Ogłoszenia:

e-portal

Kolokwium elektroniczne nr 1 (listy 0-6)

czwartek 20 grudnia,

4 sale komputerowe w C-13

godz. 17-21 (III tury, zapisy)

W. 8

Podstawy chemii fizycznej

(biotechnologia)

prof. Ludwik Komorowski

pok. 315 A-3. wt., czw. 14-16

Plan W.8

1. Własności układów dyspersyjnych (roztwory

koloidalne).

2. Cząstki koloidalne – własności micelli
3. Potencjał elektrokinetyczny
4. Koagulacja koloidów: wysalanie.
5. Elektroforeza/potencjał sedymentacji (efekt Dorna)
6. Elektroosmoza/potencjał przepływu.
7. Ultrawirówka i sedymentacja.

8. Zmiana ! Dodać dyfuzję !.

9. Metal w roztworze elektrolitu: potencjał.
10. Ogniwa

Efekt Tyndala

Efekt

Tyndala

Mieszaniny składające się z dwóch faz:
• Dyspersyjnej
• Zdyspergowanej

Osad AgCl w roztworze wodnym

Cząstka metaliczna

Obecności jonów

Oddziaływanie

ładunków swobodnych

z powierzchnią metaliczną

„Siła obrazu (indukcja)”

Mydło: sól sodowa kwasu tłuszczowego

Makrocząsteczka jako micela

Stabilność miceli (fazy dyspersyjnej) jest zależna

od jej otoczki jonowej

Stabilność koloidów

koloidy hydrofobowe

Hydrofilowe

Siła jonowa roztworu

miara oddziaływania jonu

ze swoim otoczeniem w roztworze

































2

2

4

4

2

3

3

3

3

2

2

2

2

4

3 2

1
2

1
2

1

4

4

2

2

1

1

4

4

2

3

2

2

i

jony

i

i

KCl

K

Cl

MgSO

Mg

SO

Ca NO

Ca NO

Ca NO

Ca

NO

I

z c

KCl

I

c

c

c

MgSO

I

c

c

c

Ca NO

I

c

c

c

c

c







































1/2

2

2

o

D

o

e N I

R l

kT

 









 







1

D

d

l

I





Wysalanie: koagulacja zolu wskutek dodania elektrolitu

Adsorpcja

AgI

AgI

Ag

+

I

-

KI+AgNO

3

(nadmiar)AgI

(s)

+Ag

+

+K

+

+NO

3

-

AgNO

3

+ KI(nadmiar) AgI

(s)

+I

-

+K

+

+NO

3

-

Długość Debye,a

Potencjał

Elektrokinetyczny

„dzeta”

ζ

1

2

6

6

e

o

e

e

f

f

qE

a

u

u E





 













Ruch jednostajny

V szybkość ruchliwość

Siła oporu (lepkość)
a

e

-promień micelli

2

6

e

f

a

 



1

f

qE





e

u

Elektroforeza

6

o

e

u

 





ELEKTROFOREZA DWUWYMIAROWA

ELEKTROFOREZA DWUWYMIAROWA

Selektywny rozdział mieszaniny białek

Selektywny rozdział mieszaniny białek

+

-

+

-

Potencjał

Sedymentacji

(Efekt Dorna)

3

(

)

3

o

o

U

r

Ng

 

 







N-liczba cząstek w objętości

Elektroosmoza

3

2

[

/ ]

o

E

V m s

r

  





Objętościowa szybkość wypływu cieczy z kapilary

Potencjał przepływu

o

U

p

 









Elektroosmoza

g

rn

g

r

G

2

2

2









Ultrawirówka

sposób na wymuszoną koagulacje

Wyznaczanie masy cząsteczkowej białek

Pomiar stężeń c

w

w odległości od osi obrotu x

„Równowaga” sedymentacyjna przy stałej szybkości wirowania



Czas





Dyfuzja w roztworze

Dyfuzja

Dyfuzja

Micele oraz swobodne jony

podlegają w roztworze dyfuzji,

która wyrównuje ich stężenie

w rozmaitych zakamarkach roztworu

Przewodzenie ciepła

(Prawo Fouriera)

T

U









J

l

T

T

U

)

(

2

1







J

Dyfuzja

i

i

i

c

D 





J

a

i

i

dt

dm

a

w

J

1



dx

dc

D

i

i

i





J

k

j

i

z

c

y

c

x

c

c





















Gradient stężenia

Termodyfuzja (stan stacjonarny)

Przepływ termodyfuzyjny wywołuje różnice stężeń, której początkowo nie było.

Różnica stężeń wywołuje przepływ dyfuzyjny, w przeciwstawnym kierunku.

W stanie stacjonarnym obydwa się zrównują.

c

D

i

i







J

'

i

i

J

J





T

c

D

i

i







'

'

J

Współczynnik dyfuzji termicznej

D

D

T

'





T

stac

i

i

i

S

dT

c

d

D

D

















.

'

ln

Współczynnik

termodyfuzji

Współczynnik

Soreta

Stan stacjonarny

dyfuzja

Stos Volty

Oryginalny rysunek realizacji ogniw z początku XIX w

A srebrne denary, Z krążki z blachy Zn,

+bibuła nasączona solanką, itd.

2

4

Zn H SO Cu

.

.

Podwójna warstwa

elektryczna

Klucz elektrolityczny

Początek pomiarów: prąd I=0

2

2

Cu Cu

KCl Ag Ag

Cu Cu

Ag Ag









Prąd płynie: I≠0

Po osiągnięciu równowagi: prąd I=0

•2 metale (elektrody) + roztwór elektrolitu

•Brak reakcji, gdy jest rozwarte –brak prądu

.

•Reakcja biegnie, gdy jest zwarte
•Prąd płynie, gdy jest zwarte

Ogniwo

•Reakcje przebiegają przy elektrodach
•Reakcje są wzajemnie niezależne
•Półogniwa można rozdzielić
roztworem trzecim (elektrolitem)