- •Введение
- •1. Порядок выполнения и оформления лабораторных работ
- •2. Водоподготовка
- •2.1. Общие положения
- •Качество воды и требования к ней
- •2.2. Промышленная водоподготовка
- •2.3. Методика выполнения работ
- •2.3.1. Порядок выполнения работы по умягчению воды Известково-содовый метод
- •2.3.2. Порядок выполнения работы по обессоливанию воды
- •2.3.3. Порядок проведения работы по коагуляции воды
- •2.3.4. Методы анализа Определение общей жесткости воды
- •Качественное определение в воде анионов
- •Качественный анализ анионов
- •Построение калибровочной кривой
- •2.3.5. Задание к лабораторной работе
- •3. Гетерогенные процессы в системах
- •3.1. Восстановление диоксида углерода
- •3.1.1. Основные положения
- •3.1.2. Описание лабораторной установки и порядок
- •3.1.3. Расчет показателей процесса восстановления диоксида
- •3.1.4. Задание к лабораторной работе по восстановлению
- •3.2. Разложение карбонатов и синтез силикатов
- •3.2.1. Общие положения
- •3.2.2. Описание лабораторной установки и порядок
- •3.2.3. Методы анализа
- •3.2.4. Расчет показателей процесса разложения карбонатов
- •Степень разложения карбоната рассчитывают по формуле
- •Выход со2 определяют по формуле
- •Скорость разложения карбонатов находим по формуле
- •3.2.5. Задание к лабораторной работе
- •3.3. Обжиг сульфидных руд
- •3.3.1. Общие положения
- •3.3.2. Описание лабораторной установки и порядок
- •3.3.3. Расчет показателей процесса обжига сульфидных руд
- •3.3.4. Задание к лабораторной работе
- •3.4. Система твердое - твердое
- •3.4.1. Спекание соды с оксидом железа. Общие положения
- •3.4.2. Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Методы анализа
- •3.4.5. Задание к лабораторной работе
- •4. Гетерогенные процессы в системе газ - жидкость
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Абсорбция диоксида серы
- •Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •4.2.3. Расчет показателей процесса абсорбции диоксида серы
- •4.2.4. Задание к лабораторной работе
- •5. Гетерогенно-каталитические процессы
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Каталитическое окисление диоксида серы
- •5.2.1. Описание лабораторной установки и порядок
- •5.2.2. Методика определения содержания so2 в газовой смеси
- •5.2.3. Расчет показателей процесса каталитического окисления
- •Условное время контактирования определяют по формуле
- •5.2.4. Задание к лабораторной работе
- •6. Химические реакторы
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Периодический реактор идеального смешения
- •Описание лабораторной установки и порядок выполнения
- •Порядок выполнения работы
- •6.2.2. Расчет показателей процесса омыления эфира в периодическом реакторе
- •6.2.3. Задание к лабораторной работе
- •Кордиков Василий Дмитриевич Редактор
- •Тираж ______ экз. Заказ
- •220050. Минск, Свердлова, 13а. Лицензия лв № 276 от 15.04.03.
Описание лабораторной установки и порядок выполнения
работы
Лабораторная установка для моделирования работы периодического реактора смешивания представляет собой термостатируемый цилиндрический сосуд, снабженный мешалкой. Объем реактора составляет 330 мл. Реагенты - 0,1 М раствор эфира и 0,1 М раствор NaOH, заливаются в реактор через отверстие в крышке.
В процессе реакции концентрация NaOH снижается. Изменение ее во времени контролируется с помощью кондуктометра по изменению электропроводимости реакционной массы. С уменьшением концентрации щелочи электропроводимость раствора снижается, а, следовательно, растет сопротивление. По измеренному сопротивлению по таблице (или по калибровочному графику) определяется концентрация щелочи в различные моменты времени. На основании полученных данных производится расчет основных характеристик работы реактора.
Порядок выполнения работы
Исходя из заданного соотношения реагентов и общего объема реагентов произвести расчет необходимого количества вводимого эфира и щелочи.
Включить кондуктометр и подготовить его к проведению замеров.
Залить в реактор через воронку необходимое количество 0,1 М раствора эфира и включить перемешивание.
Быстро ввести в реактор рассчитанное количество 0,1 раствора NaOH. Начало введения второго реагента считать началом опыта (продолжительность реакции контролируется по секундомеру)
Периодически замерять сопротивление реакционной массы. Четыре -пять первых измерений провести через каждые 30 секунд, следующие – через 1 мин., затем несколько измерений – через 3 мин. И, наконец, делать измерения через 5 мин, пока изменение значений сопротивления станет незначительным.
После завершения измерений выключить мешалку и кондуктометр, слить из реактора полученную смесь и промыть реактор водой.
6.2.2. Расчет показателей процесса омыления эфира в периодическом реакторе
Начальные концентрации щелочи и эфира в смеси непосредственно в момент их смещения рассчитывают исходя из значений концентраций исходных растворов и соотношения их объемов. Текущая концентрация эфира рассчитывается с учетом его начальной концентрации и количества эфира вступившего в реакцию. Последнее эквивалентно количеству прореагировавшего NaOH, и его можно определить, зная начальную и текущую концентрацию NaOH. Для определения текущей концентрации NaOH в реакционной смеси используются таблицы или калибровочные графики изменения удельного сопротивления раствора в зависимости от концентрации щёлочи.
Степень превращения реагентов ХА определяется по формуле
, (83)
где САо – начальная молярная концентрация реагента в растворе, моль/л; СА – текущая молярная концентрация реагента в растворе, моль/л.
6.2.3. Задание к лабораторной работе
Рассчитать изменения концентрации и степени превращения NaOH и эфира во времени при заданной температуре. Построить кинетические кривые и проанализировать ход изменения кривых.
Исследовать влияние вида эфира (вид эфира СН3СООСН3, СН3СОО(СН2)2СН3, СН3СООС2Н5, НСООСН3, НСОО(СН2)2СН3 или НСООС2Н5 задает преподаватель) на степень и скорость его омыления при протекании реакции в реакторе периодического действия. Условия опыта, экспериментальные и расчетные данные представьте в таблице 11.
С использованием характеристического уравнения для реактора идеального смешения рассчитать время, необходимое для достижения заданной степени превращения и сравнить с экспериментальным значением. Проанализировать полученный результат и сделать вывод об интенсивности работы реактора.
Таблица 11 – Экспериментальные и расчетные данные
Но- мер опы- та |
Время от начала опыта, мин. |
Сопро- тивле- ние раст- вора, Ом |
Текущая концент- рация NaOH в растворе, СNaOH, моль/л |
Текущая концент- рация эфира в растворе, Сэфира, моль/л |
Степень превращения NaOH, X NaOH |
Степень превращения эфира, Xэфира |
Интенсивность работы реактора |
ОБЩАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Составители : Ещенко Людмила Семеновна
Соколов Михаил Тимофеевич
Дормешкин Олег Борисович