Modelling and Interpretation of Environmental Data

                                            Cvičení #1


                   Termodynamická rovnováha a osud chemických látek v prostředí


V této lekci uvedeme problematiku rozdělovacích koeficientů a jejich vztah k rozpustnostem. Mějte
na paměti, že rozdělovací koeficient mezi mezi fázemi i a j (K[ij]), za podmínek TD rovnováhy lze
vyjádřit jako poměr rozpustností v každé fázi (K[ij] = S[i]/S[j]). Uvědomte si také, že tlak
nasycených par (tj. “rozpustnost” ve vzduchu) a rozpustnost ve vodě se mohou měnit pro různé
chemické látky v rozsahu několika řádů, zároveň ale rozpustnost v oktanolu je obvykle stejná kolem
1000 mol/m^3 (pro neutrální organické látky).

Během celého kurzu budeme používat chemické vlastnosti látek, rychlostní koeficienty transportních
a transformačních procesů ke zjišťování toho, jak se chemické látky distribuují v životním
prostředí. V průběhu cvičení budeme používat tři vzorové chemické látky a zjišťovat jejich osud v
životním prostředí během zavádění popisu nových procesů v našich environmentálních modelech.


Jedná se o tyto chemické látky:

2,3,3,3-tetrafluoropropene (TFP),

alfa-hexachlorocyclohexan (a-HCH),

2,2',3,4,4',5,5'-heptachlorobiphenyl (PCB-180),


Použijte znalosti o rozdělovacích koeficientech a jejich vztahů k rozpustnostem z úvodní lekce ke
zjištění toho, jak se rozdělí 1 mg každé látky v uzavřeném systému, který se sestává z

1 m^3 vody a 1 m^3 vzduchu za standardní teploty (20°C) a tlaku (1013 mbar).




Table 1.1: Rozdělovací vlastnosti tří vzorových látek

                                 2,3,3,3-tetrafluoro-propene (TFP)

                                           C[3]H[2]F[4]

                                         CAS No. 754-12-1


                                          MW = 114 g/mol

                                          log K[AW] = 1.8

                                          log K[OW] = 2.1

                             alpha-hexachlorocyclohexane C[6]H[6]Cl[6]

                                         CAS No. 319-84-6


                                         MW = 290.83 g/mol

                                         P[L] = 6.34x10^–4

                                               mm Hg

                                         log K[OW] = 3.94

                          2,2',3,4,4',5,5'-heptachlorobiphenyl (PCB-180)

                                          C[12]H[3]Cl[7]

                                        CAS No. 35065-29-3

                                               MW =

                                           395.33 g/mol

                                         log K[OA] = 10.17

                                     S[W] = 2.18x10^–5 mol/m^3


TIP: Jednu informaci můžete použít pro zjištění vlastností jedné, nebo více látek. Příklad byste
měli být schopni vyřešit na základě poznámek z první lekce!


Vtyvořte v Excelu podobnou tabulku, která bude obsahovat vaše průběžné výpočty a výsledky:



                                    2,3,3,3-tetrafluoropropene

                                    alpha-hexachlorocyclohexane

                               2,2',3,4,4',5,5'-heptachlorobiphenyl


                                                TFP

                                               a-HCH

                                              PCB-180

log Kaw




log Kow




log Koa








frakce ve vzduchu (%)




frakce ve vodě (%)