Хімія атмосфери

Характеристика будови та хімічного складу атмосфери, а також впливу життєдіяльності людини на неї. Аналіз вмісту реакційно здатних часток в повітрі. Дослідження утворення і трансформації аерозолів в атмосфері. Сучасні методи аналізу компонентів атмосфери.

Рубрика Химия
Вид курс лекций
Язык украинский
Дата добавления 04.07.2016
Размер файла 242,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

вуглеводні - 20-100, СО 50.

При використанні сухої очистки вугілля викиди складають 0,3 кг/т; для зволоженого вугілля - 0,08 кг/т.

Для очистки викидів використовують скрубери, пневмосепаратори, системи тканинних фільтрів. Стандарти для вуглезбагачувальних фабрик із апаратів для сушки вугілля 0,11 г/м3 (45г/т), із повітряних апаратів 0,0067г/м3.

ж) Виробництво скла.

Викиди аерозолів, що виникають при обіці з вихідними матеріалами й особливо при експлуатації скловарних печей є основними джерелами забруднень атмосфери . Викиди при обіці з вихідними матеріалами складають до 0,018-0,027 кг на тону матеріалу, що переробляється для листового і тарного скла і до 1.8 кг на тону скла, що добуто пресуванням і видуванням.

Таблиця. Викиди від скловарних печей на 1 кг скла у відсутності зволоження.

Викиди

Тип виробленого скла

Листове

Тарне

Пресоване та скло, що видувається

Аерозолі

0,36-1,4

0,4-0,86

0,45-11,3

SO2

0,99-1,7

0,9-2,1

0,5-5

NO2

2,5-4,7

1,5-4,1

0,36-9,08

СО

<0,0454

0-0,23

0,045-0,13

НС

<0,045

0-0,18

0,0045-0,454

Середній геометричний склад часток аерозолю 0,1-0,13 мкм , каламутність шлейфа газів, що відходять, 20-50%.

Як відзначалося раніше викид сірчистого газу SO2 обумовлено сіркою, що міститься в паливі і при розкладанні сульфатів в шихті; викиди оксидів азоту - за рахунок зв'язування азоту атмосфери.

Фтористі сполуки викидаються зі скловарних печей , що виробляють опалові , боросилікатні і свинцеві стекла. Вони виникають із флюориту й інших матеріалів і можуть досягати 9 кг на тону скла. Крім цих речовин в викидах також можуть бути присутні сполуки миш'яку.

Викиди вуглеводнів, що виникають у наслідку використання мастил, можуть досягати 4 кг на тону скла.

Зменшення викидів може бути досягнуто за рахунок застосування електропечей, електрофільтрів, скруберів, тканинних фільтрів. Це досягається в основному при процесах завантаження і плавки.

З) Виробництво цеглини і кераміки.

Відповідно до оцінок об'єми викидів в атмосферу від операцій сушіння і роздрібнення у відсутності процесів, що призводять до їх зменшення, коливаються у межах 30-40 кг на тону кінцевого продукту. Викиди з тунельних печей не очищуються , але іноді з цією метою використовують вологі скрубери.

Таблиця. Середній розмір викидів з тунельних печей у відсутності процесів їх зменшення, кг/т продукту.

Викиди

Тип палива

Газ

Нафта

Вугілля

Аерозолі

0,018

0,27

0,45А

SO2

-

1,8М S

3,3М S

NOx

0,07

0,5

0,4

СО

0,018

-

0,86

НС

0,009

0,045

0,27

XF

0,45

0,45

0,45

А - відсоток золи в вугіллі,

S - відсоток сірки в паливі.

5.3.4 Забруднення підприємствами нафтопереробної промисловості

Головні забруднення повітря при переробці нафти утворюються при палінні нафти низької якості (нафти з великим вмістом сірки), яку нафтоперегінні заводи прагнуть використовувати для своїх печей і бойлерів. Велика кількість дрібних часток сажі утворюється при порушенні режиму горіння факелів, що використовуються для боротьби з раптовими викидами газоподібних вуглеводнів. Крім того. забруднення атмосфери твердими частками відбувається також у процесі каталітичного крекінга, особливо при регенерації каталізатора .

У результаті всіх цих процесів виділяються сірководень H2S і меркаптани, що утворюються з легких сортів палива (бензин, гас та солярка), тому що вони можуть викликати корозію в двигунах. У разі раціональної технології такі сорти палива можуть використовуватися. Нарешті при очищенні нафтопродуктів існують джерела витоку вуглеводнів із щілин у клапанах і трубопроводах, у реакторах і резервуарах для збереження.

5.3.5 Забруднення підприємствами хімічної і коксохімічної промисловості

Хімічна промисловість дуже різноманітна і усі джерела забруднення, що пов'язані з цією промисловістю, описати не можна .

Але основні джерела забруднення такі:

Підприємства, що виготовляють сірчану кислоту Н2SO4: ці виробництва використовують лише 98% SO2; 2% цього шкідливого газу викидається в атмосферу.

Підприємства, що виготовляють суперфосфат, забруднюють атмосферу викидами фтористого водню HF та іншими гази, що містять фтор .

Джерелом шкідливих сполук фтору є процеси виплавки алюмінію, де як сировину використовують кріоліт AlF3. NaF , а також процеси випалу цеглини, де використовують глину, що містить рештки сполук фтору.

При перебігу ряду хімічних процесів у повітря викидається суміш оксидів азоту NO; NO2; N2O.

При виробництві паперу в повітря потрапляють сірководень та меркаптани.

У лакофарбовій промисловості при виготовленні різноманітних фарб в атмосферу потрапляють пари вуглеводнів .

5.3.6 Забруднення підприємствами харчової промисловості

Однією з проблем харчової промисловості є виділення речовин, що смердять. Запахи ці являють собою результат утворення складної хімічної суміші альдегідів (та близьких до них сполук) і слідів амінів. Їхній вплив на людину може викликати запаморочення , нудоту й інші фізіологічні реакції.

У багатьох випадках запахи багатьох харчових підприємств дуже приємні (наприклад, випічка хліба, обсмажування кава), але лише до тієї межі , поки вплив цих запахів невеликій і недовгий ( утім це не тільки проблема харчової промисловості )

Обробка тваринницьких відходів призводить до виділення етилмінів, що мають особливо неприємним запахом .

Підкреслимо, приблизно 50% усіх скарг від городян, що отримано агентствами за контролем забруднення, пов'язано з запахами. Запах може бути результатом впливу одного або декількох хімічних речовин. Звичайно він виникає із суміші багатьох хімічних сполук. Відчуття запаху залежить від концентрації речовини.

Таблиця. Гранична концентрація розпізнавання запаху та опис характеру запаху деяких хімічних речовин

Хімічні речовини

Гранична концентрація

Опис запаху

Ацетон

100

Солодкий, гострий

Акролеїн

0,21

Гіркий, гострий

Триметиламін

0,00021

Рибний

Аміак

47

Гострий

Бензол

4,7

Розчинника

Бензілсульфід

0,0021

Сірчаний

Масляна кислота

0,001

Кислий

Діметилсульфід

0,001

Рослинний, сірний

Етилакрилат

0,00047

Розплавленого пластика, землистий

Сірководень

0,0047

Тухлого яйця

Метиленхлолрид

214

Метилетилкетон

10

Приємний

Нітробензол

0.0047

Гуталіну, гострий

О-іодофенол

0,000001

Медичний

О- бромофенол

0,000001

Медичний

Фосген

1,0

Свіжого сіна

SO2

0,47

Піридин

0,021

Горіння, гострий

Трихлоретілен

21,4

Розчинника

Карбонізація вугілля

1,9

Вихлопи реактивного двигуна

0,07

5.4 Забруднення атмосфери від паління відходів

При палінні сміття, садових і харчових відходів, старих шин, електрокабелю утворюються дим і різкі запахи. У багатьох місцях паління заборонене. При спалюванні відходів на сучасному устаткуванні цього не відбувається. При спалюванні полівинилхлориду виділяється хлористий водень HCl, який має їдкий запах, що становить небезпеку для навколишнього середовища.

Останнім часом помітно зросли масштаби переробки мінеральних ресурсів, що призвело до міграції і розсіюванню різноманітних мінералів на Землі, у тому числі важких металів. Із 77 елементів-металів Періодичної системи Д.І.Менделєєва вже зараз 52 елементи втягнуті в середовище людської діяльності, причому не менше 20 із них токсичні і таять серйозну небезпеку для живих організмів. Масштаби щорічного забруднення навколишнього середовища токсичними металами представлено у табл.

Таблиця. Забруднення навколишнього середовища токсичними металами.

Джерела забруднення

Метали (тис.тон в рік)

Cd

Cu

Ni

Pb

Zn

Кольорова металургія

5,31

21,1

9,6

77,3

116,2

Чорна металургія

0,07

5,9

1,2

50,3

35,0

Спалення сміття та відходів

1,4

5,3

3,4

8,9

37,0

Всього від антропогенних джерел

7,3

32,3

47,4

449,2

314,4

У таблиці за даними роботи [] подані гранично припустимі концентрації різноманітних хімічних речовин в атмосфері

Таблиця. Гранично припустимі концентрації (ГДК мг/м3) речовин в атмосфері

Речовини

ГДК с.д. середньодобові

ГДК м.р.

Максимально разові

*

Пил

0,15

0,5

3

SO2

0,05

0,5

1

NO2

0,04

0,085

0,8

NO

0,06

0,4

1,2

CO

3

5

60

NH3

0,04

0,2

0,8

HCl

0,2

0,2

4

HCN

0,01

-

0,2

CdO

0,001

-

0,02

Pb

0,0003

-

0,006

CS2

0,005

0,3

0,1

Бензпірен

10

-

0,00002

Фенол

0,003

0,01

0,06

НСНО

0,003

0,035

0,06

HF

0,005

0,02

0,1

6. Перенос забруднень в атмосфері

Перенос забруднень в атмосфері обумовлюється двома складовими атмосферного прямування:

- полем середнього вітру, що переносить забруднення від однієї точки до іншої;

- турбулентними рухами, що розсіюють забруднення відносно деякого центру.

При цьому необхідно розглядати особливості атмосферних рухів поблизу поверхні землі; вплив тертя атмосфери о поверхню Землі, ефект диференціального потоку тепла на поверхню і вплив поля вітру на турбулентність і перенос забруднення. Більша частина цих рухів, важливих для прийняття інженерних рішень, реалізуються у планетарному пограничнім прошарку.

6.1 Планетарний пограничний прошарок

Планетарний пограничний прошарок - це частина атмосфери, що розташована між поверхнею Землі і вільною атмосферою, де рух повітря в основному не схильно впливу приземного тертя, а також охолодження і нагрівання поверхні Землі.

Структура планетарного пограничного прошарку така:

- на висоті 50-100 м розташований приземний пограничний прошарок, де вітровий потік сприйнятливий впливу шорсткості підстильної поверхні і вертикального температурного градієнту;

- на висоті 500-1000 м він переходить у прошарок, де вітровий потік сприйнятливий впливу поверхневого тертя, градієнту щільності й обертання Землі (власне планетарний пограничного прошарок).

Вище планетарного пограничного прошарку у вільній атмосфері вітер, узагалі говорячи, паралельний градієнту тиску з урахуванням впливу обертання Землі. Проте при цьому верхня межа цього прошарку може змінюватися.

Більшість моделей розсіювання в атмосфері не враховують інтенсивних рухів ( сильних конвективних потоків, гроз і т.п.). В цьому розділі ми будемо розглядати тільки нормальні пограничні прошарки.

6.2 Вплив поверхневого тертя на профіль вітру

Головна дія поверхневого тертя зводиться до його впливу на профіль вітру, тобто на зміну швидкості і напрямку вітру з висотою над поверхнею Землі .

Якщо ми розглядаємо ламінарний потік газу між двома пластинами, то напруга зсуву на одиницю площі буде пропорційна градієнту швидкості. Це співвідношення доповнюється введенням коефіцієнту пропорційності, що характеризує викликану газом динамічну грузькість. Тоді напруга зсуву на одиницю площі можна записати рівнянням (79):

ф = м (du/dh) , (79 )

де: ф - напруга зсуву на одиницю площі;

м - динамічна грузькість, що не залежить від u і h;

u - швидкість газу;

h - відстань від Землі до точки , що рухається.

Профіль швидкості вітру з урахуванням шорсткості поверхні, що враховується параметром Zо, записується у вигляді рівняння (80):

Ы(Z) / U? = К-1 ln {(Z + Z0) / Z0} (80 )

де: К - постійна Кармана,

U? - швидкість тертя; U? = vф/с,

с - щільність повітря;

Z - висота над поверхнею Землі.

Для таких поверхонь, як асфальт, сніг і навіть коротка скошена трава Zо = 1 см. Для трави висотою 60-70 сантиметрів Zо дорівнює 10 см. На великих площах, де є кущі, дерева, живі огорожі Zо дорівнює 2 м.

Розглянемо інший засіб уявлення профілю швидкості вітру як функції від висоти. Він застосовується в моделях якості повітря і зв'язує швидкість приземного вітру зі швидкістю вітру на висоті труби такою формулою (81):

Ы(Z) = U(r) (Z/r)б (81)

де: б -величина, що визначається емпірично;

U(r) - швидкість приземного вітру.

Мал.7.1. Зміна швидкості вітру (v) в залежності від висоти над поверхнею землі (Z).

Відзначимо, що з висотою може змінюватися не тільки величина, але і напрямок швидкості вітру . Вона описується спіраллю Екмана .

На поле середнього вітру впливає температура підстильної поверхні і локальні (місцеві) вітрові потоки (наприклад, долинні потоки; бриз, обумовлений різницею температур над сушею і над морем; вплив гірського перевалу і т.д.). В цьому розділі ми їх розглядати не будемо.

6.3 Турбулентність атмосферного руху

Турбулентність це така характеристика атмосферного руху, що відповідає за розсіювання домішки, що потрапила в повітряний потік. Механізм турбулентності визначається елементами шорсткості підстильної поверхні. Проблема турбулентної дифузії в атмосфері ще не сформульована однозначно в тому смислі, що поки немає можливості пояснити всі аспекти за допомогою однієї моделі. В даний час користуються двома альтернативними підходами: теорією градієнтного переносу (К-теорія) і статистичною теорією.

З погляду К-теорії дифузія пропорційна градієнту концентрації. Властивості атмосферного руху розглядаються в закріпленій (нерухомій) системі координат. Статистичні теорії розглядають рух, що відбувається в атмосфері, як рух центру хмари речовини, що розсіяна.

6.4 Градієнтний перенос (К-теорія)

Математична схема теорії градієнтного переносу взята з фізики тепло- і електропровідності. Зміна концентрації домішки (q), що потрапила у повітряний потік, описується рівнянням переносу (82):

Dq*/dt = d/dx x . dq/dx) + d/dy(Ky . dq/dy) + d/dz(Kz . dq/dz) (82 )

Крайові умови цього диференціального рівняння (83):

+?

?qdv = Q (83)

-?

де Q - потужність джерела, тобто повний викид речовини;

q* > 0 при t > ?

q > 0, коли t > 0 для усіх х ? 0

Фундаментальне рішення цього рівняння відомо як функція Гаусса (84):

q/Q=(4рD)-2/3 (KхKyKz)-1/2 eхp[(4t-!)(х2/Kх + y2/Ky + z2/Kz)] (84)

Цікаво, що інтегрування за простором дає рівняння для миттєвого об'ємного джерела (вибуху), а інтегрування за часом дає рішення для безупинного крапкового джерела.

В даний час К-теорія використовується для таких територій, як міста, де звичайно спостерігаються слабкі градієнти і багато майданних і лінійних джерел.

Для одночасного опису переносу і розсіювання домішки в атмосфері використовується рівняння (85):

dС/dt = -d/dx(UC) + d/dx(K dC/dх) (85)

де: C- концентрація домішок в атмосфері,

U- швидкість вітру в напрямку Х,

К- коефіцієнт вихрової або турбулентної дифузії,

х- відстань від джерела,

t- час,

перший член рівняння - перенос середнім вітром,

другий член рівняння - дифузія за рахунок турбулентності.

Коефіцієнти К-теорії, що використовуються авторами різноманітних моделей, залежать від висоти над поверхнею землі і числа Ричардсона (86) або градієнта температури

Ri = g/T (dQ/dz) (dU/dz)-2 (86 )

Де: Т - середня температура повітря,

g - прискорення сили ваги,

dQ/dz = (dT/dz + 0,0098 ОС/М),

dU/dt - вертикальний градієнт швидкості вітру.

Зустрічається це багато емпіричних формул (Паидольфо і Лью, Слейда й ін.), що зв'язують коефіцієнти дифузії з числами Ричардсона, постійними Кармана, Обухова, Пристлі й ін.

Відзначимо деякі особливі процеси, що повинні , але з великими труднощами описуються як К - теорією, так і гауссовими моделями дисперсії:

а). підйом струмені,

б). вимивання домішки,

в). сухе осадження домішки,

г). умова замикання * ( наявність верхньої "кришки" )

д). задимлення, що наступає, коли суцільний стійкий прошарок повітря (наприклад, у ночі) швидко руйнується знизу в результаті нагрівання від поверхні землі

е). затемненість будинками.

Підкреслимо , що хімічні взаємодії можуть бути враховані (якщо реакція порівняно проста) множенням концентрації домішок в атмосфері повітря на экспоненційний член рівняння, що залежить від часу (87)

C =Cо ехр(-лх/U) (87 )

Де: Со- концентрація без урахування хімічної реакції,

л - час полужиття домішок

х - пройдена відстань

U - швидкість вітру , що переносить

Процес вимивання також описується экспоненційною формулою (88)

С = Соехр(-Лt) (88 )

Де: Л- коефіцієнт вимивання опадаючими краплями,

В даний час є декілька програм, що описують поводження забруднень в атмосфері .

7. Запобігання забруднень повітря

Видалення джерел утворення забруднень повітря може бути здійснено двома шляхами:

а). зміною технології виробничих процесів

б). ліквідацією процесів, що забруднюють повітря

Наприклад, використання атомних електростанцій замість теплоелектроцентралей

У випадку гострої необхідності в продукті, його виробництво варто перенести в нове місце розташування, оборудував це виробництво очисними системами.

Контроль за забрудненням атмосфери у даному курсі будемо розглядати як частину загальної технології запобігання забруднень, а також будемо розглядати окремо.

Газоподібні і тверді домішки можуть розглядатися як два ступені в спектрі аерозольних часток: газоподібні речовини, що мають розміри молекул, тверді частки, які мають розміри у межах 0,005-100 мкм.

Для очищення від газоподібних домішок використовується лише дифузія молекул у "сферу поглинання" ( адсорбція ). Більш великі частки можуть бути віддалені з потоку газу за допомогою гравітаційних, інерційних, електростатичних сил, а також методом термічної взаємодії (броуновська дифузія часток). Для часток із поперечним розміром більш 1мкм остання не має істотного значення .

Тип технології, що вибирається для уловлювання забруднень, залежить від необхідного рівня очистки, конкретних умов регіону (чи досягає рівень концентрації конкретного забруднення гранично припустимого значення). Від цього залежить, чи розглядається це джерело забруднення головним.

У США джерело забруднення розглядається як основне, якщо обсяг викидів перевищує критичне значення (див. табл.8.1.). Такі джерела забруднення потребують очисних споруджень.

Таблиця.8.1. Критичні значення (КЗ, т/ рік) викидів деяких речовин

Основна група

Летуча органіка

Сполуки відновників сірки

Речовина

КЗ

Речовина

КЗ

Речовина

КЗ

СО

100

Pb

1

H2S

1

NO2

10

Hg

0,2

Метилмеркаптан

1

Аерозолі

10

Ве

0,004

Диметилсульфід

1

SO2

10

Азбест

1

Диметилдісульфід

1

О3

10

Фториди

0,02

Сірководень

10

Туман H2SO4

1

Карбонілсульфід

10

Хлорвініл

1

7.1 Очищення повітря від забруднень

7.1.1 Очищення повітря від газоподібних сполук

Видалення газоподібних домішок із газу-носія засновано на загальному принципі дифузії їх в об'єм або на поверхню поглинника. На твердій поверхні вони можуть затримуватися (адсорбуватися) або, якщо поверхня має каталітичні властивості, перетворюватися в інші, менш токсичні сполуки.

Іншим засобом очищення від газоподібних домішок є паління газового потоку в полум'ї.

Всі ці засоби звичайно використовуються в промислових системах очищення газових викидів.

7.1.2 Скрубери й інші апарати

Адсорбція газів є звичайною технологічною операцією, що може бути здійснена протитечією (при високих > 1% концентраціях шкідливих газів). Тобто рідина і газ рухаються в протилежних напрямках або прямотечією, коли потоки мають однаковий напрямок.

Для видалення шкідливих газів, що мають невисоку концентрацію в газоносії, часто застосовують прямоточні скрубери зі спеціальними пристосуваннями для збільшення поверхні контакту газу з рідиною.

До таких апаратів відносяться зрошувальні скрубери, у яких відбувається диспергування рідини в потоці газу або газ барботує крізь рідину. В обох випадках досягається тісний контакт між пухирцями газу в рідині або дрібними краплями рідини в газі.

При концентрації шкідливих газів менш ніж 0.1% (об'ємних) найбільш ефективні системи рідинного зрошення. У таких системах можуть поглинатися: H2S- ;SO2- ;NH3- ;NO- ; NO2- і ін., головним чином вуглеводні. Для витягу газів може бути використана дистиляція з паром з наступною рециркуляцією рідини, що адсорбує. Рушійною силою рідинної адсорбції є різниця концентрацій (С) забруднюючого газу в газовому потоці й у поверхневому прошарку рідини.

Механізм адсорбції газів твердою поверхнею в основному схожий на механізм рідинної адсорбції: молекули газу дифундують крізь подвійний прошарок на поверхню розподілу "тверде тіло - газ". Але при цьому молекули утримуються на поверхні, їх концентрація зростає, градієнт концентрації, що є рушійною силою процесу, падає. І тоді переважним процесом стає рівноважний обмін.

Поверхня обміну може бути дуже велика. Так, для силікагелю вона складає декілька квадратних метрів на один грам, а для активованого вугілля - декілька сотень квадратних метрів на один грам (м2/г). Якщо концентрація домішок мала, то адсорбенти можуть діяти декілька місяців (наприклад, у процесі дезодорації), після чого необхідна їхня регенерація.

Якщо очищення газу проводиться у присутності каталізатора, то молекули домішок будуть осаджуватися на активних центрах і утримуватися там настільки довго, скільки необхідно для реакції. Потім вони покидають ці центри, та звільняють місце для наступних молекул. З часом каталізатор утрачає свою активність і його треба або заміняти, або регенерувати.

Деякі тверді адсорбенти можуть брати участь у безупинному процесі і переміщатися в системі протитечією з одночасною регенерацією домішки, що видаляється. Такі процеси використовують для витягу SO2 і H2S. Для поглинання полярних молекул невеличких розмірів (H2O(г); NH3; SO2) найбільше придатні полярні адсорбенти типу діатомітової землі або силікагелю. Великі полярні молекули (органічні сполуки) краще адсорбуються неполярними молекулами, наприклад, активованим вугіллям. Деякі сорти активованого вугілля поглинають і SO2.

Для видалення деяких газоподібних домішок (вуглеводнів) можуть бути використані гомогенні газові реакції. Найбільш поширені реакції горіння, коли молекули окисляються до CO2 і H2O.

Органічні сполуки, що містять сірку і хлор, як правило, не спалюють, тому що при цьому утворяться SO2; H2S і HCl, що відносяться до шкідливих речовин. атмосфера аерозоль повітря хімічний

Важливо, щоб гази цілком окислювалися до CO2 і H2O і не утворювали проміжних продуктів. Для цього необхідно, щоб вони знаходилися в полум'ї ? 0,3-0,5 сек. Якщо теплоти для згоряння забруднюючого газу не вистачає, то газовий потік нагрівають, підводячи тепло. Якщо навпаки, то теплоту відводять для побутових або технологічних потреб.

При каталітичному палінні використовують гетерогенні каталізатори, що знижують температуру окислювання з 800оС до 300-400оС. Такими каталізаторами можуть бути активні метали (частіше усього групи платини), що нанесено на підкладку з металу (наприклад, на стрічку з нікелевого сплаву) або оксида металу (Al2O3), а також активні оксиди металу (CuО; Mn2O3).

7.1.3 Очищення повітря від SO2

Для хіміка проблеми очищення газової суміші від SO2 не існує. Це проста хімічна реакція добре відома будь-якому школяру. Питання в тому, щоб створити економічно вигідні засоби концентрування і поглинання SO2 із величезних за масштабами потоків відхідних газів різноманітних виробництв, із наступною їхньою утилізацією у вигляді необхідних для народного господарства кислот або елементарної сірки.

Труднощі в рішенні проблеми посилює різнохарактерність газових викидів. Ефективність очищення залежить від багатьох факторів:

- від парціальних тисків SO2 і O2 у газовій суміші, що очищується;

- від температури газів, що відходять;

- від наявності і характеру твердих і газоподібних супутніх компонентів;

- від обсягу газів, що очищаються;

- від наявності в сусідніх районах доступного хемосорбенту;

- від потреб в тих або інших продуктах утилізації SO2;

- від необхідного ступеня очищення газу.

Діоксид сірки, що виділяється з плавильних печей або при спалюванні палива, погано розчиняється у воді. Тому, для його поглинання використовують лужні розчини або тверді луги. Для цього було запропоновано різноманітні методи. Частина з них передбачає використання дешевих реагентів, які разом з адсорбованим діоксидом сірки або з діоксидом сірки, що прореагував, викидають. Інші методи засновані на застосуванні реагентів кількаразового використання, що легко регенерується. При цьому SO2 уловлюють, піддають очищенню і спрямовують у виробництво H2SO4; S; (NH4)2SO4.

Нижче зупинимося на деяких технологічних процесах очищення газів , що відходять, від сірчистого ангідриду:

1. Якщо в камеру згоряння ввести вапняк (CaCO3), вапно (CaО) або доломіт (CaCO3• MgCO3) то утворюється сульфат кальцію за рівнянням (89):

CaО+ SO2 + 1/2O2 > CaSO4 (89)

Сухий порошок сульфату кальцію потім добувають із газового потоку за допомогою сухих методів очищення або промиванням у скрубері. Ефективність сухого очищення складає 40-70%, мокрої >90%.

2. Для уловлювання SO2 застосовують також шлами оксидів магнію та кальцію(США і Японія). Наприклад, з оксидом магнію перебігає така реакція (90):

MgО + SO2> MgSO3 (90)

Найбільше застосування в промисловості знайшов подвійний лужний процес, де для поглинання SO2 використовується більш активний луг, наприклад, за рівняннями (91,92):

2NH4OH + SO2 > (NH4)2SO3 + Н2О (91)

Для зв'язування сульфітів і для виведення їх із реакційного обсягу використовується вапно

Ca(OH)2 + (NH4)2SO3 > CaSO3+ 2NH4OH(92)

4. У якості ефективного реагенту для поглинання SO2 запропонований також газоподібний аміак при температурі 150о (USBM-процес), за рівняннями (93,94):

2NH3 + SO2 + H2O> (NH4)2SO3 (93)

NH3 + SO2 + H2O> NH4HSO3 (94)

Гази зрошуються водою в скрубері, кінцевий розчин взаємодіє з гідроксидом натрію (NaOH), вапном (CaО) або оксидом цинку (ZnО) для регенерації аміаку, що записується рівняннями (95,96):

(NH4)2SO3 + 2NaOH > Na2SO3 + 2NH3 + 2H2O (95)

NH4HSO3 + NaOH > NaHSO3 + NH3 + H2O (96)

Ефективність видалення SO2 у цьому процесі більш 95%.

5. Чиста вода також може бути використана як адсорбент сірчистого газу (SO2) Наступне окислення його на каталізаторі (активованому вугіллі) призводить до утворення сірчаної кислоти за рівнянням (97).

Процес йде на вологій поверхні каталізатора, при цьому виділяється розведена (10 - 15%) сірчана кислота (Лурги -процес)

H2O + SO2 + 1/2O2 > H2SO4 (97)

6. Крім перерахованих адсорбентів SO2 у різноманітних технологічних процесах використовуються інші адсорбенти:

MnО у процесі Міцубісі;

Na2SO3 у процесі Веллмана- Лорда;

цитрат натрію у процесі USBM;

суміш розплавлених карбонатів лужних металів : Li2СО3; Nа2СО3; К2СО3

(Atomics International)

Наприклад, розглянемо Клаусс-процес. При очищенні газової суміші від сірчистого газу перебігають такі хімічні реакції ((98,99,100,101):

SO2 + K2CO3 > K2SO3 + CO2 (98)

K2SO3 + 1/2O2 > K2SO4 (99)

2K2SO3 + 3C> 2K2S + 3CO2 (100)

K2SO4 + 2C > K2S + 2CO2 (101)

Сульфід калію, що утворюється у результаті цих реакцій при температурі 450оС, виділяється у вигляді елементарної сірки при перебігу таких реакцій (102,103) ((Клаусс- процес)

K2S + CO2 + H2O > K2CO3 + H2S (102)

H2S + 1/2O2 > S + H2O (103)

Недоліком цього процесу є висока корозійна активність газової суміші, а також його дорожнеча.

Зупинимося більш детально на процесі Веллмана-Лорда, що у теперішній час найчастіше використовується для доочищування газів, що відходять після установки Клаусса. Він розроблений фірмою "Davy-Powergas, Inc". Потік газу, що містить SO2, або відхідні гази після установки Клаусса, що допалюються до SO2, обробляються в абсорбері збідненим розчином сульфіту натрію (Na2SO3), де перебігають такі реакції (104,105):

SO2 + Na2SO3 + H2O > 2NaHSO3 (104)

2NaHSO3 > Na2S2O5 + H2O (105)

Збагачений розчин гідросульфіту надходить у регенераційну систему, що містить випарну установку-кристалізатор. Тепло, яке підводиться до випарної установки, викликає реакції розкладання (106,107):

2NaHSO3> Na2SO3 + SO2 + H2O (106)

Na2S2O5 > SO2 + Na2SO3 (107)

Сірчистий газ (SO2) та водяна пара із випарної установки надходять у первинний конденсатор, де виділиться 80 - 90% води. Потім конденсат повертається в випарну колону, а потік пару - в установку Клаусса. У результаті цього процесу йде рециркуляція 90-95% SO2.

Головна проблема, що виникає з використанням процесу Веллмана -Лорда, пов'язана з утворенням сульфату і тіосульфату натрію, що не регенерується. Сульфат і тіосульфат натрію утворюються завдяки перебігу таких побічних реакцій (108-111):

Na2SO3 + 1/2O2 > Na2SO4 (108)

SO2 + 3Na2SO3 > 2Na2SO4 + Na2S2O3 (109)

Na2S2O5> SO2 + Na2SO3 (110)

2Na2SO3 + SO3 > Na2SO4 + Na2S2O5 (111)

У результаті виникає необхідність скиду частини розчину із системи, відшкодування реагентів і т.д.

7.1.4 Очищення повітря від сірководню

Сірководень в основному утворюється при газифікації вугілля, при перебігу біо- і хімічних реакцій. Велика кількість H2S утримується в природному газі.

Як правило, для очищення повітря від сірководню використовують Клаусс- процес , основна реакція якого каталітичне окислення сірководню (103 ).

H2S + 1/2O2 > S + H2O (103)

Крім Клаусс- процесу для очищення повітря використовують аміак, а також етиламін і метиламін (Гірботоп- процеси). Проте метил- і етиламіни речовини дорогі, тому їх постійно регенерують за допомогою пару і знову спрямовують на рециркуляцію.

На деяких обладнаннях сірку одержують безпосередньо на стадії регенерації за участю атмосферного кисню (Ветрококк- процес) відповідно рівнянь (112,113):

H2S + Na4As2S5O2 = Na4As2S6O + H2O (112)

2Na4As2S6O + O2 = 2Na4As2S5O + 2S (113)

У останні роки одержали поширення процеси, у яких на стадії окислення-відновлення застосовують органічні барвники (Стретфорд- процеси). Спочатку сірководень, якщо вміст його в газі 1% адсорбують розчином карбонату або ванадату натрію і антрахінону-2,6 або 2,7-дісульфонату при

pН = 8,59,5. Для запобігання осадження ванадату додають тартрат натрію або калію. Концентрація H2S на виході цього процесу складає 10-4%.

Широке розповсюдження для виділення H2S здобули Феррокс-, Глуд- і Манчестер-процеси, в яких використовується оксид заліза. На обладнанні водяна суспензія Fe2O3 проходить крізь колонку з насадкою, на якій адсорбується сірководень. Сульфід, що утворюється, добувають продуванням атмосферного кисню крізь розчин. Проте, сірка отримана таким чином, іноді забруднена оксидом заліза.

Оксид заліза, осаджений у дрібнодисперсному стані на торф'яної або волокнистої тканині, а також у вигляді таблеток, використовується в "оксидних боксах" для виділення невеличких кількостей сірководню за рівнянням (114):

6H2S + 2Fe2O3 > 2Fe2S3 + 6H2O (114)

Для повної регенерації матеріал-носій спалюють або піддають рідинної екстракції перхлоретіленом. Наприклад, у разі адсорбції на оксиді заліза за реакцією (115), а регенерацією - за реакцією (116):

2S + 2Fe2O3 > 2Fe2S3 + 6Н2O (115)

2Fe2S3 + 6O2 > 2Fe2O3 + 3SO2 (116)

Підкреслимо, що ці реакції можуть проводитися також при високих температурах. Особливо активно цей процес використовується в коксохімії. Як правило, тіофен і сульфіди виділяють на каталізаторах.

7.1.5 Очищення повітря від аміаку, амінів і піридинових основ

Такі речовини, як аміак, аміни, піридинові основи утворяться при коксуванні вугілля, а дві останніх речовини присутні в диму, що виділяється при термічної обробці м'яса та риби і мають різкий, неприємний запах. Вони непогано розчиняються у воді, але їхня розчинність швидко зменшується з ростом температури. На практиці використовується дві стадії очистки газів від цих сполук. На першій стадії в трубчастому теплообміннику або в струйному холодильнику гази охолоджуються до 30-50оС, а потім промиваються у водяному скрубері (друга стадія).

Інша схема очищення включає одночасно адсорбер і кристалізатор; в якому розпорошується сірчана кислота. Сульфат амонію, що утворюється на установці, кристалізується на днищі кристалізатора. Цим же методом можна виділити і піридинові основи (піридин, піколін, анілін і хінолін).

Аміак, етіламін і інші аміни, що утворюються в процесі переробки м'ясних і рибних відходів, можуть бути ефективно виділені водою. При цьому сліди амінів у відхідних газах (але не аміаку) ефективно уловлюють прошарком активованого вугілля.

7.1.6 Очищення повітря від оксидів азоту

У природі відомі такі стабільні оксиди азоту: N2O; NO; NO2; N2O4; N2O3 і N2O5. Оксид NO утворюється головним чином при горінні, а оксиди NO2; N2O3 і N2O5 виділяються в деяких промислових процесах, наприклад, при травленні металів азотною кислотою перед анодуванням. Обсяги газів, що виділяються, порівняно невеликі. Для їх очищення, як правило, використовують лужні розчини Ca(OH)2; NaOH; Na2CO3; (NH4)2CO3 і ін. Ефективність цих процесів складає лише біля 70%. Перспективними є системи очищення, у яких гази проходять хвилеподібну насадку, зрошувану рідиною. Ефективність очищення на таких обладнаннях досягає вже ?95%.

Очікується, що при використанні вологого активованого вугілля ефективність уловлювання зросте, проте конкретних даних про цей немає.

Великі обсяги і низькі концентрації оксидів азоту в відхідних газах перешкоджають використанню скруберів для очищення від оксидів азоту. Проте, було встановлено, що при ретельному контролі за параметрами процесу, використанні тангенціальної подачі реагентів на паління замість протитечії, застосуванні двохступінчатого паління, використанні часткової рециркуляції відпрацьованих газів (до 25%) і, іноді, при деякій модернізації бойлерів вміст оксидів азоту вдалося зменшити від 0.1 % до 0.0042%.

7.1.7 Очищення повітря від фтору і фторидів

Присутність у повітрі сполук, що містять фтор, навіть у дуже малих концентраціях (декілька частин на мільярд) дуже шкідливо впливають на рослинність. Тому їхнє виділення з відхідних газів при виробництві алюмінію, добрив і т.д. є цілком необхідним.

Фтористий водень добре розчиняється у воді, тому для його поглинання можуть застосовуватися різноманітні апарати, як прості скрубери з використанням протитечії, так і мокрі газоочисники, що складаються з каскаду апаратів із насадками, скрубери з плаваючими насадками або з насадками з псевдозрідженим прошарком і ін.

При наявності у відхідних газах фтору, замість води використовують 5 % розчин NaOH. При цьому в колонах із насадкою при контакті газу і рідини протягом 1хвилини перебігають реакції (117,118):

F2 + 2NaOH > 1/2O2 + H2O + 2NaF (117)

HF + NaOH > NaF + H2O (118)

У водяних або слаболужних (менше 2%) розчинах утворюється дуже отрутний фторид кисню (F2O).

Отриманий у результаті цих реакцій (117,118) NaF потім опрацьовують вапном для регенерації їдкого натру за реакцією (119):

2NaF + CaO + H2O > CaF2 + 2NaOH (119)

Для видалення газоподібних і твердих фторидів, які утворюються при виплавці алюмінію, розроблено метод, що складається в пропусканні газів крізь псевдозріджений прошарок глинозему, що потім відправляють у плавильну піч, повертаючи в процес (Алка- процес). Адсорбцію ведуть при температурі 65-160оС, товщина адсорбенту складає 50-300 мм, а ефективність уловлювання газоподібних фторидів більш 99.2%, твердих фторидів >90%. При цьому концентрація фторидів у газах знижується від 100-200 мг/м3 до 3 мг/м3 і менше.

7.2 Очищення повітря від аерозольних забруднень

Забруднення повітря димами дуже широко поширено. Дрібнодисперсні частки димів складаються з золи і продуктів неповного згоряння палива.

7.2.1 Осаджуючи камери

Як правило при очищенні газів від твердих домішок їх пропускають крізь камеру, у якої за допомогою гравітаційних, електростатичних, термічних, відцентрових або інерційних сил частки видаляють із газового потоку. Дуже дрібні частки (<0.5 мкм) можуть виділятися з газового потоку за допомогою дифузії. Незважаючи на принципові розходження в методах уловлювання пилюки з газового потоку, усі вони описуються одною моделлю - швидкістю прямування часток щодо газового потоку під дією однієї з зазначених сил протягом часу перебування газу в камері.

Для осадження цих часток використовуються такі прилади:

1) осаджуючи камери (гравітаційні);

2) електрофільтри (електростатичні поля);

3) циклони (відцентрові сили);

4) фільтрування і мокре пиловловлювання (сили інерції).

7.3 Дезодорація

На відміну від газоподібних домішок, які обговорювалися вище, сполуки, що обумовлюють запахи, звичайно присутні в газах у дуже низьких концентраціях. Для їхнього поглинання, крім промивання в скруберах, використовується адсорбція на активованому вугіллі і спалення в полум'ї або на поверхні каталізатора.

Адсорбція активованим вугіллям широко застосовується для дезодорації опрацьованих харчових продуктів і виділення слідів амінів, органічних речовин (меркаптанів, крезолів, масляних кислот). Активоване вугілля добувають із шкаралупи кокосових горіхів, деревини, бурого і кам'яного вугілля та інших матеріалів , що містять вуглець. З цією метою перераховані матеріали підвергаються деструктивній дистиляції з подальшою обробкою парою при підвищеній температурі. Адсорбційна спроможність активованих вугіль залежить від площі активної поверхні (200-1200 м2/г), температури адсорбції й речовини, яка адсорбується . Як правило термін служби прошарку активованого вугілля складає від декількох тижнів до декількох місяців.

Активоване вугілля можна регенерувати нагріванням в атмосфері інертного газу при 600-650оС із наступною обробкою парою. Проте, активність такого адсорбенту декілька гірше, чим початкова.

Для знищення відходів, що не регенеруються, широко використовується спалювання в полум'ї. На нафтопереробних і хімічних підприємствах, де концентрація пальних матеріалів у відпрацьованих газах достатньо велика, для підтримки горіння, використовують смоляні факели. Якщо ж у газах присутні ароматні вуглеводні, то при спалюванні в суміші з повітрям вони утворять полум'я , що димить. Утворення диму можна уникнути інжекцією пару в полум'я. При цьому в результаті взаємодії водяних парів із газами утворяться H2 і CO, що горять бездимним полум'ям. Проте, такі смолоскипи горять із шумом. Тому в даний час розробляються ефективні і безшумні методи спалювання в смолоскипі.

Крім відкритого спалювання в смолоскипі, існують методи з використанням закритих камер паління, що можуть застосовуватися, якщо тепла, що виділяється при горінні брудного газу, недостатньо для підтримки стійкого горіння.

Перевагою каталітичного паління є збільшення швидкості очищення більш, ніж у два рази в порівнянні зі звичайним палінням (до 300-400о). Це зменшує трудності, що обумовлені теплообміном при високих температурах або необхідністю підводу додаткового тепла для паління газів із низькою теплотворною спроможністю. До хиб цього методу відносяться:

1) висока вартість каталізаторів;

2) необхідність їхньої регенерації через отруєння каталітичними отрутами (частками оксиду заліза, кремнію, алюмінію, що відкладаються на поверхні каталізатора; хлоридами міді, які утворюються на каталізаторі з CuО; сполуками сірки на каталізаторах із Al2O3; фосфорорганікою; важкими металами, що дезактивують каталізатор у результаті осадження на активні центри й ін.).

8. Сучасні методи аналізу компонентів атмосфери і речовин, що її забруднюють

Аналіз забруднень повітря відноситься до найважливіших задач аналітичної хімії, оскільки в одній пробі одночасно можуть знаходитися сотні токсичних домішок органічних і неорганічних сполук різноманітних класів і іноді рештки сполук або мікродомішок, тобто в інтервалі 10-4-10-7% та нижче. Крім того, повітря являє собою хитливу систему зі складом, що постійно змінюється. Цьому сприяють наявність вологи, кисню, фотохімічні реакції, зміна метеорологічних умов.

Для аналізу забруднень повітря найчастіше використовують метод газової хроматографії, рідинної хроматографії високого тиску, атомно-адсорбційну спектроскопію, полярографію, колориметрію і потенціометрію з іоноселективними електродами (без урахування таких дорогих методів аналізу домішок, як хромато-масс-спектрометрія, ядерний магнітний резонанс і ін.).

8.1 Добір проб і підготування їх до аналізу

Самий ретельний і кваліфікаційний хімічний аналіз, проведений на дорогому фізико-хімічному устаткуванні, призведе до фактично безглуздих даним, якщо узятий зразок не є типовим представником аналізованого матеріалу.

Для одержання правильних результатів необхідно проаналізувати середню пробу. Середня проба - це невеличка кількість аналізованого матеріалу, хімічний склад якого відповідає середньому хімічному складу всієї партії матеріалу. Для добору проб розроблені відповідні Держстандарти.

Для газів середню пробу відбирають за допомогою газовідбірних трубок із трубопроводу або апарату. Крім цього для добору проб використовують газові піпетки, медичні шприци, постачені кранами пластикові мішки або судини ємністю 1-10 л із нержавіючої сталі з полірованою внутрішньою поверхнею. Для металевих судин часто проводять попередньо вакуумування. І тоді для добору проби просто відчиняють кран вакуумованої судини. Але іноді готувати пробу зручніше, якщо повітря знаходиться під надлишком тиску, для чого його накачують спеціальними насосами.

Розрізняють декілька видів проб:

- середня - відбирається за даний термін часу;

- періодична - відбирається через визначені проміжки часу;

- разова - однократне відібрана проба;

- верхня - відібрана з верхньої частини апарату;

- центральна - відібрана з центральної частини апарату;

- нижня - відібрана на рівні 1/10 висоти апарату;

- складна - суміш декількох проб, узятих у різний час із того самого апарату або різних апаратів у той самий час.

8.2 Методи аналізу газових сумішей

В даний час методи визначення в повітрі низьких концентрацій токсичних хімічних сполук розроблені приблизно для 400 речовин, нормованих у нашій країні й у США. Для їхнього визначення на озброєнні експериментаторів є біля 50 різноманітних методів.

8.2.1 Волюмометричний метод

Цей метод ще називають газоволюмометрією, газооб'ємним аналізом, адсорбційним аналізом газів. Метод заснований на виборчому поглинанні (рідким або твердим реагентом) одного з компонентів суміші газів. Об'єм газової суміші при цьому зменшується на розмір, що відповідає об'єму поглиненого газу.

На практиці аналізовану суміш газів поміщають у газову бюретку для визначення об'єму, одночасно визначають також температуру і тиск газу. Потім усю порцію газу переносять у поглинальну піпетку з реагентом, для поглинання. Наприклад, CO2 поглинають розчином лугу, кисень - лужним розчином пірогалолу. Після поглинання досліджуваного газу знову вимірюють об'єм газової суміші, що залишилася після поглинання. Різниця між двома вимірами вказує на об'єм поглиненої складової частини газової суміші. Виміри приводять до нормальних умов.

8.2.2 Титрометричний метод

Метод полягає у визначенні газів у газових сумішах після поглинання одного з них надлишком розчину відповідного реагенту відомої концентрації. Потім шляхом оберненого титрування визначають концентрацію газу. Наприклад, для визначення CO2 пропускають суміш газів крізь стандартний розчин NaOH із наступним титруванням надлишку лугу розчином HCl з використанням метилового жовтогарячого як індикатора .

8.2.3 Гравіметричний і газогравіметричний методи

Газогравіметричний метод заснований на вимірі маси газоподібних продуктів реакції. При цьому не досліджуються їхні обсяги і тиск. У гравіметричному методі визначення компонента газової суміші здійснюється в результаті його реакції з твердим сорбентом з утворенням стійкої системи з низьким тиском пару. Наприклад, CO2 у газах визначають за збільшенням маси трубки з натронним вапном, крізь який пропускають відомий об'їм аналізованої газової суміші. Пари води поглинають пропусканням газу крізь трубку з Mg(ClO4)2 або із силікагелем.

Метод застосовують для визначення вмісту вуглецю і водню в органічних речовинах і сталях. При спалюванні навішення утворюються CO2 і H2O. Їхню масу визначають гравіметром.

8.2.4 Акустичний і фотоакустичний метод

Акустичний метод заснований на вимірі швидкості звука в газах. При виконанні аналізу порівнюють висоту тону, що видається трубкою визначеної довжини при проходженні аналізованого газу крізь її, із висотою тону, отриманого за тих самих умов при продуванні повітря.

Фотоакустична спектроскопія (синоніми: оптико-акустичний аналіз газів, фотоакустичний аналіз газів) заснована на такому фізичному явищі: якщо твердий зразок або розчин, що знаходиться у геометричній порожнині, яка заповнена газом, періодично освітлювати монохроматичним випромінюванням, то внаслідок поглинання речовиною світла, у зразка виникає температурна хвиля, що поширюється в граничний із зразком газ. У результаті в газі виникає періодична зміна тиску, що реєструється дошкульним мікрофоном. Амплітуда сигналу залежить від поглинаючої спроможності зразка для даної довжини світлової хвилі.

8.2.5 Віскозиметричний метод

У даному методі грузькість, що залежить від складу бінарної суміші газів, знаходять при даній температурі за швидкістю протікання газу в капілярній трубці. Для оцінки концентрації користуються градуйованим графіком.

8.2.6 Дифузійний і термохімічний метод

1. Дифузійний метод заснований на тому, що різні гази за інших рівних умов із різною швидкістю дифундують крізь пористі перегородки. Це дозволяє розділяти й аналізувати двохкомпонентні газові суміші, наприклад, визначати домішки метану в повітрі.

2. Термохімічний метод заснований на спаленні газової суміші і вимір теплового ефекту за допомогою термопари.

8.2.7 Манометрія і катарометрія

1. Манометрія (синоніми: манометричний аналіз, газоманометричний аналіз). Метод заснований на зменшенні тиску в результаті реакції, що обумовлена складовою частиною газової суміші з відповідним поглинником Наприклад, для визначення CO2 у замкнуту судину, у якій знаходиться гідроксид калію (KOH) (реагент для поглинання CO2), вводять відомий об'єм аналізованої суміші газів. Тиск у судині зменшується внаслідок поглинання CO2. Різниця між початковим тиском газу (Ро) і тиском (P1) після поглинання CO2 залежить від вмісту CO2, об'єму судини (V) і величини (V1):

Ро - Р1 = (а•Р•V1)/ ((V1 + V ) 100) (120)

де: а - вміст CO2, %.

Аналіз виконують при постійній температурі.

2. Катарометрія (катарометричний аналіз, термокондуктометрія) це вимір теплопровідності газових бінарних сумішей як функції їхнього складу. Гази з більшою молекулярною масою мають набагато меншу теплопровідність, чим гази з невеликою молекулярною масою. Вміст обумовленого газового компонента при малих концентраціях прямо пропорційно відносній зміні теплопровідності. Виміри проводять у спеціальних осередках із термопарою.

8.2.8 Спектральні методи

Спектральний аналіз являє собою аналітичний метод, що дозволяє визначи...


Подобные документы

  • Аналітична хімія — розділ хімії, що займається визначенням хімічного складу речовини. Загальна характеристика металів. Хроматографічний метод аналізу. Ретельний опис обладнання, реактивів та посуду для хімічного аналізу. Методика виявлення катіонів.

    курсовая работа [528,6 K], добавлен 27.04.2009

  • Аналіз мінеральної води на вміст солей натрію, калію, кальцію полуменево-фотометричним методом та на вміст НСО3- та СО32- титриметричним методом. Особливості визначення її кислотності. Визначення у природних водах загального вмісту сполук заліза.

    реферат [31,1 K], добавлен 13.02.2011

  • Характеристика та застосування мінеральних вод. Розгляд особливостей визначення кількісного та якісного аналізу іонів, рН, а також вмісту солей натрію, калію і кальцію полуменево-фотометричним методом. Визначення у воді загального вмісту сполук феруму.

    курсовая работа [31,1 K], добавлен 18.07.2015

  • Предмет, задачі, значення і основні поняття аналітичної хімії. Система державної служби аналітичного контролю, його організація в державі. Способи визначення хімічного складу речовини. Класифікація методів аналізу. Напрями розвитку аналітичної хімії.

    реферат [19,8 K], добавлен 15.06.2009

  • Якісні і кількісні методи хімічного аналізу, їх загальна характеристика. Опис властивостей кальцію та його солей. Перелік необхідних для аналізу хімічного посуду, реактивів. Особливості хімичного аналізу фармацевтичних препаратів з кальцієм, його опис.

    курсовая работа [16,7 K], добавлен 27.04.2009

  • Характеристика та особливості застосування мінеральних вод, принципи та напрямки їх якісного аналізу. Визначення РН води, а також вмісту натрію, калію та кальцію. Методи та етапи кількісного визначення магній-, кальцій-, хлорид – та ферум-іонів.

    курсовая работа [40,4 K], добавлен 25.06.2015

  • Етапи попереднього аналізу речовини, порядок визначення катіонів та відкриття аніонів при якісному аналізі невідомої речовини. Завдання кількісного хімічного аналізу, його методи та типи хімічних реакцій. Результати проведення якісного хімічного аналізу.

    курсовая работа [26,4 K], добавлен 22.12.2011

  • Із середини ХІХ століття відбувся поділ хімії на теоретичну і практичну. Передумови створення фізико – хімічного аналізу. Пірометр Курнакова. Нові методи дослідження фізико-механічних властивостей металевих сплавів. Вчення про бертоліди та дальтоніди.

    реферат [1,2 M], добавлен 24.06.2008

  • Принципи та методи вивчення будови речовини, інструменти та значення даного процесу. Сутність теорій для пояснення будови хімічних часток: класичної та квантово-механічної. Відмінності даних теорій та особливості їх використання на сучасному етапі.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 19.12.2010

  • Аналітичні властивості та поширення d-елементів IV періоду у довкіллі. Методи якісного та фотометричного хімічного аналізу. Експериментальна робота по визначенню йонів Ферум (ІІІ) та йонів Купрум (ІІ), аналіз та обговорення результатів дослідження.

    дипломная работа [112,0 K], добавлен 16.03.2012

  • Основні положення атомно-молекулярного вчення. Періодичний закон і система хімічних елементів Менделєєва. Електронна теорія будови атомів. Характеристика ковалентного, водневого і металічного зв'язку. Класифікація хімічних реакцій і поняття електролізу.

    курс лекций [65,9 K], добавлен 21.12.2011

  • Поняття сульфенів; способи їх одержання шляхом фотохімічних реакцій та термічних перегрупувань. Лабораторний метод генерації сульфенів, виходячи з алкансульфохлоридів, для подальшого їх використання в синтезах органічних, зокрема, гетероциклічних сполук.

    курсовая работа [276,6 K], добавлен 31.01.2014

  • Причини виникнення та наслідки кислотних опадів, що утворюються внаслідок роботи транспорту, промислових та сільськогосподарських підприємств. Перетворення діоксиду сірки при взаємодії з водяною парою атмосфери в аерозолі сірчаної та сірчистої кислот.

    доклад [96,3 K], добавлен 20.10.2013

  • Проведення видів аналізу за прийнятою методикою без попереднього поділу компонентів. Визначення густини з використанням ареометра, температури плавлення, краплепадіння, температури спалаху і самозаймання, кінематичної в’язкості віскозиметром Оствальда.

    курс лекций [117,7 K], добавлен 27.11.2010

  • Характеристика води по її фізичним та хімічним властивостям. Методики визначення вмісту нітрат іонів у стічній воді фотометричним методом аналізу з двома реактивами саліциловою кислотою та саліцилатом натрію у шести паралелях. Закон Бугера-Ламберта-Бера.

    дипломная работа [570,8 K], добавлен 07.10.2014

  • Вивчення хімічного складу і структурної будови нуклеїнових кислот. Характеристика відмінних рис дезоксирибонуклеїнових кислот (ДНК) і рибонуклеїнові кислоти (РНК). Хімічні зв'язки, властивості і функції нуклеїнових кислот, їх значення в живих організмах.

    реферат [1,2 M], добавлен 14.12.2012

  • Вивчення стародавніх уявлень про хімічні процеси. Натурфілософія та розвиток алхімії. Поява нових аналітичних методів дослідження хімічних реакцій: рентгеноструктурного аналізу, електронної та коливальної спектроскопії, магнетохімії і спектроскопії.

    презентация [926,6 K], добавлен 04.06.2011

  • Дослідження явища хімічних зв’язків - взаємодії між атомами, яка утримує їх у молекулі чи твердому тілі. Теорія хімічної будови органічних сполук Бутлерова. Характеристика типів хімічного зв’язку - ковалентного, йодного, металічного і водневого.

    презентация [950,3 K], добавлен 17.05.2019

  • Види структур сплавів, схема розподілу атомів у гратах твердих розчинів. Залежність властивостей сплавів від їх складу. Основні методи дослідження та їх характеристика. Зв’язок діаграми стану "залізо-цементит" із властивостями сталей, утворення перліту.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 15.02.2011

  • Етапи технології виробництва хліба. Методи визначення вологості та кислотності хліба. Хімічні методи дослідження хлібобулочних виробів: перманганатний і йодометричний. Порядок підготовки до проведення аналізу вагових і штучних хлібобулочних виробів.

    курсовая работа [38,7 K], добавлен 17.04.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.