Учебное пособие: Методи аналізу рідких, твердих і газоподібних речовин

Атмосферні води — це дощова і снігова вода. Атмосферні води утворюються в результаті конденсації парів. Ця вода близька до дистильованої. Вона має дуже мало солей і розчинених газів, м'яка, без смаку. В атмосферній воді є органічні речовини, мінеральний пил і мікроорганізми, які потрапляють із повітря під час проходження її через атмосферу. Дощова вода, зібрана над лісовими масивами і полями, має менше пилу, мікроорганізмів і різних хімічних домішок. Снігова вода часто буває поганої якості, оскільки внаслідок тривалого лежання сніг дуже забруднюється. Атмосферні води використовують для напування тварин тільки у безводних районах.

Наземні води. До наземних або відкритих водойм належать: річки, озера, ставки, лимани, водосховища, моря, болота.

Річкова вода бере початок від атмосферних, болотних, озерних і джерельних вод, а також від розтавання снігу і льоду.

Озера — водойми зі стоячою водою.

Водосховища — це штучні водойми великих розмірів, утворені внаслідок зарегулювання греблями долин річок, виходів із озер, гірських потоків і щілин. Водою вони поповнюються насамперед у період весняних повеней.

Вода боліт повністю непридатна для напування тварин і для іншого вжитку у зв'язку з великою забрудненістю її органічними речовинами, а також мікроорганізмами і яйцями гельмінтів. Така вода загниває, «цвіте» і, як засвідчує ветеринарна практика, спричинює різні захворювання тварин.

Підземні води — це води, які залягають на різних глибинах земної кори. Вони утворюються внаслідок фільтрації атмосферних і поверхневих вод у глиб землі.

Урок № 119-120 тема : Аналіз газів. Значення аналізу газів в різних галузях промисловості. Методи аналізу газів. Характеристика абсорбційного методу аналізу. Газоаналізатори, принцип їх роботи. Схема газоаналізаторів. Приготування поглиначів. Хроматографічний метод аналізу газових сумішей

Методи аналізу газів різноманітні і основані на хімічних чи фізичних властивостях газів:

Ø  Термохімічний метод газового аналізу – оснований на вимірюванні теплового ефекту хімічної реакції;

Ø  Віскозиметричний метод оснований на вимірюванні в’язкості газів (прилад віскозиметр);

Ø  Денсиметричний метод – оснований на вимірюванні густини газів (прилад денсиметр);

Ø  Волюмометричний метод (газооб’ємний) – оснований на скороченні об’єму газової проби при поглинанні окремих газових компонентів рідкими чи твердими поглиначами. Його використовують при відносно великих концентраціях компонентів газової суміші;

Ø  Конденсаційний метод – оснований на конденсації аналізуючої газової суміші, при низьких температурах, його використовують для аналізу багатокомпонентних газових сумішей;

Ø  Сорбційні методи – до них належать хроматографічні, які основані на абсорбції компонентів газової суміші;

Ø  Інтерферометричні – оснований на різниці коефіцієнтів заломлення газів.

Промислові гази поділяються на 4 групи:

1.  горючі газові суміші – природний газ, бензол, аміак, генераторні гази, колошниковий газ (газ доменних печей);

2.  гази які використовують як хімічну речовину – етилен, кисень, азот, газ колчеданих пече, азотоводнева суміш;

3.  відпрацьовані гази – димові гази різних промислових печей, хімічних та інших виробництв (димові гази – це продукти згоряння палива, вони містять азот, кисень, вуглекислий газ, водяні пари, які викидаються в атмосферу);

4.  повітря промислових приміщень (атмосферне повітря).

Газоаналізатор Орса (ГХП-3М)

Робота цього приладу основана на явищі абсорбції, тобто поглинання із газової суміші компонентів рідкими чи твердими поглиначами, в результаті взаємодії між ними з утворенням нових речовин. Для кожної складової частини газової суміші застосовується специфічний поглинач. В якості твердого поглинача вуглекислого газу натронне вапно, рідким поглиначем цього газу застосовують 20-30% гідроксид калію. Для поглинання СО (чадного газу) застосовують мідно-аміачний (250гр NH4Cl розчиняють в 750мл води і добавляють 200гр CuO2). Рідким поглиначем для кисню є лужний розчин пірогалолу (C6H3(OH) 3 10гр його розчиняють у 30мл дистильованої воді і розбавляють до 200мл гідроксидом калію).

Перед початком роботи в урівнюючи склянку 6 наливають запираючу рідину (запираюча рідина – це слабкий розчин хлоридної кислоти в якому є індикатор метилоранж, тобто розчин рожево-червоного кольору). Запираючу рідину насичують аналізуючим газом, для цього аналізуючий газ набирають в бюретку і видалять з приладу, поглинаючі розчини об’ємом до 200мл наливають через відростки 8 у відповідні поглинаючі посудини. В сорочку бюретки 3 наливають розчин лугу, у другу наливають пірогалол, а в третю нітроаміачний розчин. Перед початком роботи необхідно перевірити герметичність частин приладу і щільність кранів. Для цього вхідний кран відкривають і піднімаючи зрівнювальну склянку 6 заповнюють бюретку 14 запираючою рідиною до мітки у верхній частині бюретки. Закривають вхідний кран і спускають склянку 6. Якщо рівні рідин в поглинаючих склянках і бюретці спочатку трішки спустяться, а потім залишаються постійними – прилади герметичні. Якщо не герметичні - то вхідний кран чистять і змазують вазеліном, або замінюють.

Перед аналізом рівні рідин в поглинаючих склянках потрібно доводити до мітки, які знаходяться у капілярах. Для цього поглинаючу посудину в якому має бути піднятий рівень розчину поворотом крана з’єднують з бюреткою при закритих інших кранах. Опусканням склянки 6 в бюретці утворюється вакуум в результаті чого рівень розчину в посудині 12 починає підніматися, і коли він дійде до мітки кран закривають. Після підготовки поглинаючих посудин відкривають вхідні крани і піднімають урівнювальну склянку 6 на таку висоту, щоб рідина у бюретці 14 досягла верхньої мітки (100).

Для відбору проби газу прилад через у подібну трубку 1 з фільтруючим матеріалом з’єднують із джерелом газу, трьохходовий кран 3 ставлять у положення «закрито» і продувають фільтр аналізуючим газом, потім кран відкривають і опускають в зрівнювальну склянку затягуючи у бюретку 100мл затягую чого газу. Закривають кран із суміщенням рівнів замираючої рідини в склянці і бюретці зрівнюють тиск газу з атмосферним, після цього записують початковий об’єм газу V1. Спочатку поглинають вуглекислий газ, для подачі газу в поглинаючу посудину 3 з розчином лугу, піднімають склянку 6 на стільки, щоб рівень рідини в ній перевищував рідини в бюретці, відкривають кран 11 поглинаючої посудини 3 і підйомом зрівнювальної склянки 6 переводять пробу газу в поглинаючу посудину. Для повноти поглинання вуглекислого газу, газ декілька разів повертають в бюретку і переводять знову в поглинаючу посудину, після декількох перекачувань газ залишають в бюретці, вимірюють об’єм V2 , різниця об’ємів (V1- V2) відповідає об’єму вуглекислого газу. Далі в такій же послідовності поглинають кисень в другій поглинаючій посудині 2 з пірогалолом V3 і СО чадний газ в першій посудині мідно аміачним розчином V4.

Xco2 = (V1- V2)*100 / V1

Xo2 = (V2- V3)*100 / V1

Xco = (V3- V4)*100 / V1

Урок № 121-122 тема : Аналіз твердого палива. Склад палива. Вміст баласту в різних видах палива. Приготування аналітичних проб. Визначення вмісту вологи, зовнішньої і аналітичної. Визначення вмісту золи. Визначення вмісту загальної сірки. Визначення виходу летючих речовин. Визначення теплотворної здатності палива за даними елементного аналізу та колориметричним методом. Сутність колориметричного методу. Обладнання колориметричної установки, виконання аналізу

До твердого палива відносять вугілля, торф, горючі сланці і дрова. Тверду частину палива без вологи називають органічною масою палива. Вона включає в себе карбон, водень, кисень, азот, частину сірки. Мінеральна частина палива – це суміш неорганічних речовин (силікатів лужних і лужноземельних металів, залізо-амонію, сульфатів і сульфідів цих металів). Робоче паливо – це паливо в якому стані воно поступає. Воно складається із горючої і негорючої маси, негорюча називається баластом – це мінеральні речовини, волога, кисень, азот все це називається золою.

Визначення вологи. Вона є зовнішня і аналітична. Зовнішня волога у вигляді тонкої плівки, яку можна виділити підсушуванням речовини до температури 50˚С в сушильній шафі до постійної маси. Аналітична волога складається із адсорбційної вологи (називається гігроскопічною) і визначається висушуванням повітряної сухої наважки до постійної маси в сушильній шафі при температурах 100-110˚С. Зважену наважку з точністю 0,1 г (500 г вугілля), 200-300 г торфу, чи дров у вигляді стружок. Поміщуємо в сушильну шафу нагріту до 50˚С. Пробу бурого вугілля і торфу сушать на протязі 5 год, а кам’яне вугілля 3 год. За час сушіння пробу перемішують 3-4 рази. Пробу торфу після сушки витримують 6 год на повітрі, потім знову сушать і зважують. Сушку всіх видів палива проводять до тих пір поки різниця двох послідовних зважувань буде не більше 1 г. Розрахунок:

W(палива) = g1-V2 / g *100

V(палива) = g1-V2 / g *100

Визначення золи. Золою називаються негорючі залишки палива після спалювання. При спалюванні палива відбуваються такі перетворення: силікати втрачають свою кристалогідратну воду, солі оксидів заліза перетворюються у Fe2O3, карбонати розкладаються з виділенням вуглекислого газу, пірит окислюється до SO2, гіпс втрачає кристалогідратну воду.

Метод полягає в оголенні проби палива в муфельній печі при 850˚С. Пробу вугілля з масою 1г (точно)поміщають у фарфорову лодочку і прожарюють в муфельній печі при 850˚С протягом 2 год, охолоджують на повітрі 5 хв, а потім в ексикаторі і зважують, проводять контрольне прожарювання протягом 30 хв, до тих пір поки різниця двох послідовних зважувань буде не більше як 0,0004 г. Для розрахунків беруть останній результат і вміст золи визначають за формулою:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12