225. Ultrafiltracja.

Zachodzi dla roztworów o takich samych stężeniach substancji rozpuszczonej, przedzielonych błoną przepuszczającą wybiórczo rozpuszczalnik i substancję rozpuszczoną, między którymi istnieje różnica ciśnień hydrostatycznych Δp. Przepływy Jr -rozpuszczalnika i Js - substancji rozpuszczonej, będą uwarunkowane różnicami potencjałów chemicznych między roztworami przedzielonymi błoną i przepuszczalnością błony.

Potencjały chemiczne nie będą jednakowe, ponieważ potencjał zależy od ciśnienia.

Przepływowi Jr- rozpuszczalnika, towarzyszy przepływ Js - substancji rozpuszczonej, jednak pomniejszony o mniej przepuszczającą błonę.

Względna gęstość strumienia objętości Jd substancji w stosunku do rozpuszczalnika wynosi:

(dla Δc = 0)

Ldv - współczynnik ultrafiltracji

Δp - różnica ciśnień hydrostatycznych

Jd - względna gęstość strumienia obj. Jd substancji w stosunku do rozpuszczalnika.

Warte zaznaczenia jest to że powyższy wzór nie jest do końca prawdziwy bo mówi on o sytuacji wyjściowej kiedy różnica ciśnień substancji w roztworach jest równa 0, ale podczas przebiegu procesu tworzy się różnica stężeń subst. za sprawą różnej przepuszczalności błony dla subst. rozpuszczonej i rozpuszczalnika, co powoduje powstanie ciśnienia osmotycznego skierowanego w przeciwną stronę, jest to przykład procesów sprzężonych które przedłużają życie układu.

226. Wyznaczanie masy molowej metodą ciśnienia osmotycznego.

Przy określaniu masy molowej należy wyjść z prawa vant' Hoffa, czyli:

R - stała gazowa

T - temperatura w Kelwinach

Π - ciśnienie osmotyczne

Cm - stężenie molowe

Ciśnienie osmotyczne zależy od liczby cząsteczek ciała rozpuszczonego w jednostce obj. Nie zależy natomiast od rodzaju ciała rozpuszczonego.

Prawo van't Hoffa można zapisać w postaci (to jest właściwy wzór który trzeba umieć! Ale poprzedni też dobrze znać):

C=m/V - stężenie masowe (inaczej molane)

Mm - masa molowa subst. Rozpuszczonej

*Dla roztworów rzeczywistych trzeba do tego wzoru wprowadzić poprawki.

227. Energia powierzchniowa, napięcie powierzchniowe

Energia powierzchniowa właściwa - lub współczynnik napięcia powierzchniowego - napięcie powierzchniowe - stycznie do powierzchni cieczy działają siły zwane siłami napięcia powierzchniowego starające się zmniejszyć swobodną powierzchnię cieczy.

(Ryc. 6.16 str. 102 Jaroszyk) W celu utrzymania stałego pola powierzchni błony mydlanej rozpiętej na ramce z drutu, trzeba na ruchome ramię ramki działać siłą F. Wymaga to zrównoważenia wypadkowej sił napięć powierzchniowych zaczepionych wzdłuż ramienia o długości L=2l (2l - bo siły działają po obu stronach błony).

Zwiększenie pola błony o ∆S=L ∙ ∆x wymaga wykonania pracy ∆W=F ∙ ∆x , stąd napięcie powierzchniowe wyraża wzór:

σ=∆W/∆S = F ∙ ∆x/L ∙ ∆x

σ=F/L [σ]=J/m² = N/m

F - siła napięcia powierzchniowego działająca równolegle do powierzchni cieczy, dążąca do zmniejszenia powierzchni cieczy,

L - długość odcinka na którym działa siła

Napięcie powierzchniowe wyraża się stosunkiem wypadkowej sił napięcia powierzchniowego do długości odcinka, wzdłuż którego są zaczepione.

228. PRAWO LAPLACE'A

Jest związane ze stanami powierzchniowymi zakrzywionej powierzchni cieczy. Stany te powodują, że pod zakrzywioną powierzchnią cieczy panuje inne ciśnienie aniżeli pod płaską. W przypadku powierzchni wypukłych ciśnienie to jest większe, natomiast w przypadku wklęsłych mniejsze - jak w przypadku powierzchni płaskich. Wartość nadwyżki ciśnienia p dla cieczy w kształcie kuli wyraża wzór Laplace'a:

p=2sigma/r gdzie: sigma-napięcie powierzchniowe

r-promień powierzchni kulistej

dla cieczy o różnych krzywiznach:

p= sigma(1/R1 + 1/R2)

gdzie: R1 i R2 to promienie krzywizny powierzchni cieczy w dwóch do siebie prostopadłych przekrojach

dla walca:

p=sigma/R

Prawo Laplace'a znazło szerokie zastosowanie w analizach biofizycznych, np. w ocenie ciśnienia w naczyniu krwionośnym, w pęcherzykach płucnych, itp.

234. Roztwory stałe. Stopy. (zamiast pytania: sieć doskonała i rzeczywista, bo tego materiału nie ma w rozpisce)

Roztwór stały - jednorodna pod względem fizycznym krystaliczna mieszanina dwóch lub więcej izomorficznych substancji, znajdująca się w stałym stanie skupienia. Mieszaninę taką traktuje się, jako roztwór, jeżeli po dodaniu substancji rozpuszczonych struktura krystaliczna rozpuszczalnika nie zmienia się i roztwór ten pozostaje w pojedynczej fazie jednorodnej.

Stopy stanowią roztwory stałe, co najmniej dwóch metali. Są często stosowane w medycynie, jako wszczepy(implanty). Cechy, którymi powinien się charakteryzować materiał tworzący wszczep: zgodność biologiczna, odporność na korozję, odpowiednia wytrzymałość statyczna i zmęczeniowa, plastyczność.

Podstawowe informacje o możliwości tworzenia stopów uzyskujemy z diagramów fazowych wykreślanych na podstawie analizy termicznej- pomiarze zmian temperatury próbki w czasie jej równomiernego ogrzewania lub ochładzania( przykładowe str. 109, Jaroszyk). (Str. 126 tegoż samego pana- wykresy)

Informacje o teksturze otrzymanych faz dostarcza analiza mikroskopowa.

Substancje izomorficzne wykazują nieograniczoną rozpuszczalność w fazie stałej, częściej występują stopy o ograniczonej rozpuszczalności.

Innym rodzajem stopów są stopy międzywęzłowe- składniki o dużej różnicy promieni atomowych.

239. Widma dźwięków

Widmo jest fizycznym aspektem dźwięku, określa rozkład natężenia składowych dźwięku w zależności od jego częstotliwości. Ze strukturą widmową wiążę się barwa dźwięku.

Ze względu na rodzaj widma dźwięki klasyfikuje się następująco:

1) ton (dźwięk prosty) - drganie sinusoidalne o jednej częstości. Widmo liniowe, o brzmieniu ubogim.

2) wieloton harmoniczny (dźwięk złożony) - drganie będące sumą drgań sinusoidalnych o częstościach będących wielokrotnościami (1,2,3,...) częstości podstawowej. Widmo liniowe, o brzmieniu złożonym.

3) wieloton nieharmoniczny - ich częstotliwości nie są całkowitą wielokrotnością częstotliwości podstawnej. drganie będące sumą nie uporządkowanych drgań. O brzmieniu ostrym.

4) szum - dźwięk o widmie ciągłym lub ciągłym w pewnych zakresach częstotliwości.

Dla fal okresowych częstotliwości składowych, dla których natężenie jest różne od zera, tworzą ciąg oddzielnych wartości - widmo liniowe.

Dla przebiegów falowych nieokresowych widmo zawiera ciągłe przedziały częstotliwości - widmo ciągłe.

240. Poziom głośności. Jednostki.

Poziom głośności określa relacje między głośnością dźwięku a odpowiadającym mu natężeniem dźwięku. Jako miarę poziomu głośności Ln przyjmuje się poziom natężenia głośności tonu o częstotliwości 1000 Hz, który jest słyszany jednakowo głośno jak ton badany.

Fon - jednostka poziomu głośności. Liczba fonów tonu ocenianego jest równa liczbie decybeli tonu o częstotliwości 1000 Hz słyszanego tak samo głośno. Dla tonu 1000 Hz o różnych natężeniach liczba fonów jest równa liczbie decybeli. Wszystkie tony o natężeniu progowym mają poziom głośności równy 0 fonów.

Poziom głośności : wielkość subiektywna i względna.

---