Encyklopedie pojmů - O

Objemové plynoměry - přístroje na měření objemu proudícího plynu. O. p. se dělí na suché a mokré. Oba typy pracují na principu neustálého oddělování stejného objemu plynu. Zjišťuje se počet stejných objemů, které se registrují počítadlem. U mokrého o. p. se používá uzavírací kapaliny.

Obsidian - černé přír. vulkanické sklo, poměrně chudé na vodu. Vzniká rychlým tuhnutím kyselých láv - ryolitu. Vyskytuje se v mladých vulkanických pohořích. Už v kamenné době ho člověk používal k výrobě nástrojů. Nyní slouží jako ozdobný kámen n. polodrahokam.

Obtékání těles - děj vznikající při rel. pohybu tekutiny a tělesa. ↓Odpor při proudění tekutiny kolem tělesa se vypočítá pomocí obecné rovnice odporu: Δp = Λρω²/2 (kde Λ je koeficient odporu, ρ - hustota, ω - postupná rychlost). Pro každý tvar tělesa je nutno znát závislost koeficientu tření (λ) na Reynoldsově kritériu Re a drsnosti: λ = f (Re, e/l) (e je výška výstupků drsné plochy). Z nesčetného množství tvarů různých těles se uvádějí graf. n. tabelované závislosti λ = f (Re) pro jednoduché tvary, např. kouli, válec, elipsoidy, desky, trupy a křídla letadel. Například pro kouli v oblasti laminárního toku (pro Re < 0,5) je λ = 24/Re a vztah pro velikost odporu prostředí: R = 3πdηω. (Stokesova rovnice, v níž d je průměr potrubí, η - -dynamická viskozita). V přechodné oblasti se závislost λ = f (Re) vyjadřuje různými anal. funkcemi, např. λ = 18,5 Re 0,6 (Allenova rovnice). V turbulentní oblasti 10³< Re < 105 má koeficient odporu přibližně konst. hodnotu (λ = 0,4). Při Re ≈ 2. 105 koeficient odporu náhle klesá (λ = 0,2), neboť se mění charakter ↓mezní vrstvy a plocha, na níž nastává odtržení toku, se zmenšuje (zmenšuje se sek. víření tekutiny).

Ocelové láhve - bezešvé tlakové nádoby na přepravu a skladování plynů. O. l. jsou na hlavě opatřeny ventilem, který se musí chránit před poškozením ochranným krytem (kloboučkem). Velké o. l. mají přivařenou patku, aby je bylo možno postavit; i tak musí být zajištěny proti pádu řetězem, popruhy, řemenem apod. O. l. se nesmějí házet, vléci ani válet, ale musí se vždy převážet. Při přemisťování na krátkou vzdálenost musí velké o. l. přenášet vždy aspoň dvě osoby. O. l. nutno chránit před zahříváním, před slunečním zářením apod. Obsah o. l. musí na nich být podle ČSN 07 8509 vždy označen barevnými pruhy (u méně známých plynů i barevnými nadpisy). O. l. se plní plynem pod tlakem až 200 at. Plyn z o. l. se musí vždy odebírat přes redukční ventil ( ČSN 07 8305).

Očkování - způsob krystalizace vnesením malého množství příslušné látky do přesyceného roztoku.

Odbarvování roztoků - čištění roztoků od barevných nečistot pomocí vhodných adsorbentů (aktivního uhlí, aktivních bělicích hlinek, silikagelu apod.).

Odbourávání organických sloučenin - reakce org. sloučenin, při nichž nastává zkrácení uhlíkatého řetězce; např. pyrolitické odbourávání spojené se štěpením řetězce a dehydrogenací, oxidační odbourávání apod.

Odměrná analýza, volumetrie, titrace - součást kvant. chem. analýzy založená na přesném měření objemu (↓anal. chemie). Při odměrných stanoveních přesně odměřujeme objem činidla (tzv. odměrného činidla) potřebný k tomu, aby chem. děj, na němž se stanovení zakládá, proběhl kvant. až do konce. V okamžiku skončení děje se dosáhne bodu ekvivalenceO. a. je založena na neutralizaci (↓alkalimetrii, ↓acidimetrii), oxidaci n. redukci (resp. reakcích založených na výměně elektronů, např. ↓bromatometrii, ↓cerimetrii, ↓jodometrii, ↓bichromatometrii, ↓permanganometrii, ↓titanometrii atd.), srážecích reakcích (↓argentometrii, ↓merkurimetrii) n. tvorbě málo disociovaných komplexů (chelatometrii) atd. - V o. a. se používá roztoků činidel (odměrných roztoků), jejichž koncentrace je známa, nejčasteji ↓norm. roztoků: půlnormálních 0,5N, desetinonormálních 0,1N apod. Výhodou roztoku určité normality je, že stejné objemy dvou roztoků se stejnou normalitou reagují beze zbytku. Při přípravě roztoků se zřídka podaří získat přesně normální roztoky, protože látky k jejich přípravě nebývají dostatečně čisté, zásobní látky nemívají zcela přesný objem atd. Proto lze připravovat roztoky s přibližnou normalitou, jejichž koncentrace (titr) se dodatečně stanovuje pomocí zákl. látek a vyjadřuje se titračním faktorem. Titrační faktor je číslo, jímž je nutno násobit obj. množství přibližně normálního roztoku, abychom získali objem přesného roztoku: f V´ = V ( je objem roztoku přibližné normality, V - objem roztoku přesné normality), čili f = V/V´. Při titraci se přesná navážka vzorku převede kvant. do roztoku a po kapkách se přidává odměrný roztok, který kvant. reaguje se stanoveným iontem v roztoku podle známé reakce. Většinou je nutno k titrovanému roztoku přidat v nepatrném množství chem. látku (indikátor), která po dosažení bodu ekvivalence reaguje s první přebytečnou kapkou odměrného roztoku a nápadnou změnou svého zabarvení n. vznikem zákalu indikuje konec reakce. Bod ekvivalence se může indikovat i elektrochem. metodami: coulometricky (↓coulometrie), potenciometricky (↓potenciometrie), konduktometricky (↓konduktometrie), polarometricky (↓polarometrická titrace), měřením diel. vlastností (↓vysokofrekvenční titrace) atd. Množství spotřebované látky se vypočítá ze spotřebovaného objemu odměrného roztoku.

Odměrné baňky - kulové n. kuželové skleněné nádoby s úzkým hrdlem a s vyznačením přesného objemu při udané teplotě. Na jejich hrdle je kalibrační značka po celém obvodu. O. b. slouží k přípravě titračních roztoků, k přípravě norm. roztoků a k ředění kapalin na určitý objem.

Odpařovací (krystalizační) misky - porcelánové n. skleněné nádoby (polokulové n. válcové) s hubičkou na volné odpařování rozpouštědla při běžné laboratorní teplotě.

Odpařování - oddělování kapaliny z roztoku varem. Roztoky určené k o. mohou být homogenní směsi kapaliny s rozpuštěnou tuhou látkou n. směsi dvou kapalin s rozdílnou těkavostí. Jestliže b. v. složek leží blízko u sebe, použije se k oddělení složek ↓destilace n. jiného vhodného postupu. Je-li obsah těkavé složky v kapalině malý, použije se o. proudem inertního plynu (vypuzování - stripování). O. rel. malého množství kapaliny z tuhých látek je ↓sušení. Kapalina se odpařuje, když je parciální tlak jejích par v prostoru nad hladinou nižší než rovnovážný tlak nasycených par při dané teplotě. Při vyrovnání tlaků se o. zastaví, dosáhne se rovnováhy. Tlak par závisí na teplotě a na složení roztoku. Přítomnost málo těkavé složky v roztoku snižuje tlak par těkavějšího rozpouštědla. Teplota, při níž páry dosahují vnějšího tlaku, je b. v. Za daného vnějšího tlaku roztok méně těkavé složky vře při vyšší teplotě než čisté rozpouštědlo. Za varu je kapalina vždy více n. méně přehřátá; stupeň přehřátí závisí na tom, jak obtížně se tvoří bublinky páry. B. v. se zvyšuje i tehdy, je-li vrstva kapaliny vyšší, protože na vrstvu kapaliny pod hladinou působí hydrostatický tlak. Závislost rovnovážného tlaku (↓tlaku nasycené páry - tenze) na b. v. čisté kapaliny, potřebná k výpočtu odparek, je vyjádřena ↓Clausiovou - Clapeyrovou rovnicí. Kombinací ↓látkové bilance a tepelné bilance odpařovače (↓energetická bilance) se zjistí množství a stavy všech proudů. Z rychlostní rovnice ↓prostupu tepla se vypočítá potřebná topná plocha. Protože u většiny odparek se kapalina ohřívá kondenzující párou, jsou hlavními odpory při prostupu tepla obyč. usazeniny na vnějších stěnách topných trubek a tepelný odpor stěny trubky. Při určování b. v. roztoku nutno počítat se zvýšením b. v., které způsobuje netěkavá složka, hydrostatický tlak a přehřátí, vznikající při tvorbě bublinek. Ekonomie o. se vyjadřuje indexem hospodárnosti (tj. poměrem množství odpařováním získané kapaliny na jednotku množství přivedené topné vodní páry), který u jednočlenné odparky závisí hlavně na teplotě čerstvého roztoku a na tlaku v odparce (tedy na b. v. roztoku). Index hospodárnosti bývá za obvyklých podmínek (a pro vodné roztoky) jednočlenných odparek 0,8 až 0,9. Pro zlepšení tepelné bilance o. se používá vícečlenných odparek, ve kterých využívá brýdové páry (páry z první odparky) k odpaření kapaliny v dalším členu. Aby se teplo uvolněné při kondenzaci mohlo dodat vroucímu roztoku, je nutný teplotní rozdíl, kterému je přímo úměrné celkové množství sdíleného tepla. Roztok ve druhém členu musí proto vřít za nižší teploty, čehož se dosáhne snížením tlaku vzhledem k prvnímu členu. Ve vícečlenné odparce je uspořádána za sebou série jednočlenných odparek s klesajícím tlakem a brýdová pára přechází z jednoho členu do druhého. Index hospodárnosti se tak podstatně zvýší (přibližně s násobkem počtu členů). K nákladům za energii je však nutno přičíst náklady na evakuování. Počet členů odparky je dán ekonomickým rozborem a obvykle není větší než tři až čtyři odparky.

Odpory při proudění tekutiny - vlivy tření na prodění tekutiny a na rozložení tlaků. Při rel. pohybu reálné ↓tekutiny a fázového rozhraní (za ustáleného stavu) působí odpor třením podél fázového rozhraní, který způsobuje rychlostní spád kolmo na směr toku tekutiny. Při místním zrychlení toku tekutiny (při změně směru toku v kolenech, při ↓obtékání těles apod.) nastává odtrhávání toku od rozhraní a vzniká sek. tok (víření tekutiny) v mrtvých prostorech, jež má za následek dodatečný odpor vzniklý třením. Oba odpory mají společnou fyz. podstatu - tření, které způsobuje ztráty mech. energie přeměnou v teplo. Rozdíly ve tvaru rozhraní mají vliv na poměrnou velikost obou odporů. O. p. p. t. závisí na fyz. veličinách: vlastnostech tekutiny (viskozitě η, hustotě ρ), geometrickém tvaru fázového rozhraní a parametrech toku (rychlosti ω a tlaku p). Uvedené veličiny lze seskupit do bezrozměrných kritérií a simplexů: (↓hydrodynamika) Eulerova Eu, Reynoldsova Re a tvarové faktory rozhraní (ψ

1, ψ

2...). Zákl. kriteriální rovnice má tvar: Eu = f (Re, ψ1, ψ2). Počet tvarových faktorů závisí na tvarové složitosti rozhraní. Tvarové faktory pro tok potrubím: drsnost povrchu rozhraní e/d (poměr výšky výstupku e k průměru potrubí d) a poměr délky l k průměru d: l/d. Při ↓obtékání těles se kromě drsnosti vyjadřuje vliv tvaru částic (symetrických) sféricitou ψ, tj. poměrem plochy povrchu koule a dané částice stejných objemů (koule jako zákl. tvar má ψ=1). Při toku tekutin vrstvou částic (i při ↓fluidaci) je tvarovým faktorem vrstvy mezerovitost ε, tj. poměr volného a celkového objemu vrstvy. Na odpor třením má vliv Re a drsnost povrchu rozhraní (e/l, kde l je charakteristický rozměr rozhraní). Funkce f 1(Re, e/l) = λ/2

se označuje jako koeficient tření (λ/2). Obecná rovnice odporu má potom tvar: Δp = (λρω²/2) f2(ψ 1, ψ 2...)

(kde λ je koeficient tření, ρ - hustota, ω - postupná rychlost, ψ - tvarový faktor). Při toku tekutiny v potrubí je tvarový faktor l/dpřímo úměrný tlakové ztrátě a ztrátová výška hzt= Δp/ρg , potom hzt = λlω²/2gd (Darcyho rovnice), kde g je tíhové zrychlení a dprůměr potrubí. Pro laminární proudění lze závislost pro ztrátu tlaku zjistit přímo bilancí vazkých sil (Poisseuillova rovnice). Experimentálně i teor. se pro laminární proudění zjistilo, že λ/2 = 32/Re, a že součinitel tření λ/2 nezávisí na drsnosti potrubí. Z několika vztahů pro ztrátu tlaku v hladkém potrubí při turbulentním proudění je nejvýstižnější Blaziusova rovnice: Δp = 0,0396 ρω² Re -25. Potrubí se označuje jako hladké, jestliže jsou výčnělky zakryty laminární vrstvou, takže drsnost nemá vliv na odpor v turbulentní ↓mezní vrstvě. Jsou-li výčnělky vyšší než laminární vrstva, součinitel tření nezávisí na Re, ale jen na drsnosti. Tlakové ztráty, jež způsobují místní odpory, se také vyjadřují obecnou rovnicí odporu. Součinitel odporu Λ je pro jednotlivé případy odporů (kolena, náhlé změny průřezu potrubí, ventily apod.) tabelován. Na hodnotu Λ má největší vliv tvar rozhraní. Místní ztráty tlaku se vyjadřují i pomocí ekvivalentních ztrát třením v rovném potrubí (ekvivalentní délka potrubí) za předpokladu turbulentního proudění a konst. hodnoty součinitele tření. Při neustáleném toku (tekutina se pohybuje nerovnoměrně) nutno překonávat i odpor setrvačnosti tekutiny (inerciální ztráty).

Odsávací baňka (odsávačka) - skleněná tlustostěnná baňka s vývodní trubicí pod hrdlem. Slouží při filtraci látek za sníženého tlaku s použitím např. vodní vývěvy.

Oktanové číslo - bezrozměrné číslo vyjadřující odolnost pohonných hmot pro spalovací motory proti detonacím (předčasným zážehům, „klepání") motoru; je to měřítko pro posuzování jakosti benzínu, mezinárodně zavedené r. 1927. Heptan má silný sklon k detonacím, proto bylo jeho o. č. označeno jako nula; isooktanu (2,2,4-trimethylpentanu), zapalujícímu se až při vyšší kompresi, bylo přiděleno o. č. 100. Pomocí standardního spalovacího motoru se zjistí, při jakém složení má směs n-heptanu s isooktanem stejný sklon k detonacím jako zkoušený benzín. Tak např. při složení směsi 28 hmotn.% heptanu a 72 hmotn.% isooktanu, má zkoušený benzín o. č. 72.

Olivínovec, peridotit - monominerální ultrabazická hornina tvořená většinou olivínem (peridotem). Její přeměnou vznikají hadce (↓serpentinity).

Onsanger Lars - americký fyz. chemik, 1903-1976 (narozen v Oslo), laureát Nobelovy ceny za chemii z r. 1968; autor teorie termodynamiky ireverzibilních procesů a teorie elektrolytické vodivosti.

Onyx - černě pruhovaná odrůda ↓chalcedonu s barevnými vrstvami. Lze ho barvit též uměle. Polodrahokam k výrobě ozdobných předmětů.

Oppenauerova oxidace sekundárních alkoholů - metoda přípravy ketonů ze sek. alkoholů působením vhodných ketonů, resp. aldehydů (benzochinonu, benzofenonu, cyklohexanonu n. acetonu), za katalytického účinku terc. butylalkoholátu hlinitého O. o. s. a. lze ovšem aplikovat i na přípravu aldehydů z prim. alkoholů. Při O. o. s. a., jež je vratnou reakcí (↓Meerweinova-Ponndorfova redukce), nelze posunout rovnováhu směrem ke vzniku ketonu oddestilovaním alkoholu, protože ten má b. v. vždy vyšší než karbonylová sloučenina, z níž redukcí vznikl. Proto se pracuje s přebytkem oxidačního činidla n. se komponenty volí tak, aby vznikající karbonylová sloučenina měla nejnižší b. v. a mohla se oddestilovat v průběhu reakce.

Optické vlastnosti látek - vlastnosti látek projevující se při interakci jejich molekul s elektromagn. zářením (při opt. jevech). Pro chemii jsou nejdůležitější tyto o. v. l.: schopnost měnit směr záření (↓refrakce), schopnost měnit rovinu polarizovaného světla(↓opt. aktivita), absorbovat světlo (↓mol. spektroskopie, ↓kolorimetrie) a rozptylovat světlo (↓rozptyl světla). Opt. jevy se zabývá mol. optika, jejímiž ústředními problémy jsou rozptyl, difrakce a absorpce záření. Studium o. v. l. poskytuje informace o struktuře molekul a o vlastnostech roztoků nízkomolekulárních i vysokomolekulárních látek. Podle o. v. l. dělíme látky naizotropní (které mají opt. vlastnosti ve všech směrech stejné, např. plyny, kapaliny, látky amorfní) a anizotropní (které mají opt. vlastnosti v různých směrech různé). Kritériem anizotropie může být dvojlom (důležitá o. v. l. - schopnost rozdělit světelný paprsek na dvě složky). Anizotropie je způsobena kryst. strukturou a vyznačují se jí tuhé látky všech ↓krystalových soustav kromě krychlové.

Organická chemie - odvětví chemie zabývající se org. sloučeninami, jejich získáváním, izolací z přír. látek, studiem jejich struktury, průběhem jejich reakcí a možnostmi jejich umělé přípravy čili studiem syntézy org. sloučenin. O. ch. se zabývá neomezeným počtem sloučenin, které se zakládají na schopnosti uhlíku vytvářet různé řetězce (např. otevřené, kruhové, prostorové sítě) a různé typy vazeb (jednoduché, dvojné n. trojné). Uhlovodíky rozdělujeme na tři skupiny: alifatické neboli acyklické (tj. bez kruhu), alicyklické a arom. Alicyklické a arom. uhlovodíky se souborně označují jako cyklické. Alifatické uhlovodíky jsou nasycené (alkany - starší název parafiny) a nenasycené (alkeny - olefiny, alkiny - acetyleny). Cyklické uhlovodíky dělíme na karbocyklické a heterocyklické. Karbocyklické jsou alicyklické (cykloparafiny - nasycené a nenasycené) a arom. uhlovodíky. Heterocyklické uhlovodíky dále dělíme na nasycené, nenasycené a arom. Speciální oblastí jsou látky biol. účinné, polymery, přír. látky atd. Existují i jiné systémy dělení org. sloučenin. O. ch. se často prolíná s biochemií. Významnou pomůckouo. ch. je encyklopedické dílo Beilstein´s Handbuch der organischen Chemie, v němž jsou podle speciálního systému zpracovány údaje o všech org. sloučeninách, které byly až do r. 1949 v literatuře popsány.

Orientace - přednostní uspořádání řetězcových molekul ↓makromolekuly v určitém směru. Vlákna lze orientovat lineárně - dloužením v podélném směru, fólie plošně. Makromolekuly lze snáze orientovat nad teplotou zeskelnění než pod ní. O. se zlepšují zejm. mech. vlastnosti plastických hmot.

Orientující vliv substituentů - vliv atomu n. skupiny atomů na průběh elektrofilní substituční reakce v arom. jádru - ↓substituenty I. třídy, ↓substituenty II. třídy.

Osmotický tlak π - hydrostatický tlak roztoku, který kompenzuje vliv ↓osmózy, takže semipermeabilní (polopropustnou) blánou projde do roztoku tolik rozpouštědla, kolik ho projde z roztoku do rozpouštědla. O. t. zabraňuje vnikání dalšího rozpuštědla do roztoku a je vyjádřen obecnou rovnicí π = cRT, která je formálně totožná se stavovou rovnicí pro ideální plyny (c je koncentrace,R - univerzální plynová konstanta, T - abs. teplota).

Osmóza - jev vznikající na rozhraní dvou roztoků stejných látek s různou koncentrací, které jsou odděleny semipermeabilní (polopropustnou) blánou; samovolný přechod molekul rozpuštědla z roztoku méně koncentrovaného (n. čistého rozpuštědla) do roztoku koncentrovanějšího.

Ostwald Wilhelm - německý fyz. chemik, 1858-1932, laureát Nobelovy ceny za chemii z r. 1909. Zabýval se elektrochemií, katalýzou a termodynamikou. Odvodil zřeďovací zákon pro roztoky slabých elektrolytů a vypracoval teorii barevných indikátorů a neutralizačních titrací.

 

Oxosyntéza - reakce kysličníku uhelnatého a vodíku s olefiny při teplotě 50 až 200 °C a tlaku 20 až 300 at za přítomnosti kobaltu jako katalyzátoru. O. se uplatňuje při přípravě aldehydů (vznikají při 100 °C) a alkoholů (zejm. vyšších mastných alkoholů; vznikají při teplotě nad 180 °C).