dC. Seos on järgmine See tähendab põhimõtteliselt, et pindpinevus kahaneb kontsentratsiooni kasvades ning selle kahanemise määr sõltub veel lisaks konstandist k Henry isotermid Henry isoterm kõige lihtsamal kujul. CP on konts pinnakihis, CG on kontsentratsioon gaasifaasis. k on tasakaalukonstant Kasulikum on see sellisel juhul, kui teeme lähenduse.
0,15 6,67 0,0123 4,99·10-6 200516,11 0,3 3,33 0,0125 4,87·10-6 205529,01 Valitud kontsentratsioonidel leitud Z väärtused asendatakse Gibbsi adsorptsiooniisotermi võrrandisse . Väärtused on järgmises tabelis ning joonistatud on adsorptsiooniisoterm =f(c) Joonestan graafiku 1/=f(1/c), millest leian adsorptsiooni suuruse max pinna maksimaalselt täitumisel. Selleks kasutan Langmuiri võrrandi teisendatud kuju Leitud max järgi arvutan molekuli pindala adsorptsioonikihis S 0 ja adsorptsioonikihi paksuse l0, mis vastab molekuli paksusele. Ühe molekuli ristlõikepindala pindkihis: Adsorptsioonikihi paksuse, mis vastab molekuli pikkusele, saan seosest: Leain butanooli arvutusliku pikkuse, võttes kõigi sidemete vaheliseks nurgaks 109° Järeldus Eksperimantaalne ja arvutuslik tulemus on natukene erinevad ()
50 48 46 44 42 40 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 Kontsetratsioon mol/l 3)Joonestan graafiku 1/=f(1/c), millest leian adsorptsiooni suuruse max pinna maksimaalselt täitumisel. Selleks kasutan Langmuiri võrrandit teisendatud kujul 330000 f(x) = x + 310000 290000 270000 250000 1/ 230000 210000 310000 290000 270000 250000 1/ 230000 210000 190000
gaasimullike). Henry isoterm ca=kc, 1 mooli jaoks c=1/V ja c=p/RT. Koagulatsiooniks nimetatakse kolloidsüsteemi osakeste ühinemist soojenemine. Läbipaistmatute osakeste korral esineb positiivne tg + vg - tv Madala gaasi rõhu korral võime adsorbeerunud aine pindc-i suuremateks osadeks. Tavaliselt järgneb koagulatsioonile fotoforees, s.o. osakeste liikumine valguskiire suunas. Läbipaistvate LANGMUIRI ADSORPTSIOONI ISOTERM asendada pindliiaga : ca=k*p/RT=Kp. Langmuiri sedimentatsioon (väljasadenemine). Koagulatsioon toimub teatud aja osakeste korral esineb negatiivne fotoforees osakene liigub et adsorbtsioon saab Langmuiri kujutluste järgi olla vaid adsorptsiooniisoterm: A on vaadeldav keemilise r-ni analoogina. A-i jooksul. Eraldatakse kahte koagulatsiooni staadiumit:- varjatud valgusallika suunas
pindpinevus tv - faasidevaheline pindpinevus Adhesiooni mõõduks on pindade lahtirebimiseks kuluv töö pinnaühiku kohta (Wa). Adhesiooni tulemusena väheneb Gibbsi pinnaenergia adhesioonitöö suuruse võrra,Wa = - G Süsteemi alg- ja lõppoleku Gibbsi energiad (Ga ja Gl) on:Ga = vg + tg Gl = tv G = Gl - Ga = tv - vg tg siit saame Dupre võrrandi Wa = tg + vg - tv LANGMUIRI ADSORPTSIOONI ISOTERM et adsorbtsioon saab Langmuiri kujutluste järgi olla vaid monomolekulaarne, siis adsorbtsiooniprotsessi kiirus va on võrdeline adsorbeeruva aine rõhuga gaasifaasis ning adsorbendi vaba pinna osaga 1-, kus =/m. Järelikult va=kap(1- ), kus ka on võrdetegur. Üheaegselt A-ga kulgeb ka adsorbendi pinnalt adsorbeerunud aine desorptsioon, mille kiirus on võrdeline adsorbaadi polt hõivatud pinnaosaga : vd=kd , kus kd on võrdetegur. Adsorptsioonilise tasakaalu tingimustes va=vd ja kap(1- )=kd
Materjaliteaduse instituut TTÜ Füüsikalise keemia õppetool ADSORPTSIOONI UURIMINE LAHUSE JA ÕHU Töö nr: 1 PIIRPINNAL Liis Hendrikson KATB 41 Teostatud: Kontrollitud: Arvestatud: 29.02.2012 Joonis . Stalagmomeeter Töö ülesanne Määrata pindaktiivse aine vesilahuse pindpinevus sõltuvalt lahuse kontsentratsioonist. Pindpinevuse isotermist leida adsorptsiooni isoterm. Adsorptsiooni isotermist arvutada molekuli pindala ja pikkus monomolekulaarses kihis. Töö käik 1. Tegin kontsentratsioonide arvutuse kuue erineva propanooli vesilahuse kohta ja esitasin need juhendajale. 2. Valmistasin propanooli kuue erineva kontsentratsiooniga...
Temperatuur T, K 0,09 11,11 7 0,007 2,8159E-006 299 0,20 5,00 10 0,01 4,0227E-006 =Z/RT 0,39 2,56 12 0,012 4,8273E-006 3)Joonestan graafiku 1/=f(1/c), millest leian adsorptsiooni suuruse max pinna maksimaalselt täitumisel. Selleks kasutan Langmuiri võrrandit teisendatud kujul Graafikult saab leida, et 1/max= 145000 max= 6,897E-006 4) Leitud max alusel arvutan molekuli pindala adsorptsioonikihis S0 ja adsorptsioonikihi paksus l vastab molekuli pikkusele. Kui 1 m2 pinnal adsorbeerub max mooli ainet, siis molekulide arv pinnaühikul on max NA ja ühe molekuli ristlikepindala pindkihis NA= 6,0200000E+023 1/mol
0,30 3,33 10,1 0,0101 4,10x10-6 244166,52 0,44 2,27 10,5 0,0105 4,23x10-6 236495,51 0,62 1,61 10,3 0,0103 4,17x10-6 239765,03 R, J/(mol K) 8,314 T, K 298 3) Joonestan graafiku 1/=f(1/c), millest leian adsorptsiooni suuruse max pinna maksimaalselt täitumisel. Selleks kasutan Langmuiri võrrandit teisendatud kujul . Graafikult on leida, et max = (195000)-1 = 5,13x10-6 mol/m2. 4 4) Leitud max alusel arvutan molekuli pindala adsorptsioonikihis S0 ja adsorptsioonikihi paksuse l0, mis vastab molekuli paksusele. Ühe molekuli ristlõikepindala pindkihis:
- 0,3 3,33 0,0127 0 65,2108*10 191909,38 6 0 Joonis . Adsorptsiooni isoterm 3) Joonestasin graafiku 1/=f(1/c), millest leidsin adsorptsiooni suuruse max pinna maksimaalsel täitumisel. Selleks kasutasin Langmuiri võrrandit , teisendatud kujul Graafikult saan, et 1/max=161480 4) Leitud max alusel arvutasin molekuli pindala adsorptsioonikihis S0 ja adsorptsioonikihi paksuse l0, mis vastab molekuli pikkusele. Kui 1 m2 pinnal adsorbeerub max mooli ainet, siis molekulide arv pinnaühikul on maxNA ja ühe molekuli ristlõikepindala pindkihis on: , kus NA = 6,02*1023 mol-1. Adsorptsioonikihi paksuse, mis vastab molekuli pikkusele, saab seosest , kus M on
0,5 2 10 0,01 4,11 * 10 243309,0 Tabel 2 Adsorptsiooni isoterm Joonis 2 1 3) Joonestatakse graafik =f(1/c), millest leitakse adsorptsiooni suurus max pinna maksimaalsel täitumisel (joonis 3). Selleks kasutatakse Langmuiri võrrandit kc = max 1+ kc ( I, 4) teisendatud kujul 1 1 1 = + max max kc ( I, 5) Joonisel 3 on esitatud pindliia pöördväärtuse sõltuvus kontsentratsiooni pöördväärtusest.
gaaside segu korral komponendi osarõhuga). Henry seadust väljendab avaldis , kus · on gaasi rõhk (osarõhk) vedeliku kohal, · on Henry konstant, · on gaasi kontsentratsioon lahuses. Henry seadus kehtib ainult madalate ja mõõdukate rõhkude puhul. Henry konstant: kus: · is the number density at free phase, · is the surface number density, 3. Milline on Langmuiri adsorptsioonivõrrand? Milline on selle konstandi füüsikaline sisu? Langmuir esitas 1917.a. monomolekulaarse adsorptsiooni teooria. Ta lähtus järgmistest eeldustest: 1. Adsorptsioon on vaadeldav keemilise reaktsiooni analoogina. Adsorptsiooni põhjustavad jõud on lähedased keemilisele sidemele. Adsorptsioon lõpeb monomolekulaarse kihi moodustamisega. Viimast iseloomustab piiriline adsorptsioon m. 2. Tahke aine pinnal on alati mehaanilised ja kristallograafilised ebaühtlused
15 6.66666667 5 0.005 2.02*10-6 495538.24 R=8,314 J/mol*K T=298 Järgnevalt on adsorptsiooniisoterm Г=f(c) 1 3)Joonestan graafiku = f(1/c), millest leian adsorptsiooni suuruse max pinna maksimaalsel kc 1+ kc täitumisel. Selleks kasutatakse Langmuiri vōrrandit = max teisendatud kujul 1 1 1 = + max max kc . 1/г=f(1/c) 700000 600000 500000 400000 1/Г 300000 200000 100000 0 5 10 15 20 25 30 35 1/c
7. Hüpsomeetrilise seaduse tuletamine. 8. Viskoossus. (Polümeeri molaarmassi viskosimeetrilist määramist ei tule). 9. Pinna kõverdumisest tingitud rõhu liia(Laplace võrrandi) tuletamine. 10. Pinna vaba energia, pindpinevus, pindaktiivsus, pindliig. 11. Adsorptsioon. 12. Pindpinevuse määramine kapillaarse tõusu abil. 13. Gibbsi adsorptsioonivõrrandi tuletamine (teada ühte kahest tuletusest) 14. Adsorptsiooni isotermid: Henry, Langmuiri ja Freundlichi isotermid. 15. Langmuiri adsorptsiooni isotermi tuletamine(tuletust ei tule) 16. Freundlichi adsorptsiooni isotermi määramine pindaktiivse tahke adsorbendi ja orgaanilise happe vesilahuse piirpinnal. (tuletust ei tule) 17. Adsorptsiooni isotermi leidmine (KK1 labori põhjal, kui tegite). 18. Elektrolüütide adsorptsioon. 19. Vahetusadsorptsioon. Ioonvahetus muldades. 20. Märgumine. Kohesioon. Adhesioon. 21. Kohesioonitöö ja aurustumissoojus vaheline seos
TTÜ Materjali- ja keskkonnatehnoloogia Instituut KYF0280 Füüsikaline keemia Üliõpilase nimi: Franz Mathias Ints Töö nr: KK1 Töö pealkiri: Adsorptsiooni Uurimine Lahuse ja Õhu Piirpin Joonis 1. Stalagmomeeter keskkonnatehnoloogia Instituut 280 Füüsikaline keemia Õpperühm: EANB31 Töö teostamise kuupäev: 09.09.2020 ooni Uurimine Lahuse ja Õhu Piirpinnal Töö eesmärk (või töö ülesanne). Määrata pindaktiivse aine vesilahuse pindpinevus sõltuvalt lahuse kontsentrats leida adsorptsiooni isoterm. Adsorptsiooni isotermist arvutada molekuli pindala kihis. Õppejõu poolt antud lähteandmed: Valmistada propanooli vesilahus konsentr M= 60.10 g/mol ρ=0.804 g/cm3 σH20= 72.13 mJ/m2 (24.6C juures) Katse temperatuur: t=24.6C Teooria. Teoreetiliste aluste lühike kirjeldus koos vajalike valemitega Pindpinevuse määramise meetod stalagmomeetr...
1. Kapillaarse tõusu meetod- Kapillaarse tõusu põhjustab pindpinevusjõud Fd. See on pindpinevuse määramise kõige täpsem meetod. 2. Stalagmomeetriline meetod-Loetakse kindlast ruumalast tekkinud tilkade arvu 3. Mulli suurima rõhu meetod- Siin mõõdetaks rõhku, mida on vaja rakendada, et suruda läbi kapillaari ava ühe vedeliku sisse teise vedeliku tilk või gaasimullike. 12. Gibbsi adsorptsioonivõrrandi tuletamine Vt vihik 13. Adsorptsiooni isotermid: Henry, Langmuiri ja Freundlichi isotermid Vt vihik 14. Langmuiri adsorptsiooni isotermi tuletamine. Langmuiri adsorptsiooni isotermi määramine pindaktiivse aine vesilahuse ja õhu piirpinnal vt vihik 15. Freundlichi adsorptsiooni isotermi määramine pindaktiivse tahke adsorbendi ja orgaanilise happe vesilahuse piirpinnal. 16. Kapillaarkondensatsioon See nähtus esineb poorsete adsorbentide korral. Zigmondi leidis 1911.a., et kui vedelik
· Kuni 50% volframist kasutatakse · vääristeraste (peam. tööriistateraste) tootmisel · - eriti kiirlõiketerased (8 - 20% W) · (säilitavad kõvaduse 1000 - 1100 C juures) · 35 - 45% W toodangust kasutatakse karbiidina WC · (kõvasulamid : 85 - 95% WC + 5 - 15% Co) : · lõike- ja puurimisinstrumendid · W sulameid teiste metallidega · kasutatakse lennunduses ja raketitehnikas · elektrotehnikas (elektrilampide hõõgniidid, katoodid jm) · röntgenitehnikas jm · W - elektroodid Langmuiri monovesinikpõletites (leek 4000 C) · kaitseekraanid radioakt kiirguse vastu (sulam W - Cu - Ni) · Väga vastupidavad sulamid : · W - Ru - Co - B (täitesulepea suleotsad) · W - Ta - Hf (reakt-mootorite põlemiskambrid) 6. Vanaadiumirühma iseloomustus · Elementide o.-a. -I ... V · püsivaim ja tüüpilisim V · (-I ja 0 - peam. karbonüülühendites, · muidu II ... V - diapasoon lai) · · ldiselt : lihtainetena kõvad, rasksulavad
(van der Waalsi jõudude) toimel tahke keha pinnale. Absorptsioon on gaasi või gaasisegu neeldumine vedelikus või tahkises (vedeliku neeldumist tahkises). 20. Millised ained on hüdrofoobsed, millised hüdrofiilsed? Hüdrofoobsed on vett hülgavad. Näiteks paljud metallid ja teatud orgaanilised ühendid. Hüdrofiilsed on vett armastavad. Näiteks Anorgaanilised soolad, tärklis, savid. 21. Langmuiri võrrand Γ = Γmc/(k+c) Kus, Γ - adsorptsioon (mol/cm2), Γm – adsorptsiooni suurus pinna täielikul küllastumisel adsorbeeruva ainega (maksimaalne adsorptsioon), c – aine kontsentratsioon lahuses, k - tasakaalukonstant. Adsorptsioon tahke aine ja lahuse piirpinnal 22. Mis on pindpinevus? Pindpinevus on nähtus, kus pinnakiht käitub kui elastne kile. 23. Vedeliku pindpinevuse määramise meetodid 1. Stalagnomeetriline: Loetakse kindlast ruumalast tekkinud tilkade arvu. 2
Füüsikaline keemia Füüsikaliseks keemiaks nimetatakse teadusharu, mille uurimisobjektiks on aine ehitus ja keemiliste protsesside kulgemise üldised füüsikalised seaduspärasused. (adsorptsioon, aurustumine, sulamine, difusioon, elektrolüüs jne) Termodünaamika Termodünaamika uurib ainult makrosüsteeme, mitte üksikuid molekule või nende osi. Termodünaamika on teadus energia muundumistest. Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast eraldada ja eksperimentalselt uurida. Termodünaamika ajalugu Õpetus termiliste protsesside soojusefektidest ja tööst. Klassikaline termodünaamika tekkis 19.sajandi keskel. Tänapäeval uurimisobjekt: erinevate energiavormide vastastikused üleminekud mitmesugustes füüsikaliste ja keemilistes protsessides. Süsteemid ja ümbritsev keskkond Süsteemide jaotus teda väliskeskkonnaga siduvate protsesside järgi: avatud - toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga suletud - p...
Füüsikaline keemia Füüsikaliseks keemiaks nimetatakse teadusharu, mille uurimisobjektiks on aine ehitus ja keemiliste protsesside kulgemise üldised füüsikalised seaduspärasused. (adsorptsioon, aurustumine, sulamine, difusioon, elektrolüüs jne) Termodünaamika Termodünaamika uurib ainult makrosüsteeme, mitte üksikuid molekule või nende osi. Termodünaamika on teadus energia muundumistest. Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast eraldada ja eksperimentalselt uurida. Termodünaamika ajalugu Õpetus termiliste protsesside soojusefektidest ja tööst. Klassikaline termodünaamika tekkis 19.sajandi keskel. Tänapäeval uurimisobjekt: erinevate energiavormide vastastikused üleminekud mitmesugustes füüsikaliste ja keemilistes protsessides. Süsteemid ja ümbritsev keskkond Süsteemide jaotus teda väliskeskkonnaga siduvate protsesside järgi: avatud - toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga suletud - p...
18. Millised ained on hüdrofoobsed, millised hüdrofiilsed?- hüdrofoobne- vett tõrjuv. Hüdrofiilne – vett omastav. Hüdrofoobsed ained on nt paljud metallid ja teatud orgaanilised ained (molekulid ei sisalda polaarseid aatomirühmi). Hüdrofoobsed ained lahustuvad apolaarsetes/orgaanilistes lahustites. Hüdrofiilsus ehk veelembus on aine võime vastastikuliseks mõjuks veega. Hüdrofiilsed ained on näiteks anorgaanilised soolad, tärklis ja savid. 19. Langmuiri võrrand. Langmuiri adsorptsiooniisotermi on esitatav kujul Γ = Γmc/(k+c) Kus, Γ - adsorptsioon (mol/cm2), Γm – adsorptsiooni suurus pinna täielikul küllastumisel adsorbeeruva ainega (maksimaalne adsorptsioon), c – aine kontsentratsioon lahuses, k - tasakaalukonstant. 20. Adsorptsioon tahke aine ja lahuse piirpinnal. Adsorptsioon on pinnanähtus, mille puhul vedeliku või gaasi molekulid kogunevad molekulaarsidejõudude toimel tahke keha pinnale. 21. Mis on pindpinevus
1. Kineetika uurimise vajalikkus, seos termodünaamikaga. Kiirus võib olla otsustava tähendusega produktide tekkel! Vaatamata, et reaktsiooni vaba energia muut on negatiivne võib produkte mitte tekkida piisaval hulgal ja kiirest. Kiirus on aeglane Keemiline kineetika on füüsikalise keemia osa, mis kirjeldab reaktsioonide ajalist kulgu matemaatiliste võrrandite abil. Termodünaamika annab vastuse reaktsioonide kulgemise võimalikkuse kohta, kuid kineetiline analüüs näitab, kui kiiresti saabub tasakaal. Termodünaamiline tasakaalukonstant annab võimaluse arvutada reaktsiooni võrrandile vastavat max. saagist, kuid ei räägi midagi reaktsiooni kiirusest. Keemiliste reaktsioonide ja protsesside planeerimisel on tähtis: kirjeldada matemaatiliselt reaktsiooni kulgemist leida seos reaktsiooni kiiruse ja temperatuuri vahel eeldada reaktsiooni võimalikku mehhanismi reaktsioo...
Füüsikaline osa ! I variant 1. Ahelreaktsioonid, toimumise etapid. ! Ahelreaktsioonid koosnevad kahest või enamast üksteisele järgnevast ja omavahel seotud lihtreaktsioonist. Ahelreaktsioon - ühe aktiivse osakese tekkimisega esilekutsutud rida perioodiliselt korduvaid elementaarakte. Aktiivne osake võib olla, näiteks, vaba radikaal või aatom. Võimalikud tekkepõhjused: keemiline mehaanika (põrked), radioaktiivne kiirgus, valguskvandi mõju. Ahelreaktsioonid on väga kiired ning tihti lõpevad plahvatusega, kuna kiirus kasvab laviinitaoliselt. Näiteks: ! Ahelreaktsioonis võivad osaleda ka mitmed lisandid: aktivaatorid (ained, mis ise kergesti lagunedes soodustavad ahelreaktsiooni) ja inhibiitorid (ained, mis pidurdavad reaktsiooni). Eristatakse hargnemata ahelaga (elementaaraktis tekib üks aktiivne osake) ja hargnenud ahelaga (elementaaraktis tekib 2 või enam aktiivset osakest) reaktsioone. ! 2. E...
Psühhofarmakoloogia loengukonspekt 1.-2. loeng sissejuhatus Psühhofarmakoloogia tegeleb keemiliste ainete mõjuga psüühikale, eeskätt selliste ravimitega, mille mõju psüühikale on nende toimetes kõige olulisem; (psyche; phramakon vs toxicon; logos) Psühhofarmakonide rühmad jaotatakse psühhiaatrias tavapäraselt kasutatavateks & väljaspool med. kasutatavateks. Tavaliselt kuuluvad esimese jaotise alla neuroleptikud1, antidepressandid2, rahustid, tümoleptikud, nootroopikumid3 & teise jaotise alla psühhostimulaatorid, sedatiivsed uimastid & psühhedeelikumid. Ravim on keemiline ühend, mis mõjustab füsioloogilist funktsiooni spetsiifilisel viisil. Louis Lewin'i esimene psühhoaktiivsete farmakonide liigitus · Inebriantia (joovastavad ained nagu alkohol & eeter) · Exitantia (ergutid nagu khat & amfetamiin) · Euphorica (euforiseerivad ained nagu heroiin) ...
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
