Kinetika otapanja soli

završni rad

• Autor: Dragutin Hasenay
• Mentor: Tajana Begović (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Kemijski odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2020-09-25, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

Otapanje soli je proces koji se odvija u dva koraka. U prvom koraku dolazi do narušavanja kristalne strukture i solvatacije. Drugi je korak prijenosa tvari, odnosno prelaženje oslobođenog iona sa površine čvrste tvari do ostatka otopine kroz difuzijski sloj. Fizikalno-kemijske promjene do kojih dolazi otapanjem soli ovise o puno faktora kao što su hidrodinamika otapala, koncentracija soli u otopini, pH i ionska jakost otopine, dimenzije i oblik kristala soli, te kemijska svojstva otopljene tvari i otapala. Vrlo je teško postaviti model koji opisuje proces otapanja soli bez pouzdanih eksperimentalnih podatka.
Budući da je proces otapanja soli za lako topljive soli relativno brz proces, istraživanja kinetike otapanja provode se na teško topljivim solima. Prvo istraživanje kinetike otapanja proveli su Arthur A. Noyes i Willis R. Whitney na otapanju benzojeve kiseline i olovova (II) klorida u vodi te su predložili općeniti model brzine otapanja soli. Noyes-Whitneyeva jednadžba osnovna je jednadžba koja opisuje kinetiku otapanja soli, ali ne uključuje mehanizam otapanja. Prema rezultatima Noyes-Whitneyevog originalnog rada, u sklopu ovog rada napravljena je linearna regresija objavljenih eksperimentalnih podataka i analizirani su dobiveni rezultati.
Daljnjim istraživanjima otapanja soli postignuto je bolje razumijevanje mehanizma i postavljeni su novi modeli koji bolje opisuju kinetiku otapanja. Korak solvatacije i korak prijenosa tvari ne odvijaju se istim mehanizmom za svaku sol i mogu biti složeni mehanizmi koji uključuju više koraka. Koji od modela najbolje opisuje otapanje neke soli ovisi o tome koji je korak najznačajniji, odnosno koji korak određuje brzinu otapanja. U ovom radu difuzijski model otapanja matematički je izveden prema radu Jeff Y. Gaoa na teorijskom primjeru otapanja nedisocirajuće tvari i slabe kiseline u vodi.
Primjer otapanja kalcijevih apatita u kiselom mediju opisuje se različitim modelima zato što korak koji određuje brzinu reakcije nije isti za različite eksperimentalne uvjete. U ovom radu dan je pregled pet modela otapanja kalcijevih apatita u kiselom mediju prema radu Sergeya V. Dorozhkina.

• Ključne riječi: otapanje; soli; kinetika
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:476108
• Studijski program: Naziv: Kemija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) kemije (univ. bacc. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-11-16 12:40:27