Selle tulemusena suureneb kontsentratsioonist kõrgemal kontsentratsioonil. Sellel on kasvu õigeaegne pidurdamine, et ei tekiks jämedispersne Ca ja Mg. Märgumine: tilk tahke keha pinnal võib: minna laiali kuni emulsiooni agregatiivne püsivus Vastavalt Bancrofti reeglile kontsentratsioonil toimub lahuse omaduste järsk muutumine.Ca-seep ebapüsiv süsteem. Staadiumid: kristallisatsioonikeskme teke monomolekulaarse kihi moodustumiseni, osaliselt laiali kujuneb keskkonnaks see vedelik millel on emulgaatoriga suurem (mittelahustuv) benseeni lahuses:Kolloidne lahustumine ehk väikeste kristallidena ja keskmete kasv sõltuvana kristalli pinnale (märgumisnurk on teravnurk); jääp terakujulisena, tekib nüsinurk. sugulus. Tahkete emulgaatorite korral kasutatakse emulgaatori solubilisatsioon on omane vaid seepidele
tilga eraldumist on pindpinevusjõud ja tilga raskus võrdsed), mulli suurima rõhu meetod(rõhk, mida on vaja rakendada, et suruda läbi kapillaari ava ühe vedeliku sisse teise vedeliku tilk v gaasimullike). Henry isoterm ca=kc, 1 mooli jaoks c=1/V ja c=p/RT. Madala gaasi rõhu korral võime adsorbeerunud aine pindc-i asendada pindliiaga : ca=k*p/RT=Kp. Langmuiri adsorptsiooniisoterm: A on vaadeldav keemilise r-ni analoogina. A-i põhjustavad jõud on lähedased keemilisele sidemele. A lõpeb monomolekulaarse kihi moodustamisega (piiriline A (m)); tahke aine pinnal on alati mehaanilised ja kristallograafilised ebaühtlused. Nendel adsorbendi pinna aktiivsetel tsentritel toimubki A. Adsordbaadi molekul võib nendelt tsentritelt lahti saada ja minna tagasi gaasifaasi. A-unud osakeste vastastikune toime adsorbses kihis puudub. Freundlichi adsorbtsiooniisoterm: piirkonnas b kirjeldab A-i =kp1/n Logaritmime: log =log k + 1/n*log p.
kontsentratsioonidest (kontsentratsioon näitab kui palju ainet ehk selle aine osakesi on meil hetkel lahuses ehk teises aines, mis on keskkonnaks, mäletatavasti on moole avogaadro arvuga sidudes väga lihtne lahti teha osakeste arvuks). Reaktsiooni järke on põhimõtteliselt kolm (ka rohkem, aga see on ebatõenäoline et neli molekuli järsku omavahel reageerivad, ehk mängu tuleb reaktsiooni molekulaarsus kui palju molekule omavahel "suhtlevad", kui kaks, siis tegu on monomolekulaarse reaktsiooniga, kui kaks, siis bimolekulaarsega) I järku reaktsioonide võrrandid ja kiiruskonstandid selline reaktsiooni järk, milles reaktsiooni kiirus on võrdne aine algkontsentratsooniga, ehk -dC/dt = k1C0 1= k1C. II järku reaktsioonide võrrandid ja kiiruskonstandid - selline reaktsiooni järk, milles reaktsiooni kiirus on võrdeline substraadi algkontsentratsiooni ruuduga - -dC/dt = k2C0 2= k2 C2 .
dx - sisehõõrsetegur S vaadeldava vedelikukihi pindala dv - vedelikukihtide liikumiskiiruse gradient dx Üksteise suhtes nihkuvate vedelikukihtide vastastikune mõju on tingitud vedeliku molukulidevahelisest külgetõmbejõududest. See takistab ka tahke keha liikumist teda märgavas vedelikus, sest vedeliku molekulid katavad õhukese monomolekulaarse kihina kogu keha pinna. Järelikult võib keha liikumist vedelikus takistava jõu leida vedelikukihtide omavaheliste nihkumiste takistava sisehõõrdejõu kaudu. Seda saab muidugi teha ainult siis, kui keha liikumiskiirus on väiksem vedeliku laminaarse voolamise kiirusest. Vastasel korral tekivad keerised ja Newtoni poolt antud sisehõõrdejõu valem (1) ei ole enam kasutatav. Üldjuhul on sisehõõrdest tingitud ja keha liikumist pidurdava takistusjõu F t arvutusvalemi leidmine keeruline
sõltub protsessi toimumise tingimustest. Vaatame äärmuslikke olukordi:
1) aine A kontsentratsioon (rõhk) on suur. Sel juhul võib desaktivatsiooni kiirus
v3=k3c*c olla palju suurem keemilise staadiumi kiirusest v2=k2c*. Et k3c>>k2,
siis lihtsustub võrrand:
k1 k 2
v= c = k c
k3
Sel juhul määrab monomolekulaarse peotsessi kiiruse 2. staadium, mille järgi
reaktsiooni järk osutub võrdseks ühega.
2) Aine A kontsentratsioon (rõhk) on väike. Binaarsete põrgete väiksema
tõenäosuse tõttu võib desaktivatsiooni kiirus olla tunduvalt väiksem
reaktsiooni kiirusest v3<
-d = d(µ) = dµ Siin asendame keemilise potentsiaali tema avaldise µ = µ0 + RTlnc diferentsiaaliga dµ = RT, saame -d = RT avaldades siit , saamegi traditsioonilise Gibbsi võrrandi kuju =- 14. Adsorptsiooni isotermid: Henry, Langmuiri ja Freundlichi isotermid. Henry adsorptsiooniisoterm: ca=kc, 1 mooli jaoks c=1/V ja c= p/RT. Madala gaasi rõhu korral võime adsorbeerunud aine pindkontsentratsiooni asendada pindliiaga : ca= k=Kp 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 mono- molekulaarse kihi moodustamisega. Viimast iseloomustab piiriline adsorptsioon m. 2.Tahke aine pinnal on alati mehaanilised ja kristallograafilised ebaühtlused. Nendel adsorbendi pinna aktiivsetel tsentritel toimubki adsorptsioon. Adsorbaadi molekul
Faasidevaheline pindpinevus muutub võrdseks nulliga, kui kaob faasidevaheline piirpind. See toimub siis, kui faasid lahustuvad teineteises täielikult. Eristatakse adhesiooni kahe vedeliku, vedeliku ja tahke aine ning kahe tahke aine vahel. 11. Mida nimetatakse märgumiseks? Näidake seos adhesiooni ja vedeliku märgamisvõime vahel tahkel pinnal? Märgumine: Asetame tilga tahke keha pinnale. Võib esineda kolm juhust: 1. vedelik läheb pinnale laiali kuni monomolekulaarse kihi moodustumiseni. 2. Tilk läheb osaliselt laiali. Märgumisnurk on teravnurk. Seejuures tahke pind märgub. 3. Tilk jääb pinnale kerakujulisena. Tekib nüri märgumisnurk. Märgumine on pinnanähtus, mille korral vedelik jääb molekulaarjõudude tõttu tahkise pinnaga ühendusse ehk valgub laiali. See tuleneb molekulidevahelisest interaktsioonist, kui vedelik ja pind kokku saavad. Märgumise ulatus sõltub adhesiooni- ja kohesioonijõu vastastikuseist suhteist. 3
on 18 g/mol. Avogadro arv on 6,02 10 23 . Vee tihedus on 1 g/cm3. mol 2. Hinnake sarnaselt ülesandega 1 vesiniku aatomi läbimõõtu. Vesiniku tihedus vedelas olekus temperatuuril 235 ºC on 0,0719 g/cm3. 3. 1 tilk õli (0,04 cm3) valgus vee peale laiali ja moodustas 50 m2 suuruse õlilaigu. Kui suur on keskmiselt õli osakese läbimõõt. Eeldada, et molekul on kerakujuline. Õli moodustab vee peal monomolekulaarse kihi. 4. Hinnake mitu vee molekuli on udupiisas (d = 0,001 mm). 5. Mitu vee molekuli peab lisanduma igas sekundis tolmuosakesele (kondensatsioonitsentrile), kui veepiisa moodustumine võtab ligikaudu üks tund aega (d = 0,001 mm)? 6. Millise trükitud kirja kirjamärgi läbimõõt oleks sama suur kui vee molekuli miljoni (106) kordne suurendus? Kui suur oleks sama suurenduse korral oleks juuksekarv? Kui pikk oleks inimene? 7
Kontsentratsiooni tõustes pindpinevus langeb lineaarselt. Pindaktiivne aine lagundab pinnakihti. Pindaktiivse aine kontsentratsiooni tõustes asetuvad molekulid lamavast asendist seisvasse asendisse ja tekivad pindaktiivse aine saarekesed. Süsivesinikradikaal surutakse gaasifaasi. Pindkontsentratsiooni edasine kasv viib nende saarekeste liitumisele ja vertikaalselt orienteeritud pindaktiivse aine molekulidest koosneva monomolekulaarse kihi moodustumisele. Pindpinevus muutub vähe. Pind on kaetud pindaktiivse ainega. pindaktiivsus kasvab 3 3,5 korda süsivesinikradikaali pikenemisel ühe CH2 - rühma võrra. Langmuiri teooria. Ta lähtus eeldustest: 1. Adsorptsiooni põhjustavad jõud on lähedased keemilisele sidemele. Adsorptsioon lõpeb monomolekulaarse kihi moodustamisega. Viimast iseloomustab piiriline adsorptsioon m. 2
valgulised komponendid on pidevas liikumises. SFINGOLIPIIDID - liitlipiidid, mis põhikomponendina sisaldavad kahealuselist aminoalkoholi sfingosiini. Rasvhappe seostumisel sfingosiiniga aminorühma kaudu tekib tseramiid. Tseramiidid on sfingolipiidide ehitusiikuks aluseks. Täiendava komponendi (X) liitumisel tseramiidiga sfingosiini C1 asendis paikneva Ohrühma kaudu formeeruvad idividuaalsed sfingolipiidid. LIPIIDIDE AGREGAADID - Polaarses keskkonnas moodustavad lipiidid monomolekulaarse kihi (õlid), kaksikkihi: (fosfolipiidid, sfingolipiidid) või mitselli (detergendid). VAHAD - Vahad on apolaarsed, seebistuvad lipiidid, mis keemiliselt ehituselt on rasvhapete ja pika süsinikuahelaga alkoholide (nn rasvalkoholide) estrid. Kuna vahade koostisse kuuluvad pika süsinikuahelaga, valdavalt küllastunud rasvhapped ja küllastunud või küllastumata alkoholid, siis iseloomustab neid: suur vastupidavus mikroobide lagundava toime (hüdrolüüsi, oksüdatsiooni) suhtes.; kõrge
Jah, vedelas olekus on võimalik vesiniksidemete moodustumine veemolekulide vahel. 55. Mida tähendab amfipaatne molekul? Amfipaatne molekul on molekul, mille üks ots on hüdrofiilne (,,pea") ja hüdrofoobne (,,saba") 56. Kuidas paigutuvad hüdrofoobsed ained vesilahuses? Hüdrofoobsed ained paigutuvad vesilahuses üksteisele nii lähedal kui võimalik. 57. Kuidas paigutuvad amfipaatsed ained vesilahuses? Veega segunemisel võivad nad vee pinnale moodustada monomolekulaarse üksikkihi, kus pea osad on kontaktis veega ja sabad ulatuvad veest välja. Kui segu hoolega loksutada, võivad moodustuda kerajad struktuuris nagu mitsellid ja kahekihilised vesiikulid. Mitsell- sisemusse jäävad amfipaatsete molekulide sabad, kusjuures pead asetsevad kera välispinnal ja on kontaktis veega. Vesiikul keraja struktuuri tõttu moodustunud amfipaatsete molekulide kaksikkoht ja osa veemolekule on kera sees lõksus. 58. Milline on CH3COOH konjugeeritud alus? CH3COO- 59
Meditsiin ioonvahetajat kasutatakse reskemetallide väljaviimiseks organismist. tg - pindpinevus faaside 1 ja 3 (tahke-gaas) vahel tv - pindpinevus faaside 1 ja 2 (tahke-vedelik) vahel vg - pindpinevus faaside 2 ja 3 (vedelik-gaas) vahel Erinevate faaside vahel olevate pindpinevusjõudude tasakaal: tg = tv + vgcos 22. Märgumine. Kohesioon. Adhesioon. Asetame tilga tahke keha pinnale. Võib esineda kolm juhust: 1. vedelik läheb pinnale laiali kuni monomolekulaarse kihi moodustumiseni. 2. Tilk läheb osaliselt laiali. Märgumisnurk on teravnurk. Seejuures tahke pind märgub. (vasakpoolne joonis). 3. Tilk jääb pinnale kerakujulisena. Tekib nüri märgumisnurk. (parempoolne joonis). Märgumisnurga suurust saab seletada pindpinevusjõududega. Jõudude tasakaal on näidatud joonistel. Kui vedelikuks on vesi, siis pind on kas hüdrofiilne või hüdrofoobne. Kui tilk on õli, siis pind on tema jaoks kas oleofiilne või oleofoobne. Kohesioon
Vee molekulmass on 18 g/mol. osake Avogadro arv on 6,02 10 23 . mol 2. Hinnake sarnaselt ülesandega 1 vesiniku molekuli läbimõõtu. 3. Määrake veetilga ruumala. 4. 1 tilk õli (0,05 cm3) valgus vee peale laiali ja moodustas 50 m 2 suuruse õlilaigu. Kui suur on keskmiselt õli osakese läbimõõt. Eeldada, et molekul on kerakujuline. Õli moodustab vee peal monomolekulaarse kihi. 5. Hinnake mitu vee molekuli on udupiisas. 6. Veeauru kondenseerumisel lisandub tolmuosakesele (kondensatsioonitsentrile) igas sekundis tuhat vee molekuli. Kui kaua kestab udupiisa moodustumine? 7. Millise trükitud kirja kirjamärgi läbimõõt oleks sama suur kui vee molekuli miljoni (10 6) kordne suurendus? Kui suur oleks sama suurenduse korral oleks juuksekarv? Kui pikk oleks inimene? 2
millised on vajalikud taimede kasvuks. Eralduvad Ca2+ ja Mg2+ ioonid. Anioonid Cl-, NO3- ja SO42- peaaegu ei adsorbeeru mullas. Turbamullas on H+ ioonid, mida taimedele vaja ei lähe ja mida on raske vahetada. Happelistele muldadele veetakse lupja, selleks et raskelt vahetatavad ja taimedele kasutud H+ ioonid asendada Ca2+ ja Mg2+ ioonidega. 19. Märgumine. Kohesioon. Adhesioon Märgumine: Asetame tilga tahke keha pinnale. Võib esineda kolm juhust: 1. vedelik läheb pinnale laiali kuni monomolekulaarse kihi moodustumiseni. 2. Tilk läheb osaliselt laiali. Märgumisnurk on teravnurk. Seejuures tahke pind märgub. 3. Tilk jääb pinnale kerakujulisena. Tekib nüri märgumisnurk. Märgumisnurga suurust saab seletada pindpinevusjõududega. Kui vedelikuks on vesi, siis pind on kas hüdrofiilne või hüdrofoobne. Kui tilk on õli, siis pind on tema jaoks kas oleofiilne või oleofoobne. Erinevate faaside vahel olevate pindpinevusjõudude tasakaal: tg = tv + vgcos
hüdrofiilsed kui hüdrofoobsed omadused. Selliseid ühendeid nimetatakse amfipaatseteks. Tüüpilisteks amfipaatseteks ühenditeks on rasvhapped ja detergendid (joonis 3.4). Amfipaatse rasvhappemolekuli hüdrofiilset osa nimetatakse peaks ja hüdrofoobset osa sabaks. Sabaks on tihti pikk süsivesinikahel. Amfipaatsete ühendite segunemisel veega võivad neist moodustuda erinevad struktuurid. Esiteks võivad nad vee pinnale moodustada monomolekulaarse n.ö. üksikkihi, kus pea osad on kontaktis veega ja sabad ulatuvad veest välja. Kui amfipaatse ühendi ja vee segu hoolega loksutada, siis võivad moodustuda kerajad struktuurid nagu mitsellid ja kahekihilised vesiikulid. Mitsellid on molekulide üksikkihist koosnevad kerajad struktuurid, mille sisemusse jäävad amfipaatsete molekulide sabad, kusjuures pead asetsevad kera välispinnal ja on kontaktis veega. Kahekihiliste vesiikulite puhul on kerajas struktuur moodustunud amfipaatsete
Seleta miks? Süsteem püüab mõjuva teguri eest “ära minna”. 5) Millised on esimest ja teist järku reaktsioonide kiiruskonstantide dimensioonid? 1.järk: k = v/c, mol/L s jagatud mol/L saame s –1; 2.järk: k = v/c2, seega analoogselt tuleb L/mol s. 6) Divesinikdioksiid laguneb veeks ja hapnikuks. Kui palju kulub aega,et antud kogus oksiidi laguneks 50 % ulatuses kui lagunemise kiiruskonstant on 5,6x 10 -2 s? Lagunemisreaktsioonid kulgevad üldiselt monomolekulaarse kiirusvõrrandi järgi, seda on näha ka kiiruskonstandi dimensioonist. 0,693/0,056 = 12 s. Mida ma pean oskama (kasutades käsiraamatuid): 1) teha keemiliste reaktsioonide materjali- ja energiabilansse, 2) määrata makroparameetrite mõju reaktsiooni tasakaalule, 3)arvutada vaba energia muudu järgi tasakaalukonstanti ja vastupidi, 4)osata kasutada 1. järku reaktsiooni kiirusvõrrandit. Lisa
V: (Erinevalt hüdrofiilsetest molekulidest ei moodustu hüdrofoobsete molekulide ümber hüdratatsiooni kihti.) Vette asetatud hüdrofoobse molekuli ümber tekib veemolekulidest regulaarne, jää-sarnane klatraatstruktuur, mis moodustab hüdrofoobse molekuli ümber nii öelda ,,puuri". 57. Kuidas paigutuvad amfipaatsed ained vesilahuses? V: Amfipaatsete ühendite segunemisel veega võivad neist moodustuda erinevad struktuurid. Esiteks võivad nad vee pinnale moodustada monomolekulaarse n.ö. üksikkihi, kus pea osad on kontaktis veega ja sabad ulatuvad veest välja. Kui amfipaatse ühendi ja vee segu hoolega loksutada, siis võivad moodustuda kerajad struktuurid nagu mitsellid ja kahekihilised vesiikulid. Mitsellid on molekulide üksikkihist koosnevad kerajad struktuurid, mille sisemusse jäävad amfipaatsete molekulide sabad, pead asetsevad kera välispinnal ja on kontaktis veega. Kahekihiliste vesiikulite puhul on kerajas
eemale vett, aga võivad kergesti olla märgutud mittepolaarse vedelikuga. *Suspensioonide valmistamisel on väga oluline hüdrofoobsete ravimite märgumine. Hüdrooobne materiaal on väga raske dispergeerida(kehv märgumine). Pulber lihtsalt ujub vedeliku pinnal. Surfaktandi hüdrofoobne osa adsorbeerub osakese hüdrofoobse pinnale, aga polaarne osa on suunatud vedela keskonnale. Gaaside adsorptsioon tahketel ainetel *Langmuiri teooria: gaasi molekulid või aatomid adsorbeerivad tahke ainele monomolekulaarse kihi moodustamisega. *Adsorptsiooni põhjustavad jõud on lähedased keemilisele sidemele. *Nendel adsorbendi pinna aktiivsetel tsentritel toimub adsorptsioon. *Adsorbaadi molekul võib nendelt tsentritelt lahti saada ja minna tagasi gaasifaasi. *Polümolekulaarne adsorptsioon (adsorptsioon on mitmekihiline): -Adsorbaadi esimene kiht tekib adsorbendi pinnale van der Waalsi jõudude toimel adsorbaadi ja adsorbendi vahel. -Järgmised kihid tekivad auru molekulide kondensatsiooni tõttu
eemale vett, aga võivad kergesti olla märgutud mittepolaarse vedelikuga. *Suspensioonide valmistamisel on väga oluline hüdrofoobsete ravimite märgumine. Hüdrooobne materiaal on väga raske dispergeerida(kehv märgumine). Pulber lihtsalt ujub vedeliku pinnal. Surfaktandi hüdrofoobne osa adsorbeerub osakese hüdrofoobse pinnale, aga polaarne osa on suunatud vedela keskonnale. Gaaside adsorptsioon tahketel ainetel *Langmuiri teooria: gaasi molekulid või aatomid adsorbeerivad tahke ainele monomolekulaarse kihi moodustamisega. *Adsorptsiooni põhjustavad jõud on lähedased keemilisele sidemele. *Nendel adsorbendi pinna aktiivsetel tsentritel toimub adsorptsioon. *Adsorbaadi molekul võib nendelt tsentritelt lahti saada ja minna tagasi gaasifaasi. *Polümolekulaarne adsorptsioon (adsorptsioon on mitmekihiline): -Adsorbaadi esimene kiht tekib adsorbendi pinnale van der Waalsi jõudude toimel adsorbaadi ja adsorbendi vahel. -Järgmised kihid tekivad auru molekulide kondensatsiooni tõttu
Adsorptsiooni isotermide põhitüübid. Esimene tüüp on selline, kus kirjeldatakse ainult monomolekulaarset adsorptsiooni. Seda iseloomustab Langmuiri võrrand. See kirjeldab sellist olukorda, kus on tugev vastasmõju adsorbendi ja adsorbaadi vahel (kemosorptsioon), nõrk üksteise vahel (kondenseerumist ei toimu Teine tüüp on selline, kus toimub polümolekulaarne adsorptsioon. Seda iseloomustab BET mudel. See kirjeldab sellist olukorda, kus on kaks faasi monomolekulaarse kihi moodustumine ja kondensatsioon. Kolmas tüüp on selline, kus toimub valdavalt kondensatsioon. Seda iseloomustab iseloomulik graafik. See kirjeldab Kolloidkeemia Kristian Leite 2012 Materjal/aine Kalju Lott olukorda, kus adsorbaadi ja adsorbendi vaheline vastasmõju on nõrk. Sealjuures on vastasmõju adsorbendi-
· ensüümi E kontsentratsioon, · substraadi S kontsentratsioon, · kofaktori juuresolek ja kontsentratsioon, · inhibiitori või aktivaatori olemasolu ja kontsentratsioon, · keskkonna temperatuur, · keskkonna pH, · keskkonna ioonjõud. 68 Reaktsiooni kiirus avaldub reageerivate ainete (=substraatide) kontsentratsioonide [S] ja reaktsiooni kiiruskonstandi (k) korrutisena. Monomolekulaarse reaktsiooni (ühest molekulist substraadist tekib üks molekul produkti) S P kiirus v avaldub alltoodud võrrandiga ja väljendab igas ajaühikus ärareageerinud substraadi hulka: v = k [S]1 = k [S] Kiiruskonstant k on vaadeldav proportsionaalsustegurina, mis iseloomustab reaktsiooni kiirust ühemolaarsete kontsentratsioonide puhul antud tingimuste (pH, temperatuuri jne.) juures.
annaabi.ee 
