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Formeln für die Klausurlimnochemie bitte wissen sie das-Liste.

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Präsentation zum Thema: "Formeln für die Klausurlimnochemie bitte wissen sie das-Liste."—  Präsentation transkript:

1 Formeln für die Klausurlimnochemie bitte wissen sie das-Liste

2 Massenwirkungsgesetz aA + bBcC + dD c a (A) c b (B) c c (C) c d (D) K=

3 Schwache Säuren c(HA) c(H + ) c(A - ) KS=KS= c(H + )=c(A - ) K S c(HA) = c 2 (H + ) K S c(HA) = c(H + )

4 Salze dissoziieren und können basisch oder alkalisch wirken Salzlösungen KatA Kat + + A - basisch: A - + H 2 O AH + OH - sauer: Kat + + H 2 O KatOH + H +

5 z.B. Acetat-puffer HA H + + A - CH 3 COOH H + + CH 3 COO - c(CH 3 COOH) c(H + ) c(CH 3 COO - ) KS=KS= c(CH 3 COOH) c(CH 3 COO - ) pK S =pH- log ( ( + Herleitung aus MWG!

6 Henry-Gesetz pApA c(A fl ) KH=KH= Partialdruck molare Konzentration L bar mol [ [ = c(A gas ) KH=KH= molare Konzentration [ = [ c(A fl ) / V pV=nRT n p= RT

7 Sauerstoffmessung mit Clark-Elektrode (1962…Spiegel-Affäre, Beatles + Stones) O 2 (aq.) + 2 H 2 O + 4 e - 4 OH - 4 Ag 4 Ag e -

8 CSB und BSB5 im Vergleich CSB BSB5 = Abbauquotient AQ WasserinhaltstoffeAQ leicht und fast vollständig abbaubar>0,6 Schwer abbaubar (evtl. Anwesenheit von toxischen und/oder schwerabbaubaren Substanzen) 0,6-0,1 Nicht abbaubar (evtl. persistent)<0,1

9 Redoxintensität pε c(Ox1) c n (e - ) c(Red1) K= Ox1 + n e - Red1 mit: pε =-lg(c(e - )) pε = 1 n lgK + 1 n lg c(Red1) c(Ox1) + Herleitung aus MWG!

10 Redoxintensität pε pε =pε n lg c(Red1) c(Ox1) Mit: pε 0 = 1 n lgK + Herleitung aus MWG!

11 Proteinogene Aminosäure O OH C N H H C Amin-Gruppe H R Säure-Gruppe Rest RAminosäure -HGlycin -CH 3 Alanin -CH 2 SHCystein …17 weitere

12 O OH C N H H C H R1 O OH C N H H C H R2 Wasser- abspaltung O C N H H C H R1 O OH C N H C H R2 Peptidbindung

13 Nitrifikation 1. Ammoniumoxidation NH 3 + 1,5 O 2 NO H 2 O + H + pH-Wert Erniedrigung Aber: pH-Optimum für Nitrifikanten 7,5 bis 8,3 Selbsthemmung Temperaturen größer 8°C nötig: Sauerstoff (Belebungsbecken!!) C-Quelle: meist CO 2 2. Nitritoxidation NO ,5 O 2 NO 3 - Nitroso… Nitro… …monas …coccus …spira

14 Denitrifikation 1. Nitratreduktion NO H + +2 e - NO H 2 O 2. Nitritreduktion NO H + + e - NO + H 2 O 3. Stickstoffmonoxidreduktion 2 NO + 2 H e - N 2 O + H 2 O 4. Distickstoffoxidreduktion N 2 O + 2 H e - N 2 + H 2 O

15 K OW : n-Octanol-Wasser- Verteilungskoeffizient Massenwirkungsgesetz für den Fall: in Wasser gelöster Stoff löst sich zum Teil in n-Octanol (wasserunlöslicher Alkohol) A Wasser A Octanol c(A Wasser ) c(A Octanol ) K OW = Auf Grund möglicher extreme K OW -Werte, Darstellung als log K OW (Achtung: nicht minus log)

16 K d -Koeffizient Massenwirkungsgesetz für den Fall: in Wasser gelöster Stoff sorbiert an einem Feststoff A fl A sorbiert c(A fl ) c(A sorbiert ) Kd=Kd=

17 K OC : Verteilungskoeffizient zwischen Wasser und organischer Substanz des Bodens Massenwirkungsgesetz für den Fall: in Wasser gelöster Stoff sorbiert zum Teil an organische Substanz A fl A sorbiert an c org c(A fl ) c(A sorbiert an c org ) K OC = Kd*f c, org =

18 Beladung q (mg/g) Gleichgewichtskonzentration c (mg/L) Isotherme, nach Henry Linear, entspricht Freundlich Isotherme mit n=1 Keine maximale Beladung Alle Sorptionsplätze gleichwertig und im Überschuss vorhanden q = K c c(A gas ) c(A fl ) KH=KH=

19 Beladung q (mg/g) Gleichgewichtskonzentration c (mg/L) Isotherme nach Freundlich Konkave Form Keine maximale Beladung Ein-Stoff-Isotherme geht durch den Ursprung q = K c n, mit 1>n>0

20 Isotherme nach Langmuir Herleitung aus MWG…am Overhead 1+ K L c K L c q = q max K L :Geschwindigkeit Sorption gegenüber Desorption qmax: maximale Beladung + Herleitung aus MWG!

21 Sauerstoffbedarf Enteisenung Entmanganung Nitrifikation Methanoxidation 4 Fe 2+ + O 2 + 2(x + 2)H 2 O --> 2 Fe 2 O 3 · x H 2 O + 8 H + 2 Mn 2+ + O H 2 O --> 2 MnO H + NH O 2 --> NO H 2 O + H + CH O 2 --> CO H 2 O


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