KEMIJSKI RJEČNIK

galvanski članak    →   galvanic celll

Galvanski članak (naponski članak, Voltin članak) jest elektrokemijski članak u kojem se kemijska energija spontano pretvara u električnu. Galvanski članak sastoji se od dva polučlanka, a svaki polučlanak od elektrode uronjene u elektrolit. Elektrolit može biti zajednički za obje elektrode ili različit za svaku elektrodu. Dva elektrolita odvajamo polupropusnom membranom ili ih spajamo elektrolitskim mostom. Ako se elektrode povežu nekim vodičem, elektroni putuju kroz vodič od negativnog pola prema pozitivnom polu.

Danielov članak je primjer galvanskog članka. Sastoji se od bakrene i cinkove elektrode, a kao elektrolit služe otopine bakrova(II) sulfata i cinkova sulfata odijeljene polupropusnom membranom. Kada se elektrode spoje električnim vodičem kroz strujni krug će proteći električna struja. Na negativnom polu (cinkovoj elektrodi) zbiva se proces oksidacije A na pozitivnom polu (bakrenoj elektrodi) zbiva se proces redukcije.

Elektromotornu silu galvanskog članka možemo izračunati iz razlike redoks potencijala tvari koja se reducirala (bakra) i tvari koja se oksidirala (cinka).

Galvanski članak može se shematski prikazati upotrebom okomite crte. Uobičajeno je da se oksidirana vrsta piše s lijeve strane.

Ime je dobila u čast talijanskog znanstvenika i liječnika Luigia Galvania (1737.-1798.).

teška voda    →   heavy water

Molekule vode sastavljene su od dva atoma vodika i jednog atoma kisika (H₂O). Ako se vodikovi atomi u molekuli vode zamijene s deuterijevim atomima nastat će teška voda (D₂O). Deuterij se razlikuje od vodika po tome što ima jedan neutron više u jezgri atoma. Udio teške vode u normalnoj vodi je približno 1:5000 i može se koncentrirati elektrolizom. Teška voda ima i više vrelište (101.4 °C) i više ledište (3.6 °C) od normalne vode. Teška voda je 1.11 puta (20/18=1.11) teža od obične vode.

Gratzelova sunčeva ćelija    →   Gratzel solar cell

Grätzelova sunčeva ćelija je fotoelektrokemijska ćelija koju je razvio Michael Grätzel sa suradnicima. Oponaša djelomice prirodnu sunčevu ćeliju, koja omogućava biljkama da ostvare fotosintezu. U prirodnoj sunčevoj ćeliji molekule klorofila apsorbiraju svjetlost i to najjače u crvenom i plavom dijelu spektra, dok se zelena svjetlost reflektira. Apsorbirana energija dovoljna je za izbacivanje elektrona iz pobuđenog klorofila. U prijenosu tog naboja, sudjeluju potom druge molekule. U Grätzelovoj ćeliji su, također, za stvaranje naboja apsorpcijom svjetlosti i prijenos tog naboja "zaduženi" različiti dijelovi ćelije.

Na vodljivo staklo nanesen je sloj nanokristala poluvodiča TiO₂ čija je površina jako velika. Na TiO₂ nanesen je fotoosjetljivi pigment koji čine rutenijevi ioni povezani s organskim molekulama koje jako apsorbiraju vidljivu svjetlost. Fotopobuđeni elektroni prelaze s rutenijevih iona na kristalite TiO₂, koji ih odvode daleko od iona-donora. Čitav sustav uronjen je u tekući jodidni elektrolit koji preuzima elektrone s elektrode i prenosi ih na rutenijeve ione kako bi se nastavio proces apsorpcije svjetlosti.

Efikasnost ovih ćelija iznosi oko 10 % i raste u difuznoj svjetlosti, tj. za oblačna vremena.

Ilkovičeva jednadžba    →   Ilkovic equation

Ilkovičeva jednadžba je relacija koja se koristi u polarografiji a daje odnos između difuzijske struje (i_d) i koncentracije (c) depolarizatora, tj difundirajuće elektroaktivne vrste koja se reducira ili oksidira na kapajućoj živinoj elektrodi. Jednadžbu je 1934. izveo slovački fizičar Dionýz Ilkovič (1907.-1980.) primjenom Fickovih zakona difuzije.

gdje je k konstanta Ilkovičeve jednadžbe koja uključuje Faradayevu konstantu, π i gustoću žive i iznosi 708 za maksimalnu a 607 za prosječnu graničnu struju, D je koeficijent difuzije depolarizatora u danom mediju (cm²/s), n je broj elektrona izmijenjenih na elektrodi, m je brzina istjecanja žive kroz kapilaru (mg/sec), t je vrijeme kapanja a c je koncentracija depolarizatora (mol/cm³).

izoelektrična točka    →   isoelectric point

Izoelektrična točka (pI ili IEP) je pH otopine ili disperzije pri kojem je neto naboj molekule ili koloidne čestice jednak nuli. U izoelektričnoj točki aminokiseline ne putuju prema elektrodama pod utjecajem električnog polja. Neto naboj (algebarska suma svih nabijenih skupina prisutnih u dipolarnom ionu) aminokiselina, peptida i bjelančevina ovisi o pH vrijednosti otopine. Ispod izoelektrične točke aminokiseline adiraju protone i stvaraju katione a iznad izoelektrične točke se pretvaraju u anione. Primjerice, alanin može imati naboj +1, 0 ili -1 ovisno o pH vrijednosti medija u kojem je otopljen.

Kjeldahlov postupak    →   Kjeldahl’s method

Kjeldahlov postupak je analitička metoda za određivanje dušika u bjelančevinama i nekim drugim organskim spojevima. Postupak je razvio danski kemičar Johan Kjeldahl (1849.-1900.).

U otopinu s uzorkom doda se malo bezvodnog kalijeva sulfata i koncentrirane sulfatne kiseline. Smjesa se zagrijava, često uz prisutnost katalizatora (npr. bakrova sulfata). Dušik se veže u amonijev sulfat iz kojeg se kuhanjem s natrijevim hidroksidom oslobađa amonijak. Oslobođeni amonijak se odvoji destilacijom i skuplja u točno određenom volumenu standardne kiseline. Sadržaj dušika odredi se retitracijom viška kiseline.

1. Kjeldahlova tikvica za razgradnju (500 ml – makro ili 100 ml - mikro)
2. lijevak za alkalnu otopinu
3. Wagnerova cijev (hvatač kapi)
4. hladilo
5. apsorpcijska tikvica s poznatim volumenom otopine standardne kiseline

Lymanova serija    →   Lyman series

Lymanova serija je serija linija u spektru vodikova atoma koja nastaje skokom elektrona iz viših energijskih nivoa u normalno stanje s kvantnim brojem n = 1.

olovni akumulator    →   lead-acid battery

Olovni akumulator je naprava koja koristi reverzibilne kemijske reakcije za spremanje električne energije. Godine 1859. francuski fizičar Gaston Planté osmislio je prvi olovni akumulator koji se sastojao od olovnih ploča uronjenih u razrijeđenu sumpornu kiselinu. Olovo uronjeno u sulfatnu kiselinu presvuče se slojem olovo(II) sulfata. Ako se kroz ovaj sustav propušta istosmjerna struja dolazi na elektrodama do slijedećih reakcija:

Tako je dobiven izvor struje napona 2 V, koji je poznat kao olovni akumulator. Sam proces pretvaranja električne energije u kemijsku naziva se punjenje akumulatora.

Spajanjem polova olovnog akumulatora u strujni krug na elektrodama se dešavaju slijedeće reakcije:

Proces kojim se kemijska energija pretvara u električnu naziva se pražnjenjem akumulatora.

Olovni akumulatori imaju nisku cijenu, relativno velik napon po ćeliji, malen unutrašnji otpor i mogu dati velike jakosti struje u kratkom vremenu. Mane su mu otrovnost olova, velika masa i pojava samopražnjenja.

niobij    →   niobium

Niobij je 1801. godine otkrio Charles Hatchett (Engleska). Ime je dobio po Tantalovoj kćeri Niobi iz grčke mitologije zbog velikih teškoća kod njegovog izdvajanja. Nazivan je još i kolumbij. To je srebrni, blistavi mekani metal čija se izložena površina prevuče se oksidnim filmom. Oksidira se kada se zagrije iznad 200 °C. U prirodi ga ima kao i nikla a javlja se zajedno s tantalom u rudama tantalitu, niobitu ili kolumbitu ((Fe, Mn)[(Nb, Ta)O₃]₂). Upotrebljava se za proizvodnju specijalnih antikorozivnih čelika, za izradu elektroda za elektrozavarivanje.

nepolarna molekula    →   nonpolar molecule

Nepolarne molekule su molekule kod kojih ne dolazi do razdvajanja naboja, tako da ne postoji pozitivni i negativni kraj molekule. Primjerice Cl₂ je nepolarna molekula (jer je sastavljena od istih atoma), CH₄ je također nepolarna molekula (zbog svoje simetrije). Nepolarne molekule ne otapaju se u vodi jer ne mogu stvarati vodikove veze (hidrofobne su) ali se otapaju u lipidima i mastima (lipofilne su).