Disperzní soustavy Mgr. Jaroslav Najbert

Označení vzdělávacího materiálu Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Název školy Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Adresa školy Sokolovská 1638 IČO 620 330 26 Operační program Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Registrační číslo CZ.1.07/1.1.28/01.0050 Označení vzdělávacího materiálu K_INOVACE_1.CH.11 Vzdělávací oblast Člověk a příroda Vzdělávací obor Chemie Tematický okruh Disperzní soustavy Zhotoveno Ročník Vyšší stupeň osmiletého gymnázia a čtyřleté gymnázium (RVP – G) Anotace

Chemické látky Chemicky čisté látky Disperze (směsi) Prvky Sloučeniny Soubor atomů se stejným protonovým číslem Soubor atomů s odlišným protonovým číslem, spojených ve vazbě

Základní stavební částice Atom H Molekula H2 17+ Kationt Li+ Aniont Cl-

Soustavy látek Soustava (systém) – pomyslně nebo skutečně ohraničená část prostoru s jeho látkovou náplní. Izolovaná bez výměny látky a energie s okolím Uzavřená výměna energie s okolím Otevřená výměna látky a energie s okolím

Disperzní systém Soustava, která obsahuje alespoň dvě fáze nebo dvě složky. Disperzní podíl (dispergovaný podíl) rozptýlena fáze nebo složka. Disperzní prostředí (dispergující) tvoří spojité prostředí pro rozptýlenou fázi nebo složku. Je v nadbytku. Složka – látky, tvořící systém, mají ve všech bodech stejné specifické vlastnosti, nebo je mění spojitě. Fáze – látky, tvořící systém, mění specifické vlastnosti skokem, jsou odděleny ostrým rozhraním.

Klasifikace disperzních soustav Podle počtu fází Homogenní - disperzní podíl i disperzní prostředí tvoří jednu fázi Heterogenní - disperzní podíl a disperzní prostředí tvoří více fází Podle velikosti částic disperzního podílu Oddělování složek směsí je tématem laboratorního cvičení, bude zpracováno žáky formou obecného úvodu v protokolu. Hrubé disperze d > 10–6 m Koloidní disperze 10–9 m < d < 10–6 m Analytické disperze d < 10–9 m (pravé roztoky)

Typy disperzních soustav Disperzní prostředí Disperzní podíl Disperze Analytická Koloidní Hrubá Plynné Plynný směsi plynů ------ Kapalný vodní páry ve vzduchu aerosoly (mlhy) déšť, mlhy Tuhý páry tuhé látky v plynu aerosoly (dýmy) prach, dýmy Kapalné plyny rozpuštěné v kapalině pěny bubliny, pěny směsi mísitelných (neomezeně nebo omezeně) kapalin emulze pravé roztoky tuhých látek lyosoly, gely suspenze Tuhé tuhé pěny tuhé pěny, minerály s uzavřenými plyny voda vázaná na krystalickou sůl tuhé emulze tuhé emulze, minerály s uzavřenými kapičkami tuhé roztoky, např. skla tuhé soly tuhé směsi, např. eutektika

Aerosoly Pevné nebo kapalné částice rozptýlené ve vzduchu. V kubickém centimetru najdeme v průmyslových oblastech až miliony aerosolových částic. V troposféře, vrstvě atmosféry do asi 11 km, se udrží asi 1 týden a přitom procestují tisíce kilometrů. Ve stratosféře, sahající do výšky asi 50 km, přežijí mnohem déle, někdy rok a více. Zanikají obvykle v souvislosti s atmosferickými srážkami nebo vzájemnými srážkami koagulují a gravitací padají na zem.

Přírodní aerosoly Asi 2/3 celkové hmoty aerosolu vzniká přírodními procesy. http://www.quido.cz/priroda/obrazky/etna_10_v.jpg http://www.photonature.cz/img/clanky//originals/krajina02645.jpg http://www.ciekurzis.org/Eleuthera/waves%20reaching%20up%20100%27%20cliff.JPG http://img.aktualne.centrum.cz/551/4/5510401-lesni-pozary-v-australii.jpg

Antropogenní aerosoly Asi 1/3 celkové hmoty aerosolu vzniká antropogenně. http://static.ddmcdn.com/gif/air-pollution-cars-1.jpg http://i.idnes.cz/11/102/cl6/STK3e8bd6_komin_sybek1.jpg http://www.zenasamja.me/images/0525/sprej-v.jpg http://tiscali.cz.imagebox.cz/press/2013/06/01/141109-koureni-tabaku -ilustracni-foto-653x367.jpg Fast foody v L.A. aglomeraci emitují do ovzduší za den několik tun kyseliny olejové.

Význam aerosolů Tvorba mraků (kondenzační jádra) – při malé velikosti částic nemusí znamenat déšť. Odraz a rozptyl slunečního záření – spolu s předcházejícím ochlazování atmosféry. Chemické reakce na povrchu aerosolových částic – ozonová díra, tvorba radikálů. Průměrný obyvatel ČR vdechne denně v čistém prostředí asi 100 miliard aerosolových částic, asi polovina z nich se v jeho plicích usadí.

Emulze Emulze je heterogenní soustava dvou kapalin, které se vzájemně samovolně nesměšují. Obvykle jde o kapaliny s různou hustotou a polaritou. Dispergovaná látka je v disperzním prostředí obvykle ve formě malých kapiček. Velikost kapiček závisí na stupni homogenizace a na povaze jednotlivých kapalin. Stálost emulze zabezpečena přídavkem emulgátorů – látka s hydrofobním a hydrofylním koncem. http://www.youtube.com/watch?v=niFHfQXHsV4 http://www.youtube.com/watch?v=ylv9F9mESYk Emulze mají velký význam v potravinářském a kosmetickém průmyslu.

Reologie Reologie – nauka o deformaci a tečení látek. Newtonovské tekutiny – jejich viskozita se mění pouze v závislosti na teplotě. Nenewtonovské tekutiny – jejich viskozita se mění s velikostí a dobou působení síly. Tixotropní tekutiny S dobou působení napětí viskozita klesá (nátěrové hmoty). Při míchání, třepání apod., jejich viskozita s rostoucím časem klesá (kečup, jogurt, gely, zubní pasty, synoviální tekutina. http://www.youtube.com/watch?v=nX6GxoiCneY Reopexní tekutiny – opak. http://www.youtube.com/watch?v=jqPXYcXHzBI&list=PLDD5CF76E95B88C42 http://www.youtube.com/watch?v=bLiNHqwgWaQ