Eksperimentalna fizička hemija namenjena je studentima svih smerova Tehnološkog fakulteta u Novom Sadu, kojima fizička hemija predstavlja jednu od osnovnih disciplina u formiranju inženjerskog pristupa rešavanju problema na osnovu prethodno stečenih fundamentalnih znanja iz oblasti fizike, hemije i matematike. U koncipiranju ovog udžbeničkog materijala pošlo se od postavke da kroz eksperimentalni rad u okviru fizičke hemije studenti treba da se upoznaju sa metodama, uređajima i aparatima koji se koriste u različitim fizičko-hemijskim određivanjima, počev od klasičnih pa do savremenih instrumentalnih tehnika koje nalaze sve širu primenu u razvojnim i pogonskim laboratorijama u industriji. Obzirom na ovakav pristup, u prvom delu knjige dat je sažet prikaz uređaja i instrumenata neophodnih za laboratorijski rad, posebno u smislu merenja osnovnih parametara stanja, fizičkih i fizičko hemijskih karakteristika. U drugom delu dat je prikaz ekspementalnih određivanja predviđenih nastavnim planom i programom Fizičke hemije na Tehnološkom fakulteta u Novom Sadu, a ujedno i programima većine kurseva fizičke hemije na srodnim fakultetima. U okviru svakog eksperimentalnog zadatka nakon kratkog prikaza teorijskih osnova određivanja naznačene su i oblasti i dati su i primeri moguće primene, kako bi se nastavno gradivo što više približilo budućoj praksi. Pored toga, obrađene su i neke od savremenih fizičko- hemijskih metoda kako bi studenti i u okviru osnovnog kursa fizičke hemije upozanali sa instrumentima i tehnikama koje danas već ulaze u svakodnevnu laboratorijsku praksu. Određeni broj ovih eksperimentalnih zadataka odabran je prema specifičnostima Odseka koji postoje na našem Fakultetu. Redosled izlaganja materijala odabran je tako da u najvećoj meri prati teorijsku nastavu iz predmeta Fizička hemija, uz izvesna neophodna odstupanja. Autori posebnu zahvalnost duguju Akademiku Pauli Putanov za postavljanje teorijske i eksperimentalne nastave iz Fizičke hemije, kao i za požrtvovan rad pri opremanju Laboratorije za fizičku hemiju i katalizu Tehnološkog fakulteta u Novom Sadu. Za pružanje dragocene pomoći iz oblasti difrakcije X-zraka i nuklearne magnetne rezonance autori se zahvaljuju dr Vladimiru Divjakoviću i dr Aleksandru Nikoliću, profesorima Prirodno matematičkog fakulteta u Novom Sadu.
Najsrdačnije se zahvaljujemo mr. Radoslavu Mićiću na tehničkoj obradi i Draganu Antonijeviću na izradi slika za drugo izdanje ovog udžbenika.
U drugom izdanju ove knjige odklonjene su zapažene daktilografske i jezičke greške učinjene u knjizi štampanoj 1985.godine.
Novi Sad, januar 1998.g. Autori
PREDGOVOR
LISTA SIMBOLA KORIŠĆENIH U TEKSTU I NJIHOVTH SI JEDINICA
I NAČELA RADA U LABORATORIJI
II MERNE JEDINICE
Definicija osnovnih mernih jedinica
III MERENJE I GREŠKE KOJE SE JAVLJAJU PRI MERENJU
IV PRIKAZ I DISKUSIJA REZULTATA
Statističke greške merenja Normalna kriva raspodele Predstavljanje rezultata Interpolacija i ekstrapolacija
V OSNOVNA MERENJA
V.1. Merenje dužine
V.2. Merenje površine
V.3. Određivanje zapremine
Određivanje zapremine tečnosti
Određivanje zapremine gasova
Određivanje zapremine čvrstih tela
Određivanje zapremine poroznih supstanci
V.4. Merenje mase
V.5. Merenje pritiska i vakuuma
Merenje pritiska
Merenje vakuuma
Kompresioni vakuummetri Pyrani(Pirani) vakuummetri Jonizacioni vakuummetri
V.6. Određivanje temperature
Gasni termometri
Živini stakleni termometri Termoelementi
Otporni termometri
Pirometri
Bimetalni termometri
Manometarski termometri
V.7. Održavanje i regulisanje temperature
V. 8. Određivanje protoka fluida
Merač protoka gasa sa sapunicom
Reometri
Rotametri
Merači protoka na bazi toplotne provodljivosti
VI ODREĐIVANJE STRUKTURE SUPSTANCE-OSOBINA MOLEKULA
VI. l. Spektroskopska određivanja
Osnovni pojmovi
Opis aparature
Kvalitativna spektroskopska analiza
VI.2. Kolorimetrijska određivanja
Osnovni pojmovi
Opis aparature
Određivanje koncentracije rastvora pomoću fotoelektričnog kolorimetra
VI.3. Infra crvena spektroskopija
Opis uređaja
Vrednovanje infracrvenih spektara
VI. 4. Nuklearna magnetna rezonaca
Opšti pojmovi
Postupak određivanja
VI.5. Refraktometrijska određivanja
Osnovni pojmovi
Opis aparature
Određivanje indeksa prelamanja
VI. 6. Polarimetrijska određivanja
Osnovni pojmovi
Opis aparature
Postupak određivanja
VII FIZIČKO-HEMIJSKE OSOBINE FLUIDA
VII1. Određivanje molarne mase lako isparljivih tečnosti, metodom Victor-a Mayer-a (Viktor- Majer)
Opšti pojmovi Opis aparature Postupak određivanja
VII. 2. Određivanje napona pare tečnosti
Opšti pojmovi
Aparatura za određivanje napona pare statičkom metodom pomoću izotenzioskopa
Određivanje napona pare
VII.3. Određivanje viskoznosti tečnosti
Opšti pojmovi
Ostwald-ov (Osvald) viskozimetar
Određivanje viskoznosti Ostwald-ovim viskozimetrom
VII.4. Određivanje površinskog napona
Stalagmometar
Određivanje površinskog napona pomoću stalagmometra
VIII. ODREĐIVANJE FIZIČKO-HEMIJSKIH OSOBINA ČVRSTE I POROZNE SUPSTANCE
VIII. 1. Primena difrakcije X-zraka na kristalnom prahu za identifikaciju pojedinih kristalnih komponenata
Opšti pojmovi
Uslovi difrakcije X-zraka na kristalu
Praktične metode registrovanja difrakcije X-zraka
Postupak identifikacije kristalnih komponenti
VIII.2. Određivanje specifične površine čvrstih materijala dinamičko niskotemperaturnom adsorpcionom metodom
Opšti pojmovi
Postupak određivanja
VIII. 3. Određivanje porozne strukture
Opšti pojmovi Opis uređaja Obrada rezultata
IX. TERMOHEMIJSKA ODREĐIVANJA
Opšti pojmovi
Izotermski kalorimetar sa tečnošću
IX. l. Određivanje toplote rastvaranja
Postupak pri određivanju toplote rastvaranja
IX. 2. Određivanje toplote neutralizacije
Postupak pri određivanju toplote neutralizacije
X. FIZIČKO-HEMIJSKE OSOBINE RASTVORA I SMEŠA
X. l. Određivanje rastvorljivosti čvrstih supstanci u tečnom rastvaraču
Postupak određivanja rastvorljivosti
X.2. Određivanje koeficijenta raspodele
Opšti pojmovi
Postupak određivanja koeficijenta raspodele
X.3. Određivanje molarne mase krioskopskom metodom
Opšti pojmovi
Postupak određivanja molarne mase
X.4. Određivanje stepena disocijacije krioskopskom metodom
Opšti pojmovi
X. 5. Termijska analiza
Opšti pojmovi
Primer derivatografskog određivanja
XI. ADSORPCIJA
Opšti pojmovi
XI. l. Određivanje Freundlich-ove adsorpcione izoterme
XI. 2. Gasna hromatografija
Opšti pojmovi
Hromalografski sistem
Osnovni postupak pri određivanju sastava smeše
XII. HEMIJSKA KINETIKA
Opšti pojmovi
XII. 1. Određivanje konstante brzine inverzije saharoze
Postupak određivanja
XII.2. Određivanje konstante brzine hidrolize etilacetata u kiseloj sredini
Opšti pojmovi Postupak određivanja
XIII. ELEKTROHEMIJSKA ODREDIVANJA
XIII 1. Određivanje otpornog kapaciteta konduktometrijske ćelije
XIII.2. Određivanje pH vrednosti rastvora
XIV. TABLICE
XV. OPŠTA LITERATURA