Zestaw 1.

1.Analiza termiczna - cel, skomentować wykresy:

Analiza termiczna-zbiór metod pozwalających na śledzenie szybkości i efektów energetycznych związanych z rozkładem substancji (egzo i Endo)

DTA - termiczna analiza różnicowa, która bada efekty cieplne związane z zachowaniem się w próbce przemian fizycznych lub reakcjami chemicznymi

TG - pozwala na oznaczenie zmian masy próbki podczas ogrzewania

Egzotermiczny -utlenianie

Endotermiczny- rozkład z wydzieleniem fazy gazowej

2.Klasyfikacje odpadów zgodnie z obowiązującymi przepisami:

Mamy katalog odpadów (20 grup głownych). Sektor przemysłowy 1-19, sektor komunalny gr20, 6 cyfrowy kod

  1)   odpady powstające przy poszukiwaniu, wydobywaniu, fizycznej i chemicznej przeróbce rud oraz innych kopalin - 01,

  2)   odpady z rolnictwa, sadownictwa, upraw hydroponicznych, rybołówstwa, leśnictwa, łowiectwa oraz przetwórstwa żywności - 02,

  3)   odpady z przetwórstwa drewna oraz z produkcji płyt i mebli, masy celulozowej, papieru i tektury - 03,

  4)   odpady z przemysłu skórzanego, futrzarskiego i tekstylnego - 04,

  5)   odpady z przeróbki ropy naftowej, oczyszczania gazu ziemnego oraz pirolitycznej przeróbki węgla - 05,

  6)   odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania produktów przemysłu chemii nieorganicznej - 06,

  7)   odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania produktów przemysłu chemii organicznej - 07,

  8)   odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania powłok ochronnych (farb, lakierów, emalii ceramicznych), kitu, klejów, szczeliw i farb drukarskich - 08,

  9)   odpady z przemysłu fotograficznego i usług fotograficznych - 09,

  10)  odpady z procesów termicznych - 10,

  11)  odpady z chemicznej obróbki i powlekania powierzchni metali oraz innych materiałów i z procesów hydrometalurgii metali nieżelaznych - 11,

  12)  odpady z kształtowania oraz fizycznej i mechanicznej obróbki powierzchni metali i tworzyw sztucznych - 12,

  13)  oleje odpadowe i odpady ciekłych paliw (z wyłączeniem olejów jadalnych oraz grup 05, 12 i 19) - 13,

  14)  odpady z rozpuszczalników organicznych, chłodziw i propelentów (z wyłączeniem grup 07 i 08) - 14,

  15)  odpady opakowaniowe; sorbenty, tkaniny do wycierania, materiały filtracyjne i ubrania ochronne nieujęte w innych grupach - 15,

  16)  odpady nieujęte w innych grupach - 16,

  17)  odpady z budowy, remontów i demontażu obiektów budowlanych oraz infrastruktury drogowej (włączając glebę i ziemię z terenów zanieczyszczonych) - 17,

  18)  odpady medyczne i weterynaryjne - 18,

  19)  odpady z instalacji i urządzeń służących zagospodarowaniu odpadów, z oczyszczalni ścieków oraz z uzdatniania wody pitnej i wody do celów przemysłowych - 19,

  20)  odpady komunalne łącznie z frakcjami gromadzonymi selektywnie

3.Metale ciężkie w odpadach: oznaczone w odpadzie zmineralizowanym. Analityka specjacji pozwala na określenie form, w jakich występuje pierwiastek.

Frakcja I - metale wymienialne, zaabsorbowane na pow. ciał stałych, najłatwiej rozpuszczalne w wodzie

Frakcja II - metale związane z węglanami uwalniane w środowisku kwaśnym

Frakcja III - metale związane z tlenkami żelaza i manganu, nietrwałe przy obniżeniu potencjału redox, a wiec w warunkach beztlenowych

Frakcja IV - metale związane z materią organiczną i siarczkami. Uwalniają się w warunkach tlenowych

Frakcja V - metale związane z krzemianami i glinokrzemianami, w warunkach naturalnych chemicznie stabilne i biologicznie nieaktywne

Kadm (2-4mg/kgsm), chrom (2-200), miedź(30-156),nikiel(11-110), ołów (8-209), rtęć (0,2-1,4), cynk(67-627)

Źródła- popiół, żużel, złom, porcelana, szkło, papier, odpady roślinne

Zestaw 2.

1.Termiczne przekształcanie odpadów: jest to spalanie odpadów przez ich utlenienie lub inne procesy termicznego przekształcania odpadów w tym pirolizę zgazowanie i proces plazmowy o ile substancje powstające podczas tych procesów termicznego przekształcania odpadów są następnie spalane.

Temperatura musi utrzymywać się co najmniej przez 2s na poziomie nie mniejszym niż:

- 1100 stopni dla odpadów zwierających więcej niż jeden procent związków chlorowcoorganicznych przeliczonych na chlor

-850 stopni dla odpadów zawierających mniej niż 1 procent tychże związków

-Kotłownie przemysłowe i energetyczne 950-1050 stopni

Ekstrakcje - pojęcie i funkcje: Ekstrakcja jest operacją służącą do rozdzielenia mieszanin ciał stałych i ciekłych. Rozdział następuje przez rozpuszczenie niektórych składników mieszaniny w cieczach, zwanych rozpuszczalnikami. Proces ekstrakcji może zachodzić zatem w układach dwufazowych: ciało stałe - ciecz lub ciecz - ciecz. Wynikiem procesu ekstrakcji ciecz - ciecz, jest układ dwóch nie mieszających się cieczy, które rozdziela się najczęściej w procesie filtracji lub odwirowania.

Cel wykonania ekstraktu (wyciągu wodnego)- co będzie w odcieku ze środowiska.

Wyciąg wodny-pH, przewodnictwo wł, chlorki, siarczany, azot amonowy, ciała rozpuszczone, metale

Biogaz - z jakich surowców:

Biogaz, gaz wysypiskowy - gaz palny, produkt fermentacji anaerobowej związków pochodzenia organicznego (np. ścieki, m.in. ścieki cukrownicze, odpady komunalne, odchody zwierzęce, gnojowica, odpady przemysłu rolno-spożywczego, biomasa) a częściowo także ich gnicia powstający w biogazowni.

Biogaz powstaje również w sposób naturalny np. na torfowiskach (głównie z celulozy), nazywamy go wtedy gazem błotnym lub gazem gnilnym.

Zestaw 3
1.Charakterystyka ilościowo-jakościowa odpadów w Polsce:

gr. 1-19 sektor przemysłowy i usługi 110-120 mln ton/rok, zależy to od rozwoju państwa i techno.

gr.20 sektor komunalny 300 kg/mieszkańca/rok

• Powstające przy płukaniu i oczyszczaniu kopalin - 30 mln ton

• Z flotacyjnego wzbogacania rud metali nieżelaznych Cu Zn Pb - 30 mln ton

• odpadów paleniskowych - 10mln ton

• Popioły lotne z węgla 4mln ton

Sektory, gdzie jest najwięcej odpadów: wydobywczy, energetyczny, rolno-spożywczy
2.Wymienić wiązania chemiczne: jonowe, wodorowe, kowalencyjne niespolaryzowane i spolaryzowane

WIĄZANIE JONOWE - polega na przejściu jednego lub kilku elektronów walencyjnych z atomów pierwiastka elektrododatniego do atomów pierwiastka elektroujemnego.
Atom pierwiastka oddający eletrony staje się kationem, a atom przyjmujący elektrony staje się anionem. Powstałe różoimienne jony przyciągają się siłami elektrostatycznymi, tworząc wiązanie - sieć jonową.
Wiązania jonowe są wiązaniami mocnymi.
Powstają pomiędzy pierwiastkami, w których różnica elektroujemności jest większa od 1,7 (wg skali Paulinga),
np.: chlorek sodu - Na Cl
Na - 1e --> Na⁺
Cl + 1e --> Cl ^-
Każdy jon sodu jest otoczony sześcioma jonami chlorkowymi, a każdy jon chlorkowy sześcioma jonami sodowymi.
Nie można rozróżnić, który kation sodu do którego anionu chlorkowego należy, podobnie jak nie da się określić, który anion chlorkowy należy do którego kationu sodu. Cały kryształ traktuje się więc jako jedną makrocząsteczkę.

WIĄZANIE KOWALENCYJNE (atomowe) - polega na utworzeniu wspólnej pary elektronów (wiązanie pojedyncze), dwóch wspólnych par elektronów (wiązanie podwójne) lub trzech wspólnych par elektronów (wiązanie potrójne), przez dwa atomy, z których każdy dostarcza do wytworzenia wspólnego dubletu (lub dubletów) taką samą liczbę niesparowanych elektronów.
Wiązania kowalencyjne występują pomiędzy pierwiastkami, w których różnica elektroujemności jest równa 0. Przykładami takiego wiązania są cząsteczki dwuatomowe: H₂, O₂, N₂, Cl₂, Br₂, I₂.

WIĄZANIA KOWALENCYJNE SPOLARYZOWANE - polega na uwspólnieniu pary elektronów, ale wspólna para nie należy w jednakowym stopniu do obu atomów, lecz jest przesunięta w kierunku atomu bardziej elektroujemnego.
Zjawisko przesunięcia uwspólnionej pary elektronów w kierunku jednego z atomów, nosi nazwę polaryzacji wiązania. Ma to miejsce w przypadku, kiedy atomy pierwiastków różnią się elektroujemnością, ale różnica nie przekracza 1,7 w skali Paulinga.
Polarność wiązania rośnie w miarę jak zwiększa się różnica miedzy elektroujemnościami pierwiastków. Jeśli przekroczy wartość 1, 7 wiązanie przyjmuje charakter jonowy.
Wiązanie spolaryzowane jest najbardziej pospolite dla związków nieorganicznych i organicznych w skład których wchodzą atomy niemetali różniących się dość znacznie wartością elektroujemności.
Przykład wiązania kowalencyjnego spolaryzowanego:
połączenie chloru i wodoru w cząsteczce chlorowodoru.

WIĄZANIE METALICZNE - powstanie wiązania metalicznego polega na przekształceniu atomów tego samego metalu lub atomów różnych metali w zbiór kationów i swobodnie poruszających się między nimi elektronów.
Wiązanie metaliczne może istnieć w stanie stałym lub ciekłym.
W stanie stałym węzły sieci krystalicznej metalu lub stopu są obsadzone przez kationy wykonujące wyłącznie ruchy oscylacyjne wokół węzła, natomiast zdelokalizowane elektrony poruszają się swobodnie w obrębie całego kryształu, podobnie jak drobiny substancji w stanie gazowym. Z tego względu mówi się o gazie elektronowym (chmurze elektronowej) wiązania metalicznego.
Kationy stanowiące rdzenie atomowe utrzymują się w swoich położeniach dzięki przyciądaniu elektrostatycznemu elektronów.

WIĄZANIE WODOROWE - jest to oddziaływanie (zwykle słabe) między kowalencyjnie związanym atomem wodoru i należącym do innej cząsteczki atomem silnie elektroujemnym, dysponującym wolną parą elektronową.
Atom wodoru (proton) może byś związany równocześnie z dwoma atomami, jeśli mają one małe wymiary i dużą elektroujemność. Wiązanie wodorowe występuje najczęściej w związkach wodoru z fluorem, chlorem, tlenem, azotem.
Wiązanie wodorowe występuje np.: między cząsteczkami wody.

3.Węglowodany, rodzaje, reakcje celulozy, hemicelulozy i skrobi: organiczne związki chemiczne składające się z atomów węgla, wodoru i tlenu. Są to związki zawierające jednocześnie liczne grupy hydroksylowe, karbonylowe oraz czasami mostki półacetalowe. Ogólnym wzorem sumarycznym węglowodanów jest C_xH_2yO_y lub C_x(H₂O)_y. Podział: cukry proste, dwucukry trój cukru oligosacharydy i polisacharydy. Funkcje: zapasowa, transportowa, budulcowa.

Reakcje celulozy - estryfikacja, Reakcje hemicelulozy - hydroliza , reakcje skrobi - z jodem

Zestaw 4

1.Wiązanie jonowe i atomowe:

Wiązanie jonowe (inaczej elektrowalencyjne, heteropolarne lub biegunowe) jest to rodzaj wiązania chemicznego. Istotą tego wiązania jest elektrostatyczne oddziaływanie między jonami o różnoimiennych ładunkach.Wiązanie to powstaje najczęściej między metalem a niemetalem. Różnica elektroujemności w skali Paulinga jest większa lub równa 1,7. Związki, w których ono występuje, są zdolne do dysocjacji elektrolitycznej, tzn. do rozpadu na wolne jony. Stopy i roztwory związków chemicznych, w których występuje wiązanie jonowe są elektrolitami, tzn. są zdolne do przewodzenia prądu elektrycznego.

Wiązanie atomowe: Wiązanie kowalencyjne (homopolarne, atomowe) to rodzaj wiązania chemicznego. Istotą wiązania kowalencyjnego jest istnienie pary elektronów, które są współdzielone w porównywalnym stopniu przez oba atomy tworzące to wiązanie. Wiązania kowalencyjne dzielimy na niespolaryzowane i spolaryzowane. Para elektronowa wiązania niespolaryzowanego należy w równym stopniu do obu atomów, natomiast w wiązaniu spolaryzowanym elektrony przesunięte są w kierunku jednego z atomów.

Skład morfologiczny odpadów komunalnych i ich ilość:w Polsce

Spożywcze roślinne	34,9%
Spożywcze zwierzęce	1,7
Papier i tektura	18,5%
Wielomateriałowe	6%
Tworzywa sztuczne	8,1%
Szkło	5,4%
Metale	1,9%
Tekstylia	5,5%
Odpady niebezpieczne	0.5%
Odpady mineralne	1.8%
Pozostałe organiczne	7,4%

3,Coś z osadem: jest żywą zawiesiną bakterii heterotroficznych i pierwotniaków. Jest to kłaczkowata zawiesina zawierająca mikroorganizmy zdolne do prowadzenia: utleniania związków organicznych, nitryfikacji, denitryfikacji lub wykazujących zdolność do nadmiernego kumulowania fosforu. Oczyszczanie ścieków z udziałem osadu czynnego polega na: biosorpcji, a następnie: utlenianiu lub redukcji wybranych zanieczyszczeń przez mikroorganizmy. Podstawową rolą osadu czynnego w procesie oczyszczania ścieków jest wytwarzanie przez występujące w nim bakterie bardzo licznych enzymów (dehydrogenazy), które są katalizatorami wszelkich przemian, jakim podlegają związki chemiczne zawarte w ściekach, dlatego ważna jest wysoka aktywność enzymatyczna bakterii. Związki toksyczne hamują ich aktywność, ograniczając jednocześnie ich zdolność do oczyszczania ścieków.

Zestaw 5

1.Właściwości nawozowe odpadów metody oznaczenia:

Analiza właściwości nawozowych odpadów:

oznaczenie zawartości ogólnej substancji organicznej,

oznaczenie węgla organicznego,

oznaczenie azotu organicznego,

oznaczenie fosforu ogólnego

2.Porównanie właściwości mieszanin i związków chemicznych:

Mieszanina	Związek chemiczny
-można otrzymać przez mechaniczne zmieszanie składnikow -dowolny stosunek wagowy składników -czasem można rozróżnić składniki metodami optycznymi -można je rozdzielić na składniki metodami fizycznymi (separacja, sączenie, destylacja,krystalizacja) -składniki zachowują swoje indywidualne właściwości -właściwości zależą bezpośrednio od właściwości składników	-można otrzymać tylko w reakcji chemicznej -ściśle określony stosunek wagowy składników -nigdy nie można rozróżnić składników metodami optycznymi -nie można rozdzielić na składniki metodami fizycznymi (tylko w drodze chemicznej reakcji rozkładu) -składniki nie zachowują indywidualnych właściwości -właściwości nie zależą bezpośrednio od właściwości składników

3.Alkohole wielohydroksylowe przykłady występowanie w odpadach komunalnych w postaciach związanych:

Alkohole polihydroksylowe (alkohole wielowodorotlenowe) - alkohole posiadające w swojej cząsteczce więcej niż jedną grupę hydroksylową (-OH).

Alkohole polihydroksylowe właściwościami zbliżone do alkoholi

Cukrole:

• glikol (C2) Glikol etylenowy stosowany jest w płynach niezamarzających do chłodnic silników^[1] (40-62% roztwór wodny) oraz w instalacjach chłodniczych jako czynnik pośredni.

• Wykorzystuje się go do produkcji żywic poliestrowych, alkidowych (alkidali) włókien syntetycznych^[1], a także rozpuszczalników, plastyfikatorów oraz materiałów wybuchowych.

• glicerol (C3) w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, kosmetycznym i skórzanym;

• wykorzystywana jest do produkcji: materiałów wybuchowych, barwników, płynów hamulcowych i chłodniczych.

• gliceryna znalazła zastosowanie jako dodatek do melasy przy paleniu shishy (fajki wodnej) oraz do słodzenia likierów^[9].

• erytritol (C4)

• ksylitol (C5)

• mannitol (C6)

• sorbitol (C6)

• perseitol (C7)

• wolemitol (C7)

• beta-sedoheptiol (C7)

Cukry:

• glukoza (C6)

• fruktoza (C6)

• sacharoza (C12)

Zestaw 6

1.Struktura Białka: Białka - wielkocząsteczkowe (masa cząsteczkowa od ok. 10 000 do kilku mln Daltonów) biopolimery, a właściwie biologiczne polikondensaty, zbudowane z reszt aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi -CONH-. Występują we wszystkich żywych organizmach oraz wirusach. Synteza białek odbywa się przy udziale specjalnych organelli komórkowych zwanych rybosomami.

Zazwyczaj liczba reszt aminokwasowych pojedynczego łańcucha polipeptydowego jest większa niż 100, a cała cząsteczka może być zbudowana z wielu łańcuchów polipeptydowych (podjednostek).

Głównymi pierwiastkami wchodzącymi w skład białek są C, O, H, N, S, także P oraz niekiedy kationy metali Mn²⁺, Zn²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Cu²⁺, Co²⁺ i inne.

Ze względu na skalę przestrzenną pełną strukturę białka można opisać na czterech poziomach:

• Struktura pierwszorzędowa białka (sekwencja aminokwasów, struktura pierwotna białka) - kolejność aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym

• Struktura drugorzędowa białka - przestrzenne ułożenie fragmentów łańcuchów polipeptydowych. Do struktur drugorzędowych zaliczana jest:

• helisa alfa (ang. α helix)

• harmonijka beta (ang. β sheet)

• beta zakręt (pętle omega) (ang. β hairpin)

• Struktura trzeciorzędowa białka - wzajemne położenie elementów struktury drugorzędowej.

• Struktura czwartorzędowa białka - wzajemne położenie łańcuchów polipeptydowych oraz ewentualnie struktur niebiałkowych (grupa prostetyczna):

2.Mineralizacje, humifikacja procesy wzory reakcje:

Głównymi elementami procesu kompostowania jest mineralizacja i humifikacja.

W produkcji kompostu

w wyniku działania mikroorganizmów w tym głównie bakterii termofilnych, promieniowców i grzybów

zachodzą równolegle do siebie dwa procesy biochemiczne, mineralizacji i humifikacji, z których pierwszy ma szczególne znaczenie dla wynalazku. Mineralizacja odpadów, tj. utlenianie tej substancji organicznej zawsze wywołuje reakcje egzotermiczne, które powodują tak zwany proces samo zagrzewania się pryzmy kompostowej w której temperatura tego procesu osiąga wewnątrz pryzmy wartość 50-65 stopni Celsjusza zależną od kilku czynników. Proces produkcji kompostu zakończony pełną humifikacją odpadów, tj syntezą składników rozkładu w wielocząstkowe substancje próchnicze trwa w zależności od stopnia wilgotności i napowietrzenia tej pryzmy oraz innych znaczących od 4 do 6 miesięcy.

Kompostujemy wszystkie substancje organiczne które nie zawierają składników toksycznych a przede wszystkim:

• resztki roślinne,

• chwasty,

• odpadki zwierzęce (krew, skóra)

• odpady kuchenne,

• popiół drzewny (wprowadza potas),

• torf,

• gnojówka, obornik, krowieniec,

• skorupki jaj,

• włosy, sierść,

• papier (niezadrukowany),

• zmiotki,

• fusy,

• darń, osady denne z sadzawki,

Mineralizacja: Przekształcenie form organicznych do prostych form nieorganicznych

C_org-->CO₂

S_org-->SO₂

H_org-->H₂O

N_org-->N₂

Humifikacja: rozkład dużych części organicznych w mniejsze fragmenty - powstają związki aromatyczne tj fenole - wyniku polikondensacji(KOMPOST+GAZ) powstaje Humus

3.Właściwości paliwowe odpadów: wilgotność, części palne, części niepalne, części spalania. Obrazuje to trójkąt Tannera, który pomaga nam wyznaczyć czy dane odpady znajdują się w obszarze autotermicznego spalania. Poza tym musi być tez w miarę wysoka wartość opałowa odpadów >5MJ/kg. Im większa tym lepsza. Do trójkąta: Wilgoć mniej niż 50%, substancji Palnych powyżej 25% i substancji niepalnych poniżej 60%.

Polska norma PN-93/Z-15008/01 określa podstawowe badania dotyczące

właściwości paliwowych odpadów [17]. Są to:

 oznaczanie ciepła spalania i wartości opałowej,

 oznaczanie wilgotności całkowitej,

 oznaczanie zawartości części niepalnych i palnych,

 oznaczanie węgla i wodoru,

 oznaczanie składników agresywnych (tlenki azotu, dwutlenek siarki, chlorowodór).

Zestaw 7.

1.Analiza fizycznochemiczna procedura przetwarzania: to jest już gdzieś

2.Termiczny rozkład odpadów - jakie wymagania-definicja: (odpowiedź w zestawie 2)

Przykłady monomerów i polimerów naturalnych i sztucznych oraz ich właściwości fizyczne i wzory monomerów:

RODZAJE MONOMERÓW.

Monomery z dwoma lub więcej grupami funkcyjnymi np. hydroksykwasy, aminokwasy, diaminy,

kwasy dikarboksylowe.

Monomery z wiązaniami podwójnymi, zazwyczaj rzadziej

Monomery cykliczne z heteroatomami: tlenek etylenu ε-kaprolaktan

heksametylocyklotrisiloksan), grupa amidowa

Monomery - cząsteczki tego samego lub kilku różnych związków chemicznych o stosunkowo niedużej masie cząsteczkowej, z których w wyniku reakcji polimeryzacji, mogą powstawać różnej długości polimery. Fragmenty monomerów w strukturze polimeru noszą nazwę merów.

Monomery stosowane do syntezy polimerów syntetycznych można zaklasyfikować do trzech grup:

• monomery winylowe - związki posiadające wiązania wielokrotne węgiel-węgiel, (jak np. etylen CH₂=CH₂), które pękają w trakcie reakcji polimeryzacji co prowadzi do powstawania poliolefin

• monomery cykliczne - związki zawierające labilne układy cykliczne (np. cyklobutan), które ulegają otwarciu pierścienia w trakcie polimeryzacji − otrzymuje się w ten sposób m.in. poliamidy

• monomery funkcyjne - związki posiadające minimum dwie reaktywne grupy funkcyjne, które w wyniku reakcji polikondensacji lub poliaddycji prowadzą do powstania polimerów zawierających charakterystyczne układy wiązań, np. poliuretanów

PODSTAWOWE RODZAJE POLIMERÓW.

Polimery -substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.

polimery naturalne - są to polimery wytwarzane w 100% przez organizmy żywe; są to m.in. celuloza, białka, kwasy nukleinowe.

Polimery syntetyczne są podstawowym budulcem tworzyw sztucznych, a także wielu innych powszechnie wykorzystywanych produktów chemicznych takich jak: farby, lakiery, oleje przemysłowe, środki smarujące, kleje itp. Polimery syntetyczne otrzymuje się w wyniku łańcuchowych lub sekwencyjnych reakcji polimeryzacji ze związków posiadających minimum dwie grupy funkcyjne zwanych monomerami.

Monomery do syntezy polimerów syntetycznych pozyskuje się z kilku źródeł:

• bezpośrednio z ropy naftowej pozyskuje się m.in. etan (etylen), propen (propylen) i styren (winylobenzen), butadien, z których otrzymuje się poliolefiny takie jak polietylen {PE}, polipropylen {PP}, polistyren (PS), polibutadien {PBA) i ich kopolimery,

• z procesów opartych na gazie syntezowym otrzymuje się m.in. chlorek winylu, metakrylan metylu i akrylonitryl, z których otrzymuje się polimery winylowe takie jak poli(chlorek winylu) (PCW, PVC), poli(metakrylan metylu) (PMM) i poliakrylonitryl (PAN).

• z pozostałych syntez typowo organicznych, do których substraty pozyskuje się z różnych źródeł otrzymuje się m.in kaprolaktam, akroleinę, izocyjaniany, tlenek etylenu, chlorki kwasów karboksylowych i diole, z których otrzymuje się poliamidy, poliakroleiny, poliuretany, polietery i poliestry.

• z syntez nieorganicznych i metaloorganicznych, pozyskuje się monomery takie jak silany, siarczki, i fosfazeny, z których otrzymuje się silikony, polisiarczki i polifosfazeny.

Elastomery: poliizopren, poliizobutylen, polibutadien, polichlorek winylu, poliuretany,

polisiloksany.

Plastomery: polichlorek winylu, poliuretany, polisiloksany, polietylen, politetrafluoroetylen,

polistyren, polimetakrylan metylu, żywice fenolowo-formaldehydowe, poliamidy, poliestry,

polipropylen.

Włókna: poliamidy, poliestry, polipropylen

Polimeryzacja to reakcja, w wyniku której związki chemiczne o małej masie cząsteczkowej zwane monomerami lub mieszanina kilku takich związków reagują same ze sobą, aż do wyczerpania wolnych grup funkcyjnych, w wyniku czego powstają cząsteczki o wielokrotnie większej masie cząsteczkowej od substratów, tworząc polimer.

Wiązanie podwójne ulega przekształceniu w wiązanie pojedyńcze pod wpływem incjatora. W czasie przekształcania ulega rozerwaniu jedno z wiązań w wiązaniu podwójnym a do uwolnionych końców dołacza się druga cząsteczka również z tak samo przekształconym wiązaniem - etap 1(patrz rysunek).

Rysunek - polimeryzacja etylenu (CH₂=CH₂)

Następuje proces dalszej syntezy (etap 2), wzrost łańcucha węglowego a cząsteczka olbrzym stopniowo sie rozrasta, dopóki w środowisku reakcji nie zniknie inicjator.
Cząsteczki które powstają mają masę cząsteczkową rzędu 100000 i więcej

W reakcji polimeryzacji można wyróżnić trzy podstawowe etapy:

• inicjowanie

• wzrost łańcucha

• zakończenie

Zestaw 8
1. Wartość opałowa odpadów, definicja, przykładowe wartości:

Wartość opałowa jest to ilość ciepła wydzielana przy spalaniu jednostki masy lub jednostki objętość paliwa przy jego całkowitym i zupełnym spalaniu, przy założeniu, że para wodna zawarta w spalinach nie ulega skropleniu, pomimo że spaliny osiągną temperaturę początkową paliwa.

Jest zawsze niższa od wartości ciepła spalania o wartość ciepła kondensacji pary wodnej

Wartość opałowa robocza: WO=Qs-24,53(Wc+8,94H)

5Mg/kg- granica autotermicznego spalenia

Niemcy

składnik	Ciepło spalania MJ/kgsm	Wartość opałowa MJ/kg
papier	15,15	14,07
tektura	17,60	16,20
Tworzywa sztuczne twarde	38,24	34,84
drewno	20,63	19,20

2. Zjawisko katalizy rodzaje katalizatorów:

Kataliza:  zjawisko zmiany szybkości reakcji chemicznej pod wpływem dodania do układu niewielkiej ilości związku chemicznego, zwanego katalizatorem, który sam nie ulega trwałym przekształceniom lecz tylko tworzy z innymi substratami przejściowe kompleksy

Katalizator to substancja chemiczna, która dodana do układu obniża energię aktywacji reakcji chemicznej, czego efektem jest wzrost szybkości reakcji chemicznej

Rodzaje: Katalizator homogeniczny  i katalizator heterogeniczny 

Czasami jednak katalizator heterogeniczny jest "samonośny" i nie wymaga stosowania nośnika. Przykładem są katalizatory metaliczne, takie jak siatki platynowe czy nikiel Raneya.

Rozróżnia się kilka typów katalizatorów heterogenicznych stosowanych w przemyśle:

• katalizator nośnikowy

• katalizator współstrącany

• katalizator samonośny.

3. alotropia definicja przykłady: zjawisko występowania różnych odmian tego samego pierwiastka chemicznego różniących się właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Odmiany alotropowe pierwiastka mogą różnić się między sobą budową kryształów lub liczbą atomów w cząsteczce. Alotropia jest szczególnym przypadkiem polimorfizmu czyli różnopostaciowości substancji. Przykłady:

• tlen występujący naturalnie w formie tlenu atmosferycznego, ozonu, tetrameru O₄ (tylko w stanie ciekłym - tzw. czerwony tlen).

• węgiel występujący w formie diamentu, grafitu, fulerenu, grafenu, nanorurek i form poliynowych.

• fosfor występujący w formie fosforu czerwonego, białego, fioletowego i czarnego

• siarka występująca w formie romboidalnej, jednoskośnej i polimerycznej.

Zestaw 9
1. Końcowe produkty kompostowania i fermentacji metanowej:

Fermentacji metanowej: Biogaz. Poza tym powstaję przefermentowany osad, który po wapnowaniu może być stosowany jak nawóz.

Kompostowania:

- kompost nadający się np. do rekultywacji terenów zielonych (skwery, parki, rekultywacja dzikich wysypisk),

- balast neutralny chemicznie i biologicznie, pozostawiany na składowisku

2. Struktury krystaliczne: (krystalograficzne są wszystkie gdzieś już wymienione) Substancje krystaliczne wydzielające się z cieczy z nasyconego roztworu w procesie krystalizacji lub z gazów w procesie desublimacji lub z cieczy w procesie krzepnięcia tworzą kryształy wielościenne. Symetrię kryształów określają osie symetrii płaszczyzny symetrii środek symetrii. Ze względu na liczbę elementów symetrii kryształy podzielone są na 32 kwasy i 7 układów krystalograficznych.

-komórka regularna- np. miedź rodzima, złoto rodzime, srebro rodzime, diament, galena, halit, fluoryt, uraninit,

-komórka tetragonalna- rutyl, anataz, cyrkon, kasyteryt, apofyllit

-k. rombowata- siarka rodzima, antymonit, aragonit, cerusyt, baryt,

-k. heksagonalna- grafit, kowelin, molibdenit, pirotyn, beryl

-k. romboedryczna- kalcyt, magnezyt, syderyt,

-k. jednoskośne- ortoklaz, mika, gips,

-k. trójskośne- mikroklin, amazonit, plagioklazy, aksynit, turkus

3. Ciepło spalania a wartość opałowa, jak się oznacza i przykłady:

Ciepło spalania-ilość ciepła jaka powstaje przy spalaniu całkowitym i zupełnym jednostki masy analizowanej substancji w stałej objętości przy czym produkty spalania oziębiają się do temp początkowej, a para wodna zawarta w spalinach skrapla się zupełnie.

Qa=Qo-24,42(Wc+8,94H)

Wartość opałowa- para wodna zawarta w spalinach nie ulega skropleniu. Jest zawsze niższe od wartości ciepła spalania o wartość ciepła kondensacji pary wodnej.

WO=Qs-24,42(Wc+8,94H)

Zestaw 10

1.Rozpuszczalność - pojecie oraz jak wpływa temperatura na rozpuszczalność: ilość substancji tworzącej roztwór nasycony w określonej ilości (najczęściej w 100 g) rozpuszczalnika w określonej temperaturze i ciśnieniu. Rozpuszczalność określa się w tych samych jednostkach jak stężenie, podając dodatkowo warunki, dla jakich została ona ustalona (zwykle są to tzw. warunki normalne). Mówiąc inaczej, rozpuszczalność określa, jak dużo danego składnika można rozpuścić w danym rozpuszczalniku w sprecyzowanych warunkach.

Większość substancji wykazuje przeważnie rozpuszczalność rosnącą ze wzrostem temperatury ale jest znaczna ilość substancji dla których wraz ze wzrostem temperatury rozpuszczalność zmienia się nieznacznie. Taką substancją jest sól kuchenna (NaCl). Są nieliczne substancje dla których rozpuszczalność jest malejąca ze wzrostem temperatury.

Rozpuszczalność zależy od temperatury (ze wzrostem rośnie rozp), od rodzaju rozpuszczalnika, od wpływu wspólnego jonu, od mieszania.

Prawo Raoulta-Temperatura topnienia i wrzenia roztworu są inne niż substancji czystych, stanowiących składnik roztworu. W przypadku roztworów ciekłych temp wrzenia roztworu jest wieksza niż rozpuszczalnika, a temp krzepnięcia roztworu jest mniejsza niż rozpuszczalnika.

Zawiesiny-cząst>500nm

Koloid 1nm-500nm

Roztwór właściwy poniżej 1nm

2.Narysować strukturalnie następujące grupy: karboksylowa, peptydowa, hydrofobowa, metoksylowa:

Gruba karboksylowa:
-COOH

Grupa peptydowa: NH2 + COOH

Grupa hydrofobowa: CH₃-CH₃

Grupa metoksylowi: CH₃-O

3.Procesy jednostkowe w odpadach:

Dynamiczne: przepływ płynów, sedymentacja, filtracja, fluidacja, wirowanie, rozdrabnianie, mieszanie, flotacja

Dyfuzyjne - destylacja, rektyfikacja, suszenie, nawilżanie, rozpuszczanie, krystalizacja,adsorpcja, absorpcja, suszenie, nawilżanie, ekstrakcja

Cieplne: ogrzewanie i chłodzenie, wrzenie, kondensacja, przewodzenie, konwekcje, kondensacja, promieniowanie

Jeden Przykład: Sedymentacja proces opadania zawiesiny ciała stałego w cieczy w wyniku działania siły grawitacji lub sił bezwładności. Sedymentacji ulegają zawiesiny o gęstości większej niż gęstość cieczy. Sedymentacja prowadzi, więc do rozdziału substancji niejednorodnych, a kryterium podziału jest gęstość.

Grupa 11

1. Rodzaje struktur ciał stałych.

-bezpostaciowe ( amorficzne)- cząsteczki połączone przypadkowo, ułożone w sposób chaotyczny, nie mają określonej temp topnienia. np. szkło, szkło metaliczne, mieszaniny polimerów, opale, bursztyny, szkliwa wulkaniczne - obsydian. Izotropowe-niezależnie od kierunku mają te same właściwości chemiczne

-krystaliczna- cząsteczki, atomy lub jony są ułożone w uporządkowany schemat powtarzający się we wszystkich trzech wymiarach przestrzennych. Topnieją w ściśle określonej temperaturze. Anizotropia-uzaleznienie właściwości fiz od kierunku w którym je badamy

Struktura krystaliczna ciał stałych:
W zależności od tego czy w węzłach sieci krystalicznej są osadzone oddzielne atomy, jony czy cząsteczki, rozróżniamy struktury:
- Struktura atomowa - przykładem jest kryształ diamentu lub grafitu z osadzonymi w węzłach sieci atomami węgla.
- Struktura jonowa - przykładem jest omówiony poprzednio kryształ soli kamiennej z osadzonymi na przemian jonami Na+ i Cl-. Substancje w roztworach wodnych oraz w stanie stopionym rozpadają się na swobodne jony.
- Struktura cząsteczkowa - przykładem jej są kryształy lodu, cukru, siarki i jonu z osadzonymi w węzłach sieci cząsteczkami. Cząsteczkami są związane ze sobą siłami przyciągania między molekularnego, wskutek tego substancje takie cechuje niska temperatura topnienia i mała twardość.
-Struktura metaliczna. Struktura ta różni się zasadniczo od poprzednio wymienionych struktur. Przykładem jej są metale. Sieć krystaliczna metali zawiera dodatnie jony metalu, między którymi poruszają się swobodnie uwolnione z atomów elektrony.

2. Analiza specjacji na przykładzie metali ciężkich:

Analiza specjacji-identyfikacja i określenie ilościowe różnych form lub faz, w których związek lub pierwiastek występuje w materiale np. oznaczamy żelazo- analiza specjacji ile Fe2+ i ile Fe3+

Specjacja to występowanie danego pierwiastka w róŜnych formach i postaciach, np. na

róŜnych stopniach utlenienia czy w połączeniu z róŜnymi ligandami, w badanym

materiale (w próbkach środowiskowych, tkankach organicznych czy Ŝywności).

Analiza specjacyjna określa identyfikację i oznaczenie poszczególnych form w konkretnym

materiale.

· Specjacja szczegółowa obejmuje oznaczanie konkretnych form chemicznych, np. w

przypadku, gdy jedna z nich róŜni się od pozostałych toksycznością.

· Specjacja grupowa dotyczy oznaczenia sumy związków na danym stopniu utlenienia, np.

Cr(III,VI), Sb(III,V).

· Specjacja fizyczna opiera się na oddzieleniu form występujących w innych postaciach

fizycznych, w postaci rozpuszczonej lub w zawiesinie, w postaci par lub jako aerozol.

· W specjacji operacyjnej o oznaczeniu i/lub wydzieleniu konkretnej grupy związków

decyduje charakter zastosowanej operacji analitycznej, np. oznaczenie labilnych i

inertnych form występowania danego pierwiastka moŜliwe jest za pomocą pewnych

technik woltamperometrycznych.
3. Definicja i rodzaje roztworów (definicja jest w 13 zestawie) . 

Zestaw 12
1. Właściwości decydujące, że odpady zaliczamy do niebezpiecznych - wymienić 7: drażniące, utleniające, mutagenne, łatwopalność, zakaźność, wybuchowość, toksyczność ,szkodliwość, wrażliwość, rakotwórczość, żrące
2. Układy krystalograficzne - przykłady: Przykład - NaCl Układ regularny, płasko-centrowana
3. Cechy (chyba węglowodorów) i ich podział: (jest to w 20 zestawie)

Zestaw 13 :
1.roztwór , rodzaje ,stężenia roztworu: to nierozdzielająca się w długich okresach czasu mieszanina dwóch lub więcej związków chemicznych. Skład roztworów określa się przez podanie stężenia składników. W roztworach zwykle jeden ze związków chemicznych jest nazywany rozpuszczalnikiem, a drugi substancją rozpuszczaną. Który z dwóch związków uznać za rozpuszczalnik, jest właściwie kwestią umowną, wynikającą z praktyki i tradycji.

Roztwory dzieli się często na tzw. właściwe i niewłaściwe.

• Roztwory właściwe są całkowicie jednorodne tzn. że dla objętości kilkakrotnie większych od wielkości cząsteczek, każda porcja zawiera taki sam skład ilościowy cząsteczek.

• Roztwory niewłaściwe nie są całkowicie jednorodne. Są to np. trwałe emulsje, skrajnie rozproszone zawiesiny, zole i żele.

Stężenie procentowe= C=ms/mr*100%

Stężenie molowe - Cn=n/V

Stężenie molarne - liczba moli substancji przypadające na 1kg rozpuszczalnika

-warunki spalania autotermicznego (opisane wcześniej pytanie)

- otrzymywanie etanolu: Fermentacja alkoholowa to proces rozkładu węglowodanów pod wpływem enzymów wytwarzanych przez drożdże z wytworzeniem alkoholu etylowego i dwutlenku węgla:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Zestaw 14:
1. Recykling tworzyw sztucznych, przykłady:

Możemy wyróżnić TRZY rodzaje recyklingu:
1. Ponowne zastosowanie - powtarzaj±ce siê zastosowanie materiału lub produktu w tym samym celu (np. bieżnikowanie opon, butelki na wymianę)
2. Dalsze zastosowanie - użycie odpadów do nowych zastosowań po odpowiedniej przeróbce fizycznej, chemicznej lub biologicznej (np. granulacja zużytych tworzyw sztucznych i opon, gdzie granulat jest stosowany jako wypełniacz w materiałach budowlanych
3. Ponowne zużytkowanie - odzyskiwanie odpadów chemicznych ze śmieci i ponowne wprowadzenie ich do produkcji (np. użycie wraków samochodowych w stalowniach)

Metody:

-materiałowy (mechaniczny); najbardziej preferowana forma recyklingu. Polega na ponownym przetwarzaniu odpadów w produkt o wartości użytkowej. Zazwyczaj jest to wyrób o innym przeznaczeniu niż pierwotny. Odpowiedni dobór kompozycji pozwala na przetwórstwo materiałów wtórnych z dużą wydajnością przy dobrej jakości wyrobów. Ta metoda jest technologicznie prosta.

-surowcowy (chemiczny); polega na odzyskiwaniu surowców użytych do produkcji danego wyrobu. Surowce mogą być ponownie wykorzystane do wytworzenia pełnowartościowych tworzyw, a odpady powstałe w wyniku tej metody mogą stanowić domieszkę do paliw i smarów. Podstawową zaletą tej metody jest możliwość przeróbki tworzyw bez uprzedniej ich segregacji.

-energetyczny (spalanie z odzyskiem energii). polega na częściowym odzyskaniu energii, zużytej na wytworzenie wyrobów, które znajdują się na wysypisku (w tym także opakowań).

2. Źródła metali ciężkich w odpadach komunalnych.-z popiołów,ze słomu, z porcelany, szkła,papieru, akumulatory, baterie, zużyty sprzęt AGD i RTV

Metale ciężkie w odpadach:

Metale ciężkie oznacza się poprzez mineralizację próby, dodając HCNO4 +HCL gotuje w temp. wrzenia tych kwasów

Analityka specjacji - analiza form w jakich dany pierwiastek występuje

-kolor

-czy przyswajalny

-zdolność wyst. W różnych formach związania z materią: łatwo i trudno uwalnianych

Frakcja I

Metale wymienialne

Frakcja II

Metale związane z węglanami

Frakcja III

Metale związane z uwolnionymi tlenkami żelaza i manganu

Frakcja IV

Metale związane z materią organiczną i siarczkami,

Frakcja V

Metale związane z pozostałą frakcją
3. Etapy utleniania węglowodorów:

C_nH_2n+2 + (3n+1)/2 O₂ Ⴎ nCO₂ + (n+1)H₂O

C_nH_2n+2 + (O) Ⴎ [C_n-1H_2n-1COO] n(HCOOH)

(HCOOH) + O₂ Ⴎ CO₂ + H₂O + (O)

Zestaw 15
1. Przykłady zastosowań operacji jednostkowych w analityce odpadów:

- ekstrakcja, rozdrabnianie, mieszanie, wrzenie, destylacja:

Destylacja to rozdzielanie ciekłej mieszaniny związków chemicznych przez odparowanie, a następnie skroplenie jej składników. Stosuje się ją w celu wyizolowania lub oczyszczenia jednego lub więcej związków składowych.
2. Jakość kompostu w przepisach europejskich i krajowych. Dla UE:

Kraje te należą do ścisłej czołówki w stosowaniu nowoczesnych technologii kompostowania. Ostre wymagania jakościowe idą w parze z wysokim stopniem rozwoju recyklingu biologicznego i ustabilizowaniem systemów certyfikacji i nadzoru. Uregulowania prawne tych państw zmierzają w kierunku ujednolicania kryteriów jakościowych i norm, poprzez wdrażanie przepisów Unii Europejskiej. Limity maksymalnej zawartości metali ciężkich zawarte są w dokumentach: Aneksie II 2092/91 EEC (rolnictwo ekologiczne) i 2001/688/EC (Eko-znak) (tab.1.). W drugim projekcie roboczym Komisji Europejskiej pod tytułem" Biologiczne przetwarzanie bioodpadów" [EC Biological treatment of biowaste] z 12.02.2001, który został przekazany do powszechnej dyskusji członkom UE, proponowane są 2 klasy czystości kompostów (tab.2).

Tabela 1. Limity zawartości metali ciężkich dla kompostów w przepisach Unii Europejskiej (mg/kg suchej masy) [Hogg i in. 2002].

Klasa	Kadm	Chrom całk.	Chrom VI	Miedź	Rtęć	Nikiel	Ołów	Cynk	Arsen
Rolnictwo Ekolog.	0,7	70	0	70	0,4	25	45	200	-
Eko- znak	1	100	-	100	1	50	100	300

Dla Polski:

• Wartość użytkowa kompostu zależy głównie od: jakości kompostowanego surowca, technologii produkcji, dojrzałości produktu.

• Jakość kompostowanego surowca ocenia się na podstawie zawartości w nim substancji organicznej i składników pokarmowych dla roślin, przy dopuszczalnej zawartości metali ciężkich i chorobotwórczych mikroorganizmów (Siuta, Wasiak 2000). Czynnikami zmniejszającymi użyteczność kompostu lub dyskwalifikującymi jego przydatność jest udział szkła, ceramiki i innych nierozkładalnych części (tworzywa, guma).

• W Polsce działają54 kompostownie (KPGO, 2002). Kompostowanie prowadzone jest przy pomocy różnych technologii, od prostych (pryzmowych) do bioreaktorowych. Kompostuje się 248 tys. t odpadów komunalnych rocznie (2% wytwarzanych). Kompostownie Warszawy, Katowic, Gorzowa Wlk., Płocka, Kołobrzegu, Suwałk, Grodziska Maz. przerabiają odpady komunalne nie segregowane u źródła. Produkowane komposty mimo znacznej zawartości substancji organicznej zawierają duże (często bardzo duże) ilości metali ciężkich (tab. 3), a ponadto są zanieczyszczone szkłem -w kompoście warszawskim stanowi ono do 20% suchej masy.

• Komposty osadowo-roślinne mają duże zawartości substancji organicznej, azotu, fosforu, wapnia i magnezu, stanowiących o nawozowej użyteczności.

• Zawartość metali ciężkich (w tego rodzaju kompostach) zależy głównie od jakości osadów ściekowych (tab. 3). Kompost z odpadów spożywczych, wyselekcjonowanych w miejskich gospodarstwach domowych Warszawy zawiera ponad 50% substancji organicznej, 1,1... 1,4% azotu i znaczne ilości fosforu, potasu oraz niewielkie ilości metali ciężkich. Zawartość żadnego z metali ciężkich nie pomniejsza wysokiej jakości tego kompostu. Jeszcze lepsze wskaźniki nawozowe mają komposty z masy roślinnej z zieleni miejskiej Warszawy. Zawartość substancji organicznej na ogół wynosi 50...58%, azotu sięga ponad 2% (przeważnie 1,3... 1,5%), fosforu 0,5...0,8% i średnio ok. 0.5% potasu (Siuta, Wasiak, 2000). Zawartość metali ciężkich jest mała, często kilkanaście razy mniejsza niż wykazuje kompost z odpadów komunalnych zmieszanych.

3. Jaka jest różnica między reakcjami polimeryzacji i polikondensacji. Polimery jakie
powstają w powyższych reakcjach. 

Polimeryzacja jest to proces łączenia się ze sobą cząsteczek reaktywnego związku chemicznego, zwanego monomerem, z utworzeniem cząsteczki polimeru, bez wydzielenia się produktów ubocznych. Najczęściej stosowanymi monomerami są związki organiczne, zawierające w swojej cząsteczce wiązanie podwójne. Reakcja polimeryzacji przebiega według schematu:

n R-CH = CH₂ --> -[-CHR - CH₂-]- n

Powstający polimer ma budowę łańcuchową. Jeżeli jednak w cząsteczce monomeru znajduje się więcej niż jedno wiązanie podwójne, to w określonych warunkach mogą powstawać produkty usieciowane przestrzennie, które charakteryzują się tym, że są nietopliwe i nierozpuszczalne. Monomery są związkami stosunkowo trwałymi. Reakcja polimeryzacji przebiega dopiero wówczas, gdy cząsteczki monomeru zostaną zaktywowane przez wprowadzenie do układu reakcyjnego wolnych rodników, powstałych przez układ odpowiednich inicjatorów (nadtlenki organiczne) lub naświetlanie promieniami ultrafioletowymi. Możliwe jest również zainicjowanie polimeryzacji monomeru określonymi katalizatorami.

Polimeryzację monomeru można prowadzić w masie (metodą blokową), w zawiesinie wodnej (metodą suspensyjną), w emulsji lub w roztworze. W zależności od warunków prowadzenia polimeryzacji można otrzymać polimery o różnej masie cząsteczkowej i różnych właściwościach, a tym samym o różnym przeznaczeniu praktycznym. Do najważniejszych przykładów polimerów powstałych przez polimeryzację monomerów należy polietylen, polipropylen, poli(chlorek winylu), poli(octan winylu) i poli(metakrylan metylu), polistyren.

Polikondensacja jest to proces syntezy polimeru polegający na reakcji cząsteczek związków chemicznych ze sobą, zawierających reaktywne grupy, przy czym wydzielają się małocząsteczkowe produkty uboczne, jak np. woda. Reakcja polikondensacji w przeciwieństwie do reakcji polimeryzacji jest reakcją stopniową przebiegającą wolniej, a często prowadzącą do ustalenia się stanu równowagi, który można przesunąć na korzyść powstawania polimeru przez usuwanie ze środowiska reakcji powstającego małocząsteczkowego produktu ubocznego. Klasycznym przykładem reakcji polikondensacji jest reakcja poliestryfikacji. W wyniku reakcji kwasów dikarboksylowych z alkoholami diwodorotlenowymi (glikolami) powstają odpowiednie poliestry oraz woda.

n HOOC-R-COOH + n HO-R'-OH --> (n-1)H-[OOC-R-COO-R']_n-OH +(n-1) H₂O

Użycie do reakcji kwasu organicznego o większej liczbie grup karboksylowych lub alkoholu o większej liczbie grup hydroksylowych (wodorotlenowych) prowadzi do powstania produktu o budowie usieciowanej. Metoda polikondensacji znalazła duże zastosowanie do syntezy poliestrów, poliamidów, polisulfonów, fenoplastów, aminoplastów i silikonów.

Zestaw 16
1.Jak oznaczyć szybkość reakcji za pomocą analizy termicznej: Prędkość reakcji: dzielenie ubytku masy przez czas.
2.Sposoby rozdzielania mieszanin:

Sączenie (filtracja) - polega na przelewaniu mieszaniny cieczy z ciałem stałym przez sączek z bibuły umieszczony w lejku. W oczyszczalniach ścieków i przemyśle stosuje się w tym celu filtry.

Sedymentacja - jest to opadanie na dno naczynia cząsteczek ciała stałego w cieczy pod wpływem siły ciężkości

Dekantacja - polega na oddzieleniu ciała stałego od cieczy przez zlanie klarownej cieczy znad osadu

Krystalizacja - polega na wydzielaniu się z roztworu substancji w postaci kryształków wskutek np. odparowania wody

Destylacja - polega na rozdzieleniu składników mieszaniny ciekłej jednorodnej. wykorzystuje się tu różnice temperatur cieczy

Użycie rozdzielacza- jest możliwe, gdy dwie ciecze nie mieszają się ze soba, tworząc mieszaninę ciekłą niejednorodną o wyraźnej granicy między nimi.

Metody mechaniczne - polegają na mechanicznym rozdzieleniu składników mieszanin niejednorodnych, np. przy użyciu sita, pincetki.
3.Bioodpady - potencjał ilościowy i jakościowy w Polsce

Bioodpady-kompostowanie, fermentacja metanowa, spalenie po wysuszeniu

Polska	Ilość [mlMgsm/a]	Wilgotność %	Subst org [%sm]	Iloraz C/N
Biofrakcje odpadów komunalnych	2,3	50-60	70	18-25
Odpady zielone	0,25	20-70	90	12-35
Osady ściekowe	0,9	70-99	60-75	6-8
Odpady przemysłowe	2,7	20-95	50-95	3-500

W PL powstaje 14-15 mln ton odpadów komunalnych rocznie

Do 120 ton odpadów przemysłowych

Bioodpady-duża zawartość części organicznej 50%Corg, duża wilgotność

Największa ilość odpadów przemysłowych-burak cukrowy (wysłodki, osady z mycia i oczyszczania burakow, nienormatywny węglan wapnia oraz kreda cukrownicza)

Grupa 17
1. Struktury ciał stałych: Cechą charakterystyczną c. stałych jest przestrzenne uporządkowanie elementów strukturalnych. Jeśli uporządkowanie ma charakter regularny substancję zalicza się do sub. krystalicznych.

Niektóre wykazują uporządkowanie nieregularne, przypadkowe są to substancje bezpostaciowe: szkło, tworzywa sztuczne.

Ciała krystaliczne topią się w określonej temp.

Ciała bezpostaciowe topią się w zakresie temp.

C. krystaliczne charakteryzują się anizotropią polega na ustaleniu wł. Fizyczny od kierunku w którym się je bada

Anizotropia mechaniczna - grafit

Elektryczna - w jednym kierunku przewodzi prąd w drugim nie

Optyczna-jedna strona kryształu jest z R

Substancje krystaliczne wydzielają się z cieczy, z nasyconego roztworu w procesie krystalizacji lub z gazów w procesie resublimacji lub z cieczy w procesie krzepnięcia tworzą kryształy, czyli regularne wielościany ograniczone płaskimi ścianami.

Zewnętrzną budową kryształów - krystalografia

Wewnętrzną -krystalochemia

Symetria: osi symetrii, płaszczyzny, środek symetrii

2. Alkohole - rodzaje, właściwości fizyczne i chemiczne: Właściwości fizyczne: Ciecze lub ciała stałe. Alkohole o 1-10 atomach węgla są cieczami, powyżej 10 atomów węgla mamy do czynienia z ciałami stałymi.

Rozpuszczalne w wodzie:

-c1-c3-zawsze

-c4-c5-dobrze

-powyżej c5- nie rozp się w wodzie

Właściwości chemiczne:

-I rzędowe-utleniają się do aldehydow

-II rzędowe do ketonów

-III rzędowe -Trudno utlenialne, ale utleniaczami chemicznymi wszystko utlenimy do CO2 i H2O

-Alkohol metylowy- otrzymywanie-uwodornienie tlenku węgla w 107 Pa, w przemysle jako rozpuszczalnik

-surowce do otrzymywania alko etylowego-ziemniki, ziarna zbóż, owoce, buraki cukrowe, trzcina, melasa, hemiceluloza

3. Katalizatory. Czym się różnią biokatalizatory od k. nieorganicznych.  

Enzymy są katalizatorami reakcji metabolicznych. Ogromna większość enzymów to cząsteczki

białek. Enzymy różnią się od katalizatorów nieorganicznych tym, że są swoiste w stosunku do

katalizowanej reakcji oraz do przekształcanych substratów. Swoistość względem reakcji tłumaczy

się występowaniem unikatowego dla poszczególnych enzymów ugrupowania atomów ulokowanych

w miejscu odpowiedzialnym za katalizowanie reakcji. Jest to tzw. centrum aktywne enzymu.

Swoistość w stosunku do substratów wynika z dopasowania kształtów enzymu i wiążącego się z nim

substratu. Niewielkie cząsteczki, niebędące substratami katalizowanej reakcji, łączą się z niektórymi

enzymami i regulują ich aktywność. Enzymy przekształcające DNA katalizują czasem bardzo

skomplikowane reakcje. Nieliczne enzymy nie są białkami, lecz cząsteczkami RNA.

Obecność katalizatora przyspiesza szybkość, zmniejsza Eaktywacje Jest sens używania katalizatora jeśli suma E jest większa na 5 bez katalizatora.

Rodzaje: -metale, np. Fe,Pt,Ni,Pd,Ag - uwodornienie

-półprzewodnikowe NiO,ZnO,Cr2O3 - odwodornienie

-tlenki i siarki MnO2, Ws2

-tlenki będące izolatorami AL2O3

-kwasy SiO2, H3

Zestaw 18
1. Wiązanie Wan der Wallsa - siła, co to , gdzie występuje:

Wiązanie van der Waalsa, zwane też molekularnym, występuje w tych substancjach, których cząsteczki posiadają trwałe momenty dipolowe elektryczne. Oznacza to, że środek elektronowego ładunku ujemnego nie pokrywa się w nich ze środkiem ładunku dodatniego jądra - cząsteczka taka nie jest symetryczna, jak to ilustruje rysunek.

      Najpospolitszym przykładem substancji złożonej z cząsteczek polarnych jest woda. Po skrzepnięciu tworzy ona strukturę stałą - lód. Cząsteczki H₂O oddziałują ze sobą elektrostatycznie tak, że przy odpowiednim ustawieniu przyciągają się.

      Cząsteczki wielu związków organicznych (np. metanu CH₄), a także atomy gazów szlachetnych nie posiadają trwałego momentu dipolowego, ale po zbliżeniu ulegają deformacji tak, że indukują się w nich chwilowe momenty dipolowe. Oddziaływanie między nimi również ma charakter przyciągający, aczkolwiek siły tego wiązania są słabe. Świadczą o tym niskie temperatury topnienia tych substancji.

      Siły van der Waalsa odgrywają istotną rolę w tworzeniu się struktur przestrzennych makrocząsteczek (kwasów nukleinowych, białek), warunkując różne połączenia boczne wzdłuż głównej linii cząsteczki.

2. Analiza fizykochemiczna odpadów - po kolei, przykładowe wartości

Odpad surowy ---------------------------------- Wyciąg wodny: pH, przewodnictwo, siarczany, chlorki

\/ ChZT, ciała rozpuszczone

Azot amonowy, organiczny

Ubytek masy 105 stopni

\/

Odpad wysuszony: ciepło spalania, mineralizacja

Ubytek masy 600 stopni

\/

Odpad zmineralizowany

Metale (potas), krzemionka, fosfor ogólny

Wartości np. 685 mgP/kgsm lub 1500 mgN/kgsm

3. Tworzywa sztuczne - nazwy, wzory ich monomerów, właściwości fizyczne polimerów sztucznych i naturalnych:

PE - polietylen

PET - politereftalan etylenu

PP - Polipropylen

PVC - polichlorek winylu

PS - Polistyren, Monomer polistyrenu jest styren

Polimery naturalne: odporne na działanie tłuszczy alkoholi, mogą mieć wysoką wytrzymałość mechaniczną

Polimery sztuczne: Zależy od tego jakie chcemy uzyskać

Polimery naturalne i sztuczne modyfikuje się zwykle w celu zmiany ich własności użytkowych. Można w ten sposób zmienić ich rozpuszczalność własności powierzchniowe, barwę itp. Modyfikacja polega zwykle na przyłączeniu do wszystkich lub części merów innych związków chemicznych, lub czasami też na eliminacji z tych merów określonych grup funkcyjnych.

Zestaw 19

Fermentacja metanowa: to proces biologiczny rozkładu substancji organicznych przeprowadzany przez drobnoustroje w warunkach beztlenowych przez bakterie anaerobowe (beztlenowe) z wydzieleniem metanu. Wyróżnia się następujące etapy fermentacji metanowej: Hydroliza, Acidogeneza,, Acetogeneza, Metanogeneza,

Typy: Psychrofilna, Mezofilna, Termofilna

Termiczne przekształcanie osadów ścieków:

1. Dajemy osadu suchego 105-150 stopni - rozkład wody kapilarnej lub błonkowej

2. Reakcja egzotermiczna ->> 2 stopniowa

UTLENIANIE: Pierwsza faza termicznego rozkładu substancji organicznej

Druga faza -> rozkładanie gł. Węglowodorów.

3. Rozkład węglanów, siarczanów - reakcja endotermiczna

W przypadku metali na początku wraz ze wzrostem temperatury masa rośnie w wyniku utleniania metali do tlenków.

Zastosowanie rozpuszczalników: rozcieńczanie danej substancji, rozpuszczanie ,ekstrakcja, przeprowadzenie reakcji chemicznej, czyszczenie

Rozpuszczalnik to ciecz zdolna do tworzenia roztworu po zmieszaniu z ciałem stałym, inną cieczą lub gazem. Najbardziej znanym rozpuszczalnikiem jest woda.

Grupa 20
1.Odpady komunalne w kraju, analiza jakościowo ilościowa, problem odpadów tendencje zmian i zagospodarowanie.

Odpad komunalny: odpady powstające w gospodarstwie domowym, a także odpady niezawierające odpadów niebezpiecznych pochodzące od innych wytwórców odpadów, które ze względu na swój charakter lub skład są podobne do odpadów powstających w gospodarstwach domowych.

Ilość odpadów w czasie - 300 kg/mieszkańca/rok

Jakosc odpadów: analiza sitowa

Odpady do analizy -> sito 100mm -> ręczne sortowanie -> grupy podgrupy ważenie

Sito 40mm daje 100-40

Sito 10mm daje 10-40mm

Frakcja <10mm ważenie tylko

Tendencje zmian: wzrost ilości opakowań, zmniejszenie ilości popiołu i gęstości nasypowej

Biologiczne przetwarzanie, termiczne przetwarzaniem itp.

2. Węglowodory , rodzaje budowa, w odpadach.

Węglowodory to organiczne związki chemiczne zawierające w swojej strukturze tylko atomy węgla i wodoru. Węglowodory są podstawowym składnikiem ropy naftowej, która stanowi ich podstawowe źródło w przemyśle. Innym źródłem węglowodorów są procesy tzw. suchej destylacji drewna i zgazowywania węgla.

Węglowodory ze względu na występowanie wiązań wielokrotnych węgiel-węgiel dzieli się na:

• nasycone, zwane inaczej alkanami w których nie występują podwójne i potrójne wiązania chemiczne między atomami węgla + cykloalkany

• węglowodory nienasycone, w których te wiązania występują, które dzielą się dalej na:

• alkeny

• Alkiny

• Alkadierny

węglowodory aromatyczne: jednopierścieniowe i pierścieniach skondensjowanych

Inny podział węglowodorów wynika z topologii ich łańcuchów np. liniowe, rozgałęzione.

Ciężkie węglowodory to odpady przetwórstwa ropy naftowej.

3. Skład pierwiastkowy białek (aminokwasów) i procentowy udział. 

C- 51-55%

H- 6,5 - 7,3%

O - 20% - 24%

N - 15-18%

S - 0 - 2,5%

O - 0 - 1%

23

23

---