Význam geochemického modelování
|
|
|
- Alena Novotná
- před 5 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Význam geochemického modelování Geochemické modelování jako nástroj pro pochopení procesů Josef Zeman 2017
2 Časový harmonogram Obsah 1 Základní principy 2 Vodné prostředí 3 Rozpustnost pevných látek 4 Rozpuštěné plyny 5 Pokročilé modelování 6 Úplný model ph-redox systémů 7 Kinetika reakcí 8 Vyhodnocení reálných dat 9 Literatura Josef Zeman 2
3 1 Základní principy
4 Je třeba si uvědomit, že model sám o sobě nic nevyřeší je třeba mít nějakou představu o systému, který je modelován je třeba klást otázky, na které je požadována odpověď (jinak není možné se něco dozvědět, nebo se získají údaje, které nejsou pro řešení problému významné) je třeba začínat od nejjednodušší představy Josef Zeman 1 Základní principy 4
5 Je třeba respektovat, že model nemůže postihnout a popsat realitu v její úplnosti a komplexní složitosti model slouží ke zkoumání a je cestou k porozumění určitým stránkám reality, které nás bezprostředně zajímají neexistuje ideální nebo nejlepší program každý program má své přednosti, schopnosti a omezení existuje jen program, který nejlépe naplní požadavky a očekávání uživatele Josef Zeman 1 Základní principy 5
6 Úvod do geochemického modelování není o ovládání určitého programu je o principech, které je nutné znát či respektovat při geochemickém modelování se stejnými výsledky je možné modelovat v různých programech Geochemist s Worbench snadné zadání úloh snadné zobrazení výsledků provázání jednotlivých typů úloh svázáno s jednotnou databází dat z reálných systémů Josef Zeman 1 Základní principy 6
7 Klíčové principy geochemické modelování je založeno na dvou principech, které leží v samotné podstatě Světa (Vesmíru, Universa, Všehomíra, ) zachování veličiny, kterou označujeme jako energie při jakékoliv změně růst veličiny, kterou označujeme jako entropie tím získáváme odpověď na otázky Jaké probíhají v Přírodě procesy či změny? Jen takové, při kterých se zachovává energie. Kterým směrem probíhají? Ve směru zvyšování entropie. Při dosažení maximální hodnoty entropie dosáhl systém rovnováhy (za daných podmínek stabilního stavu). Josef Zeman 1 Základní principy 7
8 Klíčové principy měřítkem je Gibbsova funkce či z ní odvozené rovnovážné konstanty geochemické modelování není povrchovým obrazem jevů kolem nás a v nás ( skořápkou ), ale ukazuje samotnou podstatu procesů a A b B c C d D HCO H CO minimalizace hodnoty Gibbsovy funkce Josef Zeman 1 Základní principy 8
9 Řešení řešení systému nelineárních rovnic rovnice působení hmotnosti K aa c C a A aa d D b B aa aa c C a A d D b B K 0 rovnice hmotových bilancí M X m m i X MX 0 i i X i rovnice elektroneutrality z m z m zimi zimi 0 i i i i i i i i Newtonova-Raphsonova metoda Josef Zeman 1 Základní principy 9
10 Terminologie složky celková koncentrace daného prvku specie konkrétní forma prvku v roztoku Fe Fe Fe OH Fe Fe OH FeSO složka 4 2 aq aq HCO CO ( ) H CO HCO CO CH 3 složka Fe, Fe OH, Fe, Fe OH, FeSO 4, aktivity hodnota koncentrace, jakou by měla látka, kdyby se chovala ideálně a A c A Josef Zeman 1 Základní principy 10
11 Aktivita Josef Zeman 1 Základní principy 11
12 Model modeluje se vodný roztok rovnováha s plynnou či pevnou fází slouží k definování okrajových podmínek modeluje se rovnováha v reálných systémech téměř neexistuje (je to ideál) přesto velmi užitečné je systém v rovnováze? jaký by byl za daných podmínek rovnovážný stav? co se stane když (změna vnějších podmínek, změna koncentrací, vstup dalších látek )? transportně-reakční modelování Josef Zeman 1 Základní principy 12
13 Vstupy Textový soubor Menu temperature = 25 H2O = 1 kg swap CO2(g) for HCO3- CO2(g) = -3.5 log fugacity swap O2(g) for O2(aq) O2(g) =.2 fugacity Al+++ = 1e-20 mol Ca++ = 1e-15 mol Cl- = 1e-20 mol K+ = 1e-20 mol Mg++ = 1e-20 mol Na+ = 1e-20 mol SO4-- = 1e-15 mol SiO2(aq) = 1e-20 mol H+ = 1e-4 mmolal balance on H+ react.1 mmol of Montmor-Ca script Josef Zeman 1 Základní principy 13
14 Výstupy Textové Step # 0 Xi = Temperature = 23.4 C Pressure = bars ph = log fo2 = Eh = volts pe = Ionic strength = Activity of water = Solvent mass = kg Solution mass = kg Solution density = g/cm3 Chlorinity = molal Dissolved solids = 5690 mg/kg sol'n Rock mass = kg Carbonate alkalinity= mg/kg as CaCO3 fyz.-chem. parametry No minerals in system. Aqueous species molality mg/kg sol'n act. coef. log act SO Na Mg HCO Ca MgSO CaSO koncentrace specií Josef Zeman 1 Základní principy 14
15 Výstupy Textové Mineral saturation states log Q/K log Q/K CuFeO2(c) s/sat Rhodochrosite s/sat Cronstedt-7A s/sat Chalcedony s/sat Magnetite s/sat Fe(OH)3(ppd) s/sat Hematite s/sat Magnesite NiFe2O s/sat Cristobalite Ferrite-Cu s/sat Ferrite-Ca Goethite s/sat Gypsum Minnesotaite s/sat Anhydrite Dolomite s/sat Monohydrocalcite Dolomite-ord s/sat Ferrosilite Siderite s/sat Amrph^silica (only minerals with log Q/K > -3 listed) Gases fugacity log fug CO2(g) N2(g) Steam H2(g) 2.185e H2S(g) 2.169e CH4(g) 1.848e index nasycení rovnovážné koncentrace plynů Josef Zeman 1 Základní principy 15
16 Výstupy Textové Reactants remaining reacted reacted reacted Montmor-Ca No minerals in system. Aqueous species molality mg/kg sol'n act. coef. log act O2(aq) CO2(aq) 1.074e H e HCO e (only species > 1e-8 molal listed) In fluid Sorbed Kd Original basis total moles moles mg/kg moles mg/kg L/kg Al e e e-016 Ca e e e-011 Cl- 1.00e e e-016 reagující minerály a minerály v systému po dosažení rovnováhy koncentrace specií celkové složení Josef Zeman 1 Základní principy 16
17 Some species (μmolal) Výstupy Eh (volts) Grafické 140 vývoj parametrů systému (reakční cesta) stabilitní diagram 120 Ca HCO 3 OH.5 CO 2 (aq) 80 HCO CO C Methane(aq) CO CaCO 3 (aq) + CaOH + CO 0 2 (aq) CaHCO Calcite reacted (μmoles).5 25 C ph Josef Zeman 1 Základní principy 17
18 Some species w/ HCO 3 - (mmolal) Výstupy Grafické distribuční diagram CO 2 (aq) CO 3 -- HCO 3 - stabilitní diagram s reakční cestou ph Josef Zeman 1 Základní principy 18
19 2 Vodné prostředí
20 Klíčové parametry ph Eh ORP, E H, pe, pε, f O2, log f O2 T ( C) elektrická vodivost (µs cm 1 ) fyzikálně-chemické parametry TDS (total dissolved solids), mineralizace alkalita, acidita koncentrace jednotlivých složek Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ HCO 3, SO 4 2, Cl chemické složení Josef Zeman 2 Vodné prostředí 20
21 ph záporný dekadický logaritmus aktivity protonů H O H OH 2 ph log a H autoprotolýza vody a H a OH neutrální ph CO ( g) CO ( aq) 2 2 CaCO ( kalcit) Ca HCO regulace ph Josef Zeman 2 Vodné prostředí 21
22 Regulace ph v přírodních systémech Reakce rozpouštění plynu (Henryho zákon) Změna vazeb, hydratace a disociace kyseliny (protolýza) jsou spojeny do jedné reakce Je to kombinace CO ( g) CO ( aq) 2 2 CO ( aq) H O H HCO CO ( aq) H O H CO H CO H HCO Zastoupení H 2 CO 3 je jen malé, proto se často používá zkráceného zápisu u konstanty K 1. K H K 1 Disociace (protolýza) kyseliny uhličité do druhého stupně K HCO H CO Reakce rozpouštění nebo srážení. K je označována indexem sp (solubility product) CaCO ( kalcit) Ca CO K sp Josef Zeman 2 Vodné prostředí 22
23 Eh záporný dekadický logaritmus aktivity elektronů* pe (pε) redox reakce Ox n e Red pe log a 1 pe pe log a n a oxidačně-redukční (redox) potenciál přímo měřený ORP elektrodou e Ox Red Nernstova rovnice Eh Eh RT ln a nf a Ox Red pe F Eh 2,303RT 2,303RT Eh F pe * na rozdíl od ph nevyjadřuje absolutní aktivitu, ale porovnání se standardní vodíkovou elektrodou (SHE) Josef Zeman 2 Vodné prostředí 23
24 Regulace Eh v přírodních systémech Fotosyntéza CO H O ( 472 kj) CH O O C O H O ( 472 kj) C H O O +IV II +I II 0 +I II Redfieldova reakce C O 4 e 4 H C H O H O +IV II 0 +I II +I II H O O 4 e 4 H +I II změna oxidačního stavu dvě poločlánkové reakce 106 CO 122 H O 16 NO 18 H HPO C H O N P 138 O dýchání, tlení CH O O CO H O ( 472 kj) Josef Zeman 2 Vodné prostředí 24
25 Regulace ph a Eh v přírodních systémech stabilita ph karbonátový systém, výměnné reakce jílových minerálů Rezervoáry: kyselost CO 2 v atmosféře, bazicita - vápencové a silkátové horniny Eh fotosyntéza, dýchání a tlení; redox reakce na povrchu Rezervoáry: oxidační kyslík v atmosféře a oxidované látky (oxohydroxidy trojmocného železa), redukční odumřelá biota, sulfidy změny ph jsou často důsledkem redox reakcí (a ne naopak) redukce kyslíku 1 O 2 e 2 H H O I II 2 2 zvětrávání pyritu Fe S 8 H O Fe 2 S O 14 e 16 H +II I +I II 2 +VI oxidace dvojmocného železa a následná hydrolýza 2 3 Fe Fe e s 3 +III Fe Fe OH 3 H 3 obvykle kombinace spotřeby a produkce protonů, výsledek závisí na konkrétních podmínkách a speciaci složek Josef Zeman 2 Vodné prostředí 25
26 Eh (volts) Stabilita vody pe H 2 H 2 e 0 2 H O O 2 H 2 e 2 +I II H O O H O O C H ph H 5 10 H ph H 25 C Model 2-01 H2O ph-eh.ac2 v čisté vodě je rovnováha mezi molekulami vody, protony a hydroxyly a zároveň mezi molekulami vody, molekulárním kyslíkem a vodíkem Josef Zeman 2 Vodné prostředí 26
27 Model čisté vody ph závislost na T závislost parc. tlaku vodní páry na T závislost ph na T Josef Zeman 2 Vodné prostředí 27
28 Model čisté vody stabilitní diagram podmínky, pro které byl diagram konstruován výpis výsledků Josef Zeman 2 Vodné prostředí 28
29 3 Rozpustnost pevných látek
30 Nasycený roztok: Z přesyceného roztoku Halit (NaCl, Halite) vloženo více, než se může rozpustit pozice ve stabilitním diagramu Model 3-01 NaCl presyceny.rea Model 3-02 NaCl presyceny.ac2 Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 30
31 Nasycený roztok: Výměnou za minerál Halit (NaCl, Halite) koncentrace složky určena nepřímo rozpustností minerálu Cl pouze z rozpuštěného halitu pozice ve stabilitním diagramu Model 3-03 NaCl vymena.rea Model 3-04 NaCl vymena.ac2 Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 31
32 Nasycený roztok: Rozpouštěním Halit (NaCl, Halite) reakční cesta rozpouštění dosaženo nasycení nasycení Model 3-06 NaCl rozpousteni.ac2 Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 32
33 Nasycený roztok: Rozpouštěním Halit (NaCl, Halite) mineralizace (TDS) speciace Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 33
34 Nasycený roztok: Výměnou za minerál sádrovec (CaSO 4 2H 2 O, Gypsum) SO 4 2 je určeno rozpustností sádrovce, Ca 2+ je všechen ze sádrovce výsledná rovnováha Model 3-08 CaSO4 vymena.rea Model 3-09 CaSO4 vymena.ac2 Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 34
35 Nasycený roztok: Výměnou za minerál sádrovec (CaSO 4 2H 2 O, Gypsum): závislost na teplotě rozpuštěno CaSO 4 nasycený roztok příčina zlomu v rozpustnosti? teplotní rozmezí Model 3-10 CaSO4 vymena T.rea Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 35
36 Nasycený roztok: Výměnou za minerál sádrovec (CaSO 4 2H 2 O, Gypsum): závislost na teplotě při 44 C se mění sádrovec na anhydrit díky tomu že se při rozpouštění sádrovce zabavuje teplo, roste se zvyšující se teplotou jeho rozpustnost, u anhydritu je tomu naopak Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 36
37 Nasycený roztok: Výměnou za minerál sádrovec (CaSO 4 2H 2 O, Gypsum): závislost na teplotě vnímat jednotky Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 37
38 Nasycený roztok: Výměnou za minerál sádrovec (CaSO 4 2H 2 O, Gypsum): při 60 C teplota nasycený roztok rovnováha s anhydritem Model 3-11 CaSO4 vymena 60.rea Model 3-12 CaSO4 vymena 60.ac2 Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 38
39 Nasycený roztok: Výměnou za minerál kalcit (CaCO 3, Calcite) výsledná rovnováha nasycený roztok příčina změny ph? Model 3-13 CaCO3 vymena.rea Model 3-14 CaCO3 vymena.ac2 Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 39
40 Nasycený roztok: Rozpouštěním (reakční cesta) kalcit (CaCO 3, Calcite) reakční cesta změna ph Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 40
41 Nasycený roztok: Rozpouštěním (reakční cesta) kalcit (CaCO 3, Calcite) hlavní specie Ca 2+, CO 3 2 a HCO 3 složky Ca 2+ a HCO 3 v poměru 1:1 Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 41
42 Nasycený roztok: Rozpouštěním (reakční cesta) kalcit (CaCO3, Calcite) CaCO 3 (kalcit) Ca 2+ + CO 3 2 rozpouštění CO H 2 O HCO 3 + OH hydrolýza CO H + HCO 3 HCO 3 + H 2 O H 2 CO 3 + OH hydrolýza HCO 3 + H + H 2 CO 3 H 2 CO 3 CO 2 (aq) + H 2 O produkce hydroxylových ionů je ekvivalentní spotřebě protonů a vede ke stejnému zvýšení ph Josef Zeman 3 Rozpustnost pevných látek 42
43 4 Rozpuštěné plyny
44 Koncentrace plynů v atmosféře koncentrace fugacita plyn ppmv bar N ,7912 O ,2123 Ar ,0095 CO 2 * 314 0, Ne 18,18 0, He 5,24 0, CH 4 * 2 0, Kr 1,14 H 2 0,5 Xe 0,087 ostatní 2,853 celkem pára H 2 O* doplněno tak, aby celkový součet tvořil 1; * mají proměnlivou koncentraci Josef Zeman 4 Rozpuštěné plyny 44
45 Koncentrace plynů ve vodě A g A aq K H aa( aq) aa( aq) a ( g) f A A Henryho konstanta K H a A ( aq) pa p Josef Zeman 4 Rozpuštěné plyny 45
46 Modely rozpuštěných plynů dusík N 2 (aq) Ideálně rovnováha mezi všemi speciemi N 2 (g) N 2 (aq) N 2 (aq) + 4 H 2 O 2 NO e + 8 H + 2 NO 2 + H 2 O NO e + 2 H + N 2 (aq) e + 8 H + 2 NH 3 NH reálně 3 + H + molekulární NH + 3 dusík s ostatními formami nereaguje, jsou to dva systémy N 2 (g) N 2 (aq) NH H 2 O NO e + 7 H + NO 2 + H 2 O NO e + 2 H + Josef Zeman 4 Rozpuštěné plyny 46
47 Modely rozpuštěných plynů dusík N 2 (aq) úplný rozpojený Model 4-06 N2 atm uplny.ac2 Model 4-07 N2 atm rozpojeny.ac2 Josef Zeman 4 Rozpuštěné plyny 47
48 Modely rozpuštěných plynů oxid uhličitý CO 2 (aq) CO 2 (g) CO 2 (aq) CO 2 (aq) + H 2 O H 2 CO 3 H 2 CO 3 H + + HCO 3 HCO 3 H + + CO 3 2 f CO2 = 0, log f CO2 = 3,5 Josef Zeman 4 Rozpuštěné plyny 48
49 Modely rozpuštěných plynů oxid uhličitý CO 2 (aq) atmosféra: log f CO2 ~ 3,5 půda, podzemní voda: log f CO2 ~ 1,5 Model 4-08 CO2 atm.rea Model 4-09 CO2.ac2 Josef Zeman 4 Rozpuštěné plyny 49
50 Modely rozpuštěných plynů oxid uhličitý CO 2 (aq): speciační diagram koncentrace specií aktivity specií koncentrace aktivity Josef Zeman 4 Rozpuštěné plyny 50
51 5 Pokročilé modelování
52 Rozpouštění za vzniku nového minerálu kaolinit (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4, Kaolinite) gibbsit v rovnováze s kaolinitem nasycení roztoku vůči gibbsitu nasycení roztoku vůči kaolinitu, rozpouštění končí nasycení roztoku vůči kaolinitu, rozpouštění končí gibbsit Al(OH) 3 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 52
53 Rozpouštění za vzniku nového minerálu kaolinit (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4, Kaolinite) signalizuje změny v mechanismu reakcí nasycení roztoku vůči kaolinitu, rozpouštění končí všechen Al 3+ spotřebováván vznikem nových fází Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 53
54 Rozpouštění za vzniku nového minerálu kaolinit (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4, Kaolinite) koncentrace složky Al 3+ srážení gibbsitu, pokles Al 3+ speciace složek Al 3+ a SiO 2 (aq) nasycení vůči gibbsitu nasycení roztoku vůči kaolinitu, rozpouštění končí rozpouštění kaolinitu nasycení roztoku vůči kaolinitu Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 54
55 Rozpouštění za vzniku nového minerálu kaolinit (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4, Kaolinite) kaolinite + 6 H + 5 H 2 O + 2 Al SiO 2 (aq) kaolinite + 3 H 2 O 2 Al(OH) SiO 2 (aq) + 2 H kaolinite + 5 H2O 2 gibbsit + 2 H 3 SiO H + Al(OH) 4 + H + H 2 O + gibbsit kaolinit + H 2 O 2 gibbsit + 2 SiO 2 (aq) 3 obecná rovnice 0 signalizuje, že by mělo docházet ke spotřebě H +, modelový průběh ukazuje, že jsou H + naopak produkovány pro dané podmínky je třeba respektovat speciaci složek; formální rovnice 0 by vedla k silné alkalizaci prostředí, zatímco skutečný průběh podle rovnic 1 3 vede naopak k mírnému poklesu ph Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 55
56 Rozpouštění za vzniku nového minerálu kaolinit (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4, Kaolinite) speciace Al 3+ další rozpouštění kaolinitu, roztok je nasycen vůči gibbsitu detail speciace Al 3+ rozpouštění kaolinitu až do nasycení vůči gibbsitu reakce odpovídá rovnici 1 dosaženo rovnováhy podle rovnice 3 reakce odpovídá rovnici 2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 56
57 Rozpouštění za vzniku nového minerálu kaolinit (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4, Kaolinite) speciace SiO 2 (aq) speciace SiO 2 (aq) speciace SiO 2 (aq) pro dané podmínky detail dosaženo rovnováhy podle rovnice 3 odpovídá rovnici 2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 57
58 Rozpouštění za vzniku nového minerálu kaolinit (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4, Kaolinite) další varianty speciačních diagramů speciace Al 3+ dosažení rovnováhy gibbsit-kaolinit-roztok speciace SiO 2 (aq) Model 5-04 Al3+ SiO2-Al(OH)4.ac2 Model 5-05 SiO2 SiO2-(Al(OH)4-H).ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 58
59 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou úplný karbonátový systém atmosféra CO 2 (g) CO 2 (aq) CO 2 (aq) + H 2 O H 2 CO 3 vodný roztok H 2 CO 3 H + + HCO 3 HCO 3 H + + CO 3 2 CO Ca 2+ sediment CaCO 3 (s) obvykle: CO 2 (aq) + H 2 CO 3 * = H 2 CO 3 H 2 CO 3 * skutečná kyselina uhličitá Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 59
60 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou úplný karbonátový systém roztok přesycený rozpuštěnému CO 2 roztok přesycený vůči kalcitu speciace HCO 3 speciace HCO 3 zobrazovaná specie rovnováha aktivita z výpisu Model 5-16 HCO3 ph-hco3.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 60
61 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou úplný karbonátový systém speciace HCO 3 speciace HCO 3 Model 5-17 HCO3 ph-ca.ac2 Model 5-18 HCO3 HCO3-Ca.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 61
62 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou úplný karbonátový systém speciace Ca 2+ Model 5-19 Ca ph-ca.ac2 aktivita z výpisu, v celém diagramu jako specie HCO 3 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 62
63 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou úplný karbonátový systém speciace Ca 2+ Model 5-20 Ca ph-ca spec HCO3.ac2 aktivita z výpisu, podle ph brána převažující specie Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 63
64 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou úplný karbonátový systém s redox reakcemi rovnováha rovnováha s kalcitem, atm. O 2 a CO 2 Model 5-21 atm. O2, CO2-voda-kalcit.rea Model 5-22 HCO3 ph-eh rovn atm kalcit.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 64
65 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou karbonátový systém s redox reakcemi uvolňování plynů do atmosféry roztok přesycený vůči CO 2 potlačeno zobrazení plynů roztok přesycený vůči CH 4 Model 5-24 HCO3 ph-eh atm O2, CO2 1 bar.ac2 Model 5-25 HCO3 ph-eh atm O2, CO2 1 bar supp g.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 65
66 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou karbonátový systém s redox reakcemi uvolňování plynů do atmosféry aktivita při destinásobku normálního tlaku ryzí uhlík Model 5-26 HCO3 ph-eh atm O2, CO2 10 bar supp g.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 66
67 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) konc. konc. ~akt. složka mg/l mol/l log SO ,04E-03-2,98 Fe 2+ 0,5 8,95E-06-5,05 speciace Fe hranice platí pouze pro uvedené aktivity složek a dané minerály Model 5-27 Pyrit Fe ph-eh.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 67
68 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) Config Suppress: Hematite Config Suppress: Goethite Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 68
69 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) Config Suppress: Magnetite Config Suppress: FeO(c) Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 69
70 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) speciace S Model 5-28 Pyrit SO4 ph-eh.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 70
71 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) bez sirných látek bez minerálů speciace Fe Model 5-29 Fe ph-eh.ac2 Model 5-30 Fe ph-eh supp all.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 71
72 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) bez Fe bez minerálů speciace S Model 5-31 SO4 ph-eh.ac2 Model 5-32 SO4 ph-eh supp all.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 72
73 Vodné prostředí v kontaktu s minerály a atmosférou oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) jednotlivé modelové situace pyrit se dostal do vody s rozpuštěným kyslíkem pyrit je v rovnováze s anoxickým prostředím a dostává se k němu kyslík pyrit se dostává do vody, která je v kontaktu s atmosférou horninové anoxické prostředí se postupně dostává do kontaktu s atmosférou pyrit je oxidován hydroxidy železa Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 73
74 Pyrit oxidován difundujícím kyslíkem oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) voda v rovnováze s pyritem rovnováha s pyritem rovnováha s pyritem Model 5-33 Pyrit rovnovaha.rea Model 5-34 Pyrit ph-eh.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 74
75 Pyrit oxidován difundujícím kyslíkem oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) reakční cesta Fe(OH)2+ + H2O = = Fe(OH)3(ppd) + H+ Fe H2O +.25 O2(aq) = = Fe(OH)3(ppd) + 2 H+ reakce s postupně difundujícím kyslíkem Fe++ + H O2(aq) = = Fe H2O Pyrite + H2O O2(aq) = = Fe SO H+ Model 5-35 Pyrit oxidace O2.rea Model 5-36 Pyrit oxidace O2 ph-eh.ac2 Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 75
76 Pyrit oxidován difundujícím kyslíkem oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) minerály ph Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 76
77 Pyrit oxidován difundujícím kyslíkem oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) Eh složky Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 77
78 Pyrit oxidován difundujícím kyslíkem oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) specie index nasycení Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 78
79 Pyrit oxidován postupnou změnou prostředí oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) postupný růst fugacity O 2 při změně horninového prostředí z redukčního na oxidační; log použito kvůli velikosti kroku změny Model 5-37 Pyrit oxidace fo2.rea Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 79
80 Pyrit oxidován postupnou změnou prostředí oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) ph minerály Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 80
81 Pyrit oxidován postupnou změnou prostředí oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) Eh složky Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 81
82 Pyrit oxidován postupnou změnou prostředí oxidace pyritu (FeS 2, Pyrite) specie elektrická vodivost Josef Zeman 5 Pokročilé modelování 82
83 6 Úplný model ph-redox systémů
84 Oxidace pyritu v horninovém prostředí interakce pyritu (FeS 2 ) v přítomnosti kalcitu (CaCO 3 ) úplný stabilitní diagram pro Fe Model 6-02 Pyrit Kalcit.ac2 Josef Zeman 6 Úplný model ph-redox systémů 84
85 Oxidace pyritu v horninovém prostředí interakce pyritu (FeS 2 ) v přítomnosti kalcitu (CaCO 3 ) ph Eh Josef Zeman 6 Úplný model ph-redox systémů 85
86 Oxidace pyritu v horninovém prostředí interakce pyritu (FeS 2 ) v přítomnosti kalcitu (CaCO 3 ) minerály složky Josef Zeman 6 Úplný model ph-redox systémů 86
87 Oxidace pyritu v horninovém prostředí interakce pyritu (FeS 2 ) v přítomnosti kalcitu (CaCO 3 ) specie Fe specie S Josef Zeman 6 Úplný model ph-redox systémů 87
88 7 Kinetika
89 Rychlostní rovnice vyjádření rychlosti reakcí n MS M S n MS M S n MS M S n n n rovnováha rozpouštění srážení d MS r dt d MS r dt r A k MS MS 1 k A k A Q K MS MS M n S n rychlost rozpouštění rychlost srážení celková rychlost Josef Zeman 7 Kinetika 89
90 Mechanismus reakce nefelín (NaAlSiO 4, Nepheline) 3 nefelín 4 H 2 H2O Na Al SiO2 aq nefelín 0,5 H2O H Na 0,5 kaolinit nefelín H2O H Na gibbsit SiO2 aq 3 nefelín 4 H 2 H2O Na Al chalcedon nefelín H2O H Na gibbsit chalcedon chalcedon gibbsit 0,5 kaolinit 0,5 H2O nefelín k = 1, mol cm 2 s 1 kaolinit k = mol cm 2 s 1 gibbsit k = 1, mol cm 2 s 1 chalcedon k = mol cm 2 s 1 mechanismus reakcí rychlostní konstanty Josef Zeman 7 Kinetika 90
91 Kinetika rozpouštění nefelín (NaAlSiO 4, Nepheline) minerály stupeň nasycení v průběhu reakce není dosaženo rovnováhy Josef Zeman 7 Kinetika 91
92 Kinetika rozpouštění nefelín (NaAlSiO 4, Nepheline) složky specie důsledek udržování konstantního ph Josef Zeman 7 Kinetika 92
93 8 Vyhodnocení reálných dat
94 Důlní vody Kaňk Fe, As data v databázi Geochemist s spreadsheet (GSS viz dále) data v GSS výtok DV speciace Fe hluboké DV úplná analýza vody Model 8-01 Kank ph Eh Fe Goethite.ac2 Model 8-02 Kank ph Eh As Fe log converted units.gss Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 94
95 Důlní vody Kaňk Fe, As data v databázi Geochemist s spreadsheet (GSS viz dále) Config Suppress: Goethite speciace Fe speciace As Model 8-03 Kank ph Eh Fe Jarosite-K.ac2 Model 8-04 Kank ph Eh As.ac2 Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 95
96 Chemická analýza ÚChR úplný chemický rozbor vody hlavička Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 96
97 Chemická analýza ÚChR úplný chemický rozbor vody výsledky analýzy Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 97
98 Chemická analýza ÚChR úplný chemický rozbor vody celkový souhrn Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 98
99 Chemická analýza The Geochemist s Spreadsheet (GSS) Model 8-05 Hajek vrty a vody.gss Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 99
100 Chemická analýza HPV-4 S-17 sloupcové diagramy Graph Bar Chart Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 100
101 Chemická analýza J-5 HJ-2 Graph Stiff Diagram Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 101
102 Chemická analýza Piperův diagram: interpretace genetická interpretace hydrochemická interpretace Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 102
103 Chemická analýza Piperův diagram Graph Piper Diagram Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 103
104 Chemická analýza Durovův diagram Graph Durov Diagram Josef Zeman 8 Vyhodnocení reálných dat 104
105 9 Literatura
106 Literatura pro další studium Vedoucí týmu vývojářů GWB; kniha vychází z GWB (není to však uživatelská příručka programu; modely z knihy jsou v podadresáři GWB/Script/GBRM scripts Bethke C. M. (2010): Geochemical and Biogeochemical Reaction Modeling. Cambridge University Press, 2 edition, 564 pages. Rimstidt J. D. (2013): Geochemical Rate Models: An Introduction to Geochemical Kinetics. Cambridge University Press, 239 pages. Slingerland R., Kump L.(2011): Mathematical Modeling of Earth's Dynamical Systems: A Primer. Princeton University Press, 248 pages. Zhu C., Anderson G. (2002): Environmental Applications of Geochemical Modeling Cambridge. University Press, 300 pages. Zhang Y. (2008): Geochemical Kinetics. Princeton University Press, 664 pages. Josef Zeman 9 Literatura 106
Reakčně transportní modelování podmínek v horninovém prostředí. Die reaktive Transportmodellierung in Bedingungen des Grundgesteins
podmínek v horninovém prostředí (současný stav, problémy a perspektiva) Die reaktive Transportmodellierung in Bedingungen des Grundgesteins (gegenwärtiger Stand, Probleme und Perspektive) Josef Zeman Technická
Hlavní parametry přírodního prostředí ph a Eh
Hlavní parametry přírodního prostředí ph a Eh Stabilita prostředí je určována: ph kyselost prostředí regulace: karbonátový systém, výměnné reakce jílových minerálů rezervoáry: kyselost CO 2 v atmosféře,
Transportně-reakční model vývoje důlních vod na uranovém ložisku
Transportně-reakční model vývoje důlních vod na uranovém ložisku osef Zeman Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav geologických věd, Brno Dílčí část projektu TH Paralelizovaný reakčně-transportní
Doc. RNDr. Josef Zeman, CSc., Doc. Dr. Ing. Miroslav Černík, CSc., Z 17 Ing. Irena Šupíková ODHAD DLOUHODOBÉHO VÝVOJE SLOŽENÍ DŮLNÍCH VOD
Doc. RNDr. Josef Zeman, CSc., Doc. Dr. Ing. Miroslav Černík, CSc., Z 7 Ing. Irena Šupíková Abstrakt ODHAD DLOUHODOBÉHO VÝVOJE SLOŽENÍ DŮLNÍCH VOD PO UZAVŘENÍ LOŽISKA Detailní studium dlouhodobých a sezónních
Modelování kolonového experimentu. Vratislav Žabka V Liberci, 31. březen 2017
Modelování kolonového experimentu Vratislav Žabka V Liberci, 31. březen 2017 Postup práce Fáze 1 Příprava dvou typů experimentu Provedení experimentu a zaznamenání jeho průběhu Fáze 2 Základní transportní
Hydrochemie Oxid uhličitý a jeho iontové formy, ph, NK
1 Oxid uhličitý - CO 2 původ: atmosférický - neznečištěný vzduch 0,03 obj. % CO 2 biogenní aerobní a anaerobní rozklad OL hlubinný magma, termický rozklad uhličitanových minerálů, rozklad uhličitanových
Mgr. Vendula Ambrožová, RNDr. Jaroslav Hrabal MEGA a.s. Ing. Jaroslav Nosek Ph.D. TUL Sanační technologie, Tábor
GEOCHEMICKÝ MODEL VÝVOJE ZMĚN CHEMISMU PODZEMNÍ VODY PŘI ODSTRAŇOVÁNÍ ŠESTIMOCNÉHO CHROMU POMOCÍ PŮSOBENÍ STEJNOSMĚRNÉHO ELEKTRICKÉHO POLE V PROSTŘEDÍ REAKTIVNÍ KOLONY VYPLNĚNÉ ŽELEZNÝMI PILINAMI Mgr.
INTERAKCE NULMOCNÉHO NANOŽELEZA SE SÍRANY. Pavla Filipská, Josef Zeman, Miroslav Černík. Ústav geologických věd Masarykova Univerzita
INTERAKCE NULMOCNÉHO NANOŽELEZA SE SÍRANY Pavla Filipská, Josef Zeman, Miroslav Černík Ústav geologických věd Masarykova Univerzita NANOČÁSTICE NULMOCNÉHO ŽELEZA mohou být používány k čištění důlních vod,
Koncepční model hydrogeochemických procesů v důlních odvalech
Koncepční model hydrogeochemických procesů v důlních odvalech workshop Environmentální dopady důlní činnosti projekt TESEUS www.teseus.org Liberec Zbyněk Vencelides vencelides.z@opv.cz Koncepční model
CHO cvičení, FSv, ČVUT v Praze
2. Chemické rovnice Chemická rovnice je schématický zápis chemického děje (reakce), který nás informuje o reaktantech (výchozích látkách), produktech, dále o stechiometrii reakce tzn. o vzájemném poměru
OPTIMALIZACE CHEMICKY PODPOROVANÝCH METOD IN SITU REDUKTIVNÍ DEHALOGENACE CHLOROVANÝCH ETHYLENŮ.
OPTIMALIZACE CHEMICKY PODPOROVANÝCH METOD IN SITU REDUKTIVNÍ DEHALOGENACE CHLOROVANÝCH ETHYLENŮ. Jaroslav Hrabal, MEGA a.s., Drahobejlova 1452/54, 190 00 Praha 9 e-mail: audity@mega.cz Něco na úvod Boj
[ ] d[ Y] rychlost REAKČNÍ KINETIKA X Y
![[ ] d[ Y] rychlost REAKČNÍ KINETIKA X Y](/thumbs/78/77051926.jpg "[ ] d[ Y] rychlost REAKČNÍ KINETIKA X Y")
REAKČNÍ KINETIKA Faktory ovlivňující rychlost chemických reakcí Chemická povaha reaktantů - reaktivita Fyzikální stav reaktantů homogenní vs. heterogenní reakce Teplota 10 C zvýšení rychlosti 2x 3x zýšení
Úvod do koroze. (kapitola, která bude společná všem korozním laboratorním pracím a kterou studenti musí znát bez ohledu na to, jakou práci dělají)
Úvod do koroze (kapitola, která bude společná všem korozním laboratorním pracím a kterou studenti musí znát bez ohledu na to, jakou práci dělají) Koroze je proces degradace kovu nebo slitiny kovů působením
Environmentální geomorfologie
Nováková Jana Environmentální geomorfologie Chemické zvětrávání Zemská kůra vrstva žulová (= granitová = Sial) vrstva bazaltová (čedičová = Sima, cca 70 km) Názvy granitová a čedičová vrstva neznamenají
Chemie životního prostředí III Pedosféra (03) Půdotvorné procesy - zvětrávání
Centre of Excellence Chemie životního prostředí III Pedosféra (03) Půdotvorné procesy - zvětrávání Ivan Holoubek, Josef Zeman RECETOX, Masaryk University, Brno, CR holoubek@recetox. recetox.muni.cz; http://recetox.muni
kyslík ve vodě CO 2 (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita
kyslík ve vodě CO 2 ph (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita elementární plyny s vodou nereagují, ale rozpouštějí se fyzikálně (N 2, O 2, ) plynné anorganické sloučeniny (CO 2, H 2 S, NH 3 ) s vodou
kyslík ve vodě CO 2 (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita
kyslík ve vodě CO 2 ph (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita elementární plyny s vodou nereagují, ale rozpouštějí se fyzikálně (N 2, O 2, ) plynné anorganické sloučeniny (CO 2, H 2 S, NH 3 ) s vodou
Oxidace a redukce. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2. Redukce = odebrání kyslíku
Oxidace a redukce Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2 Redukce = odebrání kyslíku Fe 2 O 3 + 3 C 2 Fe + 3 CO CuO + H 2 Cu + H 2 O 1 Oxidace a redukce Širší pojem oxidace
Hydrochemie koncentrace látek (výpočty)
1 Atomová hmotnostní konstanta/jednotka m u Relativní atomová hmotnost Relativní molekulová hmotnost Látkové množství (mol) 1 mol je takové množství látky, které obsahuje tolik částic, kolik je atomů ve
Úpravy chemických rovnic
Úpravy chemických rovnic Chemické rovnice kvantitativně i kvalitativně popisují chemickou reakci. Na levou stranu se v chemické rovnici zapisují výchozí látky (reaktanty), na pravou produkty. Obě strany
3. SULFIDICKÉ DŮLNÍ ODPADY
MINERALOGIE SULFIDŮ 3. SULFIDICKÉ DŮLNÍ ODPADY mnoho rudních ložisek obsahuje sulfidy (vznikají v redukčním prostředí): pyrit FeS 2 pyrhotin Fe 1-x S sfalerit ZnS galenit PbS chalkopyrit CuFeS 2 arsenopyrit
Mineralogie důlních odpadů a strategie remediace
Mineralogie důlních odpadů a strategie remediace Acid rock drainage V přírodě vzniká i bez lidského zásahu gossany, zářezy řečišť v sulfidy bohatých horninách Častěji vzniká v důsledku lidské činnosti
Teorie kyselin a zásad poznámky 5.A GVN
Teorie kyselin a zásad poznámky 5A GVN 13 června 2007 Arrheniova teorie platná pouze pro vodní roztoky kyseliny jsou látky schopné ve vodném roztoku odštěpit vodíkový kation H + HCl H + + Cl - CH 3 COOH
Úlohy: 1) Vypočítejte tepelné zabarvení dané reakce z následujících dat: C 2 H 4(g) + H 2(g) C 2 H 6(g)
Úlohy: 1) Vypočítejte tepelné zabarvení dané reakce z následujících dat: C 2 H 4(g) + H 2(g) C 2 H 6(g) C 2 H 4(g) + 3O 2(g ) 2CO 2(g) +2H 2 O (l) H 0 298,15 = -1410,9kJ.mol -1 2C 2 H 6(g) + 7O 2(g) 4CO
Rozpustnost s. Rozpouštění = opakem krystalizace Veličina udávající hmotnost rozpuštěné látky v daném objemu popř. v hmotnosti nasyceného roztoku.
Rozpustnost 1 Rozpustnost s Rozpouštění = opakem krystalizace Veličina udávající hmotnost rozpuštěné látky v daném objemu popř. v hmotnosti nasyceného roztoku. NASYCENÝ = při určité t a p se již více látky
Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2
Oxidace a redukce Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2 Lavoisier Redukce = odebrání kyslíku Fe 2 O 3 + 3 C 2 Fe
2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi
1. ZÁKLADNÍ POJMY 1.1 Systém a okolí 1.2 Vlastnosti systému 1.3 Vybrané základní veličiny 1.3.1 Množství 1.3.2 Délka 1.3.2 Délka 1.4 Vybrané odvozené veličiny 1.4.1 Objem 1.4.2 Hustota 1.4.3 Tlak 1.4.4
Voda jako životní prostředí ph a CO 2
Hydrobiologie pro terrestrické biology Téma 8: Voda jako životní prostředí ph a CO 2 Koncentrace vodíkových iontů a systém rovnováhy forem oxidu uhličitého Koncentrace vodíkových iontů ph je dána mírou
Složení soustav (roztoky, koncentrace látkového množství)
VZOROVÉ PŘÍKLADY Z CHEMIE A DOPORUČENÁ LITERATURA pro přípravu k přijímací zkoušce studijnímu oboru Nanotechnologie na VŠB TU Ostrava Doporučená literatura z chemie: Prakticky jakákoliv celostátní učebnice
CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ I. (06) Biogeochemické cykly
Centre of Excellence CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ I Environmentální procesy (06) Biogeochemické cykly Ivan Holoubek RECETOX, Masaryk University, Brno, CR holoubek@recetox. recetox.muni.cz; http://recetox.muni
OBECNÁ CHEMIE František Zachoval CHEMICKÉ ROVNOVÁHY 1. Rovnovážný stav, rovnovážná konstanta a její odvození Dlouhou dobu se chemici domnívali, že jakákoliv chem.
Úprava podzemních vod ODKYSELOVÁNÍ
Úprava podzemních vod ODKYSELOVÁNÍ 1 Způsoby úpravy podzemních vod Neutralizace = odkyselování = stabilizace vody odstranění CO 2 a úprava vody do vápenato-uhličitanové rovnováhy Odstranění plynných složek
Úprava podzemních vod
Úprava podzemních vod 1 Způsoby úpravy podzemních vod Neutralizace = odkyselování = stabilizace vody odstranění CO 2 a úprava vody do vápenato-uhličitanové rovnováhy Odstranění plynných složek z vody (Rn,
VALIDACE GEOCHEMICKÝCH MODELŮ POROVNÁNÍM VÝSLEDKŮ TEORETICKÝCH VÝPOČTŮ S VÝSLEDKY MINERALOGICKÝCH A CHEMICKÝCH ZKOUŠEK.
VALIDACE GEOCHEMICKÝCH MODELŮ POROVNÁNÍM VÝSLEDKŮ TEORETICKÝCH VÝPOČTŮ S VÝSLEDKY MINERALOGICKÝCH A CHEMICKÝCH ZKOUŠEK. František Eichler 1), Jan Holeček 2) 1) Jáchymovská 282/4, 460 10,Liberec 10 Františkov,
Galvanický článek. Li Rb K Na Be Sr Ca Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As CU Hg Ag Pt Au
Řada elektrochemických potenciálů (Beketova řada) v níž je napětí mezi dvojicí kovů tím větší, čím větší je jejich vzdálenost v této řadě. Prvek více vlevo vytěsní z roztoku kov nacházející se vpravo od
Koncepční model proudění podzemních vod založený na korelaci hydrochemických a hydrogeologických dat, provincie Dorno Gobi, Mongolsko
Koncepční model proudění podzemních vod založený na korelaci hydrochemických a hydrogeologických dat, provincie Dorno Gobi, Mongolsko Adam Říčka Ústav geologických věd PřF MU Brno Vilém Fürych, Antonín
Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2
Oxidace a redukce Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2 Antoine Lavoisier (1743-1794) Redukce = odebrání kyslíku
Acidobazické děje - maturitní otázka z chemie
Otázka: Acidobazické děje Předmět: Chemie Přidal(a): Žaneta Teorie kyselin a zásad: Arrhemiova teorie (1887) Kyseliny jsou látky, které odštěpují ve vodném roztoku proton vodíku H+ HA -> H+ + A- Zásady
Hmotnost atomů a molekul 6 Látkové množství 11. Rozdělení směsí 16 Separační metody 20. Hustota, hmotnostní a objemový zlomek 25.
Obsah Obecná chemie II. 1. Látkové množství Hmotnost atomů a molekul 6 Látkové množství 11 2. Směsi Rozdělení směsí 16 Separační metody 20 3. Chemické výpočty Hustota, hmotnostní a objemový zlomek 25 Koncentrace
CHEMICKÉ VÝPOČTY I. ČÁST LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ. HMOTNOSTI ATOMŮ A MOLEKUL.
CHEMICKÉ VÝPOČTY I. ČÁST LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ. HMOTNOSTI ATOMŮ A MOLEKUL. Látkové množství Značka: n Jednotka: mol Definice: Jeden mol je množina, která má stejný počet prvků, jako je atomů ve 12 g nuklidu
Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora
Předmět: Náplň: Třída: Počet hodin: Pomůcky: Chemie (CHE) Obecná chemie, anorganická chemie 2. ročník a sexta 2 hodiny týdně Školní tabule, interaktivní tabule, tyčinkové a kalotové modely molekul, zpětný
PROTOLYTICKÉ ROVNOVÁHY
PROTOLYTICKÉ ROVNOVÁHY Protolytické rovnováhy - úvod Obecná chemická reakce a A + b B c C + d D Veličina Symbol, jednotka Definice rovnovážná konstanta reakce K K = ac C a d D a a A a b B aktivita a a
Hydrochemie koncentrace látek (výpočty)
Atomová hmotnostní konstanta/jednotka m u Relativní atomová hmotnost Relativní molekulová hmotnost Látkové množství (mol) mol je takové množství látky, které obsahuje tolik částic, kolik je atomů ve 2
ČIŠTĚNÍ A PŘEDÚPRAVA PROCESNÍCH A ODPADNÍCH VOD Z VÝROBY PAPÍRU ELEKTROCHEMICKÝM - FENTONOVÝM PROCESEM
ČIŠTĚNÍ A PŘEDÚPRAVA PROCESNÍCH A ODPADNÍCH VOD Z VÝROBY PAPÍRU ELEKTROCHEMICKÝM - FENTONOVÝM PROCESEM Barbora Vystrčilová Libor Dušek Jaromíra Chýlková Univerzita Pardubice Ústav environmentálního a chemického
Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace
Číslo projektu Číslo materiálu Název školy Autor Průřezové téma Tematický celek CZ.1.07/1.5.00/34.0565 VY_32_INOVACE_347_Chemické reakce a rovnice Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola,
Pedogeochemie VÁPNÍK V PŮDĚ. Vápník v půdě HOŘČÍK V PŮDĚ. 12. přednáška. Koloběh a přeměny vápníku v půdě
Pedogeochemie 12. přednáška VÁPNÍK V PŮDĚ v půdách v průměru 0,057 (0,0001 32) % vápnité sedimenty > bazické vyvřeliny > kyselé vyvřeliny plagioklasy, pyroxeny kalcit, dolomit, anhydrit, sádrovec fosfáty
12. Elektrochemie základní pojmy
Důležité veličiny Elektroda, článek Potenciometrie Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Důležité veličiny proud I (ampér - A) náboj Q (coulomb - C) Q t 0 I dt napětí, potenciál
Úloha 3-15 Protisměrné reakce, relaxační kinetika... 5. Úloha 3-18 Protisměrné reakce, relaxační kinetika... 6
3. SIMULTÁNNÍ REAKCE Úloha 3-1 Protisměrné reakce oboustranně prvého řádu, výpočet přeměny... 2 Úloha 3-2 Protisměrné reakce oboustranně prvého řádu, výpočet času... 2 Úloha 3-3 Protisměrné reakce oboustranně
CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Protolytické děje VY_32_INOVACE_18_15. Mgr. Věra Grimmerová. grimmerova@gymjev.
Průvodka Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce
DOUČOVÁNÍ KVINTA CHEMIE
1. ÚVOD DO STUDIA CHEMIE 1) Co studuje chemie? 2) Rozděl chemii na tři důležité obory. DOUČOVÁNÍ KVINTA CHEMIE 2. NÁZVOSLOVÍ ANORGANICKÝCH SLOUČENIN 1) Pojmenuj: BaO, N 2 0, P 4 O 10, H 2 SO 4, HMnO 4,
GEOCHEMICKÁ REAKTIVNÍ BARIÉRA PERSPEKTIVNÍ PRVEK IN - SITU SANAČNÍCH TECHNOLOGIÍ
GEOCHEMICKÁ REAKTIVNÍ BARIÉRA PERSPEKTIVNÍ PRVEK IN - SITU SANAČNÍCH TECHNOLOGIÍ Jaroslav HRABAL MEGA a.s. monitorovací vrt injektážní vrt reakční zóna Geochemická bariera zóna s odlišnými fyzikálně-chemickými
Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.2939. Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti
Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.2939 Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti Číslo přílohy: VY_číslo šablony_inovace_číslo přílohy Autor Datum vytvoření vzdělávacího
Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 07
Průvodka Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce
ŘEŠENÍ KONTROLNÍHO TESTU ŠKOLNÍHO KOLA
Ústřední komise Chemické olympiády 48. ročník 2011/2012 ŠKOLNÍ KOLO kategorie C ŘEŠENÍ KONTROLNÍHO TESTU ŠKOLNÍHO KOLA KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍHO KOLA (60 BODŮ) Úloha 1 Neznámý nerost 21 bodů 1. Barva plamene:
Chemie životního prostředí III Hydrosféra (03) Sedimenty
Centre of Excellence Chemie životního prostředí III Hydrosféra (03) Sedimenty Ivan Holoubek RECETOX, Masaryk University, Brno, CR holoubek@recetox. recetox.muni.cz; http://recetox.muni muni.cz Koloidní
Střední průmyslová škola Hranice - 1 - Protolytické reakce
Střední průmyslová škola Hranice - 1 - Protolytické reakce Acidobazické (Acidum = kyselina, Baze = zásada) Jedná se o reakce kyselin a zásad. Při této reakci vždy kyselina zásadě předá proton H +. Obrázek
Interakce materiálů a prostředí
Interakce materiálů a prostředí Martin Keppert, Alena Vimmrová A329 martin.keppert@fsv.cvut.cz vimmrova@fsv.cvut.cz zk 1 Beton v kostce Se zřetelem k jeho trvanlivosti beton = cement + voda + kamenivo
1. Termochemie - příklady 1. ročník
1. Termochemie - příklady 1. ročník 1.1. Urči reakční teplo reakce: C (g) + 1/2 O 2 (g) -> CO (g), ΔH 1 =?, známe-li C (g) + O 2 (g) -> CO 2 (g) ΔH 2 = -393,7 kj/mol CO (g) + 1/2 O 2 -> CO 2 (g) ΔH 3 =
Laboratorní práce č. 8: Elektrochemické metody stanovení korozní rychlosti
Laboratorní práce č. 8: Elektrochemické metody stanovení korozní rychlosti Cíl práce: Cílem laboratorní úlohy Elektrochemické metody stanovení korozní rychlosti je stanovení korozní rychlosti oceli v prostředí
OBSAH. 1) Směsi. 2) Voda, vzduch. 3) Chemické prvky (názvy, značky) atomy prvků, molekuly. 4) Chemické prvky (vlastnosti, použití)
OBSAH 1) Směsi 2) Voda, vzduch 3) Chemické prvky (názvy, značky) atomy prvků, molekuly 4) Chemické prvky (vlastnosti, použití) 5) Názvosloví halogenidy 6) Názvosloví oxidy, sulfidy 7) Názvosloví kyseliny,
REAKCE: 1) ACIDOBAZICKÉ Acidum = kyselina Baze = zásada. Využití: V analytické kvantitativní chemii v odměrné analýze
KYSELINY A ZÁSADY 1 REAKCE: 1) ACIDOBAZICKÉ Acidum = kyselina Baze = zásada Využití: V analytické kvantitativní chemii v odměrné analýze A) ALKALIMETRIE = odměrný roztok je zásada B) ACIDIMETRIE = odměrný
) T CO 3. z distribučních koeficientů δ a c(co 2. *) c(h + ) ) 2c(H 2. ) 2c(CO 3
1 Teorie celkový oxid uhličitý: *) + c(h- ) + c( ) Výpočet forem CO 2 z distribučních koeficientů δ a c(h 2 *) = δ 0 c(h- ) = δ 1 c( ) = δ 2 Výpočet forem CO 2 z NK = c(oh - ) + 2c( ) + c(h- ) c(h + )
Tepelná vodivost. střední rychlost. T 1 > T 2 z. teplo přenesené za čas dt: T 1 T 2. tepelný tok střední volná dráha. součinitel tepelné vodivosti
Tepelná vodivost teplo přenesené za čas dt: T 1 > T z T 1 S tepelný tok střední volná dráha T součinitel tepelné vodivosti střední rychlost Tepelná vodivost součinitel tepelné vodivosti při T = 300 K součinitel
Pedogeochemie. Sorpce fosforečnanů FOSFOR V PŮDĚ. 11. přednáška. Formy P v půdě v závislosti na ph. Koloběh P v půdě Přeměny P v půdě.
Pedogeochemie 11. přednáška FOSFOR V PŮDĚ v půdách běžně,8 (,2 -,) % Formy výskytu: apatit, minerální fosforečnany (Ca, Al, Fe) silikáty (substituce Si 4+ v tetraedrech) organické sloučeniny (3- %) inositolfosfáty,
Gymnázium Chomutov, Mostecká 3000, příspěvková organizace Mgr. Monika ŠLÉGLOVÁ VY_32_INOVACE_06B_05_Vlastnosti kovů, hliník_test ANOTACE
ŠKOLA: Gymnázium Chomutov, Mostecká 3000, příspěvková organizace AUTOR: Mgr. Monika ŠLÉGLOVÁ NÁZEV: VY_32_INOVACE_06B_05_Vlastnosti kovů, hliník_test TEMA: KOVY ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/34.0816 DATUM
CHEMICKÉ REAKCE A HMOTNOSTI A OBJEMY REAGUJÍCÍCH LÁTEK
CHEMICKÉ REAKCE A HMOTNOSTI A OBJEMY REAGUJÍCÍCH LÁTEK Význam stechiometrických koeficientů 2 H 2 (g) + O 2 (g) 2 H 2 O(l) Počet reagujících částic 2 molekuly vodíku reagují s 1 molekulou kyslíku za vzniku
05 Biogeochemické cykly
05 Biogeochemické cykly Ekologie Ing. Lucie Kochánková, Ph.D. Prvky hlavními - biogenními prvky: C, H, O, N, S a P v menších množstvích prvky: Fe, Na, K, Ca, Cl atd. ve stopových množstvích I, Se atd.
Studium interakcí zbytkových technologických roztoků po chemické těžbě uranu metodou kolonových experimentů na strukturně zachovalé hornině
Studium interakcí zbytkových technologických roztoků po chemické těžbě uranu metodou kolonových experimentů na strukturně zachovalé hornině Ing. Ladislav Gombos DIAMO, s. p., o. z. Těžba a úprava uranu
Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály
Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály Elektrochemie rovnováhy a děje v soustavách nesoucích elektrický náboj Krystal kovu ponořený do destilované vody + +
Horniny a minerály II. část. Přehled nejdůležitějších minerálů
Horniny a minerály II. část Přehled nejdůležitějších minerálů Minerály rozlišujeme podle mnoha kritérií, ale pro přehled je vytvořeno 9. skupin, které vystihují, do jaké chemické skupiny patří (a to určuje
kde k c(no 2) = 2, m 6 mol 2 s 1. Jaká je hodnota rychlostní konstanty v rychlostní rovnici ? V [k = 1, m 6 mol 2 s 1 ]
![kde k c(no 2) = 2, m 6 mol 2 s 1. Jaká je hodnota rychlostní konstanty v rychlostní rovnici ? V [k = 1, m 6 mol 2 s 1 ]](/thumbs/98/135866737.jpg "kde k c(no 2) = 2, m 6 mol 2 s 1. Jaká je hodnota rychlostní konstanty v rychlostní rovnici ? V [k = 1, m 6 mol 2 s 1 ]")
KINETIKA JEDNODUCHÝCH REAKCÍ Různé vyjádření reakční rychlosti a rychlostní konstanty 1 Rychlost reakce, rychlosti přírůstku a úbytku jednotlivých složek Rozklad kyseliny dusité je popsán stechiometrickou
Ukázky z pracovních listů B
Ukázky z pracovních listů B 1) Označ každou z uvedených rovnic správným názvem z nabídky. nabídka: termochemická, kinetická, termodynamická, Arrheniova, 2 HgO(s) 2Hg(g) + O 2 (g) H = 18,9kJ/mol v = k.
Model dokonalého spalování pevných a kapalných paliv Teoretické základy spalování. Teoretické základy spalování
Spalování je fyzikálně chemický pochod, při kterém probíhá organizovaná příprava hořlavé směsi paliva s okysličovadlem a jejich slučování (hoření) za intenzivního uvolňování tepla, což způsobuje prudké
Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie CZ.1.07/2.2.00/ Výpočty z chemických vzorců
Výpočty z chemických vzorců 1. Hmotnost kyslíku je 80 g. Vypočítejte : a) počet atomů kyslíku ( 3,011 10 atomů) b) počet molů kyslíku (2,5 mol) c) počet molekul kyslíku (1,505 10 24 molekul) d) objem (dm
N A = 6,023 10 23 mol -1
Pro vyjadřování množství látky se v chemii zavádí veličina látkové množství. Značí se n, jednotkou je 1 mol. Látkové množství je jednou ze základních veličin soustavy SI. Jeden mol je takové množství látky,
IV. Chemické rovnice A. Výpočty z chemických rovnic 1
A. Výpočty z chemických rovnic 1 4. CHEMICKÉ ROVNICE A. Výpočty z chemických rovnic a. Výpočty hmotností reaktantů a produktů b. Výpočty objemů reaktantů a produktů c. Reakce látek o různých koncentracích
Degradace stavebních materiálů
Degradace stavebních materiálů Martin Keppert, Alena Vimmrová a externisté A329 martin.keppert@fsv.cvut.cz vimmrova@fsv.cvut.cz zk Obsah předmětu 20.2. CO 2 a stavební materiály 27.2. Ing. Vávra Betosan
E ŘEŠENÍ KONTROLNÍHO TESTU ŠKOLNÍHO KOLA
Ústřední komise Chemické olympiády 48. ročník 2011/2012 ŠKOLNÍ KOLO kategorie A a E ŘEŠENÍ KONTROLNÍ TESTU ŠKOLNÍ KOLA KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍ KOLA (60 BODŮ) ANORGANICKÁ CEMIE 16 BODŮ Úloha 1 8 bodů Napište
Iontové reakce. Iontové reakce. Protolytické reakce. Teorie kyselin a zásad. Kyseliny dle Brønstedovy. nstedovy-lowryho teorie. Sytnost (proticita(
Iontové reakce Iontové reakce Reakce v roztocích elektrolytů Protolytické (acidobazické) reakce reaktanty si vyměňují Redoxní (oxidačně redukční) reakce reaktanty si vyměňují e Srážecí reakce ionty tvoří
Přílohy. Příloha 1. Mapa s výskytem dolů a pramenů s hladinami vod po r (Čadek et al. 1968) [Zadejte text.]
![Přílohy. Příloha 1. Mapa s výskytem dolů a pramenů s hladinami vod po r (Čadek et al. 1968) [Zadejte text.]](/thumbs/81/83251433.jpg "Přílohy. Příloha 1. Mapa s výskytem dolů a pramenů s hladinami vod po r (Čadek et al. 1968) [Zadejte text.]")
Přílohy Příloha 1 Mapa s výskytem dolů a pramenů s hladinami vod po r. 1895 (Čadek et al. 1968) Příloha 2 Komplexní rozbor vody z pramene Pravřídlo 2002 (Lázně Teplice) Chemické složení Kationty mg/l mmol/l
Entropie, S. Entropie = míra obsazení dostupných energetických stavů, míra tepelných efektů u reverzibilních dějů
Entropie, S Entropie = míra obsazení dostupných energetických stavů, míra tepelných efektů u reverzibilních dějů Reverzibilní děj = malou změnou podmínek lze jeho směr obrátit Ireverzibilní děj Spontánní
GEOCHEMICKÉ INTERAKCE VE ZVODNI PŘI APLIKACI REDUKTIVNÍCH TECHNOLOGIÍ. Jaroslav HRABAL
GEOCHEMICKÉ INTERAKCE VE ZVODNI PŘI APLIKACI REDUKTIVNÍCH TECHNOLOGIÍ Jaroslav HRABAL železo zázračný prvek voda kouzelná sloučenina Fe o Fe II+ Fe III+ Fe IV+ Fe V+ Fe VI+ Vlastnost i vody vynikající
Nultá věta termodynamická
TERMODYNAMIKA Nultá věta termodynamická 2 Práce 3 Práce - příklady 4 1. věta termodynamická 5 Entalpie 6 Tepelné kapacity 7 Vnitřní energie a entalpie ideálního plynu 8 Výpočet tepla a práce 9 Adiabatický
Elektrochemie. Předmět elektrochemie: disociace (roztoky elektrolytů, taveniny solí) vodivost. jevy na rozhraní s/l (elektrolýza, články)
Elektrochemie 1/30 Předmět elektrochemie: disociace (roztoky elektrolytů, taveniny solí) vodivost jevy na rozhraní s/l (elektrolýza, články) Vodiče: vodivost způsobena pohybem elektronů uvnitř mřížky:
1H 1s. 8O 1s 2s 2p - - - - - - H O H
OXIDAČNÍ ČÍSLO 1H 1s 8O 1s 2s 2p 1H 1s - - - - + - - + - - + - - H O H +I -II +I H O H - - - - Elektronegativita: Oxidační číslo vodíku: H +I Oxidační číslo kyslíku: O -II Platí téměř ve všech sloučeninách.
Fyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od 1. 9. 2009 do 31. 8. 2013
Učební osnova předmětu Fyzikální chemie Studijní obor: Aplikovaná chemie Zaměření: Forma vzdělávání: Celkový počet vyučovacích hodin za studium: Analytická chemie Chemická technologie Ochrana životního
Základy pedologie a ochrana půdy
Základy pedologie a ochrana půdy 6. přednáška VZDUCH V PŮDĚ = plynná fáze půdy Význam (a faktory jeho složení): dýchání organismů výměna plynů mezi půdou a atmosférou průběh reakcí v půdě Formy: volně
Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora
Předmět: Seminář chemie (SCH) Náplň: Obecná chemie, anorganická chemie, chemické výpočty, základy analytické chemie Třída: 3. ročník a septima Počet hodin: 2 hodiny týdně Pomůcky: Vybavení odborné učebny,
DŮLNÍ VODY DŮLNÍ VODY DŮLNÍ VODY DŮLNÍ VODY DŮLNÍ VODY. Jaké je nejnižší ph zjištěné v přírodních vodách?
s. l. podzemní nebo meteorická voda, která změní své fyzikálně-chemické vlastnosti v důsledku interakce s pevným důlním odpadem v místě těžby nebo během úpravy surovin Užitková voda: snížení prašnosti,
Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4.
Vyučovací předmět - Chemie Vzdělávací obor - Člověk a příroda Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4. ročník - seminář
Fázové rovnováhy I. Phase change cooling vest $ with Free Shipping. PCM phase change materials
Fázové rovnováhy I PCM phase change materials akumulace tepla pomocí fázové změny (tání-tuhnutí) parafin, mastné kyseliny tání endotermní tuhnutí - exotermní Phase change cooling vest $149.95 with Free
ANODA KATODA elektrolyt:
Ukázky z pracovních listů 1) Naznač pomocí šipek, které částice putují k anodě a které ke katodě. Co je elektrolytem? ANODA KATODA elektrolyt: Zn 2+ Cl - Zn 2+ Zn 2+ Cl - Cl - Cl - Cl - Cl - Zn 2+ Cl -
Čištění důlních vod prostřednictvím bioremediace v přírodních mokřadech
Čištění důlních vod prostřednictvím bioremediace v přírodních mokřadech Spolupracovaly: Technická univerzita v Liberci, fakulta mechatroniky a mezioborových studií Masarykova univerzita, Přírodovědecká
Chemické výpočty 11. Stechiometrické výpočty (včetně reakcí s ideálními plyny); reakce s přebytkem výchozí látky
Chemické výpočty 11 Stechiometrické výpočty (včetně reakcí s ideálními plyny); reakce s přebytkem výchozí látky Ing. Martin Pižl Skupina koordinační chemie místnost A213 E-mail: martin.pizl@vscht.cz Web:
Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1
Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1 Zkoušecí kartičku si PODEPIŠ a zapiš na ni ČÍSLO VARIACE TESTU (číslo v pravém horním rohu). Odpovědi zapiš na zkoušecí kartičku, do testu prosím nepiš.
Chemické veličiny, vztahy mezi nimi a chemické výpočty
SBÍRKA ŘEŠENÝCH PŘÍKLADŮ PRO PROJEKT PŘÍRODNÍ VĚDY AKTIVNĚ A INTERAKTIVNĚ CZ.1.07/1.1.24/01.0040 Chemické veličiny, vztahy mezi nimi a chemické výpočty Mgr. Jana Žůrková, 2013, 20 stran Obsah 1. Veličiny