Файл: Теоретический анализ исследуемого процесса.rtf

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 246

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Анализ научной и патентной литературы с целью обоснования темы исследования. Обоснование общей цели исследования и конкретных задач

2. Теоретический анализ исследуемого процесса

.1 Термодинамический анализ

.2 Кинетический анализ

3. Экспериментальная часть

.1 Характеристика исходных материалов

3.2 Выбор метода эксперимента и анализа. Описание техники эксперимента

3.3 Выбор параметров исследования

4. Результаты эксперимента, их обсуждение и теоретическая обработка

600 4,2 10 25 1500 10,2 10 10,5 630 4,4 10 25,5 1530 10,4 10 11 660 4,6 10 26 1560 10,6 10 11,5 690 4,8 10 26,5 1590 10,8 10 12 720 5 10 27 1620 11 10 12,5 750 5,2 10 27,5 1650 11,2 10 Продолжение таблицы 4.2. 1 2 3 4 5 6 7 8 13 780 5,4 10 28 1680 11,4 10 13,5 810 5,6 10 28,5 1710 11,6 10 14 840 5,8 10 29 1740 11,8 10 14,5 870 6 10 29,5 1770 12 10 Таблица 4.3.Экспериментальные данные, используя в качестве осадителя раствор соды с концентрацией 4,4%, при Т=400С и различном соотношении МgCl2:Na2CO3 время, мин время, сек интервал добавления соды, мл светопогла-щение. (сила тока) время, мин время, сек интервал добавления соды, мл светопогла-щение. (сила тока) 1 2 3 4 5 6 7 8 МgCl2:Na2CO3=1:1; рН=8,9; хмg=0 0 0 0,2 84 10 600 4,2 18 0,5 30 0,4 65 10,5 630 4,4 18 1 60 0,6 50 11 660 4,6 18 1,5 90 0,8 36 11,5 690 4,8 18 2 120 1 28 12 720 5 18 2,5 150 1,2 26 12,5 750 5,2 18 3 180 1,4 21 13 780 5,4 18 3,5 210 1,6 20 13,5 810 5,6 18 4 240 1,8 19 14 840 5,8 18 4,5 270 2 18 14,5 870 6 18 5 300 2,2 18 15 900 6,2 18 5,5 330 2,4 18 15,5 930 6,4 18 6 360 2,6 18 16 960 6,6 18 6,5 390 2,8 18 16,5 990 6,8 18 1 2 3 4 5 6 7 8 7 420 3 18 17 1020 7 18 7,5 450 3,2 18 17,5 1050 7,2 18 8 480 3,4 18 18 1080 7,4 18 8,5 510 3,6 18 18,5 1110 7,6 18 9 540 3,8 18 19 1140 7,8 18 9,5 570 4 18 19,5 1170 8 18 МgCl2:Na2CO3=1:1,25; рН=9,16; хмg=0 0 0 0,2 68 12,5 750 5,2 8 0,5 30 0,4 64 13 780 5,4 8 1 60 0,6 25 13,5 810 5,6 8 1,5 90 0,8 23 14 840 5,8 8 2 120 1 13 14,5 870 6 8 2,5 150 1,2 12 15 900 6,2 8 3 180 1,4 11 15,5 930 6,4 8 3,5 210 1,6 10 16 960 6,6 8 4 240 1,8 9 16,5 990 6,8 8 4,5 270 2 8 17 1020 7 8 5 300 2,2 8 17,5 1050 7,2 8 5,5 330 2,4 8 18 1080 7,4 8 6 360 2,6 8 18,5 1110 7,6 8 6,5 390 2,8 8 19 1140 7,8 8 7 420 3 8 19,5 1170 8 8 7,5 450 3,2 8 20 1200 8,2 8 8 480 3,4 8 20,5 1230 8,4 8 8,5 510 3,6 8 21 1260 8,6 8 9 540 3,8 8 21,5 1290 8,8 8 9,5 570 4 8 22 1320 9 8 1 2 3 4 5 6 7 8 10 600 4,2 8 22,5 1350 9,2 8 10,5 630 4,4 8 23 1380 9,4 8 11 660 4,6 8 23,5 1410 9,6 8 11,5 690 4,8 8 24 1440 9,8 8 12 720 5 8 24,5 1470 10 8 МgCl2:Na2CO3=1:1,5; рН=9,4; хмg=0 0 0 0,2 70 15 900 6,2 9 0,5 30 0,4 69 15,5 930 6,4 9 1 60 0,6 30 16 960 6,6 9 1,5 90 0,8 26 16,5 990 6,8 9 2 120 1 16 17 1020 7 9 2,5 150 1,2 15 17,5 1050 7,2 9 3 180 1,4 14 18 1080 7,4 9 3,5 210 1,6 12 18,5 1110 7,6 9 4 240 1,8 10 19 1140 7,8 9 4,5 270 2 9 19,5 1170 8 9 5 300 2,2 9 20 1200 8,2 9 5,5 330 2,4 9 20,5 1230 8,4 9 6 360 2,6 9 21 1260 8,6 9 6,5 390 2,8 9 21,5 1290 8,8 9 7 420 3 9 22 1320 9 9 7,5 450 3,2 9 22,5 1350 9,2 9 8 480 3,4 9 23 1380 9,4 9 8,5 510 3,6 9 23,5 1410 9,6 9 9 540 3,8 9 24 1440 9,8 9 9,5 570 4 9 24,5 1470 10 9 10 600 4,2 9 25 1500 10,2 9 1 2 3 4 5 6 7 8 10,5 630 4,4 9 25,5 1530 10,4 9 11 660 4,6 9 26 1560 10,6 9 11,5 690 4,8 9 26,5 1590 10,8 9 12 720 5 9 27 1620 11 9 12,5 750 5,2 9 27,5 1650 11,2 9 13 780 5,4 9 28 1680 11,4 9 13,5 810 5,6 9 28,5 1710 11,6 9 14 840 5,8 9 29 1740 11,8 9 14,5 870 6 9 29,5 1770 12 9 Данные по величине рН раствора и степени осаждения, приведенные в таблице 4.4, свидетельствуют о том, что с увеличением соотношения осадителя к щелоку увеличивается рН и постепенно снижается содержание MgCl2 в щелоке. Таким образом, при соотношении осадитель - щелок = 1:1 - ион магния (хлорид магния) отсутствует, что указывает о полном осаждении хлорида магния в виде нерастворимого осадка при любой температуре.Таблица 4.4.Данные по величине рН раствора и степени осаждения. Температура, 0С Соотношение MgCl2 : Na2CO3. рН Количество MgCl2, % Степень осаждения, % 22 1:0,4 7,810 0,512 38,9 1:0,6 7,920 0,506 39,6 1:0,8 8,519 0,425 49,3 1:1 8,670 0 100 1:1,25 9,300 0 100 1:1,5 9,610 0 100 30 1:1 8,2 0 100 1:1,25 9,1 0 100 1:1,5 9,32 0 100 40 1:1 8,9 0 100 1:1,25 9,16 0 100 1:1,5 9,4 0 100 Состав получаемого осадка проверили на содержание в нем соответствующих ионов. С этой целью воспользовались следующие методы:. Химический анализ, в соответствии, с которым навеску влажного осадка (1г) взвешивали с точностью до 0,00001г, растворяли в азотной кислоте в соотношении Т:Ж =1:1, помещали в колбу на 250 мл, доводили водой до метки и перемешивали. 10 мл приготовленного раствора пипеткой помещали в коническую колбу для титрования, прибавляли 10 мл буферного раствора, и 7-8 капель индикатора эриохром. Полученный раствор титровали трилоном Б от винно-красной окраски до сине-сиреневой и определяли объем израсходованного трилона Б. После этого отбирали пипеткой еще 10 мл этого же раствора и помещали в коническую колбу для определения ионов кальция, прибавляли 20 мл 10%-ой КОН,

6. Технологическая часть

.1 Расчет материального баланса

.2 Синтез технологической схемы с экономической оценкой предлагаемой технологии

.2 Контрольно-измерительные приборы и аппараты

7. Экономическая часть

Заключение

Библиографическое описание используемых литературных источников



· Хлористый калий - бесцветные кристаллы с температурой плавления 768 °С, температурой кипения 1406 °С, плотностью 1,98 кг/дм3 .Растворимость в воде 34,3 г/100г (20°С), 55,5 г/100г (100°С). Предельно допустимая концентрация 10 мг/ м3 .

У рабочих калийного комбината отмечены изменения на ЭКГ и снижение выделения витаминов С и В1 Рабочие подземных выработок калийных руд страдают гнойничковыми болезнями кожи, болезнями периферической нервной системы, гипертонией.

Пыль хлористого калия не пожароопасная. Попадая в кожные раны, резко ухудшает заживление, вызывает мацерацию пограничных здоровых участков кожи, способствует развитию гнойной инфекции. Высокие концентрации вызывают раздражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей, в особенности слизистой оболочки носа. /40/

· Гидроксид калия (едкое кали) - белое кристаллическое вещество кристаллы с температурой плавления 360°С и температурой кипения 1320°С, с плотностью 2,044 г/см3. Образует гидраты с одной, двумя и четырьмя молекулами воды. Щелочь гигроскопична, при ее соприкосновении с водой выделяется большое количество тепла. Быстро растворяется в воздухе. Предельно допустимая концентрация 2 мг/м3.

При попадании растворов на кожу и слизистые оболочки образует мягкий струп, не препятствующий проникновению КОН в более глубокие ткани. Действие раствора и тем сильнее, чем он концентрирование и чем выше его температура. При ожоге пораженный участок промыть водой и сделать примочки из 5%-ного раствора уксусной, соляной или лимонной кислоты. Особенно опасно попадание в глаза. /40/

· Оксид кальция (негашеная, жженая известь) -
-бесцветные кристаллы, кубическая решетка с температурой плавления 2585 0С, начинает разрушаться при температуре 1800 0С. Кальция оксид жадно реагирует с водой с выделением большого количества тепла (15,6 ккал/моль) с образованием . Плотность при 25 0С составляет 3,4 г/мл. Для исследования использовалась окись кальция марки ЧДА (чистый для анализа), в которой не менее 97,5 % основного вещества. /28/ Предельно допустимая концентрация 3 мг/м3.

В виде пыли или капель взвеси раздражают слизистые, вызывая чихание и кашель. Сильно действует на слизистую глаз. На слизистой рта наблюдается мелкие изъязвления. Вдыхание известковой пыли может вызвать воспаление легких. Попадая на кожу вызывает тяжелые ожоги.

У рабочих с на коже развивается сначала узелки, покрытые черноватой корочкой (струпы), а затем весьма болезненные, редко ограниченные глубокие язвы. Действие на глаза - при попадании в глаза даже не значительных количеств часто наблюдается стекловидный отек и резкое покраснение.

При вдыхании пыли необходимо проводить ингаляции водными парами (предварительно добавить к воде несколько кристалликов лимонной кислоты), а также горчичники на область грудной клетки. При попадании в глаза срочно промыть в течение 10-30 минут в широко раскрытый глаз струей воды, затем 5%-ым раствором хлорида аммония. /40/

· Карбонат магния- бесцветные ромбоэдрические кристаллы. Широко распространен в природе в виде минерала магнезита. Плотность при 25 0С составляет 3,1 г/мл. Разложение на оксид магния и оксид углерода (II) становится заметным при температуре около 500°С. В воде карбонат магния труднорастворим, с повышением температуры растворимость понижается. /28/

· Карбонат натрия (натриевая соль угольной кислоты, натрия карбонат нормальный, углекислый натрий, кальцинированная сода) - - бесцветные кристаллы с температурой плавления 853

0С, гигроскопичен и растворим в воде с сильным разогреванием. Растворимость в воде 28,2 гр на 100 г воды. Насыщенный раствор кипит при температуре 105 0С. Плотность насыщенного раствора при 25 0С составляет 1,23 г/мл. Для исследования использовалась кальцинированная сода марки ЧДА (чистый для анализа), в которой не менее 99,8% основного вещества. /27/ Предельно допустимая концентрация 2 мг/м3.

При работе с содой иногда наблюдаются изъязвления слизистой носа. Встречается атрофия слизистой оболочки носа. Вдыхание пыли может вызывать раздражение дыхательных путей, конъюктевит.

У рабочих наблюдается повышенная заболеваемость органов дыхания; снижение функции дыхательного аппарата; При длительной работе с растворами возможны: экземы, разрыхление кожи, дерматиты - развиваются при концентрации 1,8-2%, редко - при 1,5%, выражаются покраснением на тыльной стороне кисти или на сгибательной и разгибательной сторонах предплечий. /40/

· Гидроокись магния - - встречается в природе в виде минерала брусита. Имеет кристаллическую гексагональную решетку. Является слабым основанием. Выпадает в виде объемистого студенистого белого осадка при действии щелочей на раствор. При температуре 500 0С гидроксид магния переходит в оксид магния. /28/ Предельно допустимая концентрация 10 мг/м3.

По степени воздействия на организм человека гидроксид магния относится к веществам малоопасным - 4 класс опасности. В виде пыли может оказывать раздражение слизистых оболочек глаз и носа. /40/

· Метасиликат натрия - натриевая соль кремневой кислоты (или ) образует игольчатые кристаллы ромбической системы, двуосные, оптически отрицательные с температурой плавления 10890С. Это соединение получается при кристаллизации стекла соответствующего состава. Метасиликат натрия растворяется в воде, причем может быть получен очень концентрированный, густой коллоидный раствор (студнеобразная масса) . Водный раствор натрия силиката подвергается гидролизу вследствие слабости кремневой кислоты и показывает сильнощелочную реакцию. /27/ Предельно допустимая концентрация 2 мг/м
3.

В виде мелких брызг или тумана раздражает слизистые верхних дыхательных путей. Попадая в глаза, брызги вызывают ожоги. На коже у работающих с ним появляются лишаевидные утолщения, особенно на кистях рук, а иногда и изъязвления.

Меры предосторожности - устранение непосредственного контакта с кожей рук. Мытье рук водой, а также раствором уксуса. Смазывание кожи рук индифферентной мазью. /40/

· Аммиачно-буферный раствор токсичен. Основным компонентом аммиачно-буферного раствора является аммиак. Аммиак - - бесцветный газ с острым запахом (порог восприятия 0,037 мг/л). Температура плавления 77,80С. Температура кипения 33,50С. Предельно допустимая концентрация в рабочей зоне 20 мг/м3, в атмосферном воздухе населенных пунктах 0,2 мг/м3.

Признаки отравления аммиаком - раздражение слизистых оболочек глаз и носа, слезотечение, боли в груди и желудке. Большие концентрации аммиака вызывают тяжелые отравления, следствием которых является отек легких, а иногда и смерть. Мера первой помощи при отравлениях заключается в том, чтобы быстро вывести или вынести пострадавшего на свежий воздух, полезно также напоить его молоком.

Попадая на кожу жидкий аммиак вызывает обморожение и химические ожоги. Особенно опасно поражение жидким аммиаком глаз. Участки кожи, пораженные им, следует быстро промыть водой (лучше обильной струей), а затем обработать 1% раствором уксусной или борной кислоты. Если жидкий аммиак попал в глаза, их нужно сейчас же тщательно промыть водой. /40/

Мероприятия по обеспечению безопасного выполнения работ

Все безопасные и опасные вещества хранятся в закрытой посуде с этикетками. Работы с вредными легколетучими веществами проводятся в вытяжном шкафу. Рабочие столы и вытяжные шкафы, предназначенные для работы с огне- и взрывоопасными веществами, полностью покрыты несгораемыми материалами. Шкафы, в которых ведутся работы, сопровождающиеся выделением вредных и горючих паров и газов, оборудованы верхними и нижними отсосами.

Вытяжные устройства рассчитывают так, чтобы фактические концентрации вредных веществ в воздухе не превышали предельно допустимых концентраций, указанных в санитарных нормах проектирования промышленных предприятий СН - 245-97. Все работы с чрезвычайно и высокоопасными веществами проводят только в вытяжных шкафах, скорость воздуха в рабочем проеме которых принимается не менее 1,5-2 м/с.


Каждая лаборатория имеет водопровод, канализацию, проводку электрического тока. Газовые и водопроводные сети лаборатории изготавливаются сборными из стальных труб и снабжаются общими кранами. Около столов и водопроводов обязательно находятся баки (емкостью 10-15 литров каждый) для сливания, а также корзины для битого стекла, бумаги и прочего бытового мусора. /38/

При работе с кислотами и щелочами соблюдают следующие правила:

1. Для предупреждения ожогов необходимо пользоваться спецодеждой, очками и другими средствами индивидуальной защиты.

. Переливать жидкости следует при помощи стеклянных сифонов с грушей. Разливать концентрированные азотную, серную и соляную кислоты нужно только при включенной вентиляции в вытяжном шкафу.

. Разбавление концентрированных кислот и растворение едких щелочей необходимо проводить в термостойкой толстостенной стеклянной или фарфоровой посуде. При приготовлении растворов азотной, серной и других кислот, их необходимо приливать в воду тонкой струей при постоянном перемешивании. Приливать воду в кислоту запрещается.

. Разлитые кислоты или щелочи необходимо немедленно засыпать песком, нейтрализовать и лишь после этого проводить уборку.

. Запрещается набирать кислоты и щелочи в пипетки ртом, для этой цели используют резиновую грушу.

. Отработанные кислоты и щелочи следует собирать раздельно в специальную посуду, и после нейтрализации сливать в канализацию.

Все работы в химической лаборатории проводятся при исправном состоянии электрооборудования, электропроводки и заземляющих устройств. /38/

В соответствии с правилами устройства электроустановок по степени опасности поражения людей электрическим током лаборатории относятся к классу В - 1б, то есть к помещениям без повышенной опасности. К таким помещениям относятся сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха, изолирующими полами, не имеющие или имеющие мало заземлённых предметов.

Меры защиты от поражения электрическим током:

1. Применение пониженных напряжений.

. Качественная изоляция.

. Труднодоступность к токоведущим частям.

. Применение индивидуальных средств защиты.