Περιβαλλοντική Χημεία - Γεωχημεία. Διαφάνειες 4 ου Μαθήματος Γαλάνη Απ. Αγγελική, Χημικός Ph.D. Ε.ΔΙ.Π.

Σχετικά έγγραφα
Σύνοψη και Ερωτήσεις 5ου Μαθήματος

2. Χρόνοι παραμονής χημικών στοιχείων σε «ταμιευτήρες»

Μέλη Ομάδας: Κοντόπουλος Φάνης Λούβης Γιάννης Λυμπεροπούλου Ηλιάννα Παπαζώτος Βασίλης Φωστιέρης Νικόλας

ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑ Δ ΕΞΑΜΗΝΟ

Το νερό στο φυσικό περιβάλλον συνθέτει την υδρόσφαιρα. Αυτή θα μελετήσουμε στα επόμενα μαθήματα.

Τίτλος Μαθήματος. Ενότητα 1: Βασικές αρχές και γνώσεις υποβάθρου. Αριάδνη Αργυράκη Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ. Γενικά περί ατµόσφαιρας

Ισορροπία στη σύσταση αέριων συστατικών

Μελέτη και κατανόηση των διαφόρων φάσεων του υδρολογικού κύκλου.

διατήρησης της μάζας.

Πληροφορίες σχετικές με το μάθημα

3.2 Οξυγόνο Ποιες είναι οι φυσικές ιδιότητες του οξυγόνου. Οι φυσικές ιδιότητες του οξυγόνου εμφανίζονται στον παρακάτω πίνακα.

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΡΙΑΔΝΗ ΑΡΓΥΡΑΚΗ

Τίτλος Μαθήματος: Βασικές Έννοιες Φυσικής. Ενότητα: Ατομική φύση της ύλης. Διδάσκων: Καθηγητής Κ. Κώτσης. Τμήμα: Παιδαγωγικό, Δημοτικής Εκπαίδευσης

Εξάτμιση και Διαπνοή

Ε ΑΦΟΣ. Έδαφος: ανόργανα οργανικά συστατικά

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 8 η : Υγρά, Στερεά & Αλλαγή Φάσεων. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

Διαλύματα - Περιεκτικότητες διαλυμάτων Γενικά για διαλύματα

ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ. Αυτότροφοι και ετερότροφοι οργανισμοί. Καρβουντζή Ηλιάνα Βιολόγος

ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ 2. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

2.6 Αλλαγές κατάστασης

Oι Κατηγορίες Κλιμάτων :

Xημεία β γυμνασίου. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

Θρεπτικές ύλες Τρόφιµα - Τροφή

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 15: Διαλύματα

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΜΑΡΑΘΩΝΑ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ-ΙΟΥΝΙΟΥ 2010 ΜΑΘΗΜΑ: ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα: Μετεωρολογία-Κλιματολογία. Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου

ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ. Είδη ενέργειας ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ. Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο. 11 Μαΐου 2006

ΧΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ: 1.2

Η ατμόσφαιρα και η δομή της

1 o Μάθημα. Μαθήματα Ακαδημαϊκού Έτους Γαλάνη Απ. Αγγελική, Χημικός PhD Εργαστηριακό Διδακτικό Προσωπικό, (Ε.ΔΙ.Π.

Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί

ΚΛΙΜΑ. ιαµόρφωση των κλιµατικών συνθηκών

ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ

6.1 Θερμόμετρα και μέτρηση θερμοκρασίας

ΦΥΣΙΚΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ

σημείο ζέσεως, σημείο τήξεως, σημείο πήξεως, εξάτμιση, εξάχνωση, συμπύκνωση, απόθεση

ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ Πρόκειται για τρόπο μεταφοράς ενέργειας από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω διαφοράς θερμοκρασίας. Είναι διαφορετική από την εσωτερική (θερμική)

ΟΙ ΑΛΛΑΓΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ Ο «ΚΥΚΛΟΣ» ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

ΧΗΜΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ. Να δίδουν τον ορισμό του χημικού δεσμού. Να γνωρίζουν τα είδη των δεσμών. Να εξηγούν το σχηματισμό του ιοντικού ομοιοπολικού δεσμού.

ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΩΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΡΥΘΜΙΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ. Δρ. Λυκοσκούφης Ιωάννης

ΒΙΟΓΕΩΧΗΜΙΚΟΙ ΚΥΚΛΟΙ Βιογεωχημικός κύκλος

1.5 Ταξινόμηση της ύλης

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΑΘΑΡΩΝ ΟΥΣΙΩΝ.

Κωνσταντίνος Π. (Β 2 ) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

Περιβαλλοντική Γεωχημεία

Όνομα και Επώνυμο:.. Όνομα Πατέρα: Όνομα Μητέρας:.. Δημοτικό Σχολείο:.. Τάξη/Τμήμα:.. Εξεταστικό Κέντρο:...

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

AquaTec 1.2. Φυσική και φυσιολογία των Καταδύσεων Βασικές Αρχές Μεταφοράς Αερίων. Νίκος Καρατζάς

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ. Aτµόσφαιρα της Γης - Η σύνθεση της ατµόσφαιρας Προέλευση του Οξυγόνου - Προέλευση του Οξυγόνου

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ-ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

ΚΥΚΛΟΙ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ. Η ύλη που υπάρχει διαθέσιμη στη βιόσφαιρα είναι περιορισμένη. Ενώσεις και στοιχεία όπως:

Τα υλικά και η δόμησή τους. Εισαγωγική Χημεία

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΙ ΡΥΠΟΙ Ορισμός της ατμοσφαιρικής ρύπανσης

Η κίνηση του νερού εντός των φυτών (Soil-Plant-Atmosphere Continuum) Δημήτρης Κύρκας

Περιβαλλοντική Χημεία - Γεωχημεία. Διαφάνειες 5 ου Μαθήματος Γαλάνη Απ. Αγγελική, Χημικός Ph.D. Ε.ΔΙ.Π.

ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΗ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ

Τι ονομάζουμε χημικό στοιχείο; Δώστε ένα παράδειγμα. Ερώτηση θεωρίας. Τι ονομάζουμε χημική ένωση; Δώστε ένα παράδειγμα. Ερώτηση θεωρίας.

ΤΕΧΝΙΚΗ Υ ΡΟΛΟΓΙΑ. Εισαγωγή στην Υδρολογία. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Εργαστήριο Υδρολογίας και Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων

Θερμόχήμεία Κεφάλαιό 2 ό

Θερµότητα χρόνος θέρµανσης. Εξάρτηση από είδος (c) του σώµατος. Μονάδα: Joule. Του χρόνου στον οποίο το σώµα θερµαίνεται

Στοιχεία Γεωλογίας και Παλαιοντολογίας. Μαρία Γεραγά Γεώργιος Ηλιόπουλος

μελετά τις σχέσεις μεταξύ των οργανισμών και με το περιβάλλον τους

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου

ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ. Οι φυσικές καταστάσεις της ύλης είναι η στερεή, η υγρή και η αέρια.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο H XHΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ. Χημεία της ζωής 1

ΦΥΣΙΚΗ. Θερμοδυναμική Ατομική-Πυρηνική

Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2.ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΗ ΦΥΣΗ

ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΥΔΡΟΘΕΡΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Αριάδνη Αργυράκη

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΚΠ. ΕΤΟΥΣ

ΙΟΝΤΙΚΟΣ ΚΑΙ ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΟΣ ΔΕΣΜΟΣ ΙΟΝΤΙΚΟΣ Ή ΕΤΕΡΟΠΟΛΙΚΟΣ ΔΕΣΜΟΣ

Από πού προέρχεται η θερμότητα που μεταφέρεται από τον αντιστάτη στο περιβάλλον;

ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑ E ΕΞΑΜΗΝΟ

Ατμοσφαιρική Ρύπανση

ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑ E ΕΞΑΜΗΝΟ

Παράγοντες που εξηγούν τη διαλυτότητα. Είδη διαλυμάτων

3 ο κεφάλαιο. καύσιμα και καύση

Η πυκνότητα του νερού σε θερμοκρασία 4 C και ατμοσφαιρική πίεση (1 atm) είναι ίση με 1g/mL.

6.2. ΤΗΞΗ ΚΑΙ ΠΗΞΗ, ΛΑΝΘΑΝΟΥΣΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΕΣ

(Από το βιβλίο Γενική Χημεία των Ebbing, D. D., Gammon, S. D., Εκδόσεις Παπασωτηρίου )

Εργασία Γεωλογίας και Διαχείρισης Φυσικών Πόρων

Κ. Ποϊραζίδης Εισήγηση 4 η Λειτουργίες και αξίες των υγροτόπω. Εαρινό

ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΛΥΜΕΝΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΡΑΔΙΠΠΟΥ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ Ονοματεπώνυμο:.

4η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΑΕΡΑ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΧΕΣΗΣ ΜΕΤΑΞΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΑΕΡΑ ΚΑΙ ΥΓΡΑΣΙΑΣ

O 3,44 S 2,58 N 3,04 P 2,19

1. Δομή του μορίου : (δεσμοί υδρογόνου)

Καταστατική εξίσωση ιδανικών αερίων

Όξινη βροχή. Όξινη ονομάζεται η βροχή η οποία έχει ph μικρότερο από 5.6.

5.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ

5. ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΘΑΛΑΣΣΙΝΟΥ ΝΕΡΟΥ- ΘΑΛΑΣΣΙΕΣ ΜΑΖΕΣ

Φύλλο Εργασίας 1: Μετρήσεις μήκους Η μέση τιμή

4.2 Παρα γοντες που επηρεα ζουν τη θε ση χημικη ς ισορροπι ας - Αρχη Le Chatelier

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ

Σύσταση. Ιδιότητες H 2 O. Γενικές. (non-si) Φυσικές

Εργαστηριακή άσκηση 1: ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΔΙΑΛΥΣΗΣ

ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ- ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΙΖΗΜΑΤΩΝ. Αριάδνη Αργυράκη

Transcript:

Περιβαλλοντική Χημεία - Γεωχημεία Διαφάνειες 4 ου Μαθήματος Γαλάνη Απ. Αγγελική, Χημικός Ph.D. Ε.ΔΙ.Π.

ΝΕΡΟ Δομή και ιδιότητες Η πιο σημαντική ουσία στη γη Χωρίς νερό δεν υπάρχει ζωή

Μοναδικές οι ιδιότητες του νερού Ιδιότητα Σύγκριση με άλλες ουσίες Θερμοχωρητικότητα Η ποσότητα της θερμικής ενέργειας που απαιτείται για να ανέβει η θερμοκρασία τηςουσίαςκατά1 C. (Ειδική θερμοχωρητ. για να ανέβει 1g ουσίας κατά 1 C) Θερμική αγωγιμότητα Η υψηλότερη από όλα τα κοινά υγρά, εκτός της NH 3, και τα στερεά Η υψηλότερη από όλα τα κοινά υγρά, (του Hg ψηλότερη) Αποθηκεύει μεγάλα ποσά θερμότητας τα οποία μεταφέρονται με τα θαλάσσια ρεύματα επηρεάζοντας το κλίμα των περιοχών. Μετριάζει ακραίες θερμικές καταστάσεις σε παράκτιες περιοχές

Λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης Ονομάζεται η θερμότητα που πρέπει να προστεθεί σε 1g νερού για να περάσει από την υγρή στην αέρια φάση. Είναι μεγάλη (540 cal/g στους 100 C) γιατί πρέπει να σπάσουν όλοι οι δεσμοί υδρογόνου πριν το νερό περάσει στην αέρια φάση. Στη θάλασσα που η εξάτμιση γίνεται σε χαμηλότερη θερμοκρασία, (20 C π.χ.), τα μόρια αντλούν το απαιτούμενο για την εξάτμισή τους ποσό θερμότητας από τα γειτονικά τους που είναι σε υγρή κατάσταση προκαλώντας ψύξη. Σε αυτές τις θερμοκρασίες απαιτούνται 585 cal/g λόγω του ότι πρέπει να σπάσουν περισσότεροι δ.η από ότι στους 100 C. Έτσι η εξάτμιση από τα χαμηλά γεωγραφικά πλάτη αφαιρεί τη θερμότητα που συσσωρεύετε λόγω μεγάλης ηλιακής ακτινοβολίας. Στην περίπτωση συμπύκνωσης και υγροποίησης των υδρατμών σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη η θερμότητα αποδίδεται στο περιβάλλον και όταν αυτό γίνει απότομα δημιουργεί αναταραχή στην ατμόσφαιρα, ( θύελλες, τυφώνες) Η υψηλότερ ηαπό όλες τις κοινές ουσίες Ρυθμίζει το ισοζύγιο βροχόπτω σης εξάτμισης

Ιδιότητα Λανθάνουσα θερμότητα τήξης Ονομάζεται η ποσότητα της θερμότητας που πρέπει να προστεθεί στον πάγο ώστε να σπάσουν όσοι δεσμοί χρειάζεται για να μετατραπεί σε υγρή φάση. Είναι 80 cal/g και είναι μικρότερη από την αντίστοιχη εξάτμισης γιατί αρκετοί δεσμοί υδρογόνου διατηρούνται στο νερό των χαμηλών θερμοκρασιών Σύγκριση με άλλες ουσίες Η υψηλότερη από όλα τα κοινά υγρά, εκτός της NH 3, και τα περισσότερα στερεά Για το λόγο αυτό τα παγόβουνα που εισέρχονται στην ωκεάνια κυκλοφορία απορροφούν μέχρι να λιώσουν μεγάλα ποσά θερμότητας από τους ωκεανούς

Ιδιότητα Σύγκριση με άλλες ουσίες Διαλυτική ικανότητα Επιφανειακή τάση Διαλύει τις περισσότερες ουσίες, (ιδιαίτερα τις ιοντικές ενώσεις) και σε μεγαλύτερη ποσότητα από κάθε άλλο κοινό υγρό Η υψηλότερη από όλα τα κοινά υγρά Λόγω της πολικότητάς του Παίζει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό σταγονιδίων στην ατμόσφαιρα, και σε όλα τα επιφανειακά φαινόμενα. Έχει μεγάλη βιολογική σημασία γιατί ελέγχει τη φυσιολογία του κυττάρου

Ιδιότητα Σύγκριση με άλλες ουσίες Φυσική κατάσταση Η μόνη ουσία που στην επιφάνεια της γης υπάρχει και στις τρεις φάσεις Ιξώδες Σχετικά χαμηλό για υγρό Ιονισμός Δημιουργεί ουδέτερο περιβάλλον και δίνει μικρό αριθμό Η + και ΟΗ - Πολύ μικρός Διευκολύνει τη ροή του νερού επάνω και μέσα στη χέρσο και τη μετακίνηση θαλάσσιων μαζών στον ωκεανό με σκοπό την εξισορρόπηση διαφορών πίεσης, (έτσι δημιουργούνται τα θαλάσσια ρεύματα

Ιδιότητα Σύγκριση με άλλες ουσίες Διαφάνεια Ιξώδες Σχετικά υψηλή για το ορατό φως Σχετικά χαμηλό για υγρό Το νερό άρα λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων του και ιδιαίτερα της εξαιρετικής του διαλυτικής ικανότητας είναι το πιο σημαντικό υλικό το οποίο καθορίζει τις πιο πολλές διεργασίες στο στερεό φλοιό της γης, (κλίμα, διάβρωση και μεταφορά μα και δημιουργία και συντήρηση της ζωής)

Οι ιδιότητες του νερού οφείλονται στη δομή του http://www.britannica.com/ebc hecked/media/109568/a-watermolecule-is-made-up-of-twohydrogen-atoms http://el.wikipedia.org/wiki/% CE%9D%CE%B5%CF%81% CF%8C#mediaviewer/File:H2 O_2D_labelled.svg Στο μόριο του νερού υπάρχουν οκτώ ηλεκτρόνια σθένους τα έξι στο οξυγόνο και από ένα σε κάθε υδρογόνο. Το οξυγόνο και καθένα από τα υδρογόνα έχουν από κοινού ένα ζεύγος ηλεκτρονίων, (δεσμικά ζεύγη) και τα υπόλοιπα δύο ζεύγη βρίσκονται στο οξυγόνο, (μη δεσμικά ζεύγη ηλεκτρονίων ή ασύζευκτα ) Τα ζεύγη αυτά παίρνουν τετραεδρική διαμόρφωση γύρω από το οξυγόνο για να ελαχιστοποιηθούν οι απώσεις μεταξύ τους. Με αποτέλεσμα η γωνία μεταξύ των ζευγών να είναι 109,5. Στο σχήμα φαίνεται μικρότερη γιατί τα μονήρη ζεύγη απαιτούν περισσότερο χώρο γύρω από το οξυγόνο από τα δεσμικά ζεύγη.

Τα μόρια του νερού είναι πολικά Τα μόρια του νερού παρουσιάζουν την τάση να συνδέονται μεταξύ τους, (η θετική πλευρά του ενός μορίου με την αρνητική του άλλου και αντίστροφα). Η σύνδεση αυτή γίνεται με το δεσμό υδρογόνου που είναι υπεύθυνος για τις μοναδικές για τη ζωή ιδιότητες του νερού

Το νερό είναι δυνατόν να βρίσκεται και στις τρεις φάσεις στην επιφάνεια της γης Στην αέρια φάση το νερό υπάρχει με τη μορφή διακριτών μορίων που κινούνται Στην υγρή είναι μίγμα από συμπλέγματα που ανεξάρτητα κάποια σχηματίζουν εξάπλευρους δακτύλιους, το ένα από (υπάρχουν κάποιοι δεσμοί υδρογόνου) το άλλο, Στη στερεή έχουμε μίγμα εξάπλευρων (δεν δακτύλιων, (λόγω δημιουργίας δεσμών υπάρχουν υδρογόνου έτσι σχηματίζεται μια ανοικτή δομή δεσμοί στην ύπαρξη της οποίας οφείλεται η μικρότερη υδρογόνου) πυκνότητα του πάγου από το νερό

Διάλυση ιονικών και πολικών ενώσεων στο νερό http://www.britannica.com/blogs/2012/06/molecular-nature-water/

Διάλυση μη ιονικών ενώσεων στο νερό Απαραίτητη η ύπαρξη πολικών ομάδων για τη διάλυση μη ιονικών ενώσεων στο νερό Παρουσία πολλών πολικών ομάδων έπεται αυξημένη διαλυτότητα στο νερό

Γεωχημικά συστήματα Box models

Τα box models αποτελούνται από διάφορα κουτιά, boxes που δείχνουν τις δεξαμενές τις δεξαμενές για μια ουσία, (π.χ. το νερό στον υδρολογικό κύκλο), και την ταχύτητα με την οποία το υλικό μεταφέρεται μεταξύ των δεξαμενών. Βέλη υποδεικνύουν τις ροές μεταξύ των δεξαμενών Για σύστημα σε σταθερή κατάσταση η ολική ποσότητα ουσίας σε κάθε δεξαμενή μένει σταθερή άρα οι ταχύτητες προσθήκης και απομάκρυνσης της ουσίας από αυτή είναι ίσες

Ατμόσφαιρα Βροχόπτωση Υδρόσφαιρα Υδροθερμική δραστηριότητα Εξάτμιση Χημική ιζηματογένεση τροφή Αποσάθρωση Αναπνοή/ Φωτοσύνθεση Ηφαιστειακές εκρήξεις Βιόσφαιρα Βιοορυκτογέννεση Λιθόσφαιρα

Μοντέλα εισροής -εκροής Εισροή Εκροή F in = QC in F out = QC out F =ροή χημικών φάσεων (μάζα/ χρόνο) Q= παροχή (όγκος/ χρόνο) V = όγκος ταμιευτήρα Ταμιευτήρας Μ = V.C C = συγκέντρωση (μάζα/ όγκο)

Σταθερή κατάσταση συστήματος Εισροή Ταμιευτήρας Μ = V.C Εκροή F in = QC in F out = QC out Ένα σύστημα βρίσκεται σε σταθερή κατάσταση όταν ισχύει F in = F out Αυτό σημαίνει πως η ολική ποσότητα μιας ουσίας θα μένει σταθερή σε κάθε στιγμή

Χρόνος παραμονής Ως χρόνος παραμονής, t R ορίζεται το χρονικό διάστημα που κατά μέσο όρο παραμένει μια χημική ουσία σε ένα ταμιευτήρα, (δεξαμενή). t R = Ποσότητα ουσίας στη δεξαμενή Ταχύτητα προσθήκης

Υδρολογικός κύκλος Ατμόσφαιρα 0,13 10 17 Kg Κατακρύμνηση Εξάτμιση 0,99 10 17 Kg y -1 0,63 10 17 Kg y -1 Λίμνες και ποτάμια 0,3 10 17 Kg Κατακρύμνηση 3,5 10 17 Kg y -1 Εξάτμιση 3,86 10 17 Kg y -1 Εκφόρτιση ποταμών και υπόγειων 0,36 10 17 Kg y -1 Αρχές Περιβαλλοντικής 24/10/10/2014 Γεωχημείας Αγγελική Απ. Γαλάνη G. NELSON EBY Ωκεανός 13,700 10 17 Kg

Παράδειγμα (για το προηγούμενο box model σταθερής κατάστασης) Υπολογίστε το χρόνο παραμονής του νερού στην ατμοσφαιρική δεξαμενή Λύση Το μοντέλο είναι σταθερής κατάστασης άρα η ταχύτητα προσθήκης στη δεξαμενή είναι ίση με την ταχύτητα απομάκρυνσης. Οποιοδήποτε σετ ροών είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί. Αν χρησιμοποιηθεί η ταχύτητα προσθήκης ανά έτος προστίθενται 0,63 10 17 Kg νερού μέσω της εξάτμισης από λίμνες και ποτάμια και 3,86 10 17 Kg νερού μέσω της εξάτμισης από ωκεανούς. Άρα η ολική ταχύτητα προσθήκης θα είναι 4,49 10 17 Kg y -1 νερού t R = Ποσότητα ουσίας στη δεξαμενή = 0,13 10 17 Kg = 0,029 y Ταχύτητα προσθήκης 4,49 10 17 Kg y -1 = 10,6 d

Από το προηγούμενο παράδειγμα είναι φανερό πως ο χρόνος παραμονής του υδρατμού στη δεξαμενή της ατμόσφαιρας είναι πολύ μικρός. Αυτό σημαίνει πως στην ατμόσφαιρα οι μεταβολές στην ταχύτητα προσθήκης του νερού, (π.χ. αύξηση της ταχύτητας εξάτμισης λόγω ατμοσφαιρικής θέρμανσης) οδηγούν σε ταχεία αύξηση των υδρατμών και άρα αύξηση των βροχοπτώσεων. Αναφέρεται συχνά σαν επιτάχυνση του υδρολογικού κύκλου λόγω ατμοσφαιρικής ρύπανσης

Χρόνος Οι διεργασίες είναι βιολογικές και ταχείες φυσικοχημικές π.χ. ανταλλαγή αερίων. Οι χρονικές κλίμακες είναι από ημέρες ως έτη. Μέσω ανθρωπογενών μεταβολών καταστρέφονται εύκολα, (π.χ. στον C με έκλυση CO 2 ), άρα έχουν περιβαλλοντικό ενδιαφέρον σημαντικός παράγοντας στη χρήση μοντέλων σταθερής κατάστασης Ο πιο ξεκάθαρος διαχωρισμός είναι αυτός μεταξύ βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων κύκλων Βραχυπρόθεσμος κύκλος άνθρακα Θαλάσσια φωτοσύνθεση Μετα- Φορά μέσω ποταμών Φωτοσύνθεση στην ξηρά Ατμόσφαιρα C Βιόκοσμος C Αναπνοή στην ξηρά Ανταλλαγή αερίων Απαέρωση Απόθεση οργανικής ύλης Διάσπαση ριζών ασβεστοποίηση Θαλάσσια αναπνοή Ωκεανός C Έδαφος C (Berner, 1999)

Μακροπρόθεσμος κύκλος άνθρακα Στους μακροπρόθεσμους κύκλους C έχουμε κυρίως γεωλογικές διεργασίες και οι χρονικές κλίμακες είναι της τάξεως των εκατοντάδων χιλιάδων μέχρι και εκατομμυρίων ετών Αποσάθρωση ανθρακικού C Ανθρακικός C Διεργασίες ηφαιστειογενείς, μεταμορφωσιγενείς, διαγενετικές απαέρωσης Ταφή ανθράκικού C Ωκεάνιος, Ατμοσφαιρικός, Βιολογικός,Εδαφικός C Ταφή οργανικού C Οργανικός C Αποσάθρωση οργανικού C Διεργασίες ηφαιστειογενείς, μεταμορφωσιγενείς, διαγενετικές απαέρωσης (Berner, 1999)

Ερωτήσεις 1. Πώς διαλύονται στο νερό α) Οι πολικές και ιονικές ενώσεις β) Οι μη ιονικές ενώσεις. Περιγράψτε 2. Ποια αναφέρονται στην Περιβαλλοντική Γεωχημεία ως box models; 3. Να συγκρίνεται την τιμή της θερμοχωρητικότητα του νερού με την τιμή της θερμοχωρητικότητας συνηθισμένων άλλων ουσιών και να εξηγήσετε πως αυτή μπορεί να επηρεάσει το κλίμα των παράκτιων περιοχών. 4. Ο χρόνος παραμονής του υδρατμού στη δεξαμενή της ατμόσφαιρας είναι πολύ μικρός. Τι σημαίνει ακριβώς αυτό, τι επίδραση έχει στον υδρολογικό κύκλο και που οφείλεται.

Παραδείγματα και ασκήσεις Αρχές Περιβαλλοντικής Γεωχημείας G. NELSON EBY Μετάφραση Νίκος Λυδάκης Σημαντήρης, Δέσποινα Πεντάρη

1. Να περιγράψετε τη δομή του νερού και να εξηγήσετε γιατί αυτή είναι υπεύθυνη για πολλές από τις μοναδικές ιδιότητες του νερού, όπως η υψηλή θερμοχωρητικότητα, οι υψηλές λανθάνουσες θερμότητες τήξης και εξάτμισης και η μάλλον αξιοσημείωτη παρατήρηση ότι το στερεό νερό είναι λιγότερο πυκνό από το υγρό νερό. (20 η ερώτηση 1 ου κεφαλαίου) 2. Όταν φτιάχνουμε παγωτό βάζουμε το δοχείο του μίγματος σε πάγο με αλάτι. Γιατί το κάνουμε αυτό; (21 η ερώτηση 1 ου κεφαλαίου) 3. Τι εννοούμε όταν λέμε ότι ένα σύστημα είναι σε σταθερή κατάσταση; (22 η ερώτηση 1 ου κεφαλαίου) 4. Να διακρίνετε τη διαφορά μεταξύ βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων γεωχημικών κύκλων. Ποιος είναι ο καθοριστικός παράγοντας που χρησιμοποιείται για να γίνει αυτός ο διαχωρισμός. (23 η ερώτηση 1 ου κεφαλαίου)

1. Πώς διαλύονται στο νερό α) Οι πολικές ενώσεις και ιονικές ενώσεις β) Μη ιονικές ενώσεις. Περιγράψτε 2. Τι είναι τα box models στην Περιβαλλοντική Γεωχημεία; 3. Να συγκρίνεται τη θερμοχωρητικότητα του νερού με αυτή των άλλων ουσιών και εξηγήστε πως μπορεί να επηρεάσει το κλίμα των παράκτιων περιοχών 4. Ποιο φαινόμενο αναφέρεται ως επιτάχυνση του υδρολογικού κύκλου και που οφείλεται;