Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Химия процессов горения. Практикум для СПО
.pdf
В экспериментах проводятся замеры концентрации продуктов полного и
Память
500.000 изм. Блоков
Рабочая температура
-5 … +45 °C
Размеры
270x90x65 мм
Измерение температуры
Диапазон измерений
-40 … +1200 °C
Погрешность (относительная)
±0,5 °C (0.0 … +100.0 °C)
±0,5 % от изм. знач. (в ост. диапазоне)
Определение уровня концентрации CO₂
Диапазон измерений
0 … CO₂ max
Погрешность
±0.2 Об. %
Разрешение
0.1 Об. %
Быстродействие
<40 сек
Измерение тяги
Диапазон измерений
-9.99 … +40 гПа
Погрешность
±0.02 гПа Или ±5% от изм. Знач. (-0.50
… +0.60 гПа)
±0.03 гПа (+0.61 … +3.00 гПа)
±1.5% от изм. Знач. (+3.01…+40.00гПа)
Разрешение
0.01 гПа
Изменение СО2
Диапазон измерений
0 … 1 Об. %
0 … 10.000 ппм
Погрешность
±(50 ппм ±2% от изм.Знач.) (0 … 5000 ппм)
Быстродействие
Приблизительно 35 сек
Изменение СО
неполного сгорания. Технические данные газоанализатора представлены в
таблице 1.7.
Таблица 1.7 - Технические данные газоанализатора
31
Продолжение таблицы 1.7.
Диапазон измерений
0 … 4000 ппм
Погрешность
±20 ппм (0 … 400 ппм)
±5% от изм. Знач. (401 … 1000 ппм)
±10% от изм. Знач. (1001 … 4000 ппм)
Разрешение
1 ппм
Измерение O₂
Диапазон измерений
0 … 21 Об. %
Погрешность
±0.2 Об. %
Разрешение
0.1 Об. %
Testo 330 открывает дополнительные возможности при планировании
измерений. Диагностика прибора testo 330 обеспечивает пользователя
информацией о состоянии прибора и его изнашиваемых элементов. Для
проведения измерений в экстремальных условиях, таких как измерение
высоких концентраций токсичных газов, запатентованная технология Testo
гарантирует эффективные измерения CO.
В testo 330 обнуление сенсоров проходит за 30 секунд. Топливо можно
выбрать в процессе обнуления и, по ее завершению, сразу приступить к
измерениям. При измерении дифференциальной температуры и давления
прибор автоматически распознает подключенный зонд и переходит в
соответствующее меню измерений. Встроенный IRDA интерфейс позволяет
передавать результаты измерений для обработки на ПК типа PDA или
Notebook.
32
Рисунок 1.10. Аналитические весы
Рисунок 1.11. Керамическая ступка с пестиком для активированного
угля
33
Рисунок 1.12. Проба активированного угля
Ход работы:
1. Включить муфельную печь, установить температуру нагрева 600⁰С.
2. Взвесить на весах 1 г активированного угля и поместить его в
керамическую ступку.
3. Подготовить к работе газоанализатор testo 330. Прибор разместить на
стенке вытяжного шкафа рядом с муфельной печью. Когда печь наберет
температуру, поместить навеску в керамической чашке в муфельную печь.
4. Поместить термопару газоанализатора в муфельную печь через
отверстие в дверце печи. Включить прибор с помощью кнопки. Выбрать в
меню прибора объект измерения «дымовые газы», выбрать единицы
измерения - %, подтвердить выбор нажатием кнопки ОК. Начать снимать
показания прибора через каждые 1 - 2 минуты.
5. Результаты показаний газоанализатора записывать в лабораторный
журнал в виде таблицы 1.8
34
Таблица 1.8 - Результаты измерений термоокислительного разложения угля.
Температура, ⁰С
Концентрация
О2, %
Концентрация
СО2, %
Концентрация
СО, %
Оформление отчета: Отчет оформить в виде таблицы 1.8. Сделать
выводы о составе газообразных продуктов термоокислительного разложения
активированного угля. Построить график зависимости содержания
газообразных продуктов от времени. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Перечислить продукты полного и неполного сгорания, условия их
образования.
2. В чем заключается опасность угарного и углекислого газа для человека?
Что такое предельно-допустимая концентрация?
3. Какие продукты термического разложения могут присутствовать при
разложении ПВХ и фенолформальдегида? В чем их опасность для
человека?
4. Записать уравнение реакции разложения декана, в чем сущность этого
процесса и где он применяется?
5. Что называется горючей средой?
6. Рассчитать коэффициент горючести для этиламина, хлорвинила и окиси
этилена.
7. Что представляет собой дым как дисперсная система? Характеристики
дыма.
8. Определить объем и процентный состав продуктов горения,
образовавшихся при полном сгорании 2 кг нитроцеллюлозы следующего
состава: 30% углерода, 53% кислорода, 3% водорода, 14% азота при
температуре 27оС и давлении 110КПа, α = 1,4.
35
9. При каких условиях коэффициент избытка воздуха может быть равным 1?
10. Почему в верхней части пламени при горении толуола образуется сажа?
11. Отличие пламенного и беспламенного горения.
12. Рассчитать коэффициент горючести для этанола, этаналя, этановой
кислоты. Дать сравнительную характеристику пожарной опасности этим
веществам.
36
Лабораторная работа 2. Хроматографический метод анализа.
Качественный анализ углеводородов и их производных
Цель работы: Экспериментальным путем изучить хроматографический
метод анализа и провести качественный анализ углеводородов и их
производных.
Теоретическая часть.
Хроматография – физико-химический метод разделения сложных
смесей веществ благодаря их различной сорбируемости.
Хроматография основана на распределении веществ между двумя
фазами: подвижной и неподвижной [5,6].
В основе метода лежат два процесса: сорбция и десорбция.
Сорбция – свойство одного вещества поглощать другое вещество.
Адсорбция – поглощение растворенных веществ или газов поверхностью
твердого тела или жидкости.
Адсорбция (поглощение вещества Б поверхностью вещества А) –
процесс обратимый и обычно - экзотермический:
Б + Аадс ↔ Б.Адс +Q
Чтобы сместить равновесие данной реакции влево, в соответствии с
принципом Ле Шателье, систему следует нагреть.
В хроматографии в основном используется физическая адсорбция, для
которой характерны слабые Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия, реже
применяются водородная связь, комплексообразование, донорноакцепторные взаимодействия, ионный обмен. Химическая адсорбция
(хемосорбция) не применяется, поскольку сорбция такого типа является
необратимой и сорбированные вещества после разделения останутся в
колонке.
37
Для анализа и разделения газообразной смеси применяется газовая
хроматография [6,7,9].
Основы метода газовой хроматографии
С помощью метода газовой хроматографии возможно разделять и
определять неорганические газы, органические соединения, в том числе
полимеры. Для того, чтобы вещество могло быть определено данным
методом, оно должно обладать летучестью и стабильностью в газообразном
состоянии.
Для анализа небольшое количество газообразной пробы помещают в
колонку. Проба задерживается сорбентом на входе в колонку. Затем через
колонку продувают газ-носитель (газ должен быть инертным. Для этой цели
обычно используют азот, аргон или гелий). Сам газ не адсорбируется, он
нужен для облегчения десорбции исследуемого вещества. Десорбированная
молекула уносится газом-носителем, но вскоре снова задерживается
очередной порцией сорбента. Этот процесс многократно повторяется.
Поскольку способность удерживаться сорбентом у компонентов газовой
смеси различна, со временем они группируются в отдельные зоны. Спустя
определенное время наиболее легкоподвижные компоненты газовой смеси
выйдут из колонки. Если вещества окрашены, их выход можно будет
заметить визуально. Поскольку большинство газов окраски не имеют, для
регистрации их выхода следует использовать специальное устройство –
детектор. Детектор – прибор, который измеряет какое-либо физическое
свойство газов (например, теплопроводность, показатель преломления и т.п.)
[6,7,8,9].
Устройство простейшего газового хроматографа
Простейший газовый хроматограф состоит из следующих частей (см.
рисунок 2.1):
- устройство для ввода пробы (дозатор)
- колонка, помещенная в термостат
38
-детектор
дозатор
колонка
детек
тор
термостат
Рисунок 2.1. Устройство простейшего газового хроматографа
Устройство и принцип работы газового хроматографа ЭХО-2М.
Рисунок 2.2. Установка газового хроматографа
Перечень принятых сокращений
БА - блок аналитический
БГ - блок газоснабжения
БЭ - блок электронный
ВИП - вторичный источник питания
ДЭЗ - детектор электроннозахватный
ПОУ - пробоотборное устройство
СКО - среднее квадратическое отклонение
УВК - устройство ввода концентратора
УВШ - устройство ввода шприцевое
39
Хроматограф газовый переносной быстродействующий "ЭХО-М"
(далее - хроматограф) предназначен для качественного и количественного
анализа примесей органических электрофильных веществ в газообразных и
конденсированных средах.
Пробоподготовка и вод пробы осуществляются двумя способами:
1) сорбционным, когда отбор пробы производится при помощи
автономного пробоотборного устройства прокачиванием исследуемого газа
через сорбирующий элемент (концентратор), после чего концентратор
переносится в камеру ввода хроматографа;
2) шприцевым, когда проба приготавливается в виде смеси
исследуемого вещества с органическим растворителем и вводится при
помощи микрошприца. Шприцевой способ обеспечивает проведение
качественного и количественного анализа, а сорбционный - только
качественного. Результаты анализа отображаются на встроенном цифровом
индикаторе. Возможен вывод хроматограмм на внешний самопишущий
регистратор. Кроме того, хроматограф способен работать в режиме поиска
как обнаружитель заданных целевых веществ.
Описание метода анализа сорбированных проб
Процесс анализа сорбированных проб состоит из двух
самостоятельных стадий
- отбор пробы
- анализ пробы.
При отборе пробы поток анализируемого воздуха прокачивается через
концентратор при помощи ПОУ. Присутствующие в воздухе пары веществ
улавливаются концентратором и удерживаются на его поверхности. Для
проведения анализа концентратор с пробой помещается в камеру ввода
хроматографа и подвергается там разогреву до температуры, достаточной для
десорбции пробы. После этого через камеру пропускается порция прогретого
газа-носителя, которая переносит пробу в колонку.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]