KEMIJSKI RJEČNIK

Snellov zakon    →   Snell’s law

Kad zraka svjetlosti pada na granicu između dva prozirna sredstva, dijelom se odbija a dijelom se lomi. Obje zrake, odbijena i lomljena, leže u istoj ravnini kao i upadna zraka.

Kut odbijanja jednak je kutu upada. Kut loma (Θ₂) povezan je s kutom upada (Θ₁) Snellovim zakonom:

n₁ i n₂ su bezdimenzijske konstante - indeksi loma dvaju sredstava.

sunčeva ćelija    →   solar cell

Sunčeva ili fotonaponska ćelija jest naprava koja sunčevu svjetlost pretvara u elektricitet. Sve sunčeve ćelije koriste se fotonaponskom pojavom, pa se često zovu fotonaponskim napravama. U većini ovih ćelija osnovni materijal čine poluvodiči, a najčešći je silicij.

Fotonaponska pojava zasniva se na stvaranju pokretnih nositelja naboja - elektrona i šupljina - uslijed apsorpcije fotona svjetlosti. Ovaj par naboja stvara se kad elektron u najvišoj popunjenoj elektronskoj vrpci poluvodiča (valentnoj vrpci) apsorbira foton dostatne energije i prijeđe u praznu elektronsku vrpcu (vodljivu vrpcu). Ovo pobuđenje može se inducirati samo fotonom čija energija odgovara širini energijskog procjepa koji razdvaja valentnu i vodljivu vrpcu. Stvaranje para naboja elektron-šupljina može se pretvoriti u električnu struju u poluvodičkoj napravi, u kojoj je sloj jednog poluvodiča spojen sa slojem drugačijeg poluvodiča ili pak metala. U većini poluvodičkih ćelija ovaj je spoj takozvani p-n spoj, tj. sučeljavaju se p-dopirani i n-dopirani poluvodič. Na sučelju višak pozitivnog naboja (šupljina) u p-dopiranom poluvodičkom sloju i višak negativnog naboja (elektrona) u n-dopiranom poluvodičkom sloju stvara električno polje, koje se prostire s obje strane sučelja. Kad se apsorpcijom fotona u ovom području stvori par elektron-šupljina, ovi naboji se, zbog djelovanja polja, udaljuju od sučelja krećući se u suprotnim smjerovima prema vrhu i dnu ćelije, gdje se nalaze metalne elektrode za skupljanje struje. Elektroda na vrhu (kroz koju se apsorbira svjetlost ) podijeljena je na trake tako da ne zaklanja poluvodički sloj. U većini komercijalnih ćelija p-n spoj se formira unutar monolitnog komada kristalnog silicija. Silicij apsorbira sunčevu svjetlost onih valnih duljina pri kojima je najintenzivnija, od bliskog infracrvenog područja (valnih duljina oko 1200 nm) do ljubičastog (valnih duljina oko 350 nm).

Tafelov dijagram    →   Tafel plot

Polarizirirana elektroda često daje odnos struje i potencijala po površini i može se aproksimirati sljedećim izrazom:

gdje je η promjena potencijala u strujnom krugu; i gustoća struje; B i i₀ su konstante. B je konstanta poznata kao Tafelov nagib. Ako se ponašanje tog strujnog kruga promatra preko grafa, onda se graf ovih polulogaritamskih vrijednosti zove Tafelova linija, a dijagram se onda zove Tafelov dijagram.

termodinamički zakoni    →   thermodynamic laws

Termodinamički zakoni temelj su termodinamike:

Prvi zakon ili zakon o očuvanju energije glasi: "Suma svih oblika energije u zatvorenom sustavu konstantna je."

Drugi zakon: "Toplina ne može sama od sebe prijeći s hladnijeg na toplije tijelo, i to ni neposredno ni posredno."

Treći zakon: "Entropija savršenog kristala približava se nuli kako se termodinamička temperatura približava nuli."

van der Waalsova jednadžba    →   van der Waals’ equation

Van der Waalsova jednadžba jest jednadžba stanja za realne plinove koja ima oblik:

gdje je P tlak, V_m je molarni volumen, T je temperatura, R je molarna plinska konstanta, a i b su karakteristični parametri tvari koji opisuju učinak privlačnih i odbojnih intermolekularnih sila.

van Hoffova jednadžba    →   van’t Hoff equation

Van Hoffova jednadžba jest jednadžba koja pokazuje ovisnost konstante ravnoteže kemijske reakcije K o temperaturi:

gdje je Δ_rH° standardna entalpija reakcije, R molarna plinska konstanta a T je temperatura.

ionski produkt vode    →   water ion product

Ionski produkt vode (K_w) je konstanta proizašla iz izraza za konstantu ravnoteže reakcije:

Koncentracija tekuće vode je konstantna (55 moldm^-3) i ne mijenja se tijekom reakcije.

Pri 25 °C ionski produkt vode iznosi:

rad    →   work

Rad je energija potrebna da bi se objekt kretao unatoč suprotstavljajućoj sili. Rad se obično izražava kao sila pomnožena s putem.

Kad konstantna sila F djeluje na česticu tako da ona napravi pomak s, sila vrši rad W nad tom česticom. Ako vektori sile i pomaka tijekom djelovanja sile zatvaraju uvijek isti kut Θ, rad W može se izraziti skalarnim umnoškom ta dva vektora:

Kad sila F na česticu nije konstantna, tj. kad ovisi o položaju čestice, rad sile nad česticom koja se pomakla iz početnog položaja, određenog koordinatama (x_p, y_p, z_p), u konačni položaj, određen koordinatama (x_k, y_k, z_k), dan je izrazom

gdje su F_x, F_y i F_z skalarne komponente sile.

SI jedinica za rad je džul (J); 1 J = 1 Nm = 1 kg m² s^-2. U atomskoj fizici obično se upotrebljava elektron-volt (eV).

zeolit    →   zeolite

Zeoliti su prirodni ili sintetički hidratizirani aluminosilikati s otvorenom trodimenzionalnom kristalnom strukturom, sačinjenoj od aluminijevih, silicijevih i kisikovih atoma u čijim se porama nalaze molekule vode. Voda se može istjerati zagrijavanjem i zeolit može zatim apsorbirati druge molekule odgovarajuće veličine. Zeoliti se koriste za razdvajanje smjesa selektivnom apsorpcijom i kao prirodni ionski izmjenjivači za mekšanje vode.

CO2 ion selektivna elektroda    →   CO2 ion selective electrode

Ion selektivna elektroda za mjerenje koncentracije ugljikovog dioksida koristi hidrofobnu, CO₂ propusnu membranu koja odvaja unutrašnju otopinu od otopine uzorka. Otopljeni ugljikov dioksid iz uzorka prolazit će kroz membranu sve dotle dok se ne uspostavi ravnoteža između parcijalnih tlakova CO₂ u vanjskoj i unutrašnjoj otopini. Difuzija CO₂ kroz membranu utječe na koncentraciju hidronijevog iona u unutrašnjoj otopini prema reakciji

Koncentracija H+ iona u unutrašnjoj otopini mjeri se staklenom elektrodom. Unutrašnja otopina sadrži visoku koncentraciju natrijeva bikarbonata (npr. 0.1 mol/L NaHCO₃) kako bi količina bikarbonata ostala konstantna tijekom mjerenja.