Kemi

Vätskor: Introduktion


Viskositet

Viskositeten hos en vätska är dess förmåga att rinna. Den är baserad på intermolekylära attraktionskrafter. Styrkan hos attraktionskrafterna kan bestämmas genom viskositetsmätningar, t ex metoden med fallande boll (Fig. 1). Ju mer trögflytande en vätska, desto större krafter och friktion mellan partiklarna.

Under normala förhållanden är en vätskas viskositet cirka 25 till 75 gånger högre än den för motsvarande ånga.

Temperatur- och tryckberoende

En ökning av temperaturen minskar krafterna mellan partiklarna och viskositeten minskar. Temperaturberoendet för viskositeten vid konstant tryck representeras för många vätskor som en första approximation av Arrhenius-ekvationen.

Med ökande tryck ökar viskositeten, ju mer komplexa molekylerna är desto mer. Det ökar också när polära grupper införlivas i en molekyl. Till exempel är viskositeten för anilin sex gånger högre än den för bensen, och den för glycerol ungefär 340 gånger högre än den för n-propanol. Enligt detta olika beteende delas vätskorna in i opolära, polära och tillhörande vätskor.


Kapitel 01: Introduktion och de första grunderna

Detta är ett försök att skapa en kemibok som fritt kan användas av alla. Den skapades i samarbete mellan C. Ziegler, Regensburg och H. Hoffmeister, Fulda. Det är en gratis bok och "work in progress", vilket gör att det hela tiden tillkommer förbättringar och nya kapitel.

Utför inte experiment ensamma utan dina föräldrars vetskap. Jag är säker på att om du vill prova något så hjälper de dig gärna och observerar. Framför allt, inga föremål eller kemikalier antänds av sig själva! Det är bättre att utföra experimenten med din lärare i skolan.

  • Det nuvarande filformatet är lite envis när det kommer till att visa sidor på samma sätt på alla datorer. Se till att ställa in en sidomarginal på 2 cm vardera!
  • Hittills är introduktionerna fortfarande ganska tajta. Om du känner för det är du välkommen att redigera ett kapitel och skicka det till mig.
  • Om saker och ting verkar uppenbart ologiska för dig är det realistiskt att jag gjorde misstag. Vänligen informera mig om det.
  • Mnemonics är violett färgad.
  • Oftast motsvarar en sida en lektion och därmed ett ämne
  • Till skillnad från andra vetenskaper är kemi konsekvent, det vill säga det finns inga nya ämnen som har lite att göra med den tidigare (jämförelser i fysik, optik med elektronik eller mekanik). Därav följer att ingenting bör glömmas. Eftersom detta är nästan omöjligt för människor är en konstant upprepning av innehåll oumbärligt. Den här boken är utformad för att hjälpa.
  • I slutet av en sida hittar du ofta ytterligare information och internetlänkar som pekar till Wikipedia.
  • Den klassiska sekvensen, som börjar med separationen av ämnen till elementdefinitioner och atomstruktur, är en väldigt tråkig introduktion till en så spännande vetenskap. Tyvärr finns det kvar i många läroplaner. Jag tog ett annat tillvägagångssätt, och om du läser noga kommer fördelarna säkert snabbt att bli tydliga.
  • Det finns nästan inga pedagogiska tips eller metodologiska anteckningar noterade, eftersom den här boken i första hand vänder sig till elever som vill lära sig kemi.
  • Denna bok är uppbyggd i tre cirklar i linje med spiralläroplanen. Många ämnen som oxidationer, syror och alkalier, atomkonstruktion mm dyker upp flera gånger, varvid befintliga tas upp och förkunskaper utökas. Särskild vikt lades vid att undvika "enkelriktade gator", icke utbyggbara eller helt enkelt felaktiga koncept. Boken ska läsas som den är av eleverna och följa med i utbildningen. En skolbok, inte bara ett uppslagsverk!

Vätskor: Introduktion - Kemi och fysik

Nytt DFG-högskola vid TU Berlin

Om vågor skvätter till havet eller vätska avdunstar i livsmedelsfabriken så handlar det om jämförbara fysiska fenomen. Lite är känt om hur stor belastningen är på ett fartygs skrov när det träffar vågorna eller exakt vad som händer när vätskan passerar in i gasfasen.
En ny DFG forskarskola kommer att bedriva forskning om detta ämne vid TU Berlin från och med vinterterminen 2002/2003. "Transport processer at moving phase interfaces" är titeln på den högskola som ska påbörja sitt arbete inom den tvärfakultetsövergripande forskningsinriktningen "Fluid System Technology". Graduate College stöds av universitetslektorer och forskare från TU Berlin, Free University, Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stokastics och Konrad Zuse Center for Information Technology Berlin. Totalt är nio institutioner från TU Berlin involverade.

Fluidsystemteknik är viktig i många tekniska processer inom industrin, såsom energi- och processteknik, flygindustrin och maskinteknik. Forskarskolans forskningsmål är att bättre beskriva vissa komplexa flödesformer i olika projekt och att implementera resultaten på ett tillämpningsorienterat sätt. Med nya modeller kunde tillverkningsprocesser eller maskiners struktur och form optimeras. De nuvarande matematiska modellerna beskriver fortfarande inte tillräckligt de fysikaliska och kemiska fenomenen vid rörliga fasgränssnitt. Gruppen koncentrerar sig initialt på flytande filmer och vågiga former. Det andra tematiska fokuset är processerna kring droppar i vätskor. Detta är viktigt för ett antal kemiska reaktioner, såsom separation av vätskor.

Forskarskolan förlitar sig på tvärvetenskapligt och tvärvetenskapligt samarbete mellan forskare och matematiker. Samarbetet syftar till att underlätta förfining av modelleringen och att uppnå en grundläggande metodisk förbättring. Syftet är också att bekanta eleverna med det tvärvetenskapliga sättet att tänka och arbeta. God handledning och organisation ska möjliggöra att doktorsexamen kan avläggas snabbt.

Cirka 25 deltagare antas. Dessutom kommer tio doktorandstipendier på 1 365 euro (netto) per månad att delas ut. Examensstudenter med en över genomsnittet examen i maskinteknik, processteknik, transport, kemi, fysik, matematik eller ett relaterat område kan ansöka. Sista ansökningsdag är den 15 augusti 2002. Ansökningar skickas till högskolans vetenskapliga chef, Dipl.-Ing. Frank-Peter Schindler, forskningsfokus " Fluid system technology " vid TU Berlin.

För ytterligare information kontakta: Dipl.-Ing. Frank-Peter Schindler, Research Focus Fluid System Technology, Tel .: 030/311 84 - 228, Fax: 030/311 84 - 400, E-post: [email protected], http: //www. tu-berlin .de / fst / grk827

Ytterligare information:

Funktioner i detta pressmeddelande:
Biologi, kemi, informationsteknik, maskinteknik, matematik, fysik/astronomi, trafik/transport
överregionala
Organisationsfrågor, studier och undervisning
tysk


Mekanik för vätskor

Introduktionen till ämnet tryck som presenteras här innehåller tre förslag på lärande på stationer där eleverna kan genomföra sina första experiment och få erfarenhet av detta ämne. Resultaten som erhållits från experimenten ska registreras i resultatbladet.

Ett annat experiment med glassprutorna, som är i jämvikt, finns listat på resultatbladet. Detta experiment kan sättas upp som en ytterligare station eller användas som ett demonstrationsexperiment.

Informationsbladet kan användas som ett arbetsblad för ett Sch & uumller-experiment med ämnet & ldquo blodtrycksmätning & ldquo.
Man kan få blodtrycksmätningen utförd av två elever i främre mitten och förutom de biologiska förhållandena diskutera specialenheten mmHg (millimeter kvicksilver) och omvandlingen till 1mmHg = 133.322 Pa.

Mechanics of fluids Didaktisk information
ladda ner [doc] [24 KB]
Mechanics of fluids Didaktisk information
ladda ner [pdf] [10 KB]


4 svar

För att vågor överhuvudtaget ska kunna utvecklas måste det finnas ett sätt att på något sätt trycka bort atomerna, och en tryckkraft som trycker tillbaka dem till startpunkten (annars blir det inte periodiskt). Den förra kraften tillhandahålls av vågens energi, den senare måste tillhandahållas av mediet självt.

Detta fungerar alltid med longitudinella vågor: Mediets partiklar skjuts framåt (d.v.s. i vågens utbredningsriktning). Men det finns redan partiklar där. Som ett resultat ökar trycket som trycker tillbaka partiklarna. Det går inte att trycka partiklarna som var först framför ännu längre fram, för då skulle man få ett ljudflöde.

Partiklarna skjuts åt sidan i en tvärgående våg. I en gas kan de partiklar som redan fanns där fortfarande undkomma vid subsoniska hastigheter (1 / sqrt (2) gånger ljudets hastighet), och den första förskjutna partikeln kan permanent stanna på sin nya plats. Därför försvinner vågen efter några svängningar.

I ett fast ämne är dock varje partikel bunden till sin plats med gitterkrafter. Om den skjuts åt sidan måste den gå tillbaka igen och en våg kan bildas.

I en fast kropp är atomerna bundna i en kristallin struktur och, inom denna ordning, vidarebefordrar stötarna i en riktning som sfärer hängande bakom varandra i en pendel. När det gäller gaser och vatten träffar partiklarna varandra inte bara rakt utan även i vinklar (som om man skulle spela en boll "snett" medan man spelar biljard) och stöten sprider sig åt alla håll. Du hittar mer på denna sida under "relaterade frågor".

Det är inte helt rätt. Generellt sett gäller att ju lägre densitet, desto bättre är den för tvärgående vågor. Vakuumet är bäst. Ta ljuset till exempel: i ett vakuum kan det röra sig ohämmat över stora avstånd och med maximal hastighet. Gas kan fortfarande rinna igenom i viss utsträckning, men den tappar energi. Med vatten går man bara ca 200 m och med något fast går man inte igenom alls.

Med longitudinella vågor är det precis tvärtom. Exempelljud: Med hög densitet, t ex stål, fungerar det bäst och snabbast. I vattnet kan valar fortfarande höra sig själva i flera tusen kilometer, i luften är det redan betydligt mindre och i ett vakuum hörs inget ljud alls.

Flytande och gasformigt är så att säga mellanstadierna mellan fast och vakuum, varför båda typerna av vågor påträffas där.

Båda typerna av vågor uppstår alltid tillsammans. Ju tätare mediet är, desto mer mätbara är de tvärgående vågorna. De kan inte mätas i ljus (eller är de nu?).


Porösa membran och sensormaterial

Membran tillverkade av metall-organiska nätverksanslutningar (English Metal-Organic Frameworks, MOF) representerar en ny nyckelteknologi för att uppnå EU:s klimatmål till 2050. Membran tillåter en kontinuerlig gasseparation, vilket (a) en aktiv separation av CO2 t ex från industriella avgaser, men också (b) en teknisk separation av kryogena destillationskolonner och därmed etablering av grön produktion möjlig.

Porösa vätskor och blandade matrismembran

Porösa vätskor är en ny klass av material som i förhållande till MOF representerar en kolloidal dispersion där MOF:s poröppning är mindre än de omgivande lösningsmedelsmolekylerna, så att nanokristallerna är "tomma" och porerna är tillgängliga. Porösa vätskor är extremt stabila kolloider som kan bearbetas mycket lätt och på grund av sin monodispersitet kan användas som fyllnadsmaterial för blandade matrismembran (polymerfiller membran, MMM) och erbjuder möjligheten att producera extremt höga polymeregenskaper utan möjlighet till ger extremt höga polymeregenskaper. MMM är de mest relevanta och applikationsorienterade för industrin på grund av sin låga kostnad och enkla tillverkning.

SURMOF membran

Syntesen av MOF kan höjas till nästa nivå genom att använda flytande fasepitaxi (LPE), som möjliggör enhetscellsprecision vid filmavsättning, och att

även på mycket grova ytor av keramiska membranstöd. Denna teknik möjliggör också deponering av hierarkiska skikt, som sedan kombinerar separationsparametrarna för flera material.

Stimuli responsiva membran


För att förbättra eller kontrollera separationsegenskaperna såsom flöde och separationsfaktor för membran, kan speciella MOF-system och permeatorer utvecklas på plats Kan påverka yttre stimuli som ljus och elektriska fält. Resultatet kan då bli en "defibrillering" av ramverksvibrationer, vilket leder till förbättrade molekylsilar, eller ett omkopplingsbart membran via ljusbestrålning.

Sensormaterial

Användningen av lantanider i syntesen av MOFs och MOF-tunna filmer kan leda till extraordinära egenskaper. Å ena sidan är dessa MOF extremt temperaturstabila, upp till 620 ° C, men också självlysande och känsliga för gaser på grund av deras porsystem, vilket gör dem intressanta för sensorer. Dessutom är användningen av dessa material i MMM för gasseparering en intressant tillämpning som arbetsgruppen undersöker.


Biologi, kemi, fysik

Termisk expansion av vätskor förstås som förändringen i volym som vätskan upptar, orsakad av en förändring i dess temperatur. Omkastningen av denna process genom kylning kallas ofta för värmekrympning.

Syftet med detta experiment är att ta reda på om alla vätskor expanderar på samma sätt med samma temperaturökning.

- Stativ med 4 suspensioner eller provrörshållare

- Spishäll och panna eller vattenbad

-Vatten, olja, vinäger och denaturerad sprit

1. Ställ in följande experimentuppställning. Häll vatten, alkohol (denaturerad sprit), olja och vinäger i de fyra provrören på ett sådant sätt att alla vätskor stiger lika långt i de fyra glasrören, ca 1 cm ovanför gummipropparna. För att få upp vattennivån till samma höjd använder du pipetten.

Markera dessa höjder med en vattenlöslig filtpenna.

2. Värm nu försiktigt hela denna panna på spisen eller höj temperaturen på vattenbadet. Du styr vattentemperaturen med termometern.

3. Vätskorna kommer att stiga i glasrören. Stoppa experimentet vid ett lämpligt tillfälle och markera igen var vätskorna har stigit till.

Skissa experimentet i din skrivbok och ange starthöjden och sluthöjden så att du kan se vilken vätska som har stigit hur högt.

Som vi har sett expanderar vätskan, men massan förblir densamma. Vad händer med vätskans densitet när den värms upp?


Ionic Liquids Database
IUPAC Ionic Liquids Database, ILThermo, är ett gratis webbforskningsverktyg som tillåter användare över hela världen att få tillgång till en uppdaterad datainsamling från publikationerna om experimentella undersökningar av termodynamiska och transportegenskaper hos joniska vätskor samt innehållande binära och ternära blandningar joniska vätskor

Anjon-kirala joniska vätskor
Utveckling av anjonkirala joniska vätskor och deras tillämpning i katalys. Avhandling, 2006. RWTH Aachen

Ansökningar
Nya tillämpningar för joniska vätskor inom ingenjörs- och medicinteknik. Disputation kemi, 2014. Universitetet i Rostock

Aromatisk funktionalisering
För aromatisk funktionalisering i närvaro av joniska vätskor. Dissertation, 2006. RWTH Aachen - Format: PDF

Urvalsmetodik
För val och utveckling av joniska vätskor för speciella applikationer inom energigenerering, energilagring och för användning i energieffektiva separations- och kompressionsprocesser. Avhandling, 2007. Universitetet i Erlangen

Cellulosaföretring
Joniska vätskor som nya reaktionsmedier för företring av cellulosa. Dissertation, Chemistry, 2010. University of Jena - Format: PDF

Citralhydrering
Verkningssätt för joniska vätskor på metall-/bärarkatalysatorer för hydrering av citral. Avhandling, 2010. TU Darmstadt

Elektroenzymatisk syntes
. med joniska vätskor. Dissetation, 2008. RWTH Aachen - Format: PDF

Friedel-Crafts alkylering och acylering
För Friedel-Crafts alkylering och acylering i närvaro av joniska vätskor. Avhandling, 2005. University of Jena - Format: PDF

Halogenfria joniska vätskor
Optimering av tillverkningsprocesser för halogenfria joniska vätskor och undersökningar av den tekniska användningen av denna klass av ämnen. Avhandling, 2010. Universitetet i Erlangen

Imidazolium-funktionaliserade fosfiner
. som joniska vätskor och deras tillämpning i SILP-katalys. Avhandling, 2006. Universitetet i Heidelberg

Joniska vätskor baserade på hexaalkylguanidinium
Syntes, karaktärisering och tillämpningar. Avhandling, 2009. Ulm University

Joniska vätskor av koppar och silver
Uppgiftsspecifika joniska vätskor av koppar och silver. Avhandling, 2012. Universitetet i Marburg

Nanostrukturerade polyjoniska vätskor
. baserad på hypergrenade polyoxetaner som transportörer, dispergeringsmedel och hybridmaterial. Disputation kemi, 2014. Universitetet i Freiburg

Fasjämvikter
Experimentell undersökning av fasjämvikter i system med imidazoliumbaserade joniska vätskor. Avhandling, 2009. Universitetet i Kaiserslautern

Polymeriserbara joniska vätskor
Mikrovågseffekter, supramolekylära strukturer och egenskaper. Disputation kemi, 2008. Universitetet i Düsseldorf

Sulfonimider
Syntes och applicering av sulfonimider. Avhandling, 2010. Kölns universitet

Syntes och karakterisering av nya joniska vätskor
. baserad på blandade fluorboratanjoner. Disputation kemi, 2009. Universitetet i Regenburg

Teknisk tillverkning
Utveckling och optimering av processer för teknisk produktion av joniska vätskor. Avhandling, 2007. Universitetet i Erlangen

Övergångsmetallhalider
Joniska vätskor baserade på komplexa övergångsmetallhalider. Avhandling, 2009. Kölns universitet

Uppdaterad på 05.02.2020.

Permalänk: https://www.internetchemie.info/chemie/ionische-fluessheiten.php

& kopia 1996 - 2021 Internetchemie ChemLin

Denna webbplats använder cookies. Genom att använda denna webbplats godkänner du att cookies sätts. Läs mer


Arbetsblad för introduktion

Steg 1:
Tryck ditt pekfinger på den vässade skruven och använd fjäderdynamometern för att bestämma den maximala uthärdliga kraften F.

F =. . . . . . . N

Steg 2:
Beräkna kontakttrycket p med följande formel:

Arbetsblad tryck introduktion
ladda ner [pdf] [151 KB]
Arbetsblad tryck introduktion
ladda ner [ppt] [224 KB]


Vad är kemi En experimentell vetenskap

Om du till exempel tittar på olika föremål, som en plastmugg, olika mediciner, ett glas, en metallsked, julkakor, papper, glasögon och dina kläder, kommer du snabbt fram till att det måste finnas tusentals olika material .

Men vad har allt detta med kemi att göra? Det finns helt enkelt kemi i alla dessa ämnen.

Följande schema ger en översikt över kemins betydelse i vardagen.

Kemi är bland annat:

Färger, fernissor, dofter, krämer, kosmetika, livsmedel, mediciner, byggmaterial, bekämpningsmedel

Explosioner, rök, stank, färgförändringar

Metoder: destillering, filtrering, uppvärmning, rengöring,

Faror för människor

Miljöfaror

Syror, alkalier, salter, metaller

Kemi handlar om alla ämnens egenskaper och möjligheterna
för att omvandla dem (järnrostar, vittrade stenar, träruttnar, pappersbrännskador, etc.).

I naturen kan man observera kemi bland annat genom att ämnen försvinner och så andra ämnen uppstår. Kemivetenskapen undersöker nu de bakomliggande processerna och försöker hitta förklaringar till dem. För detta måste kemin utföra experiment som är avsedda att svara på lösningen på det oförklarade och problem.

Förhållningssätt till experiment - den vetenskapliga vägen till kunskap:

Olöst problem = & gt hypotes / antagande = & gt experiment = & gt observation = & gt slutsats = & gtbekräftelse av frågan?
(Om inte måste en ny fråga, eventuellt också en mer precis fråga, lämnas!)

I början börjar man med ett problem (eller problemfråga). En sådan fråga kan till exempel vara: "Vilken komponent i luften är nödvändig för förbränning?" Sedan utvecklar du en hypotes och sedan ett experiment för att bekräfta eller förkasta denna hypotes. För att göra detta måste du skriva ner de observationer du gjort under experimentet och undersöka vad anledningarna till dina observationer kan vara. Nu drar man en logisk slutsats för det som har setts, som i bästa fall förklarar eller beskriver en generell fråga.

Sedan kan du ställa dig själv en ny, mer exakt fråga om den föregående frågan, som du skulle vilja besvara med hjälp av ett annat experiment för att få mer exakta värden eller ännu mer exakta påståenden.


Video: VISSutbildning - introduktion 2013 (November 2021).