<< Powrót do oksydiapedii

Sedymentacja

Jest to proces opadania zawiesiny mineralnej lub organicznej w cieczy na skutek działania grawitacji lub sił bezwładności. Skutkiem zajścia sedymentacji jest rozdział substancji niejednorodnych. Parametrem decydującym jest gęstość. Aby zawiesina uległa sedymentacji jej gęstość musi być większa niż ciesz, w której się znajduje. Ważnymi czynnikami wpływającymi na proces sedymentacji są czas oraz rodzaj przepływu. Im dłuższy czas oraz bardziej spokojny przepływ (laminarny) tym większa skuteczność procesu.

Przykładowe procesy, w których sedymentacja jest procesem kluczowym:

a) w oczyszczaniu ścieków,

b) w filtracji,

c) przy fermentowaniu.

Hasła pokrewne: gęstość, rozpuszczalnik, stężenie

Produkty


Pokrewne hasła

oksydiapedia

Roztwór

Mieszanina dwóch lub więcej związków chemicznych. Jeden z nich pozostaje rozpuszczalnikiem a pozostałe substancjami rozpuszczonymi. Mechanizm tworzenia Roztwory substancji  powstają na skutek oddziaływania międzycząsteczkowego. Jeśli przyciąganie cząsteczek jednej substancji nie jest większe od oddziaływania cząsteczek różnych substancji i możliwe jest przemieszczanie się pojedynczych cząsteczek, to dzięki ruchom termicznym cząsteczki będą dążyły do równomiernego rozprzestrzenienia się w dostępnej przestrzeni. Właściwość ta powoduje, że roztwory nie rozdzielają się samoistnie. Jednym ze sposobów rozdzielenia lub zmiany stężenia rozpuszczonych substancji jest zmiana stanu skupienia roztworu. Podział roztworów 1)      Ze względu na doskonałość roztwory dzieli się na właściwe i niewłaściwe. a)      Roztwory właściwe są całkowicie jednorodne tzn. że każda porcja zawiera taki sam skład ilościowy cząsteczek. b)      Roztwory niewłaściwe nie są całkowicie jednorodne tzn. że poszczególne porcje prezentują inny skład ilościowy cząsteczek. Są to np. trwałe emulsje, skrajnie rozproszone zawiesiny, zole i żele. 2)      Ze względu na rodzaj oddziaływań cząsteczek związku rozpuszczanego i rozpuszczalnika rozróżnia się roztwory homodynamiczne i heterodynamiczne. a)    homodynamiczne - między cząsteczkami występują oddziaływania jednego rodzaju, b)    heterodynamiczne - między cząsteczkami występują oddziaływania różnego rodzaju, np. w roztworze soli w wodzie występują oddziaływania między jonami pochodzącymi od wody i jonami pochodzącymi od rozpuszczonej soli oraz oddziaływania między parami jonów pochodzących od tego samego związku chemicznego. 3)      Ze względu na stan skupienia a)      gazowe – gazy ze względu na swoje właściwości mogą mieszać się ze sobą niezależnie od składu chemicznego każdego gazu z osobna. Wynika to z dużej odległości między poszczególnymi cząsteczkami oraz bardzo słabego oddziaływania międzycząsteczkowego. b)      ciekłe (ciecz w cieczy, ciało stałe w cieczy)  - w cieczach inaczej niż w przypadku gazów odległość między cząsteczkami jest znacznie mniejsza. Powoduje to, że ciecze mogą się ze sobą w ogóle nie mieszać (np. woda i olej) lub mieszać całkowicie bądź w pewnym zakresie. Mieszanina większej ilości cieczy może tworzyć złożone układy fazowe tworzące roztwory zarówno jednorodne jak i takie, w których poszczególne składniki nie mieszają się wcale. c)      stałe - powstawanie roztworów ciał stałych w cieczach jest wynikiem możliwości penetracji ciała stałego przez cząsteczki cieczy oraz powstające w trakcie tego procesu oddziaływania między nimi. 4)      Roztwory posiadają własność nasycania się, dlatego możemy wyróżnić: a)     Roztwory nienasycone – to takie roztwory, w których w określonej temperaturze i ciśnieniu da się jeszcze rozpuścić pewną ilość substancji rozpuszczanej, b)    Roztwory nasycone – to takie roztwory, w których w określonej temperaturze i ciśnieniu nie można rozpuścić więcej substancji rozpuszczanej. c)     Roztwory przesycone – to roztwory, których stężenie substancji rozpuszczanej w danej temperaturze i ciśnieniu jest większe od stężenia roztworu nasyconego. Roztwory te charakteryzuje duża niestabilność termodynamiczna. d)     Roztwory stałe – to ciała stałe, które mają wykazują jednorodność fazy krystalicznej  pod względem fizycznym, zawierające dwa lub więcej składników. Faza taka jest roztworem stałym jeżeli typ struktury krystalicznej nie ulega zmianie po dodaniu substancji rozpuszczanej a parametry sieci krystalicznej zmieniają się stopniowo wraz ze zmianą stężenia. Hasła pokrewne: gęstość, rozpuszczalnik, sedymentacja, stężenie
oksydiapedia

Gęstość

Gęstość jest to stosunek masy danej substancji do zajmowanej przez nią objętości. {\rho}={m \over V} gdzie: ρ – gęstość [kg/m3], m – masa [kg], V – objętość [m3] Powyższy wzór jest prawdziwy jeśli dotyczy substancji jednorodnych, czyli wykazujących jednakowe właściwości w każdym małym obszarze objętości danej substancji w skali makroskopowej. W przypadku substancji niejednorodnych, gęstość nie jest stała i należy określić ją dla każdego punktu osobno. Do obliczeń stosuje się te same zasady jak dla substancji jednorodnych, przy założeniu, że w danym punkcie, w którym liczona jest gęstość, wybrana porcja substancji jest jak najmniejsza. Gęstość próbki stanowiącej otoczenie danego punktu liczy się jako granicę stosunku masy próbki dm do jej objętości dv przy rozmiarach próbki dążących do zera:

7657bf3749c700763f776674d7b1ff54

Jednostką opisującą gęstość jest kilogram na metr sześcienny – kg/m³ (w układzie SI). Oprócz powyższej stosuje się m.in. kilogram na litr – kg/l, oraz gram na centymetr sześcienny – g/cm³. Dla większości substancji gęstość nie jest parametrem stałym. W zależności od panujących warunków jej wartość może się nieznacznie zmieniać. Najważniejszymi parametrami otoczenia wpływającymi na gęstość są temperatura i ciśnienie. Takie zachowanie się różnych ciał powoduje, że tablice opisujące właściwości materiałów sporządza się dla konkretnych warunków. Jako punkt odniesienia najczęściej przyjmuje się warunki standardowe lub normalne. Znajomość gęstości pozwala na obliczenie masy określonej objętości substancji. Dla substancji jednorodnej:

d21a7ed841a05de4b0dac221453dd258

Dla ciał niejednorodnych:

c8bd157ca7f2e82e28ef5e7a0c93da47

Najprostszym sposobem wyznaczenia gęstości ciał stałych lub ciekłych jest zważenie próbki o znanej objętości. Należy pamiętać by dla wyznaczonej gęstości określić także podstawowe parametry otoczenia, w którym dokonano warzenia. Do wyznaczenia gęstości cieczy stosuje się także areometry. Przy wyznaczaniu gęstości gazów stosuje się między innymi ważenie naczyń z gazem o różnym ciśnieniu gazu. W toku prowadzonych badań i pomiarów stwierdzono, że gęstość większości substancji zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury. Jednym z wyjątków jest woda, która największą gęstość wykazuje w temperaturze 4 °C. Zjawisko to jest wynikiem rozszerzalności cieplnej ciał. Hasła pokrewne: rozpuszczalnik, roztwór, stężenie
oksydiapedia

Stężenie

Stężenie jest miarą ilości pierwiastka, związku chemicznego lub jonu w: a)      danej objętości układu, b)      jednostce masy rozpuszczalnika lub roztworu, c)      jednym molu rozpuszczalnika lub mieszaniny. Wartość stężenia można przedstawić  dla ciał fazy stałej, ciekłej i gazowej. Stężenie procentowe jest to udział poszczególnych substancji w roztworze wyrażony w procentach. Pojęcie to oznacza zawartość substancji rozproszonej lub rozpuszczonej w odniesieniu do całości roztworu. Najczęściej wagowe stężenie procentowe wynika liczby gramów związku rozpuszczonego jaka jest obecna w 100 g roztworu. W przypadku roztworów wodnych często stężenie procentowe wyraża liczba gramów danego związku w 100 cm3 roztworu. Postępowanie takie jest uzasadnione przy założeniu, że gęstość roztworu jest w przybliżeniu równa gęstości wody tj. 100g/100cm3. W przypadku bardziej stężonych roztworów powyższe założenie staje się nieprawdziwe i należy uwzględniać różnice gęstości. Hasła pokrewne: gęstość, rozpuszczalnik, roztwór
Zobacz całość