270 likes | 376 Views
Rozpouštěcí kalorimetrie Termodynamické základy, instrumentace, aplikace. Jindřich Leitner Ústav inženýrství pevných látek , VŠCHT Praha , Technická 5 , 166 28, Praha 6 – Dejvice. Kalorimetrický seminář 200 7. K S 200 7 1. Obsah prezentace. Úvod Termodynamické základy
E N D
Rozpouštěcí kalorimetrie Termodynamické základy, instrumentace, aplikace Jindřich Leitner Ústav inženýrství pevných látek, VŠCHT Praha, Technická 5, 166 28, Praha 6 – Dejvice Kalorimetrický seminář 2007
KS 20071.Obsah prezentace • Úvod • Termodynamické základy Rozpouštěcí entalpie Hessův zákon Entalpie fázových přeměn v pevném stavu Reakční a slučovací entalpie • Měření rozpouštěcích tepel Kalorimetry pro rozpouštěcí kalorimetrii Rozpouštědla • Aplikace Směšovací entalpie (Ag-Pd) Krystalizační entalpie skel (Li2O-Al2O3-SiO2) Entalpie transformace (C8H10N4O2) Slučovací entalpie (REAlO3)
KS 20072.Úvod • Často užívaná kalorimetrická metoda SciFinder: 8136 odkazů 1886(1)-2007(145) • Možnost stanovení různých tepelných efektů Směšovací entalpie (l) i (s) roztoků Entalpie transformace v pevném stavu (včetně krystalizačních tepel skel) Reakční a slučovací entalpie (včetně hydratačních tepel) • Rozmanité aplikační oblasti Biochemie a farmakochemie Metalurgie a materiálové inženýrství Geochemie …
+R(l,T) A(s,T0) [R-A](l,xA,TT0) ΔsolH ΔTH ΔmixH +R(l,T) ΔfusH A(s,T) A(l,T) KS 20073.Termodynamické základy Rozpouštěcí teplo je když …
KS 20073.Termodynamické základy Rozpouštěcí entalpie
B A C KS 20073.Termodynamické základy Hessův zákon Germain Henri Hess (1840)
KS 20073.Termodynamické základy Entalpie fázových přeměn v pevném stavu
KS 20073.Termodynamické základy Reakční a slučovací entalpie Analogicky směšovací entalpie pevných roztoků
Ts Tc KS 20074.Měření rozpouštěcích tepel Kalorimetry pro rozpouštěcí kalorimetrii • Izoperibolický: Tc-Ts 0, Ts = konst. • Heat-flow: Tc-Ts = konst., Ts konst.
KS 20074.Měření rozpouštěcích tepel Rozpouštědla pro rozpouštěcí kalorimetrii
KS 20074.Měření rozpouštěcích tepel • Kalibrace: • Elektrická (Jouleovo teplo) • Rozpouštění standardů (NaCl v H2O, TRIS# v HCl) • Kovové taveniny – vhozením kovu-rozpouštědla – vhozením inertní látky (Al2O3) • Oxidické taveniny – vhozením inertní látky (Pt) #TRIS = tris(hydroxymethyl)aminomethane • 2-amino-2-(hydroxymethyl)-1,3-propanediol
KS 20074.Měření rozpouštěcích tepel PARR 6722
KS 20074.Měření rozpouštěcích tepel MHTC 96SETARAM
KS 20075.Aplikace Parciální molární směšovací entalpie Pd v [Ag-Pd](l) Kalorimetr MHTC 96 Setaram Rozpouštědlo Ag;m≈ 0,6 g T = 1399-1429 °C Pd; m=40-120 mg Luef C. et al.: J. Alloys Compounds 391 (2005) 67-76
KS 20075.Aplikace Parciální molární směšovací entalpie Pd v [Ag-Pd](l) Luef C. et al.: J. Alloys Compounds 391 (2005) 67-76
KS 20075.Aplikace Krystalizační entalpie skel Li2O-Al2O3-SiO2 Kalorimetr vlastní konstrukce Calvetova typu Rozpouštědlo HF(6M)-HNO3(4M) (1:1);V = 50 ml T = 298 K Li2O-Al2O3-SiO2(gl), Li2O-Al2O3-SiO2(cr); m≈ 50 mg Rogez J. et al.: Solid State Ionics 136-137 (2000) 955-959
KS 20075.Aplikace Krystalizační entalpie skel Li2O-Al2O3-SiO2 Rogez J. et al.: Solid State Ionics 136-137 (2000) 955-959
KS 20075.Aplikace Entalpie transformace C8H10N4O2 3,7-dihydro-1,3,7-trimethyl-1H-purine-2,6-dione Izoperibolický kalorimetr vlastní konstrukce Rozpouštědlo ethanol/chloroform (60:40); V = 125 ml T = 298 K Kofein(I), Kofein(II); m = 200-500 mg Pinto S.S. et al.: J. Chem. Thermodynamics 38 (2006) 1515-1522
KS 20075.Aplikace Entalpie transformace C8H10N4O2
KS 20075.Aplikace Slučovací entalpie REAlO3 Kalorimetr vlastní konstrukce Calvetova typu Rozpouštědlo 2PbO*B2O3;m = 30 g T = 977 K RE2O3, Al2O3, REAlO3; m=8-25 mg Kanke Y. et al.: J. Solid State Chem. 141 (1998) 424-436
KS 20075.Aplikace Kanke Y. et al.: J. Solid State Chem. 141 (1998) 424-436
KS 20075.Aplikace Kanke Y. et al.: J. Solid State Chem. 141 (1998) 424-436
KS 20076.Závěr • Pokroky v instrumentaci … • Nové postupy Použítí oxidických tavenin pro rozpouštění nitridů nebo sulfidů … • Nové (současné) aplikace Oblast materiálů – nanomateriály (objemové vs. povrchové vlastnosti) Oblast léčiv a jiných farmaceuticky významných látek – charakterizace a identifikace polymorfních forem včetně solvátů (patentování)