Kow Bioakumulace Distribuce mezi více fází
Chemie životního prostředí – seminář
Jaromír Literák
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
9. listopadu 2017
Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář
Kow Bioakumulace Distribuce mezi více fází Příklad č. 1
Rovnovážná distribuce látek
Rozdělovací koeficient × konstanta.
K12 =
c1
c2
Rozdělovací koeficient oktanol-voda
Kow =
co
cw
Míra lipofility látky.
Typicky 102
− 107
, často udáván jako log Kow .
Experimentálně stanovován nebo odhadován.
Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář
Kow Bioakumulace Distribuce mezi více fází Příklad č. 1
Rozdělovací koeficient oktanol-voda
Odhad log Kow s využitím π-konstant (Fujita a Hansh).
Funkční π-konstanta Funkční π-konstanta
skupina skupina
-NH2 −1,23 -F 0,14
-OH −0,67 -N(CH3)2 0,18
-CN −0,57 -CH3 0,56
-NO2 −0,28 -Cl 0,71
-COOH −0,28 -Br 0,86
-OCH3 −0,02 -CH2CH3 0,98
-H 0,00 -CH(CH3)2 1,35
Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář
Kow Bioakumulace Distribuce mezi více fází Příklad č. 1
Příklad č. 1
1 Ze známé hodnoty log Kow sloučeniny A odhadněte log Kow
sloučeniny B.
2 Která ze sloučenin je lipofilnější?
3 Kolikrát je jedna sloučenina lipofilnější než ta druhá?
CCl3
ClCl
log Kow = 5,87
A
CCl3
OO
log Kow = ?
B
CH3H3C
Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář
Kow Bioakumulace Distribuce mezi více fází Příklad č. 2
Bioakumulace
Bioakumulace × biokoncentrace × biomagnifikace (bioobohacování)
BAF × BCF × BMF
BCF =
corganismus
cw
corg [µg g−1
], cw [µg cm−3
]
Za předpokladu ρw = 1 g cm−3
je BCF bezrozměrný.
Empirické vztahy mezi Kow a BCF, např.:
log BCF = log Kow − 1,32
Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář
Kow Bioakumulace Distribuce mezi více fází Příklad č. 2
Příklad č. 2
Odhadněte maximální koncentraci 1,2,4-trichlorbenzenu (1,2,4-TCB)
v těle pstruha, který žije ve vodě, která obsahuje 2,3 ppb 1,2,4-TCB.
Výsledek uveďte v ppm.
log Kow (1,2,4-TCB,25 ◦
C) = 4,04
Cl
Cl Cl
1,2,4-trichlorbenzen
Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář
Kow Bioakumulace Distribuce mezi více fází Příklad č. 3 Příklad č. 4
Rovnovážná distribuce látek
K12 =
c1
c2
V systému se 2 fázemi je frakce látky v jedné fázi:
f1 =
m1
m1 + m2
=
c1 · V1
c1 · V1 + c2 · V2
Platí:
f1 + f2 = 1
Po úpravě:
f1 =
1
1 + c2
c1
· V2
V1
=
1
1 + 1
K12
· V2
V1
Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář
Kow Bioakumulace Distribuce mezi více fází Příklad č. 3 Příklad č. 4
Rovnovážná distribuce látek
Obecně pro více než dvě fáze:
f1 =
1
1 +
n
n=2
1
K1n
· Vn
V1
Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář
Kow Bioakumulace Distribuce mezi více fází Příklad č. 3 Příklad č. 4
Příklad č. 3
Do polévkové mísy, která obsahovala 1 dm3
zředěného vývaru o teplotě
25 ◦
C s 1 cm3
tuku na povrchu, spadl krystalek naftalenu o hmotnosti
1 mg. Po zakrytí mísy víkem došlo k ustavení rovnováhy mezi vodnou
fází, tukem a vzduchem, jehož objem byl 1 dm3
. Vypočtěte, kolik
naftalenu je rozpuštěno v tuku na povrchu.
log Kow = 3,36
log Kaw = −1,76
Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář