Chemie životního prostředí – seminář Jaromír Literák Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity 29. listopadu 2018 Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Příklad č. 1 Při elektrolytické výrobě chloru vznikaly odpady bohaté na oktachlorstyren a další polychlorované aromatické uhlovodíky. Odpady byly vypouštěny do Ontarijského jezera. Po dobu mnoha let byla sledována koncentrace oktachlorstyrenu v tělech pstruhů vylovených z tohoto jezera. Na základě výsledků prezentovaných v tabulce odhadněte poločas života polutantu v těle ryby. Rok w/ppb 1986 26 1988 18 1992 13 1995 12 1998 6,2 2005 1,8 Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Příklad č. 1 k = 0,13 rok−1 w0 = 28 ppb t1/2 = ln 2 k = ln 2 0,13 rok−1 = 5,3 rok Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Příklad č. 1 k = 0,13 rok−1 t1/2 = 5,3 rok ln w0 = 3,3358 w0 = e3,3358 = 28 ppb Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Příklad č. 2 Na pole byl jednorázově aplikován akaracid dikofol. Stanovení tohoto pesticidu v půdě je obtížné. Lze však využít skutečnosti, že téměř výhradním produktem degradace tohoto pesticidu je 4,4’-dichlorbenzofenon (DCBP), který je degradován výrazně pomaleji. Po aplikaci dikofolu byla proto v půdě pravidelně stanovována koncentrace DCBP. Na základě údajů v tabulce se pokuste stanovit poločas života dikofolu v půdě. t/týden w(DCBP)/ppm 6 19 9 26 12 32 14 36 18 41 22 45 26 48 30 50 150 58 Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Příklad č. 2 OH Cl Cl Cl ClCl dikofol degradace O ClCl 4,4'-dichlorbenzofenon Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Příklad č. 2 Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Příklad č. 2 k = 0,067 týden−1 wmax = 58 ppm t1/2 = ln 2 0,067 týden−1 = 10 týdnů Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Příklad č. 2 − ln 1 − w wmax = kt t1/2 = ln 2 0,067 týden−1 = 10 týdnů Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Příklad č. 2 − ln 1 − w wmax = kt k = 0,06725 týden−1 wmax = 58 ppm t1/2 = ln 2 0,06725 týden−1 = 10 týdnů Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Langmuirova isoterma A(g) + M(povrch) AM (povrch) Předpoklady: Tvoří se jen monovrstva. Všechna místa jsou ekvivalentní. Není přítomná vzájemná interakce nezi adsorbovanými molekulami (obsazení místa neovlivní pravděpodobnost adsorpce sousedním místem). Pokrytí povrchu: Θ = N Ntot Rychlost adsorpce: dΘ dt = kapNtot(1 − Θ) Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Langmuirova isoterma Rychlost desorpce: dΘ dt = −kd ΘNtot V rovnováze: dΘ dt = 0 = −kd ΘNtot = kapNtot(1 − Θ) Θ = kap kd + kap K = ka kd Θ = Kp 1 + Kp Linearizace: p Θ = 1 K + p Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Langmuirova isoterma Pro rovnováhu roztok-pevná látka: Θ = cs cs,max = Kcw 1 + Kcw Linearizace: cw cs = cw cs,max + 1 cs,max K Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář Příklad č. 3 Byla stanovována rovnovážná koncentrace trinitrobenzenu ve vodném roztoku (cw ) a adsorbovaného na jílový minerál cs. Naměřená data jsou v tabulce. Vyneste závislost cs na cw a proložte body Langmuirovu isotermu a stanovte cs,max a K. cw /(µmol dm−3 ) cs/(mmol kg−1 ) 0 0 5 28 10 40 20 80 70 138 220 168 325 172 400 171 Jaromír Literák Chemie životního prostředí – seminář