Tvrdoća vode potječe od otopljenih soli kalcija i magnezija. Kalcij i magnezij nalaze se u prirodnim vodama u obliku hidrogenkarbonata, sulfata, klorida ili nitrata. Ove soli su štetne u vodama jer reagiraju sa sapunima, stvarajući netopive spojeve, a uz to se i talože na zagrijanim površinama kotlova i cijevi.
Prolazna tvrdoća, koju čine hidrogenkarbonati kalcija i magnezija, može se ukloniti zagrijavanjem vode duže vrijeme pri 90 °C do 100 °C, pri čemu se hidrogenkarbonat raspada na karbonat, ugljikov dioksid i vodu:
Stalnu tvrdoću čine pretežno sulfati, kloridi i nitrati kalcija i magnezija. Ona se ne može ukloniti zagrijavanjem vode na temperaturu vrenja. Ukupna tvrdoća jednaka je zbroju prolazne i stalne tvrdoće. Prolaznu tvrdoću čini karbonatna tvrdoća (hidrogenkarbonati), a stalnu nekarbonatna tvrdoća.
Tvrdoća vode izražava se u njemačkim, engleskim ili francuskim stupnjevima ili u mg CaCO3 u 1 dm3 vode.
Klasifikacija voda | |
---|---|
Tvrdoća | Koncentracija kalcijevog karbonata (mg/L) |
Meka voda | 0 to 75 |
Srednje tvrda voda | 75 to 150 |
Tvrda voda | 150 to 300 |
Jako tvrda voda | over 300 |
Vodena sisaljka (aspirator) jedna je od najpopularnijih naprava za osiguravanje vakuuma u laboratoriju. Vodena sisaljka kao i sve mlazne vakuumske pumpe nema pokretnih dijelova, već na temelju podtlaka koji se stvara na mjestu suženja mlaza fluida (Venturijev efekt) usisava čestice plina ili tekućine i odnosi ih sa sobom do izlaza iz pumpe. Ovisno o području primjene mogu biti napravljene od stakla, plastike ili metala. Venturijev efekt nazvan je po talijanskom fizičaru Giovanni Battisti Venturi (1746–1822).
1. Atmosfera je stupac zraka koji se pruža nekoliko stotina kilometara iznad površine Zemlje. Gustoća zraka smanjuje se s visinom. Atmosfera se sastoji od 78 % dušika, 21 % kisika i 0.9 % argona. Ostatak (0.1 %) čine ozon, vodena para, ugljikov dioksid, metan, helij i neon. Atmosfera je podijeljena u različita područja. Dva najniža sloja, troposfera (sloj najbliži Zemljinoj površini) i stratosfera, sadrže više od 99 % svih molekula u atmosferi.
2. Standardna atmosfera (atm) je zastarjela jedinica za tlak koja je jednaka tlaku zraka mjerenom kod srednje razine mora.
1 atm = 101 325 Pa
Tehnička atmosfera (at) je stara jedinica za tlak iz MKpS sustava.
1 at = 98 066.5 Pa
1 atm = 1.033 227 453 at
Bunsenov plamenik standardni je izvor topline u laboratoriju. Faradayev izum usavršio je njemački kemičar Roberts Bunsen (1811.-1899.) za potrebe svojih radova na spektroskopiji. Bunsenov plamenik sastoji se od metalne cijevi kroz koju se usmjerava mlaz plina i postolja. Zrak se uvlači kroz otvore na dnu cijevi prekrivene prstenom kojim se regulira protok zraka. Kada prsten potpuno prekriva otvore plamenik gori žutim sigurnosnim plamenom. Uz potpuno slobodne otvore, u cijevi je dovoljno zraka i plin gori plavim plamenom koji dostiže temperature od 1 500 °C. Bunsenovim plamenikom može se zagrijava izravno plamenom ili posredno preko azbestne mrežice i vodene kupelji.
Kalomel elektroda referentna je elektroda temeljena na polureakciji
Tablica: Ovisnost potencijala kalomel elektrode o temperaturi i koncentraciji KCl prema standardnoj vodikovoj elektrodi
potencijal prema SHE / V | |||
---|---|---|---|
t / °C | 0.1 mol dm-3 | 3.5 mol dm-3 | zasić. otop. |
15 | 0.3362 | 0.254 | 0.2511 |
20 | 0.3359 | 0.252 | 0.2479 |
25 | 0.3356 | 0.250 | 0.2444 |
30 | 0.3351 | 0.248 | 0.2411 |
35 | 0.3344 | 0.246 | 0.2376 |
Klorinitet (simbol Cl) je definiran kao ukupna količina halida (klorida, bromida i jodida) u 1 kg mora, a da su pri tome jodid i bromid zamijenjeni ekvivalentnom količinom klorida. Kako bi se napravio neovisnim o promjenama atomskih masa halida, klorinitet se danas definira kao masa čistog srebra potrebna da se istalože svi kloridi, bromidi i jodidi pomnožena s 0.37285233. Klorinitet se općenito određuje kako bi se izračunala slanost (salinitet) mora.
Klorinitet se određuje Mohrovom metodom, jednom od najstarijih metoda titracije - uveo ju je 1856. njemački kemičar Karl Friedrich Mohr (1806.-1879.), titracijom uzorka mora sa standardnom otopinom srebrovog nitrata (AgNO3) uz kalijev kromat (K2CrO4) kao indikator.
pri tome se uz AgCl talože još i AgBr i AgI.
Problem kod Mhorove titracije je u tome što srebrov nitrat nije primarni standard. Kako bi ovo izbjegao i omogućio da sva mjerenja saliniteta budu usporediva, predsjednik Međunarodnog povjerenstva za istraživanje mora (ICES, International Council for the Exploration of the Sea), danski fizičar Martin Knudsen (1871.-1949.) definirao je kao standard Normalnu vodu (Eau de mer Normale) stalnog sastava s točno određenim klorinitetom (oko 19.38 ‰). Ova voda je potom korištena za standardizaciju otopine srebrova nitrata. Na taj način sva određivanja kloriniteta referirala su se na isti standard što je omogućilo da svi rezultati budu usporedivi. Upotrebom Normalne vode, Knudsenove pipete i birete za analizu te Hidrografskih tablica dobivali su se rezultati točnosti usporedive onima dobivenim gravimetrijom.
Mjerenjem saliniteta i kloriniteta u devet uzoraka mora iz različitih dijelova svijeta Knudsen je, 1889., došao do empirijske formule za određivanje saliniteta:
Ova formula koristila se do 1962., kada je Zajedničko vijeće za oceanografske tablice i standarde (JPOTS, Joint Panel for Oceanographic Tables and Standards) odredilo novu konstantu proporcionalnosti u Knudsenovoj formuli
Zemljina kora je vanjski površinski sloj planeta Zemlje iznad Mohorovićeva diskontinuiteta. Prosječna debljina Zemljine kore iznosi 35 km na kontinentima i oko 7 km ispod oceanskog dna. Približni sastav joj je:
Element | Postotak (%) |
---|---|
kisik | 47 |
silicij | 28 |
aluminij | 8 |
željezo | 4.5 |
kalcij | 3.5 |
natrij | 2.5 |
kalij | 2.5 |
magnezij | 2.2 |
Elektrokemijski niz su kemijski elementi složeni po svom standardnom elektrodnom potencijalu. Dogovorno je uzeto da je potencijal standardne vodikove elektrode
jednak nuli pri svim temperaturama. Elektrodni potencijal po definiciji je redukcijski potencijal.
Što je negativniji standardni elektrodni potencijal, to je metal elektropozitivniji i može reducirati manje elektropozitivne elemente (elemente ispod sebe u elektrokemijskom nizu).
Elektrodni potencijal je potencijal elektrokemijske ćelije u kojoj je ispitivana elektroda spojena kao katoda a standardna vodikova elektroda (E = 0.000 V) kao anoda. Na katodi se uvijek događa redukcija a na anodi oksidacija.
Elektrodni potencijal je po definiciji redukcijski potencijal. Prema IUPAC-ovu dogovoru, izraz elektrodni potencijal namijenjen je isključivo za polureakcije napisane kao redukcije. Predznak elektrodnog potencijala određen je predznakom dotičnog polučlanka spojenog sa standardnom vodikovom elektrodom. Pozitivni predznak upućuje na to da je reakcija spontana u odnosu na standardnu vodikovu elektrodu, tj. da se polučlanak spontano ponaša kao katoda.
Članak za mjerenje elektrodnog potencijala sastoji se od standardne vodikove elektrode (dogovorno se piše lijevo)
i elektrode ispitivanog redoks-sustava (dogovorno se piše desno)
i može se shematski napisati kao
Elektromotorna sila (e.m.f.) ispitivanog redoks sustava jednaka je
Dogovorno je uzeto da je pri p(H2) = 101325 Pa i a(H+) = 1.00, potencijal vodikove elektrode jednak je 0.000 V pri svim temperaturama. Posljedica je takve definicije da se ukupni potencijal svakoga galvanskog članka koji sadrži standardnu vodikovu elektrodu pripisuje drugoj elektrodi
Fahrenheitova skala je temperaturna skala u kojoj voda vrije pri 212 a smrzava pri 32 stupnja Fahrenheita. Fahrenheitov stupanj definiran je kao 1/180 temperaturne razlike između standardnog ledišta i standardnog vrelišta vode. Ovu temperaturnu skalu predložio je 1714. njemački fizičar G.D. Fahrenheit (1686.-1736.).
32 °F = 0 °C
212 °F = 100 °C
1 °F =(5/9) °C
T(°C) = (5/9)[T(°F) - 32]
T(°F) = (9/5)T(°C) + 32
Generalić, Eni. "Standardna prosječna oceanska voda." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav