Фенолят калия можно получить в результате взаимодействия


Фенолят калия получен взаимодействием. 4,7 г фенола и 120 г раствора гидроксида калия с массовой долей КОН,равной 14%

Дано:
m (C6H5OH) = 4,7 г
m р-ра (KOH) = 120 г
ω (KOH) = 14%

Найти:
m (фенолята) - ?

Решение:
1) Написать уравнение реакции:
C6H5OH + KOH => C6H5OK + H2O;
2) Вычислить количество вещества фенола:
n (C6H5OH) = m (C6H5OH) / M (C6H5OH) = 4,7 / 94 = 0,05 моль;
3) Вычислить массу щелочи:
m (KOH) = ω (KOH) * m р-ра (KOH) / 100% = 14% * 120 / 100% = 16,8 г;
4) Вычислить количество вещества щелочи:
n (KOH) = m (KOH) / M (KOH) = 16,8 / 56 = 0,3 моль;
5) Определить количество вещества фенолята:
n (C6H5OK) = n (C6H5OH) = 0,05 моль;
6) Вычислить массу фенолята:
m (C6H5OK) = n (C6H5OK) * M (C6H5OK) = 0,05 * 132 = 6,6 г.

Ответ: Масса C6H5OK составляет 6,6 г.

Польза для здоровья и рекомендуемая доза

Калий - один из семи основных макроминералов. Организму человека требуется не менее 100 миллиграммов калия в день для поддержки ключевых процессов.

Высокое потребление калия снижает риск общей смертности на 20 процентов. Он также снижает риск инсульта, снижает кровяное давление, защищает от потери мышечной массы, сохраняет минеральную плотность костей и уменьшает образование камней в почках.

Основные функции калия в организме включают регулирование баланса жидкости и контроль электрической активности сердца и других мышц.

В этой статье Центра знаний MNT подробно рассказывается о рекомендуемом потреблении калия, его возможной пользе для здоровья, надежных источниках калия, последствиях потребления слишком большого или слишком малого количества калия и любых потенциальных рисках для здоровья от потребления калия.

Краткие сведения о калии

  • Взрослые должны потреблять 4 700 миллиграммов (мг) калия в день. Однако менее двух процентов людей в США потребляют достаточно калия.
  • Калий поддерживает кровяное давление, здоровье сердечно-сосудистой системы, прочность костей и мышечную силу.
  • Свекольная зелень, белая фасоль, соевые бобы и лима - продукты с самым высоким содержанием калия.
  • Дефицит калия может привести к усталости, слабости и запорам. Это может перерасти в паралич, дыхательную недостаточность и болезненную непроходимость кишечника.
  • Гиперкалиемия означает, что в крови слишком много калия, и это также может повлиять на здоровье.
  • Калий доступен в виде добавок, но его пищевые источники наиболее полезны.
Поделиться на Pinterest Калий - важнейшее питательное вещество, и очень небольшой процент людей в США.С. потребляют достаточно.

Рекомендуемое адекватное потребление калия составляет 4700 миллиграммов (мг) в день для взрослых. Большинство взрослых не соблюдают эту рекомендацию.

Национальное обследование здоровья и питания (NHANES) также показало, что менее двух процентов людей в США удовлетворяют ежедневную потребность в калии в 4700 мг. Женщины в среднем потребляют меньше калия, чем мужчины.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует принимать 3 510 мг в день и соглашается с тем, что большая часть населения мира не выполняет эту рекомендацию.

Доступны добавки калия. Однако лучше всего получать любые витамины или минералы с пищей. Не отдельные витамины или минералы делают определенные продукты важными для здорового образа жизни, а объединенные усилия ряда питательных веществ.

Калий обладает доказанной пользой для здоровья.

Это электролит, который нейтрализует действие натрия, помогая поддерживать постоянное кровяное давление. Калий также важен для поддержания баланса кислот и оснований в организме.Основания - это щелочи, которые еще не растворились в воде.

Артериальное давление и здоровье сердечно-сосудистой системы

Низкое потребление калия неоднократно было связано с высоким кровяным давлением и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Для снижения артериального давления необходимо поддерживать низкое потребление натрия, но не менее важно обеспечить хорошее потребление калия.

Увеличение потребления калия вместе с уменьшением натрия имеет решающее значение для снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний.

В одном исследовании, у тех, кто потреблял 4069 мг калия в день, риск смерти от ишемической болезни сердца был на 49 процентов ниже, чем у тех, кто потреблял около 1000 мг калия в день.

Поддержание костей и мышц

Продукты, богатые калием, поддерживают щелочную среду в организме, в отличие от ацидоза. Метаболический ацидоз вызывается диетой, полной подкисляющих продуктов, таких как мясо, молочные продукты и обработанные зерна злаков. Ацидоз - частый результат типично кислой западной диеты.

Ацидоз может вызывать выделение азота, потерю минеральной плотности костей и истощение мышц. Диета с высоким содержанием калия может помочь сохранить мышечную массу у пожилых людей, а также в условиях, которые имеют тенденцию приводить к истощению мышц, таких как диабетический кетоз. Однако достаточное количество калия может помочь предотвратить это.

Одно исследование показало, что участники, потреблявшие 5266 миллиграммов калия в день, сохраняли в среднем на 3,6 фунта мышечной массы больше, чем те, у которых потребление калия было на 50 процентов ниже.Некоторые исследования также показывают увеличение плотности костей при высоком потреблении калия.

Продукты с высоким содержанием калия

Поделиться на PinterestБелые бобы относятся к числу продуктов, наиболее богатых калием, как и многие другие виды фасоли.

Калий содержится во многих цельных, необработанных продуктах.

Одним из лучших источников калия является свежая листовая зелень, авокадо, помидоры, картофель и бобы. Обработка значительно снижает количество диетического калия. Диета с высоким содержанием обработанных пищевых продуктов, вероятно, с низким содержанием калия.

Многие обработанные пищевые продукты также богаты натрием. По мере увеличения потребления натрия необходимо повышенное содержание калия, чтобы нейтрализовать влияние натрия на кровяное давление.

Вот таблица, показывающая питательную ценность одной чашки продуктов, наиболее богатых калием.

Тип еды (1 чашка) Количество калия в миллиграммах (мг)
Вареная, вареная или дренированная свекольная зелень, без соли 1,309
Консервированная белая фасоль 1,189
Вареные, вареные или сушеные соевые бобы, без соли 970
Вареные, вареные или сушеные бобы лимские, без соли 969
Запеченный сладкий картофель 950
Ломтики авокадо 708
Вареные, вареные или сушеные грибы, без соли 555
Ломтики банана 537
Красные, спелые, сырые помидоры 427
Сырая дыня канталупа 417

Хороший способ уменьшить вредное воздействие блюд с высоким содержанием натрия есть фрукты или овощи с высоким содержанием калия во время каждого приема пищи.

Есть еще много источников калия вне этого списка. Обязательно проверяйте содержание калия в любых предпочтительных пищевых продуктах, используя Национальную базу данных о питательных веществах Министерства сельского хозяйства США (USDA).

Дефицит калия может вызвать ряд симптомов и проблем со здоровьем. Это также известно как гипокалиемия.

Нормальный уровень калия составляет от 3,5 до 5,0 миллимолей на литр (ммоль / л).

Гипокалиемия диагностируется при падении уровня калия ниже 3.5 ммоль / л. Умеренный дефицит калия обычно протекает бессимптомно. Уровень калия ниже 2,5 ммоль / л считается крайне недостаточным, и симптомы станут более серьезными по мере снижения уровня.

Симптомы низкого уровня калия включают:

  • недомогание и усталость
  • слабость и мышечные боли по всему телу
  • запор

Чрезвычайно низкий уровень калия может вызвать:

  • сильную мышечную слабость и паралич
  • дыхательная недостаточность
  • болезненные препятствия в кишечнике
  • покалывание, ползание, онемение или зуд, основные ощущения в руках, ступнях, ногах или руках
  • прерывистые мышечные спазмы

Низкий уровень калия можно диагностировать с помощью простых анализов крови и лечить с помощью изменения диеты, в том числе добавки.Регулярные медицинские осмотры и осмотры также помогут человеку отслеживать уровень калия и избегать любых потенциальных недостатков.

Калий также может вызвать проблемы со здоровьем, когда человек потребляет больше, чем 4700 мг рекомендованного Адекватного потребления.

Люди с хорошей функцией почек могут эффективно избавлять организм от избыточного количества калия с мочой. Этот процесс обычно не имеет побочных эффектов.

Было небольшое количество сообщений о том, что токсичность калия связана с чрезвычайно высоким потреблением добавок калия.О токсичности калия, связанной с пищевыми продуктами, никогда не сообщалось.

Гиперкалиемия

Слишком большое потребление калия может быть вредным для людей, чьи почки не полностью функционируют. Чрезмерное потребление калия может привести к гиперкалиемии, при которой почки не могут вывести достаточное количество калия из организма. Это может быть опасно, если состояние быстро обостряется.

Уровни калия от 5,1 до 6,0 ммоль / л считаются высокими и требуют мониторинга и контроля. Уровни выше 6.0 ммоль / л опасны.

Гиперкалиемия в большинстве случаев протекает бессимптомно или проявляется очень редко. Однако когда симптомы действительно присутствуют, они похожи на те, которые возникают при гипокалиемии.

Тяжелая или внезапная гиперкалиемия может вызвать учащенное сердцебиение, одышку и боль в груди. На этом этапе гиперкалиемия может стать опасным для жизни состоянием, требующим немедленной медицинской помощи.

Снижение потребления калия

Гиперкалиемия лечится за счет снижения потребления калия.

Калий и натрий являются частью постоянного баланса в организме. Поддержание этого баланса жизненно важно для бесперебойной работы систем организма.

При подозрении на гиперкалиемию лучше избегать продуктов с высоким содержанием калия, таких как перечисленные выше. Также не следует употреблять заменители соли, лечебные травы или добавки. Все они могут повысить уровень калия, а не сбалансировать его.

Высокий уровень калия был связан с двумя случаями остановки сердца.Если почки не могут удалить избыток калия из крови, воздействие калия на сердце может быть фатальным.

Калий жизненно важен для функционирования организма, но сам по себе не является ответом на вопрос о здоровом образе жизни. Общий режим питания и диетический баланс наиболее важны для укрепления здоровья и сдерживания болезней.

.

фенолят калия | 100-67-4

Фенолят калия Свойства

БЕЗОПАСНОСТЬ

  • Заявление о рисках и безопасности
RIDADR 2905
Класс опасности 8
Группа упаковки III

Фенолат калия Химические свойства, применение, производство

Продукты и сырье для получения фенолята калия

Сырье

Препараты


Глобальные (18) Поставщики Китай 17 США 1 Глобальный 18

100-67-4 (фенолят калия) Поиск по теме:


  • фенолят калия
  • ФЕНОКСИД КАЛИЯ
  • фенилат калия
  • Фенол калиевая соль
  • Феноксикалий
  • Феноксид калия
  • бензолат калия
  • 100-67-4
  • 100-67-4
  • C6H5OK
  • C6H6OK
  • C6H5KO
,

Склонность формиата, ацетата, бензоата и фенолата к воде. Граница раздела раствор / пар: измерения поверхностного натяжения и молекулярный

Транскрипция

1 Склонность формиата, ацетата, бензоата и фенолата к границе раздела водный раствор / пар: измерения поверхностного натяжения и моделирование молекулярной динамики Бабак Минофар, 1 Павел Юнгвирт, 1 * Манаш Р.Das, 2 Werner Kunz, 3 и Sekh Mahiuddin 2 * 1 Институт органической химии и биохимии Академии наук Чешской Республики и Центр биомолекул и сложных молекулярных систем, Flemingovo nám. 2, Прага 6, Чешская Республика, 2 Отделение материаловедения, Региональная исследовательская лаборатория, Джорхат, Ассам, Индия, 3 Институт физики и теоретической химии, Университет Регенсбурга, Регенсбург, Германия 1

2 Резюме Обсуждаются свойства ряда алифатических и ароматических карбоксилатов и фенолятных имитирующих функциональных групп гуминовой кислоты, поскольку рассматривается их поведение в водных растворах вблизи поверхности.Как измерения поверхностного натяжения, так и моделирование методом МД подтверждают, что формиат натрия ведет себя в соответствии с классической теорией поверхности электролитов, тогда как ацетат натрия и, гораздо более выраженные, бензоат натрия и фенолят натрия демонстрируют более гидротропное поведение с поверхностно-активными анионами. В дополнение к данным поверхностного натяжения, результаты МД показывают, что эти гидротропы сильно ориентированы на границе раздела раствор-пар. 2

3 I. ВВЕДЕНИЕ Гуминовая кислота, супрамолекула с полифункциональностью, полидисперсностью и полиэлектролитическим характером, образующаяся в результате микробного разложения в основном растительного вещества 1,2, широко распространена в биосфере.Структура и молекулярная масса гуминовой кислоты существенно различаются в зависимости от источника, причем кислота из бурого угля является более сложной, чем кислота из почвы, отложений и воды. 3 Структурные детали гуминовой кислоты еще полностью не выяснены. Тем не менее структурный анализ показывает, что конденсированные ароматические кольца с группами COOH, OH (фенольные) и C = O являются строительным блоком гуминовой кислоты. 2,4 Гуминовая кислота хорошо растворяется в водной среде при pH> 2 и присутствует в почве, пресной и морской воде в различных концентрациях.5 Обладает поверхностной активностью и снижает поверхностное натяжение воды. 4,6 Ожидается, что гуминовая кислота (или гумат) из-за своей полифункциональности, полидисперсности и полиэлектролитических свойств будет проявлять различное поведение на границах раздела твердый раствор и раствор-пар. Например, гуминовая кислота и ее модельные функциональные группы адсорбируются на поверхностях оксидов и окси (гидроксидов) металлов и глинистых минералов в водной среде и образуют различные типы поверхностных комплексов. 7 Ожидается, что гидрофобные части (т.е.е. ароматическое конденсированное кольцо) следует подвергать воздействию паровой фазы с гидрофильными группами, направленными в сторону объемной фазы, аналогично тому, как это наблюдается, например, в водном растворе ацетата магния. 8 Более того, в растворе при pH> 2 гумат мгновенно образует комплексы с растворенными поливалентными ионами. 9 Приведенные выше результаты показывают, что гуминовая кислота или гумат обладают интересными поверхностными свойствами и могут по-разному вести себя на границах раздела и в объеме раствора. 3

4 Молекулярно-динамическое моделирование гуминовой кислоты или гумата практически невозможно из-за их не полностью определенной структуры.Альтернативный способ - рассмотреть более простые органические карбоксилатные ионы, такие как бензоат и фенолят. Они могут служить модельными функциональными группами гумата, а их межфазное поведение можно сравнить с поведением мельчайших карбоксилатных анионов, то есть формиата и ацетата. С этой целью мы сообщаем в этой статье об измерениях поверхностного натяжения и моделировании молекулярной динамики водного раствора ацетата, бензоата, формиата и фенолята натрия. Насколько нам известно, данные о поверхностном натяжении этих карбоксилатов в широком диапазоне концентраций в литературе отсутствуют.Предоставляя интегральную информацию о границе раздела пара раствора, поверхностное натяжение не дает микроскопической картины распределения и ориентации карбоксилат-анионов на поверхности. Это получается из моделирования молекулярной динамики в геометрии плиты. II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Ацетат натрия (> 99,5%, Merck, Индия), бензоат натрия (> 99,5%, Merck, Индия), формиат натрия (> 99,5%, Loba Chemie, Индия) и тригидрат фенолята натрия (> 98%, Merck, Германия). ) были использованы без дополнительной очистки.Все растворы готовили на бидистиллированной воде. Поверхностное натяжение γ всех растворов измеряли с помощью измерителя контактного угла и тензиометра DCAT-11 (Dataphysics, Германия) с помощью пластины Вильгельми с точностью ± 0,01 мм · м 1 при ± 0,02 К. Температура раствора. поддерживалась циркуляцией жидкости через приемник от термостата F32HP (Julabo, Германия). 4

5 III. ДЕТАЛИ РАСЧЕТОВ Моделирование классической молекулярной динамики растворов ацетата натрия, бензоата натрия, формиата натрия и фенолята натрия проводилось в водных пластинах.Для изготовления плиты использовался (четырехугольный) призматический ящик Å 3. Он содержал 863 молекулы воды, катионы натрия и анионы ацетата, бензоата, формиата и фенолята, что давало примерно 14 молярных растворов. Применение периодических граничных условий в постоянном объеме с такой элементарной ячейкой дает бесконечную пластину с двумя границами раздела водяного пара, перпендикулярными оси z. 10 Несвязанные взаимодействия были отсечены при 12 Å, а дальнодействующие электростатические взаимодействия были учтены с использованием процедуры Эвальда с сеткой частиц.11 Все системы сначала были минимизированы (10 000 шагов минимизации наискорейшего спуска), чтобы избежать плохих контактов и уравновешены в течение нескольких сотен пикосекунд перед производственным циклом 2 нс. Все расчеты проводились при 300 K с шагом по времени 1 фс в каноническом ансамбле NVT. Все связи с участием атомов водорода ограничивались алгоритмом SHAKE. 12 данных о геометрии и энергии сохранялись для дальнейшего анализа каждые 500 шагов. Во всех расчетах МД использовалось поляризуемое силовое поле.Для воды мы использовали модель POL3. 13 Для ионов мы использовали общий набор параметров янтарного силового поля (GAFF). 14 Все расчеты молекулярной динамики были выполнены с использованием программы Amber 8. 15 Дробные заряды анионов оценивались с помощью стандартной процедуры RESP с использованием пакета Gaussian 03. 16 5

6 III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Экспериментальная часть Изотермы поверхностного натяжения при K водного раствора ацетата натрия, бензоата натрия, формиата натрия и фенолята натрия показаны на рисунке 1.Экспериментальное поверхностное натяжение формиата натрия при 0,5 моль кг 1 и K отлично согласуется с предыдущими данными, в то время как у ацетата натрия оно на 2,2% ниже заявленного значения при 0,5 моль кг. Отличительная особенность в изменении изотерм поверхностного натяжения. с концентрацией можно заметить. А именно, поверхностное натяжение водного раствора формиата натрия монотонно увеличивается с концентрацией (аналогично, например, водным растворам галогенидов щелочных металлов), в то время как для водного раствора ацетата натрия, особенно бензоата натрия и фенолята натрия, поверхностное натяжение уменьшается (до 17, 24 , и 33% соответственно) до определенной концентрации (3.4, 2,35 и 1,7 моль кг 1 соответственно), после чего эффект стремится к насыщению. Снижение поверхностного натяжения с увеличением концентрации растворенного вещества, особенно большое из-за бензоата и фенолята натрия, ясно демонстрирует, что эти органические анионы ведут себя как поверхностно-активные вещества, но не как обычные поверхностно-активные вещества (которые обеспечивают гораздо более выраженное снижение поверхностного натяжения с типичный минимум около 10-2 моль дм 3 или меньше). Аналогичное снижение поверхностного натяжения (20,25 мм / м 1) наблюдается для дигидроксибензоатов с минимумом на 0.16 моль дм В отличие от поверхностно-активных веществ, выравнивание поверхностного натяжения в настоящих системах происходит из-за начала образования рыхлых агрегатов, а не из-за образования мицелл. Согласно критическому мицеллярному раствору, концентрация, соответствующая минимальному поверхностному натяжению, называется «минимальной концентрацией гидротропии», а молекулы, демонстрирующие такое поведение, известны как гидротропы. 18,19 6

7 Вычисления Эффект увеличения поверхностной склонности в ряду формиата, ацетата, бензоата и фенолята в диапазоне концентраций 1-4 моль дм 3 их растворов натриевых солей был исследован с помощью МД-моделирования в геометрии плиты. ,На рисунке 2 показаны типичные снимки этих четырех солей при концентрации 1 моль дм 3. Мы представляем виды сбоку элементарной ячейки с границами раздела раствор / пар вверху и внизу каждого снимка. Соответствующие профили плотности, т. Е. Гистограммы плотности натрия и четырех карбоксилат-ионов от центра пластины до границы раздела паров раствора, показаны на рисунке 3. Из этих четырех систем водный раствор формиата натрия выделяется как единственный. где не наблюдается поверхностной активности.Профиль плотности формиат-аниона (а также натрия) затухает на несколько ангстрем до сигнала воды, оставляя свободный от ионов поверхностный слой (рис. 3а). Это типичный признак сольватации иона в объеме, ожидаемый для небольшого и слабополяризуемого формиат-иона, который не содержит гидрофобных групп. При более высоких концентрациях формиата натрия наблюдается обширное ионное спаривание. Это неидеальное поведение является самым сильным среди карбоксилатных солей, исследованных в данном исследовании. Как только карбоксилатный анион несет гидрофобную группу, его склонность к границе раздела раствор / пар становится более выраженной.Уже ацетат, который несет гидрофобную метильную группу, показывает поверхностную активность с усилением пика примерно в три раза по сравнению с объемной концентрацией (рис. 3b). Противоионы натрия, которые сами по себе отталкиваются от поверхности, показывают подповерхностный пик, который обусловлен нейтрализацией заряда во всем межфазном слое. Поведение на поверхности раздела ацетата в настоящей системе аналогично поведению в водном растворе ацетата магния, изученному ранее. 8 7

8 Среди изученных водных карбоксилатов натрия наиболее поверхностно-активными являются бензоат.Наличие большого гидрофобного бензольного кольца приводит к сильной сегрегации бензоата на поверхности (Рисунки 2c и 3c). Учитывая размер ячейки для моделирования и время отбора проб, бензоат-анионы фактически не проводят достаточно времени во внутренних объемах для количественной оценки сегрегации поверхности / объема. Фенолят, который можно рассматривать как бензоат с замещенной группой COO на O, также демонстрирует заметную поверхностную сегрегацию (Рисунки 2d и 3d). На рис. 4 показаны ориентационные профили ацетата, бензоата и фенолята в межфазном слое (формиат не показан, поскольку он не проникает на поверхность).Построим распределение углов между нормалью к поверхности и главной осью молекулы (для ацетата это совпадает со связью CC, для бензоата ось проходит через углерод карбоксилата и соседний углерод бензольного кольца, а для фенолята совпадает со связью ОС.Для всех трех анионов с гидрофобной группой ориентационные распределения сильно неизотропны с сильным пиком около 0 o. Это демонстрирует преимущественную ориентацию этих анионов на границе раздела, причем заряженная группа направлена ​​в водную основная масса и гидрофобный остаток молекулярного аниона подвергаются воздействию паровой фазы.Чтобы иметь прямое отношение к эксперименту, мы также попытались оценить изменения поверхностного натяжения при добавлении любой из исследуемых солей. В рамках молекулярно-динамического моделирования поверхностное натяжение γ можно оценить по асимметрии тензора давления p ii, используя формулу γ = ½ L z

. 20 Здесь z - ось, перпендикулярная поверхности, L z - длина окна моделирования (предварительный коэффициент ½ учитывает наличие двух границ раздела в геометрии плиты), а усреднение идет по траектории MD.Рассчитанные значения поверхностного натяжения подвержены как систематическим, так и статистическим ошибкам. Первое составляет 8

9 в основном из-за неточностей в потенциале взаимодействия и может составлять для стандартных силовых полей до 60 мн м 1 (нынешнее силовое поле занижает поверхностное натяжение воды примерно на 17 мн м 1). 21 Чтобы частично обойти проблемы, связанные с этой систематической ошибкой, мы сообщаем здесь только о различиях в поверхностном натяжении при добавлении определенной соли.Статистическая ошибка из-за больших колебаний давления в почти несжимаемой жидкости составляет для настоящих расчетов 1–2 млн. М 1. Для формиата натрия модели МД предсказывают небольшое увеличение поверхностного натяжения, которое остается, однако, для субмолярных концентраций в пределах статистическая ошибка (при более высоких концентрациях моделирование страдает от неэргодических эффектов из-за обширного ионного спаривания). Напротив, поверхностное натяжение водного раствора ацетата натрия уменьшается с концентрацией (таблица 1), что указывает на чистое обогащение поверхности ионами.Это уменьшение поверхностного натяжения и соответствующее увеличение количества ионов на поверхности еще сильнее для растворов более гидрофобных бензоат- и фенолят-анионов (таблицы 2 и 3). Настоящие результаты находятся в полуколичественном согласии с измерениями поверхностного натяжения, приведенными выше. Единственное существенное несоответствие состоит в том, что, в отличие от измерений, расчеты предсказывают, что бензоат немного более поверхностно активен, чем фенолят, что, вероятно, связано с небольшими неточностями в существующем эмпирическом силовом поле.Внутривенно ВЫВОДЫ Как измерения поверхностного натяжения, так и моделирование методом МД показывают, что ацетат и, в частности, бензоат и фенолят имеют сильную склонность к границе раздела раствор-пар, в отличие от формиата, который отталкивается от водной поверхности. Кроме того, моделирование методом МД 9

10 указывает на сильную ориентацию ацетата, бензоата и фенолята на границе раздела, что может быть исследовано методами поверхностно-селективной спектроскопии. Эти данные могут помочь более подробно понять поверхностно-активное поведение гуминовой кислоты, за которое, согласно настоящим результатам, по-видимому, ответственны в основном алифатические и ароматические фрагменты с карбоксильными и фенольными группами.Благодарности SM благодарит Департамент науки и технологий Нью-Дели, Индия, за финансовую поддержку, а также директора региональной исследовательской лаборатории, Джорхат, Индия, за оборудование и интерес к этой работе. С благодарностью выражается поддержка со стороны Министерства образования Чехии (гранты LC512 и ME644) и US-NSF (гранты CHE и). Б.М. благодарит Грантовое агентство Чешской Республики за поддержку (грант 203/05 / H001). 10

11 Ссылки: 1.Hatcher, P.G .; Спайкер, Э. С. Гуминовые вещества и их роль в окружающей среде, Фриммель, Ф. Х .; Christman, R. F. Eds .; Wiley, Chichester, 1988, стр. Стивенсон, Ф. Дж. Химия гумуса: происхождение, состав, реакции, John Wiley and Sons, New York, Second Edition, Hayes, M.H.B .; MacCarthy, P .; Malcolm, R.L .; Swift, R. S., Eds .; Гуминовые вещества II: в поисках структуры, Джон Вили и сыновья, Чичестер, Беккет, Р., Поверхностная и коллоидная химия в природных водах и водоочистке, Беккет, Р.; Ed .; Plenum Press, Нью-Йорк, 1990, стр. Kramer, J. R .; Brassard, P .; Collins, P .; Clair, T. A .; Такатс П., Органические кислоты в водных экосистемах, Пердью, Э. М .; Gjessing, E.T .; ред .; John Wiley and Sons, Chichester, 1990, p Quagliotto, P .; Montoneri, E .; Tambone, F .; Adani, F .; Gobetto, R .; Вискарди, Г., Enviro. Sci. Technol. 2006, 40, (a) Nordin, J .; Перссон. П.; Laiti, E .; SjÖberg, S. Langmuir, 1997, 13, (b) Gu, B .; Schmitt, J., Chen, Z .; Liang, L .; Макарти, Дж. Ф., Geochim. Cosmochim. Acta, 1995, 59, 219.(c) Evanko, C.R .; Дзомбак Д.А. // Экология. Sci. Technol., 1998, 32, (d) Vermeer, A. W. P .; van Riemsdijk, W. H .; Koopal, L. K. Langmuir, 1998, 14, 2810, (e) Vermeer, A. W. P .; Koopal, L.K. Langmuir, 1998, 14, 4210, (f) Evanko, C.R .; Dzombak, D.A., J. Colloid Interface Sci., 1999, (g) Das, M. R .; Махиуддин, С. Colloids Surf. A. Physicochem. Eng. Аспекты 2005, 264, 90. (h) Типпинг, E., в Organic Acids in Aquatic Ecosystems, Perdue, E.M .; Gjessing, E.T .; ред .; Джон Вили и сыновья, Чичестер, 1990, стр.

12 8.Минофар, Б .; Vacha, R .; Wahab, A .; Mahiuddin, S .; Kunz, W .; Юнгвирт П., J. Phys. Химреагент B 2006, 110, Стивенсон, Ф. Дж. Химия гумуса: генезис, состав и реакция, John Wiley and Sons, New York, Second Edition, 1994, p Wilson, M.A .; Pohorille, A. J. Chem. Phys. 1991, 95, Essmann, U .; Perera, L .; Berkowitz, M. L .; Darden, T .; Lee, H .; Pedersen, L.G.J. Chem. Phys. 1995, 103, Ryckaert, J.-P .; Ciccotti, G .; Berendsen, H.J.C.J. Comput. Phys. 1977, 23, Caldwell, J. W .; Kollman, P.A.J. Phys.Химреагент 1995, 99, Wang, J.M .; Wolf, R.M .; Caldwell, J.M .; Коллман, П. А .; Case, D. A. J. Comput. Химреагент 2004, 25, Case, D. A. D., T. A .; Cheatham, III, T.E; Simmerling, C.L .; Wang, J .; Duke, R.E .; Luo, R .; Merz, K. M .; Ван, Б .; Перлман, Д. А .; Crowley, M .; Brozell, S .; Цуй, В .; Gohlke, H .; Mongan, J .; Хорнак, В .; Cui, G .; Бероза, П .; Schafmeister, C .; Caldwell, J. W .; Ross, W. S .; Коллман, П. А. Эмбер 8; Калифорнийский университет: Сан-Франциско, Фриш, М. Дж .; Грузовики, G.W .; Шлегель, Х.; Scuseria, G.E .; Робб, М. А .; Cheeseman, J. R .; Montgomery, Jr., J. A .; Вревен, Т .; Кудин, К. Н .; Burant, J.C .; Millam, J.M .; Iyengar, S. S .; Tomasi, J .; Barone, V .; Mennucci, B .; Cossi, M .; Scalmani, G .; Rega, N .; Petersson, G.A .; Nakatsuji, H .; Hada, M .; Ehara, M .; Toyota, K .; Fukuda, R .; Hasegawa, J .; Ishida, M .; Накадзима, Т .; Honda, Y .; Китао, О .; Nakai, H .; Klene, M .; Li, X .; Knox, J.E .; Hratchian, H.P .; Cross, J. B .; Баккен, В .; Adamo, C .; Jaramillo, J .; Гомпертс, Р .; Стратманн, Р.Э.; Язьев, О .; Остин, А. Дж .; Cammi, R .; Pomelli, C .; Ochterski, J. W .; Ayala, P. Y .; Morokuma, K .; Voth, G.A .; Salvador, P .; Dannenberg, J. J .; Закжевский, В. Г .; Dapprich, S .; Daniels, A.D .; Штамм, М. С .; Фаркас, О .; Малик, Д. К .; Rabuck, A.D .; Raghavachari, K .; Foresman, J. B .; Ортис, Дж. В .; Cui, Q .; Baboul, 12

13 A. G .; Клиффорд, S .; Cioslowski, J .; Стефанов, Б. Б .; Лю, G .; Ляшенко, А .; Пискож, П .; Комароми, I .; Martin, R.L .; Фокс, Д.J .; Keith, T .; Аль-Лахам, М. А .; Peng, C. Y .; Nanayakkara, A .; Challacombe, M .; Gill, P. M. W .; Johnson, B .; Chen, W .; Wong, M. W .; Gonzalez, C .; и Pople, J. A. Gaussian 03, Gaussian, Inc., Wallingford CT, Morgan, J. L. R .; McKirahan, W. W., J. Am. Химреагент Soc. 1913, 35, Macinnis, J. A .; Macneil, S.L .; Burke, S.E .; Палепу Р., J. Surface Sci. Technol. 2000, 16, Bauduin, P .; Renoncourt, A .; Kopf, A .; Touraud D .; Kunz, W. Langmuir 2005, 21, Zhang, Y .; Feller, S.E .; Brooks, B.R .; Пастор Р. В. Дж.Химреагент Phys. 1995, 103, Garrett, B.C .; Schenter, G.K .; Morita, A. Chem. Rev. 2006, 106,

14 Таблица 1: Изменение поверхностного натяжения растворов ацетата натрия по сравнению с чистой водой. Концентрация (моль дм 3) γ (мм м 1) Таблица 2: Изменение поверхностного натяжения растворов бензоата натрия по сравнению с чистой водой. Концентрация (моль дм 3) Поверхностное натяжение (мм м 1) Таблица 3: Изменение поверхностного натяжения растворов фенолята натрия по сравнению с чистой водой. Концентрация (моль дм 3) γ (мн м 1)

15 Подписи к рисункам Рисунок 1: Изотермы поверхностного натяжения водного раствора формиата натрия (треугольники), ацетата натрия (квадраты), бензоата натрия (перевернутые треугольники) и фенолата натрия (светлые кружки) ) у К.Рисунок 2: Типичные снимки пластин 1 М водных растворов а) формиата натрия, б) ацетата, в) бензоата и г) фенолята. Две границы раздела раствор / пар находятся вверху и внизу снимков. Цветовая кодировка: Na - зеленый, C - голубой, O - красный, H - белый. Рисунок 3: Профили плотности водяного кислорода, натрия и атомов углерода и кислорода а) формиата, б) ацетата, в) бензоата и г) фенолята. Цветовая кодировка: Na - зеленый, карбоксилатный O - красный, карбоксилатный C - синий, алифатический или ароматический C - голубой, вода - O черный.Рисунок 4: Ориентационные профили анионов в межфазном слое. а) ацетат, б) бензоат и в) фенолят. 15

16 Рисунок 1: γ / мм / моль кг -1 16

17 Рисунок 2: а) б) в) г) 17

18 Рисунок 3: а) б) в) г) 18

19 Рисунок 4: а) б) в) 19

.

19 Классные химические реакции, доказывающие, что наука увлекательна

Химия может быть одной из самых завораживающих, но также и опасных наук. Смешивание определенных химикатов может вызвать довольно неожиданные реакции, которые могут быть интересны для демонстрации. Хотя некоторые реакции можно наблюдать ежедневно, например, смешивание сахара с кофе, некоторые требуют контролируемых условий для визуализации эффектов. Но есть некоторые химические реакции, наблюдать за которыми просто потрясающе, и их легко провести в химических лабораториях.

Для вашей безопасности самый простой выход - посмотреть видео с такими впечатляющими химическими реакциями, прежде чем вы подумаете о воспроизведении их, чтобы лучше понять уровень риска и необходимые меры безопасности.

Вот список из 19 самых потрясающих химических реакций, которые доказывают, что наука всегда крута.

1. Полиакрилат натрия и вода

Полиакрилат натрия - это суперабсорбентный полимер. Подводя итог реакции, ионы полимера притягивают воду путем диффузии.Полимер поглощает воду за секунды, что приводит к почти мгновенному превращению в гелеобразное вещество. Именно это химическое вещество используется в подгузниках для поглощения отработанной жидкости. Технически это не химическая реакция, потому что химическая структура не меняется и не происходит реакции с молекулами воды. Скорее, это демонстрация поглощения в макроуровне.

2. Диэтилцинк и воздух

Диэтилцинк - очень нестабильное соединение.При контакте с воздухом он горит с образованием оксида цинка, CO2 и воды. Реакция происходит, когда диэтилцинк вступает в контакт с молекулами кислорода. Химическое уравнение выглядит следующим образом:

Zn (C2H5) 2 + 5O2 → ZnO + 4CO2 + 5h3O

3. Цезий и вода

Источник: Giphy

Цезий - один из наиболее реактивных щелочных металлов. При контакте с водой он реагирует с образованием гидроксида цезия и газообразного водорода. Эта реакция происходит так быстро, что вокруг цезия образуется пузырек водорода, который поднимается на поверхность, после чего цезий подвергается воздействию воды, вызывая дальнейшую экзотермическую реакцию, таким образом воспламеняя газообразный водород.Этот цикл повторяется до тех пор, пока не будет исчерпан весь цезий.

4. Глюконат кальция

Глюконат кальция обычно используется для лечения дефицита кальция. Однако, когда он нагревается, он вызывает огромное расширение молекулярной структуры. Это приводит к образованию пены, напоминающей серую змею, вызванной испарением воды и дегидратацией гидроксильных групп внутри соединения. Говоря менее научным языком, при нагревании глюконат кальция быстро разлагается. Реакция следующая:

2C 12 H 22 CaO 14 + O 2 → 22H 2 O + 21C + 2CaO + 3CO 2

5.Трииодид азота

Вы можете приготовить это соединение дома, но имейте в виду, что это очень опасно. Соединение образуется в результате осторожной реакции йода и аммиака. После высыхания исходных компонентов образуется NI3, который является очень реактивным соединением. Простое прикосновение пера вызовет взрыв этого опасного контактного взрывчатого вещества.

6. Дихромат аммония

Когда дихромат аммония воспламеняется, он разлагается экзотермически с образованием искр, золы, пара и азота.

7. Перекись водорода и иодид калия

Когда перекись водорода и иодид калия смешиваются в надлежащих пропорциях, перекись водорода разлагается очень быстро. В эту реакцию часто добавляют мыло, чтобы в результате образовалось пенистое вещество. Мыльная вода улавливает кислород, продукт реакции, и создает множество пузырьков.

8. Хлорат калия и конфеты

Мармеладные мишки - это, по сути, просто сахароза.Когда мармеладные мишки попадают в хлорат калия, он вступает в реакцию с молекулой глюкозы в сахарозе, что приводит к сильно экзотермической реакции горения.

9. Реакция Белоусова-Жаботинского (BZ)

Реакция BZ образуется при осторожном сочетании брома и кислоты. Реакция является ярким примером неравновесной термодинамики, которая приводит к красочным химическим колебаниям, которые вы видите на видео выше.

10.Окись азота и сероуглерод

Реакция, часто называемая «лающей собакой», представляет собой химическую реакцию в результате воспламенения сероуглерода и закиси азота. Реакция дает яркую синюю вспышку и очевидный звук глухой. Реагенты реакции быстро разлагаются в процессе горения.

11. Сплав NaK и вода

Сплав NaK - это металлический сплав, образованный смешением натрия и калия вне воздуха, обычно в керосине.Этот чрезвычайно реактивный материал может реагировать с воздухом, но еще более бурная реакция происходит при контакте с водой.

12. Термит и лед

Вы когда-нибудь думали, что смешивание огня и льда может привести к взрыву?

СВЯЗАННЫЕ: 11 ЛУЧШИХ ХИМИЧЕСКИХ КАНАЛОВ НА YOUTUBE

Вот что происходит, когда вы получаете небольшую помощь от Thermite, который представляет собой смесь алюминиевого порошка и оксида металла. Когда эта смесь воспламеняется, происходит экзотермическая окислительно-восстановительная реакция, т.е.е. химическая реакция, при которой энергия выделяется в виде электронов, которые переходят между двумя веществами. Таким образом, когда термит помещается на поверхность льда и воспламеняется с помощью пламени, лед сразу же загорается, и выделяется большое количество тепла в виде взрыва. Однако нет какой-либо убедительной научной теории о том, почему термит вызывает взрыв. Но одно ясно из демонстрационного видео - не пробуйте это дома.

13.Осциллирующие часы Бриггса-Раушера

Реакция Бриггса-Раушера - одна из очень немногих колеблющихся химических реакций. Реакция дает визуально ошеломляющий эффект за счет изменения цвета раствора. Для инициирования реакции смешивают три бесцветных раствора. Полученный раствор будет циклически менять цвет с прозрачного на янтарный в течение 3-5 минут и в итоге станет темно-синим. Три раствора, необходимые для этого наблюдения, представляют собой разбавленную смесь серной кислоты (H 2 SO 4 ) и йодата калия (KIO 3 ), разбавленную смесь малоновой кислоты (HOOOCCH 2 COOH), моногидрат сульфата марганца. (МнСО 4 .H 2 O) и крахмал vitex и, наконец, разбавленный пероксид водорода (H 2 O 2 ).

14. Supercool Water

Возможно, вы не заморозите окружающую среду, как Эльза в фильме «Холодное сердце», но вы определенно можете заморозить воду прикосновением к этому классному научному эксперименту. Эксперимент с супер холодной водой заключается в охлаждении очищенной воды до -24 ° C (-11 ° F). Охлажденную бутылку можно медленно вынуть и постучать по дну или по бокам, чтобы запустить процесс кристаллизации.Поскольку очищенная вода не имеет примесей, молекулы воды не имеют ядра для образования твердых кристаллов. Внешняя энергия, обеспечиваемая в виде крана или удара, заставит молекулы переохлажденной воды образовывать твердые кристаллы посредством зародышеобразования и запустит цепную реакцию по кристаллизации воды по всей бутылке.

15. Феррожидкость

Ферромагнитная жидкость состоит из наноразмерных ферромагнитных частиц, взвешенных в жидкости-носителе, такой как органический растворитель или вода.Изначально обнаруженные Исследовательским центром НАСА в 1960-х годах в рамках исследования по поиску методов контроля жидкостей в космосе, феррожидкости при воздействии сильных магнитных полей будут создавать впечатляющие формы и узоры. Эти жидкости могут быть приготовлены путем объединения определенных пропорций соли Fe (II) и соли Fe (III) в основном растворе с образованием валентного оксида (Fe 3 O 4 ).

16. Гигантский пузырь из сухого льда

Сухой лед всегда является забавным веществом для разнообразных экспериментов.Если вам удастся найти немного сухого льда, попробуйте в этом эксперименте создать гигантский пузырь из простых материалов. Возьмите миску и наполовину наполните ее водой. Смочите жидкое мыло водой и перемешайте. Пальцами намочите края миски и добавьте в раствор сухой лед. Окуните полоску ткани в мыльную воду и протяните ее по всему краю миски. Подождите, пока пары сухого льда не задержатся внутри пузыря, который начнет постепенно расширяться.

17. Змея фараона

Змея фараона - это простая демонстрация фейерверка.Когда тиоцианат ртути воспламеняется, он распадается на три продукта, и каждый из них снова распадается на еще три вещества. Результатом этой реакции является растущий столб, напоминающий змею, с выделением пепла и дыма. Хотя все соединения ртути токсичны, лучший способ провести этот эксперимент - в вытяжном шкафу. Также существует серьезная опасность пожара. Однако самое простое решение - посмотреть видео, если у вас нет доступа к материалам.

18. Эффект Мейснера

Охлаждение сверхпроводника ниже температуры перехода сделает его диамагнитным.Это эффект, при котором объект будет отталкиваться от магнитного поля, а не тянуться к нему. Эффект Мейснера также привел к концепции транспортировки без трения, при которой объект может левитировать по рельсам, а не прикрепляться к колесам. Однако этот эффект также можно воспроизвести в лаборатории. Вам понадобится сверхпроводник и неодимовый магнит, а также жидкий азот. Охладите сверхпроводник жидким азотом и поместите сверху магнит, чтобы наблюдать левитацию.

19. Сверхтекучий гелий

Охлаждение гелия до достижения его лямбда-точки (-271 ° C) сделает его сверхтекучим, известным как гелий II. Эта сверхтекучая жидкость образует тонкую пленку внутри контейнера и будет подниматься против силы тяжести в поисках более теплого места. Тонкая пленка имеет толщину около 30 нм, в ней капиллярные силы превышают силу тяжести, которая удерживает жидкость в контейнере.

.

Смотрите также