AKVARISTIKA Akvarijum Centar Proizvodi Biljni akvarijumi Tekstovi Baza biljaka Slike akvarijuma stari FORUM Pretraga March 30 2017 18:30:27
Ponuda ribica - cene

 
Juwel akvarijumi
 
Akvarijum Centar

 
Kanister filteri

 
Izrada akvarijuma

 
Rastvorljivost gasova u tecnostima


Rastvorljivost gasova u te?nostima


Rastvorljivost gasova u te?nostima zavisi od prirode rastvara?a, prirode gasa koji se rastvara(tablica 1), temperature i od pritiska gasa.

Rastvorljivost se uglavnom izražava kao zapremina gasa koji se rastvori u jedinici zapremine rastvara?a na odre?enoj temperaturi

Ψ = V(gasa) / V(rastvara?)


Gasovite supstance ?iji molekuli nisu polarni, kao što su, na primer, vodonik, azot, metan i plemeniti gasovi, vrlo malo se rastvaraju u te?nostima. To je posledica slabih interakcija izme?u ?estica supstance koja se rastvara i molekula nepolarnog ili polarnog rastvara?a. Te slabe interakcije su tipa indukovani dipol-indukovani dipol kada je rastvara? nepolaran, a tipa indukovani dipol-dipol kada je rastvara? polaran. One nisu dovoljne da se savladaju me?umolekulske sile izme?u molekula nepolarnog rastvara?a (indukovani dipol-indukovani dipol), odnosno, izme?u molekula polarnog rastvara?a (dipol-dipol).

Tablica 1. Uticaj prirode gasa i te?nog rastvara?a na rastvorljivost gasa

Gas

Rastvara?

Vrsta interakcije

Rastvorljivost

Primer

nepolaran

nepolaran

ind.dipol-ind.dipol

mala

H2 u benzenu

polaran

ind.dipol-dipol

mala

H2 u vodi

polaran

nepolaran

dipol-ind.dipol

mala

NH3 u benzenu

polaran

dipol-dipol

velika

NH3 u alkoholu

Ja?ina indukovanog dipola zavisi od sposobnosti molekula gasa da bude polarizovan., a na nju uti?u broj elektrona, pa indirektno i masa molekula. Zato rastvorljivost gasovotih nepolarnih supstanci raste sa porastom njihove molarne mase, i to kako u nepolarnim rastvara?ima, tako i u polarnim.(tablica 2)

Tablica 2. Rastvorljivost gasova ?iji su molekuli nepolarni, na 0˚C i 101 kPa

Gas

Molarna masa

(g/mol)

Rastvorljivost (g/100g rastvara?a)

voda

benbzen

He

4,00

1,68?10-4

3,36?10-4

H2

2,01

1,92?10-4

6,72?10-4

N2

28,01

29,4?10-4

205,8?10-4

O2

31,99

69,5?10-4

695,0?10-4

Ar

39,95

101?10-4

404,0?10-4

Blaga odstupanja se mogu primetiti kod He i Ar jer su oni, kao i svi inertni gasovi u atomskom obliku. Ve?a rastvorljivost vodonika od helijuma ( M(H2) < M(He) ) posledica je ve?e polarizabilnosti molekula H2 od atoma He.

Gasovite supstance, ?iji su molekuli polarni, imaju u nepolarnim rastvara?ima približno istu, uglavnom malu rastvorljivost, zbog relativno slabe interakcije Dipol-indukovani dipol. Te interakcije su slabije od interakcija indukovani dipol-idnukovani dipol izme?u nepolarnih molekula rastvara?a. Nasuprot tome, u polarnim rastvara?ima, zbog znatno ja?e interakcije izme?u dipola rastvorene supstance i rastvara?a, obi?no dolazi u ve?oj meri do rastvaranjapolarne gasovite supstance(tablica 3)

Tablica 3. Rastvorljivost gasovitih polarnih supstanci u vodi na 0˚C i standardnom pritisku

Gas

Dipolni moment (C m)

Rastvorljivost (g/100g vode)

NH3

4,90?10-31

89,5

SO2

5,42?10-31

0,7066

CO

0,30?10-31

0,0044

Odstupanje kod amonijaka dolazi usled pojave vodoni?nih veza.

Kao polovni rastvara? za gasove obi?no se koristi voda. Izme?u polarnih molekula rastvorenih gasovitih stupstanci i polarnih molekula vode dolazi do interakcije dipol-dipol koja može biti i vrlo jaka. Usled tih interakcija može da do?e do heteroliti?kog razlaganja polarne kovalentne veze u polarnom molekulu rastvorene supstance(npr. HCl, H2S). Sem toga, mo?e da do?e i do uspostavljanja vodoni?ne veze izme?u molekula rastvorene supstance i molekula vode, pa je zato, na primer, rastvorljivost amonijaka u vodi izuzetno velika u pore?enju sa gasovima iste polarnosti (npr. SO2).

Rastvorljivost gasova u te?nostima opada sa porastom temperature, jer sa pove?anjem energije molekula rastvara?a i rastvorene supstance usled zagrevanja, molekuli gasa lakše mogu da savladaju me?umolekulske privla?ne sile u rstvoru. Zagrevanjem do klju?anja mogu se prakti?no potpuno ukloniti rastvoreni gasovi, pa se taj postupak primenjuje, na primer, kada je iz vode potrebno da se uklone ugljen-dioksid i kiseonik.

Na rastavorljivost gasa u te?nom rastvara?u uti?e pritiska gasa; sa pove?anjem pritiska gasa, raste njegova rastvorljivost. Kada je u pitanju rastvaranje smeše gasova, rastvorljivost svakog pojedinog gasa iz smeše zavisi od njegovog parcijalnog pritiska. Ukoliko je gasovita supstanca slabo rastvorljiva u datom rastvara?u, na odre?enoj temperaturi, zavisnost izme?u koli?ine rastvorenog gasa i njegovog pritiska je linearna. Ta zavisnost je definisana Henrijevim zakonom(Henry): Na konstantnoj temperaturi molski udeo gasa (x) u rastvoru direktno je srazmeran parcijlanom pritisku gasa iznad rastvora (p):

x = K ? p

U ovoj jedna?ini K je kontsanta proporcionalnosti. Njena jedinica je Pa -1.

Henrijev zakon ne važi za jako rastvorljive gasove, niti za gasove pod visokim pritiskom.

Pošto je prema Henrijevom zakonu na datoj temperaturi molski udeo gasa u rastvoru srazmeran parcijalnom pritisku gasa iznad rasvora, i njegova rastvorljivost, izražena zapreminskim odnosom(Ψ), srazmerna je parcijalnom pritisku:

Ψ = KΨ ? p

Konstanta proporcionalnosti KΨ naziva se Bunzenov apsorpcioni koeficijent (Bunsen),

a njena jedinica je Pa -1.

KΨ = Ψ / p


Za datu gasovitu supstancu i dati rastvara? to je konstantna veli?ina na odre?enoj temperaturi (Tablica 4) i predstavlja rastvorljivost datog gasa u odre?enom rastvara?u, ako je parcijalni pritisak gasa iznad rastvora jednak standardnom pritisku.

Tablica 4. Bunzenov apsorpcioni koeficijent KΨ za neke gasove

Gas

KΨ ( kPa -1 )

0 ˚C

15 ˚C

H2

0,0022

0,0019

N2

0,0024

0,0018

O2

0,0049

0,0034

CO2

0,1713

0,1019

HCl

50,6

45,8

NH3

130,0

80,2


Ugljena kiselina i njene soli

Zbog nastanka i jonizacije ugljene kiselne, rastvor CO2 u vodi ima kiselu reakciju. Me?utim, samo mali deo (oko 0,4%) rastvorenog CO2 prelazi u H2CO3, dok se ostatak nalazi u obliku hidratisanih molekula CO2.

CO
2(aq) + H2O ↔ H2CO3(aq) Kc= 0,0019

Ugljena kiselina je slaba dvoprotonska kiselina ( Ka,1 = 2,5?
10-4 i Ka,2 = 4,8?10-11 ) i gradi dva niza soli karbonate i hidrohenkarbonate (?bikarbonate?). Svi karbonati su teško rastvorni u vodi (uz izuzetak Na2CO3, K2CO3 i Tl2CO3). Otuda se u prirodi mogu na?i velika ležišta karbonata zemnoalkalnih metala [najvažniji su kalcit, CaCO3, dolomit, CaMg(CO3)2 ] koji formiraju kre?nja?ke stene. Nasuprot karbonatima, svi hidrogenkarbonati su rastvorljivi u vodi. Jedino je rastvorljivost NaHCO3 relativno mala ? 10g na 100g vode. U vodenim rastvorima dolazi do hidrolize i karbonat-jona i hidrogenkarbonat-jona. Jon HCO3- je amfolit, ali sa nešto izraženijim baznim svojstvima. Natrijum-hidrogenkarbonat, NaHCO3 ili ?soda-bikarbona? upotrebljava se kao blago sredstvo za neutralizaciju kiselina.

Ravnoteža izme?u CO32- i HCO3- jona može da se prikaže slede?o, jedna?inom:

CO32- + CO2(g) + H2O 2HCO3-

Ova ravnoteža je važna za razumevanje odnosa karbonata i hidrogen-karbonata, odnosno za laboratorijsko i industrijsko dobijanje ovih soli i za objašnjenje procesa koji se dešavaju u prirodi. Uvo?enje CO2 u suspenziju ili rastvor nekog karbonata prevodi ovu so u (rastvorljivi) hidrogenkarbonat. S druge strane, zagrevanjem ?vrstih ili rastvorenih hidrogenkarbonata, dolazi do ?isterivanja? CO2 iz sistema i prelaska u karbonate. Zbog toga pod uticajem CO2 iz vazduha u prirodi neprestalno dolazi do sporog rastvaranja karbonata na jednim i njegovog taloženja na drugim mestima. Istovremeno, baš iz navedenih procesa ratvaranja soli i njihovih ravnoteža u vodenim rastvorima, prirodne vode, kao i voda za pi?e, uvek sadrže izvesne koli?ine jona Ca2+, Mg2+ i HCO3-.

Rezerve ugljenika na Zemlji rastu slede?im redosledom:

Atmosfera < biosfera < HCO3- rastvoren u vodi(morima) < sedimentne kre?nja?ke stene

Vazduh, gasoviti omota? Zemlje


Smeša gasova bez ukusa i mirisa.
U prizemnim
slojevima atmosfere sastoji se od:
78,2% azota
20,8% kiseonika
0,9% argona
0,038% ugljen-dioksida
                                                                      

 Kiseonik

Kao nepolarni molekul, O2 se slabo rastvara u vodu. Rastvorljivost kiseonika u vodi je 31cm3 po litru, na temperaturi od 0˚C i standardnom pritisku. To je relativno malo, ali ipak dovoljno za održavanje života u hidrosferi.

 

Zaklju?ak

Iz tablice 4, može se videti da ugljen-dioksid ima 30 puta ve?u rastvorljivost u vodi od kiseonika.

Ugljen-dioksid se u vodi rastvara i sa njom gradi ugljenu kiselinu. Me?utim ta kiselina je veoma slaba, i ne može znatno oboriti pH vrednost sistema. Me?utim, to malo je sasvim dovoljno da može ostaviti trajne posledice po živi svet akvarijuma.

Iz podataka za sastav vazduha u atmosferi imamo podataka da u toj smeši gasova imamo 550 puta više kiseonika od ugljen-dioksida, pa prema Henrijevom zakonu i podacima iz tablice 4 vidimo da ?e u uzorku destiolovane vode uvek biti više kiesonika nego ugljen-dioksida.

 U veoma razblaženim sistemima, kakav su prirodna staništa vodenih organizama (reke i mora) CO2 i O2 ne uti?u me?usobno na rastvorljivost.

Me?utim u holandskim i aquascaping akvarijumima gde imamo ogromne koncentracije ovih gasova, koje su iznad rastvorljivosti i gde je sistem prezasi?en, ovi zakoni ne važe i me?usoban uticaj gasova na pojedina?ne rastvorljivosti nije mogu?e utvrditi koriš?enjem ovih zakona.

Dodavanja CO2 u sisteme u kojima imam u podlozi odre?ene koli?ine nerastvornih karbonata nije poželjno za životinjeske organizme akvarijuma. Njegovim dodavanjem dolazi do rastvaranja karbonata i pove?anja koli?ine rastvornih hidrogenkarbonata u sistemu, što uti?e na drasti?no pove?anje karbonatne tvrdo?e sistema.



Literaratura:

Opšta Hemija I deo, M.Dragojevi?, M.Popovi?, S.Stevi?, V.Š?epanovi? Beograd 1999

Hemija Elementata, Dejan Poleti Beograd 2000

Hemijsko-Tehnološki Leksikon, Veljko Kosti?, Ljiljana Kosti? Beograd 1980



Tekst odradio:

Aleksandar Radmanovac

Maj 2007 god.

 Ocene
Ocenjivanje je dostupno samo članovima.

Prijavite se ili registrujte za nastavak.

Super! Super! 67% [2 Ocena]
Veoma dobro Veoma dobro 0% [Bez ocena]
Dobro Dobro 33% [1 Oceni]
Loše Loše 0% [Bez ocena]
Nevalja Nevalja 0% [Bez ocena]
Meni
stari FORUM
AKVARIJUM CENTAR
Akvarijum Centar
Izrada akvarijuma
Juwel akvarijumi
Slike akvarijuma
AKCIJE, Akvarijum Centar
Ponuda ribica
Back To Nature
PostExpress
KATEGORIJE PROIZVODA - najprodavanije
Kompresori Resun LP
Kanister filteri za akvarijum
Pumpe za fontane
Tetra Diskus
Kvarcni pesak za akvarijum
Kvarcni pesak za akvarijum
 
Prijava
Korisničko ime

Lozinka



Zaboravili ste lozinku?
Zatražite novu OVDE.
 
Online
Gosti: 71
Nema ÄŤlanova prisutnih

Registrovanih: 2,771
Neaktiviranih ÄŤlanova: 0
Najnoviji: Akvarijum Studio
 
Zadnji ÄŤlanci
Vrste i uzgajanje sl...
Proizvodjac za CO2 (...
Kozice za akvarijum ...
Lepljenje (pravljenj...
Kompakt Fluorescentn...
Postizanje efekta du...
Vodene paprati - Tip...
Filtracija u nature ...
T5 (HO) i T8 rasvjeta
Trimovanje biljaka u...
CO2 drop checker
Trimovanje stabljika...
Iwagumi - odrzavanje...
Alge i biljke
Iwagumi - kreiranje ...
Principi i tehnike u...
Iwagumi - principi p...
PPS-pro na?in doziranja
Odgovarajuce doziran...
Put do finalnog izgl...
Razvoj supstrata u "...
Identifikacija mahovina
Nature aquarium, aqu...
Tajne holandskog sti...
DIY Makroelementi st...
Principi aquascapinga
Low light biljni akv...
Biljke prednjeg plan...
Zid od mahovine
Dugorocno odrzavanje...
Filtracija u biljnom...
Metal halogena - MH ...
Drvo i bilje na njemu
Neocaridina denticul...
Rastvorljivost gasov...
EI sistem doziranja
Kontrola algi u bilj...
Cryptocoryne - prepo...
Znacaj mikro i makro...
DIY neonsko osvetljenje
Podloga u akvarijumu
Slama u borbi protiv...
Biotopski akvarijum ...
Supstrat za cvece ka...
Uzgoj biljaka u Hydr...
Aquascaping
Kamen i drvo - dekor...
Sezona biljaka
Razmnozavanje akvari...
Otvoren akvarijum
Osvetljenje za akvar...
Dodavanje CO2 u akva...
Makro i mikro elementi
Vrste algi
 
Baner

 
www.akvarijum-centar.com
Akvarijum Centar MATICNI BROJ: 64037803
PIB: 109243362
RADNO VREME:

LOKALNO VREME: 9:46:20 (GMT)

Akvarijum Centar Ocena 4.8 od maks. 5 bazirana 21 recenzija.
Dajte nam i vi ocenu na GOOGLE