Ćwiczenie 3.2

Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
Dział: Troposfera. Poziom zaawansowany.
dział TROPOSFERA: ZAAWANSOWANE - menu (rozwiń)

Eksperyment dotyczący smogu fotochemicznego

UWAGA: niektóre substancje chemiczne używane w tym doświadczeniu sa szkodliwe. Zachowaj szczególną ostrożność!

Ryc. 1. Eksperyment dotyczący smogu fotochemicznego.
©Tausch, von Wachtendonk: Chemie 2000+; Buchner Verlag, Bamberg 2001

E1

Napromieniowanie: (doświadczenie należy wykonać przy włączonym wentylatorze odprowadzjącym dym i opary! Użyj folii aluminiowej jako ochrony przed promieniowaniem UV!)
Reaktor z chłodzoną wodą lampą immersyjną (450 ml) należy napełnić 2 ml tetrachloroetanu [Xn,N; R: 40-51/53; S: 2-23-36/37-61], oraz, do ok. 1 cm wysokości, szklanymi paciorkami lub kółeczkami i świeżymi liśćmi.
Włącz chłodzenie wodą i naświetlaj przez 25 minut za pomocą lampy immersyjnej (150 W - UV, wysokociśnieniowa lampa z parami rtęci).

E2

Ekstrakcja i filtracja: (eksperyment groupowy)
Włóż pocięte liście i piasek kwarcowy do moździerza i rozetrzyj z metanolem [T,F; R: 11-23/24/25-39/23/24/25; S: 1/2-7-16-36/37-45]. Następnie przefiltruj zielony roztwór.
Przygotuj ekstrakty z napromieniowanych i nienapromieniowanych liści z tegoi samego gatunku drzewa.

E3

Chromatografia cienkowarstwowa: (eksperyment grupowy)
Podziel płat folii aluminiowej pokrytej żelem silikonowym na 2 części i wydziel po 2 miejsca, gdzie będą nałożone oba ekstrakty, opisane w E2. Aby uzyskać chromatogram cienkowarstwowy użyj jako rozpuszczalnika mieszanki zawierającej eter (o punkcie wrzenia w zakresie 30-50°C)[F+,Xn,N; R: 12-51/53-65-66-67; S: 9-16-29-33-61-62], benzynę (o punkcie wrzenia w zakresie100-140°C)[F, Xn, N; R: 11-38-51/53-65-67; S: 9-16-23-24-33-61-62] i 2-propanol [F, Xi; R: 11-36-67; S: 2-7-16-24/25-26] w proporcjach 25:25:5.

W tym eksperymencie możesz otrzymać różne wyniki w zależności od tego jakich liści użyjesz i od czasu napromieniowania. Niemniej jednak wyniki te będą bardzo podobne do tych, które pokazano na ryc. 2.

Ryc. 2. Chromatogram cienkowarstwowy ekstraktów z nienapromieniowanych (A) i napromieniowanych (B) liści.
[1: punkt nałożenia ekstraktu; 2,3,4: ksantofil; 5: chlorofil a ; 6: chlorofil b; 7 ß-karoten]
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen, Duisburg

Z1

Które barwniki zostały uszkodzone lub zniszczone?
Po czym to można poznać?

Z2

Eksperyment z niszczeniem liści (E1) jest przykładem procesów, które mogą zachodzić także w przyrodzie. Warunki panujące w reaktorze nie sa jednak takie tak w przyrodzie, częściowo są znacznie bardziej ekstremalne niż w troposferze czy stratosferze.
Wpisz odpowiednie słowa do tabeli poniżej (np. wyższy, niższy, krótszy, dłuższy, inny, prawie taki sam itp.) określające procesy i warunki w troposferze i stratosferze w porównaniu z tymi w eksperymencie:

troposfera

stratosfera

ciśnienie gazu

skład mieszanki gazowej

czas napromieniowania

okresowość napromieniowania (rytm dobowy)

długość fali świetlnej ( l )

system otwarty/zamknięty

dynamika zmian masy gazu

temperatura mieszaniny gazów

Ryc. 3. Prognozy zmian całkowitej zawartości ozonu w atmosferze w różnych szerokościach geograficznych (rysunek po lewej stronie) i na różnych wysokościach (rysunek po prawej stronie).
Objaśnienia: decrease - spadek, altitude - wysokość n.p.m., year - rok
[Lit.: G. Mégie, Ozon, Springer, Berlin 1989]
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen, Duisburg

Z3

Zinterpretuj prognozy zawartości ozonu pokazane na ryc. 3. Co jest bardziej alarmujące: zmiana całkowitej zawartości ozonu czy też zmiana w jego pionowym rozkładzie? Uzasadnij odpowiedź.

Z4

Popatrz na pionowy rozkład ozonu za 60 lat (ryc. 3, po prawej). Jakie zjawisko zostało pokazane w sposób modelowy w eksperymencie?
1. dziura ozonowa
2. smog fotochemiczny
3. dziura ozonowa i smog fotochemiczny
Uzasadnij swoją odpowiedź.

Z5

ß-karoten ma słaby punkt, w którym łatwo go zaatakować.
Które z reakcji z ryc. 4 mogą mieć miejsce w eksperymencie E1?
Uzasadnij swoją odpowiedź.

Ryc. 4. Reakcje, w których może brac udział ß-karoten
Objaśnienia: UV-light - promieniowanie UV, weak point - słaby punkt
© 2004 Schmidt, Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen; Duisburg

O tej stronie:

Autorzy: M. Seesing, M. Tausch - Universität Duisburg-Essen, Duisburg / Niemcy
Recenzent: Dr Rolf Sander - Max Planck Institute for Chemistry, Moguncja - 2004-05-18
Ostatnia aktualizacja: 2004-05-13
Tłumaczenie na język polski: dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Ostatnia modyfikacja: czwartek, 21 czerwiec 2018, 14:57