Stanovení rychlosti výměny mezi molekulami vody v kapalině a ve vzduchu
| Název práce v češtině: | Stanovení rychlosti výměny mezi molekulami vody v kapalině a ve vzduchu |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Determination of exchange rate between water molecules in liquid and in the air |
| Klíčová slova: | voda, těžká voda, Ramanův rozptyl |
| Klíčová slova anglicky: | water,heavy water, Raman scattering |
| Akademický rok vypsání: | 2011/2012 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Fyzikální ústav UK (32-FUUK) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| Rešení práce bude vyžadovat splnení následujících dílčích úkolů:
1. Seznámit se s základními principy Ramanovy spektroskopie. 2. Obeznámit se s konstrukcí a obsluhou Ramanova spektrometru. 3. Udelat rešerši publikovaných údajů o rychlostech výměny mezi molekulami vody v kapalině a ve vzduchu. 4. Provést měření časových závislostí Ramanových spekter v kyvetách obsahujících původně čistou těžkou vodu při styku povrchu se vzduchem při různých teplotách. Získané spektrální série analyzovat a stanovit charakteristické parametry výměny a jejich závislost na teplotě a velikosti volného povrchu. 5. Provést jednoduchý pokus pro zjištění vlivu rozpuštěných solí ve vodě na tento jev. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. V. Prosser a kol.: Experimentální metody biofyziky. Academia, Praha 1989
2. M.G. Gore: Spectrophotometry and spectrofluorimetry. Oxford Univ.Press, New York 2000 |
| Předběžná náplň práce |
| Při experimentech s biomolekulami ve vodném prostředí se často jako rozpouštědlo používá
těžká voda (D2O). Nepříjemnou okolností manipulace se vzorky je v tomto případě možná kontaminace lehkou vodou v důsledku výměny s molekulami vody ve vzduchu. Odhady rychlosti této výměny se v literatuře poměrně značně liší. Díky tomu, že Ramanova spektra H2O, D2O a HDO se zásadně různí a přitom lze měřit Ramanova spektra in situ v otevřené kyvetě, dává tato spektroskopická technika možnost velmi přesně tento jev monitorovat a charakterizovat. Případně zjištěné měřitelné efekty vlivu rozpuštěných solí na tento jev by otevřely další možná uplatnění daného přístupu při sledování fyzikálně-chemického chování různých iontů na rozhraní voda-vzduch. |