C9500 Užitá chemie 3. lekce Obnovitelné zdroje energie, Voda, Tenzidy Mgr. Ing. Radka Kopecká, Ph.D. 175344@mail.muni.cz C9500 Užitá chemie – 1 Úvod 1 Zdroje energie •Neobnovitelné zdroje energie jsou zdroje energie, jejichž vyčerpání je očekáváno v horizontu maximálně stovek let, ale jejichž případné obnovení by trvalo mnohonásobně déle. K tradičním neobnovitelným zdrojům patří fosilní paliva - uhlí, ropa, zemní plyn, adt. •Obnovitelné zdroje energie jsou zdroje energie, které se v lidském časovém měřítku přirozeně obnovují. Patří mezi ně sluneční záření, vítr, déšť, příliv, vlny a geotermální teplo, biomasa, atd. > > > Sluneční energie •Vítr je pohyb vzniklý důsledkem rozdílných tlaků, které ovlivňuje teplota. •Vznik větru ovlivňuje otáčení Země, rozmístění pevnin a moří, zemský povrch. Větrná energie •Vítr roztáčí větrnou turbínu umístěnou na stožáru a větrná energie je přeměněna na mechanickou, kterou generátor přemění na elektrickou a ta je dále rozvedena do sítě. •Větrné elektrárny •Výhody: Větrné elektrárny neprodukují tuhé či plynné emise, nemají odpad, nezatěžují půdu, estetika je o individualním názoru. •Nevýhody: proměnlivost větru, hlučnost,složité umístění (CHKO). •Podíl na výrobě elektřiny v ČR 4 %. • •Vyrábí elektřinu z tepelné energie z nitra Země (horká pára, prameny). •Výstavba ve vulkanicky aktivních oblastech. •Island, Itálie, Nový Zéland Geotermální energie Vodní energie – vodní elektrárny •Proudící voda roztáčí turbínu, generátor přeměňuje mechanickou energii na elektrickou a ta se transformuje do míst potřeby. •Výhody: Neznečišťuje ovzduší, nedevastuje krajinu, jsou bezodpadové, vysoce bezpečné. •Nevýhody: závislost na průtoku vody, zatopení velkého území, stavba časově náročná. •Je organická hmota. Biomasa •Výhody:nízká emise CO2, která je rovna spotřebě nově narůstajících rostlin; využití odpadu; dostupnost zdroje; využití nepotravinářské půdy. •Nevýhody: spalování uhlí, vznik odpadu – popel. Využití biomasy. Autor: Antonín Slejška •Podíl na výrobě elektřiny v ČR - 28 %. Fotosyntéza - pracovný list | Teaching science, School humor, Kids school Přehled zdrojů energie v ČR 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 Sumerové ovládali přípravu mýdla působením alkalických žíravin na tuky. 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)