Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Cykle, rytm i czas -Czynniki wpływające na szybkość reakcji chemicznych -Procesy korozji materiałów -Przemiany żywności -Starzenie się skóry.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Cykle, rytm i czas -Czynniki wpływające na szybkość reakcji chemicznych -Procesy korozji materiałów -Przemiany żywności -Starzenie się skóry."— Zapis prezentacji:

1 Cykle, rytm i czas -Czynniki wpływające na szybkość reakcji chemicznych -Procesy korozji materiałów -Przemiany żywności -Starzenie się skóry

2 Czynniki wpływające na szybkość reakcji chem.  Reakcje chemiczne (przemiany chemiczne) przebiegają z różną szybkością, ogólne można je podzielić na dwie grupy:  reakcje przebiegające z dużą lub bardzo dużą szybkością, np.: spalanie wodoru: 2H 2 + O 2  2H 2 O spalanie metanu: CH 4 + 2O 2  CO 2 + 2H 2 O reakcja potasu z wodą: 2K + 2H 2 O  2KOH + H 2  reakcje przebiegające powoli lub bardzo powoli, np.: erozja chemiczne skał (zjawisko krasu): CaCO 3 + CO 2 + H 2 O  Ca HCO 3 - korozja chemiczna metali: 4Fe + 3O 2  2Fe 2 O 3 4Al + 3O 2  3Al 2 O 3 fermentacja alkoholowa cukrów: C 6 H 12 O 6  2 C 2 H 5 -OH + CO 2 reakcja wapnia z wodą: Ca + 2H 2 O  Ca(OH) 2 + H 2

3 Czynniki wpływające na szybkość reakcji chemicznych – rodzaj substratów  Rodzaj reagujących substancji (substratów) – doświadczenie (reakcja potasu, sodu i wapnia z wodą)  2K + 2H 2 O  2KOH + H 2  2Na + 2H 2 O  2NaOH + H 2  Ca + 2H 2 O  Ca(OH) 2 + H 2  Szereg aktywności metali: - metale znajdujące się w szeregu aktywności przed wodorem wypierają wodór z kwasów  litowce i magnezowce wypierają wodór również z wody)  K > Na > > Ca > Mg > Al > Zn >Fe >Ni >Sn > Pb > H > Bi > Cu > Hg > Ag > Pt > Au

4 Czynniki wpływające na szybkość reakcji chemicznych – stopień rozdrobnienia substratów oraz stężenie substratów  Doświadczenie: reakcja kwasu chlorowodorowego z granulatem i pyłem cynkowym  Zn + 2HCl  ZnCl 2 + H 2  Obserwacje i wniosek: wraz ze wzrostem stopnia rozdrobnienia substratów szybkość reakcji wzrasta  Doświadczenie: reakcja stężonego i rozcieńczonego kwasu chlorowodorowego granulatem cynku  Zn + 2HCl  ZnCl 2 + H 2  Obserwacje i wniosek: wraz ze wzrostem stężenia substratów szybkość reakcji wzrasta.

5 Czynniki wpływające na szybkość reakcji chemicznych – temperatura  Doświadczenie: reakcja żelaza z kwasem chlorowodorowym o różnej temperaturze  Fe + 2HCl  FeCl 2 + H 2  Obserwacje i wniosek: wraz ze wzrostem temperatury reagentów szybkość reakcji wzrasta,  zgodnie z regułą van`t Hoffa wzrost temp. o 10 o C powoduje wzrost szybkości reakcji 2 – 4 krotnie

6 Katalizatory reakcji – katalizatory dodatnie  Katalizatory (katalizatory dodatnie) i biokatalizatory (np. enzymy) – substancje, które dodane do mieszaniny reakcyjnej powodują wzrost szybkości reakcji, ich rola polega na obniżeniu energii aktywacji reakcji  Katalizator bierze udział w reakcji, ale nie jest w niej zużywany, tj. w ostatnim etapie jest on odtwarzany: r. bez katalizatora: A + B  AB r. z katalizatorem : A + B + K  ABK  AB + K  Przykłady: metale bloku d (Pt, Ni, Pd), tlenki metali, woda.

7 Inhibitory reakcji -katalizatory ujemne  Inhibitory (katalizatory ujemne) – substancje, które dodane do mieszaniny reakcyjnej powodują zmniejszenie szybkości reakcji, ich rola polega na podwyższeniu energii aktywacji  Inhibitor bierze udział w reakcji, ale nie jest w niej zużywany, tj. w ostatnim etapie jest on odtwarzany  Przykłady: dodatki do żywności (konserwanty), substancje opóźniające korozję metali, utlenianie olejów i smarów oraz innych substancji wrażliwych na działanie tlenu i światła

8 Korozja  Korozja (mechaniczna, chemiczna, biologiczna) – proces niszczenia danego materiału lub tworzywa (szczególnie metali i ich stopów) pod wpływem czynników środowiska.  Metale i ich stopy narażone są na działanie następujących czynników środowiska wchodzących w skład powietrza atmosferycznego: NO, NO 2, SO 2, H 2 S, O 2, O 3, H 2 O, HCl, Cl 2, CO 2, gazy spalinowe.

9 Korozja chemiczna  Korozja chemiczna – zachodzi z reguły w środowisku suchym (bez dostępu wody w niej rozpuszczonych elektrolitów) i bez przepływu prądu elektrycznego.  2Fe + O 2  2FeO; 4FeO + O 2  2Fe 2 O 3  4Al + 3O 2  2Al 2 O 3  Cu + S  CuS  2Ag + S  Ag 2 S  CaCO 3 + CO 2 + H 2 O  Ca HCO 3 -

10 Korozja elektrochemiczna żelaza  Węglowe elektrody w ogniwie pełnią rolę obojętnej fazy metalicznej w tlenowym półogniwie redox  Żelazo w mikoroogniwie jest zawsze anodą (elektrodą ujemną) natomiast grafit lub cementyt, które mają wyższe potencjał niż żelazo są katodami (elektrodami dodatnimi)  Na A (-):Fe - utlenieniu ulega Fe: (-)M 1 : Fe  Fe e -  Na K (+):C/Fe 3 C - redukcji ulega tlen rozpuszczony w wodzie: (+)M 2 : 2H 2 O + O 2 + 4e -  4OH - Sumarycznie: 2Fe + 2H 2 O + O 2  2Fe(OH) 2  Powstający początkowo wodorotlenek żelaza(II) ulega utlenieniu pod wpływem tlenu atmosferycznego: 4Fe(OH) 2 + O 2  2Fe 2 O 3 ·H 2 O + 2H 2 O

11 Korozja elektrochemiczna żelaza  Schemat korozji

12 Wpływ czynników na szybkość korozji  Korozja stali przebiega szybciej w roztworach o odczynie kwasowym a wolniej w roztworach o odczynie zasadowym (kwaśne deszcze przyspieszają korodowanie konstrukcji stalowych, odczyn zasadowy płynów chłodnicowych spowalnia procesy korozji)  Korozja szybciej przebiega w roztworach soli (solanka stosowna od odśnieżania i odladzania dróg przyspiesz korowanie pojazdów), wolnej przebiega w wodzie destylowanej  Procesy korozji elektrochemicznej i chemicznej przebiegają równocześnie, a zmiany szybkości korozji chemicznej można przewidzieć na podstawie reguły Le Chateliera i zapisu równowagi procesu korozji chemicznej:  2Fe + O 2 + 2H 2 O ↔ 2Fe OH - ↔ 2Fe(OH) 2 ↓  Czynnikami przyspieszającymi korozję chemiczne są: Wzrost stężenia tlenu (przesunięcie w prawo) Wzrost ilości wody (przesunięcie w prawo) Obniżenie stężenia (OH - ) prze wprowadzenie kationów H + (przesunięcie w prawo)

13 Metody ochrony przed korozją  Izolacja wyrobów od elektrolitu i dostępu tlenu oraz wody: smary, oleje (głównie na powierzchniach trących) powłoki malarskie, powlekanie PCV, PE, emaliowanie (powlekanie spiekanymi minerałami: SiO 2, CaCO 3, glinki oraz topniki – powstaje powierzchnia odporna na czynniki chemiczne z wyjątkiem kwasu HF i stężonego H 3 PO 4 ).  Pokrywanie powierzchni (galwanizacja) metalu cienką warstwą innego metalu (cynkowanie, miedziowanie, niklowanie, chromowanie, srebrzenie, złocenie) powłoki metaliczne pełnią dwojaką funkcje: izolacyjne oraz dwa rodzaje procesów elektrochemicznych.

14 Powlekanie matali wyrobów ze stali  Metal powlekający o potencjale niższym od potencjału żelaza – staje się anodą (-), w przypadku uszkodzenia powłoki ulega utlenieniu, natomiast wyrób stalowy staje się katodą (+), co zapobiega utlenieniu żelaza.

15 Powlekanie matali wyrobów ze stali  Metal powlekający o potencjale wyższym od potencjału żelaza – staje się katodą (+), w przypadku uszkodzenia powłoki wyrób stalowy staje się anodą (-) i ulega stopniowej korozji – roztworzeniu (utlenienia) żelaza. Ni (+) Fe (-) 2H 2 O + O 2 + 4e -  4OH - O2O2 O2O2 2e - H2OH2O Fe 2Fe OH -  [2Fe(OH) 2 ]·2 + O 2  2Fe 2 O 3 ·H 2 O + 2H 2 O

16 Ochrona katodowa  Ochrona katodowa – polega na połączeniu chronionego metalu z ujemnym biegunem prądu stałego i niskim napięciu, natomiast biegun dodatni jest połączony z płytą grafitową lub złomem żelaza umieszczonym w pobliżu konstrukcji stalowej + - K A

17 Ochrona protektorowa  Ochrona protektorowa – polega na połączeniu konstrukcji stalowej z stosunkowo dużą płytą metalu o niższym potencjale niż żelazo (najczęściej montuje na rurociągach lub kadłubach statków płyty magnezowe).  Metal o niższym potencjale pełni rolę anody i ulega stopniowemu roztworzeniu, a konstrukcja stalowa stanowi katodę i nie ulega utlenieniu. Płyty magnezowe muszą być ciągle uzupełniane. Rurociąg stalowy (+) Płyty magnezu (-)

18 Oksydowanie i inhibitory  Oksydowanie – polega na wytworzeniu na powierzchni chronionego metalu szczelnej i zwartej powłoki tlenków tych metali (metoda stosowana przy produkcji broni palnej)  W warunkach domowych wyroby stalowe można oksydować przez gotowanie ich w stężonym roztworze NaNO 2 z dodatkiem NaOH  Inhibitory – związki obniżające szybkość reakcji chemicznych, po wprowadzeniu ich do elektrolitu, w którym zanurzony jest chroniony wyrób metalowy opóźniają proces utlenienia poprzez absorbowanie się na powierzchni metalu i izolowanie dostępu do niego czynników korodotwórczych.

19 Przemiany żywności  Fermentacja – reakcja rozkładu określonych związków organicznych pod wpływem enzymów (biokatalizatorów) wytwarzanych przez drobnoustroje (bakterie, drożdże)  Fermentacja alkoholowa: C 6 H 12 O 6  2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (etanol)  Fermentacja octowa: C 2 H 5 OH + O 2  CH 3 COOH + H 2 O (kwas octowy)  Fermentacja mlekowa: C 6 H 12 O 6  2CH 3 CH(OH)COOH (kwas mlekowy)  Fermentacja masłowa: C 6 H 12 O 6  C 3 H 7 COOH + 2H 2 + 2CO 2 (kwas masłowy)

20 Konserwanty, antyutleniacze i regulatory kwasowości  Antyutleniacze (antyoksdanty) – substancje spowalniające procesy utleniania (E300-E399):  witamina C i E  Regulatory kwasowości – substancje utrzymujące właściwy odczyn (pH):  sole kwasu mlekowego, cytrynowego, ortofosforowego(V)  Konserwanty – substancje zapobiegające rozwojowi mikroorganizmów (E200 – E299):  sole kwasu azotowego(III), siarkowego(IV), mrówkowego, octowego, propionowego

21 Starzenie się skóry  Naturalny proces biologiczny wynikający z obniżonej aktywności komórek skóry a tym samym zdolności regeneracyjnych, proces ten uwarunkowany jest biologiczne i przez czynniki środowiska:  czynniki zewnętrzne:  promieniowanie jonizujące i uv : 5% - promieniowanie uvb: opalanie skóry i poparzenia, 95% uva: wnikają głęboko w skórę odpowiedzialne są za powstawanie wolnych rodników i starzenie się skóry  skażenia biologiczne i chemiczne (spaliny, ozon, palenie papierosów)  czynniki wewnętrzne: zaburzenia hormonalne, przebyte choroby, brak witamin, nieprawidłowe odżywianie się

22 Wolne rodniki (*R)  Rodnik – atom lub grupa atomów zawierająca niesparowany elektron lub elektrony: *CH 3, *O*, *Cl, *NO, *NO 2  Rodniki są bardzo aktywne chemicznie,  np. rodnik tlenowy powstający w trakcie oddychania komórkowego powoduje utlenianie białek, kwasów nukleinowych, tłuszczów i cukrów w komórkach,  w/w procesy przyczyniają się do powstania kolejnych rodników i degradacji w/w związków organicznych

23 Kosmetyki regenerujące skórę  Działanie kosmetyków : wnikanie w głębsze warstwy skóry, regeneracja komórek, ich odżywianie i ochrona przed czynnikami wewnętrznymi i zewnętrznymi:  Składniki kosmetyków i ich działanie:  witamina A: wzmaganie procesów regeneracyjnych,  filtry ochronne uva i uvb  hydroksykwasy: HO – R – COOH, wzmaganie procesów regeneracyjnych  antyoksydanty: witamina A i E, wzmaganie procesów ochronnych przed wolnymi rodnikami i regeneracyjnych,  substancje hormonopochodne: spowalnianie powstawania zmarszczek  kwas hialuronowy: silne działanie nawilżające

24 Aminokwasy i witaminy w kosmetykach  Alfa – aminokwasy R – C α H(NH 2 ) – COOH: dwufunkcyjne pochodne węglowodorów, zwierają grupę aminową (- NH 2 ) i grupę karboksylową (- COOH) połączone z węglem α,  Mają one zdolność polikondensacji, produktem tej reakcji są peptydy i białka.  Cystyna, cysteina, metionina - odżywanie, regenerowanie i wzmacnianie włosów (w cząsteczce zawierają siarkę).  Glicyna – działanie przeciwłupieżowe.  Kwas asparaginowy i kwas glutaminowy – regulują odczyn (pH) skóry, (w cząsteczce zawierają dwie grupy – COOH)  Treonina – reguluje złuszczanie zrogowaciałego naskórka  Witaminy:  A – jej działanie jest skuteczne po wniknięciu w głąb skóry, pod wpływem światła i powietrza ulega rozkładowi,  C - działanie jest skuteczne przy stężeniu powyżej 10% w kosmetyku.


Pobierz ppt "Cykle, rytm i czas -Czynniki wpływające na szybkość reakcji chemicznych -Procesy korozji materiałów -Przemiany żywności -Starzenie się skóry."

Podobne prezentacje


Reklamy Google