C9500 Užitá chemie 3. lekce Voda a Tenzidy Mgr. Ing. Radka Kopecká, Ph.D. 175344@mail.muni.cz 1 Voda •https://www.youtube.com/watch?v=cqElR-FtdCM • Výjimečná látka: • vodíkové můstky Þ vysoké t.t. a t.v. • termicky stabilní • nejpoužívanější protické rozpouštědlo • vazba H—O, i když je polární, je velmi pevná, vazebná energie je 464 kJ mol-1 Pseudostruktura kapalné vody Změny skupenství látek tetragonální soustava • existuje mnoho kryst. modifikací ledu Jak ušetřit vodu v domácnosti | Český Kutil.cz ENVIREGION :: 2. STUPEŇ Autoprotolýza vody : 2 H2O ¬ H3O+ + OH- §Ionizační konstanta vody: Krovn = [H3O+]∙[OH-]/[H2O]2 = 3,23 . 10-18 § § §Iontový součin vody: Kw = [H3O+]∙[OH-] @ 10-14 definice pH pH je logaritmická stupnice pro kyselost. pH = −log [H3O+] Protože platí [H3O+] = [OH−], je v neutrálních roztocích za standardních podmínek pH = 7. Stále nemáte jasno o pH pokožky? Uděláme vám v tom jasno | Rehabilitace.info Hopeho experiment: Anomálie vody — Sbírka pokusů Anomálie vody - souvisí s hustotou vody, která je nejvyšší je při 3,98 °C Šesterečné struktury podobné ledu – jsou „prázdnější“ – tedy pokles hustoty Víte o vodě vše podstatné? - Chytrá žena Tvrdost vody Tvrdost vody je způsobena některými rozpustnými solemi vápníku a hořčíku. a) Přechodná (karbonátová) tvrdost vody - způsobují rozpustné hydrogenuhličitany - lze odstranit převařením, dekarbonizací Ca(HCO3)2 --> CaCO3 + H2O + CO2 Mg(HCO3)2 --> MgCO3 + H2O + CO2. Ca(HCO3)2 --> CaCO3 + H2O + CO2 Mg(HCO3)2 --> MgCO3 + H2O + CO2. b) Trvalá (nekarbonátová) tvrdost vody, za kterou jsou odpovědné především sírany. K jejich odstranění používáme srážení působením hydroxidu vápenatého Ca(OH)2 a uhličitanu sodného Na2CO3: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 --> 2 CaCO3 + 2 H2O Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 --> CaCO3 + MgCO3 + 2 H2O MgSO4 + Ca(OH)2 --> CaSO4 + Mg(OH)2 CaSO4 + Na2CO3 --> CaCO3 + Na2SO4 Rozdělení vody •podle skupenství •podle meteorologie •podle vlastností •podle mikrobiologie •podle přírodní medicíny •Pitná voda •Balená voda •Odpadní voda srážky dle pohybu srážky dle skupenství vertikální (padající) srážky horizontální (usazené) srážky srážky kapalné srážky tuhé srážky smíšené vznášející se částice (levitující) stoupající částice (unášené větrem) déšť mrznoucí déšť mrholení mrznoucí mrholení sníh sněhové krupky sněhová zrna krupky zmrzlý déšť kroupy ledové jehličky rosa jíní námraza ledovka déšť mrznoucí déšť mrholení mrznoucí mrholení rosa sníh sněhové krupky sněhová zrna krupky zmrzlý déšť kroupy ledové jehličky jíní námraza ledovka sníh+déšť mraky mlha kouřmo vodní tříšť zvířený sníh Koloběh vody – Wikipedie Koloběh vody https://i.ytimg.com/an_webp/dTzdwIUIuJU/mqdefault_6s.webp?du=3000&sqp=CMOKo4IG&rs=AOn4CLC0P070SOeFr sRxHQTSPAozbOKfEg Tenzidy Tenzidy jsou popisovány jako amfifilní neboli amfipatické molekuly = povrchově aktivních látky (PAL). Tenzidy jsou obecně látky, jejichž molekula se skládá z polární (hydrofilní) a nepolární (lipofilní) části. Tenzidy vykazují několik prakticky využitelných účinků: •Solubilizační účinek •Emulgační účinek •Cytotoxický účinek Dělení tenzidů Tenzidy se rozdělují podle schopnosti se disociovat ve vodném prostředí na iontové (aniontové, kationtové, amfoterní) a neiontové. ŠKODAchem, s.r.o. Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky Výroba mýdla = saponifikace Druhy mýdla •sodná mýdla – ke zmýdelňování použitý hydroxid sodný (tvrdá mýdla) •draselná mýdla – hydroxid draselný (kapalná až mazlavá) •sodno-draselná mýdla – kombinace obou hydroxidů (pastovitá, krémovitá a polotuhá) —Historie mýdla -první záznamy z roku 2800 př.n.l. z Babylonie -mýdlo jako prostředek urychlující hojení ran, k čištění surovin – např. vlny -průmyslová výroba – 19.stol. – New York, James Colgate, William Procter a James Gamble – první parfemované mýdlo, mýdla ze směsi palmového a olivového oleje -mýdlo v Čechách – doba lucemburská - mydlářství —Jak vlastně mýdlo funguje? Molekuly vody se spojují mezi sebou. Mýdlo povrchové napětí vody snižuje, a tak se voda s mýdlem dostane až k nečistotě. Molekuly mýdla svojí hydrofobní částí se natočí ven směrem k vodě a tím je částečka špíny rozpuštěna. Podobný účinek mají i další látky tzv. tenzidy, které jsou obsaženy v pracích prostředcích, tekutých mýdlech, šamponech, saponatech atd. Tenzidy se mohou klasifikovat podle hodnoty HLB (hydrofilně-lipofilní rovnováha). Tato pomocná hodnota charakterizuje poměr vlivu hydrofilní a lipofilní části molekuly tenzidu na jeho vlastnosti. Je úměrná poměru rozpustnosti tenzidu ve vodné a olejové fázi. Hodnota HLB je vyjádřena bezrozměrným číslem v rozmezí 0–40, podle kterého můžeme tenzidy rozdělit do aplikačních skupin. HLB 1–3 odpěňovače HLB 3–6 emulgátory V/O (voda v oleji) HLB 7–9 smáčedla HLB 8–18 emulgátory O/V HLB 13–15 detergenty (vztahuje se většinou na dispergaci nečistoty) HLB 15–40 solubilizátory (vztahuje se většinou na obecnou dispergaci) 1 (kyselina olejová) a 40 (laurylsulfát sodný).