Файл: Пояснительная записка к курсовой работе по специальности 18. 02. 12 Технология аналитического контроля химических соединений.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 135
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Республики Башкортостан
государственное автономное профессиональное образовательное учреждение
Уфимский топливно-энергетический колледж
ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВА СОДЫ КАУСТИЧЕСКОЙ НА ХЛОРИД НАТРИЯ
Пояснительная записка
к курсовой работе
по специальности 18.02.12 Технология аналитического контроля химических соединений
| Руководитель курсовой работы _____________ Файзуллина С.Р «___» _______2023 Разработчик _____________ Скворцова Е.А «___» ________2023 |
Уфа 2023
Содержание:
| | Введение | 3 |
| 1 | Теоретическая часть | 6 |
| 1.1 | Сырье для получения едкого натра | 6 |
| 1.2 | Применение каустической соды | 6 |
| 1.3 | Технологические процессы, основное и природоохранное оборудование производства водорода, хлора и гидроксида натрия диафрагменным методом электролиза | 7 |
| 1.4 | Показатели качества каустической соды | 8 |
| 1.5 | Методы получения каустической соды | 13 |
| 1.5.1 | Известковый метод | 13 |
| 1.5.2 | Ферритный метод | 13 |
| 1.5.3 | Диафрагменный метод | 13 |
| 1.6 | Физико-химические методы анализа каустической соды на содержание хлоридов натрия | 14 |
| 1.6.1 | Кулонометрический метод определения хлорид ионов. | 14 |
| 1.6.2 | Меркурометрический метод | 16 |
| 1.7 | Охрана труда и экологическая безопасность окружающей среды, связанные с объектом исследования, производством | 16 |
| 1.8 | Требования охраны окружающей среды | 18 |
| 2 | Практическая часть | 19 |
| 2.1 | Определение хлористого натрия по методу Мора | 19 |
| 2.2 | Статистическая обработка данных | 19 |
Введение
Каустическая сода – это самая востребованная щелочь во всем мире. Еще ее называют гидроксидом натрия, едким натром, каустиком или едкой щелочью. Ежегодно для удовлетворения потребностей промышленности производится примерно 55,5 млн тонн этого вещества. Каустическую соду относят к категории сильных химических оснований, поскольку она полностью диссоциирует в воде.
Цель курсовой работы-обосновать выбор методики аналитического контроля готовой продукции в производстве каустической соды.
Важность качества каустической соды очень высоко для химической, стекольной, целлюлозно-бумажной отраслей промышленности и экспорта качественного товара. Едкий натр используется для приготовления электролитов при производстве химических источников тока, в качестве реагента или растворителя в органическом синтезе и технологии искусственных волокон. В связи с наличием такого широкого потребления качество едкого натра очень важно.
Точность проведения анализа играет важную роль, так как каустическая сода после анализа поступает к потребителю, на другие перерабатывающие заводы и используется в различных целях.
Актуальность темы курсовой работы заключается в том, что для проведения химического анализа необходимо определять качество продукции методикой, гарантирующей точность и правильность.
Объектом исследования является каустическая сода.
Предмет исследования: методика контроля готовой продукции.
Лаборант химического анализа – основной помощник специалистов на производстве. Его работа очень важна и нужна и не так проста. Химический анализ позволяет контролировать качество продукции, оценивать ее соответствие нормативам. Без лаборантов работа на производстве значительно замедляется, а в некоторых случаях и вовсе невозможен. Благодаря лаборанту химического анализа потребитель получает гарантирующее качество готовой продукции.
Историческая справка:
Впервые упоминания о соединении, по свойствам напоминающем именно едкий натр, появляются еще в глубокой древности. Даже Библия содержит некоторые сведения о веществе, добываемом из египетских озер. Предположительно это и была каустическая сода. Аристотелем, Платоном и другими древнегреческими и римскими философами и учеными также упоминается вещество nitrum, которое добывали из природных водоемов и продавали в виде больших разноокрашенных кусков (черных, серых, белых). Ведь о методах очистки тогда еще не знали ничего, поэтому отделить соединение от угля, загрязняющего его, возможности не было. В 385 году до нашей эры нашло применение мыловарение. В основе процесса использовался едкий натр. Формула его, конечно, еще известна не была, однако это не мешало добывать его из золы растений рода Солянка, из озер и
использовать для чистки бытовых предметов, стирки белья, изготовления различного мыла.
Чуть позже арабы научились добавлять в продукт эфирные масла, ароматические вещества. Тогда мыло стало красивым и приятно пахнущим. Начиналось активное развитие процессов и технологий мыловарения. До самого 17 века едкий натр, свойства которого вовсю использовались, как химическое соединение оставался неизученным. Его объединяли с такими веществами, как сода, гидроксид калия, карбонаты калия, натрия. Все они носили название едких щелочей. Позже ученый Дюамель дю Монсо сумел доказать различие этих веществ и разделил их на щелочи и соли. С тех пор едкий натр и получил свое истинное и постоянное до сегодняшнего дня имя.
В начале 19 века развитие производства каустической соды было тесно связано с развитием производства кальцинированной соды. Эта взаимосвязь была обусловлена тем, что сырьем для химического способа получения едкого натра служила кальцинированная сода, которая в виде содового раствора каустифицировалась известковым молоком. А сырьем для получения кальцинированной соды могут быть природные вещества, содержащие натрий и диоксид углерода, Кроме того, для получения соды применяют ряд вспомогательных материалов – аммиак, топливо, воду и пар. Природные источники кальцинированной соды незначительны (минералы натрон, термонатр, трона). Получают главным образом насыщением аммиака и диоксидом углерода раствора повареная соль и дальнейшим нагреванием до 160 ºС, а также из нефелина. Содовые озера и содовые отложения расположены главным образом в Западной Сибири и Кулундинской степи. А крупнейшие залежи нефелина находятся в Хибинах на Кольском полуострове в виде апатитово - нефелиновой породы. Имеются также залежи нефелиновых руд на Урале, в Средней Азии, Казахстане, Кемеровской области, на Украине, в Армении.
Одновременно в конце 19 века стали быстро развиваться электрохимические методы получения каустической соды электролизом водных растворов хлорида натрия. Хлорид натрия широко распространена в природе как в твердом виде (пласты каменной соли, самосадочная соль соляных озер), так и в виде растворов (морская вода, соляные озера, соляные источники). Известные месторождения поваренной соли: Артемовско-Славянское, Верхнекамское и Яр-Бишкадакское месторождение в Башкирии. Верхнекамское месторождение характеризуется также громадными залежами сильвинита. Сильвинит является минералом, содержащим смесь хлорида натрия от 70 до 75 % и хлорида калия. Отход производства хлорида калия, содержащий в сухом виде до 97 % хлорида натрия, 1 % хлорида калия и примеси солей кальция и магния, используют для производства соды.
Взяв за основу цель курсовой работы нами выделены следующие задачи:
1) Рассмотреть теоретические основы производства и характеристики, показатели качества каустической соды;
2) Изучить химические и физико-химические методы анализа контроля готовой продукции каустической соды;
3) Рассмотреть организацию лабораторно-производственной деятельности лаборатории;
4) Изучить вопросы охраны труда и экологической безопасности окружающей среды, связанные с объектом исследования, производством;
5) Провести экспериментальное определение массовой доли хлорида натрия в каустической соде;
6) Провести статистическую обработку результатов измерений и представить результаты измерений.
Практическая значимость курсовой работы заключается в возможности применения данного метода в химических лабораториях производства каустической соды и в учебном процессе обучения лаборанта-аналитика. Итоги работы в дальнейшем могут применяются в практической сфере.
1 Теоретическая часть
-
Сырье для получения едкого натра
Для производства гидроксида натрия, хлора, водорода используют раствор поваренной соли, который подвергают электролизу поваренная соль встречается в природе в виде подземных залежей каменной соли, в водах озер и морей и в виде естественных рассолов или растворов. Залежи каменной соли находятся в Донбассе, на Урале, в Сибири, Закавказье и других районах. Богаты солью у нас в стране и некоторые озера.
В летнее время происходит испарение воды с поверхности озер, и поваренная соль выпадает в виде кристаллов. Такая соль называется самосадочной. В морской воде содержится до 35 г/л хлорида натрия. В местах с жарким климатом, где происходит интенсивное испарение воды, образуются концентрированные растворы хлорида натрия, из которых он кристаллизуется. В недрах земли, в пластах соли протекают подземные воды, которые растворяют поваренную соль и образуют подземные рассолы, выходящие через буровые скважины на поверхность. Растворы поваренной соли, независимо от пути их получения содержат примеси солей кальция и магния и до того, как они передаются в цеха электролиза, подвергаются очистке от этих солей. Очистка необходима потому, что в процессе электролиза могут образовываться плохо растворимые гидроокиси кальция и магния, которые нарушают нормальный ход электролиза.
-
Применение каустической соды
Сода каустическая применяется в химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной, медицинской, пищевой промышленности, цветной металлургии, текстильной промышленности, в производстве вискозного шелка и отбеливании тканей, в анилинокрасочной промышленности, в мыловарении, в производстве алюминия и металлического натрия, растворимого стекла, щелочных аккумуляторов, в процессах водоподготовки и других областях народного хозяйства.
В химической промышленности сода каустическая используется для производства органических красителей, синтетического фенола, глицерина, инсектицидов, различных химикатов и полупродуктов, лекарственных средств, пластмасс и др., для очистки нефти, нефтепродуктов и минеральных масел. В черной металлургии применяется для удаления серы из стали, в целлюлозно-бумажной – для обработки целлюлозы, бумажной массы.
Успешно сода каустическая применяется в металлургии при производстве алюминия. В автомобильной промышленности ее используют в производстве щелочных аккумуляторов, в химической в технологических процессах изготовления трилона Б и, конечно, большое значение имеет сода каустическая при производстве самых разнообразных моющих средств: от обычного мыла до стиральных порошков различных видов. Растворы каустической соды используются для дезинфекции во многих отраслях. Нашел применение этот ценный продукт химического производства и в пищевой промышленности, с помощью соды каустической осуществляется рафинирование растительного масла и некоторых других продуктов.
1.3 Технологические процессы, основное и природоохранное оборудование производства водорода, хлора и гидроксида натрия диафрагменным методом электролиза.
Технология производства водорода, хлора и гидроксида натрия диафрагменным методом электролиза заключается в одновременной или последовательной реализации следующих технологических стадий, состав которых определяется видом (маркой) целевых продуктов - водорода, хлора и гидроксида натрия (каустика):
- прием, хранение и растворение исходной поваренной соли или прием и подготовка сырого рассола;
- приготовление раствора карбонизированных электрощелоков или раствора соды кальцинированной;
- очистка сырого рассола от ионов кальция и магния содово-каустическим методом;