Etanolul arde cu emisii toxice scăzute. Motivele eliberării de substanțe toxice

Din 1965 până în 1980, din cele 1307 decese la nivel mondial în accidente majore care au implicat incendii, explozii sau degajări toxice, fie în instalații fixe, fie în timpul transportului, 104 decese (8%) au implicat eliberarea unei substanțe toxice. Statisticile pentru cazurile non-letale sunt următoarele: numărul total afectate - 4285 persoane, afectate de emisii toxice - 1343 persoane (32%). Înainte de 1984, raportul dintre victime și decese din cauza emisiilor de toxice era foarte diferit de raportul accidentelor care implică incendii și explozii. Totuși, accidentul care a avut loc la 3 decembrie 1984 la Bhopal (India) a provocat aproximativ 4 mii de vieți și a făcut o ajustare semnificativă a acestui raport. Accidentele care implică eliberarea de substanțe toxice sunt de mare îngrijorare pentru publicul din toate țările industrializate.

Multe substanțe toxice utilizate pe scară largă în industrie, dintre care cele mai importante sunt clorul și amoniacul, sunt depozitate sub formă de gaze lichefiate la o presiune de cel puțin 1 MPa. În cazul pierderii etanșeității rezervoarelor în care este depozitată o astfel de substanță, are loc evaporarea instantanee a unei părți din lichid. Cantitatea de lichid evaporată depinde de natura substanței și de temperatura acesteia. Unele substanțe toxice, care sunt lichide la temperaturi obișnuite, sunt depozitate în rezervoare (la presiune atmosferică) echipate cu echipamente de respirație și dispozitive adecvate pentru prevenirea scurgerilor în atmosferă, cum ar fi o capcană specială de cărbune activ. Unul dintre motive posibile Pierderea etanșeității rezervorului poate rezulta din apariția unei presiuni excesive a unui gaz inert, de exemplu azot, în interiorul spațiului de vapori al rezervorului, care apare ca urmare a defecțiunii supapei de reducere a presiunii în absența unei automate. sistem de control al presiunii din rezervor. Un alt motiv este eliminarea substanței toxice rămase împreună cu apă, de exemplu la spălarea unui rezervor.

O posibilă cauză a scurgerilor din rezervoare poate fi o cantitate excesivă de căldură furnizată rezervorului, de exemplu sub formă de radiație solară sau încărcătura termică a unui incendiu în zona de depozitare. Pătrunderea în rezervor de substanțe care reacţionează chimic cu conținutul poate provoca, de asemenea, o eliberare toxică, chiar dacă conținutul în sine era de toxicitate scăzută. Există cazuri cunoscute când se află în întreprinderi ca urmare a unor acțiuni neintenționate, de exemplu la amestecare de acid clorhidricși înălbitor (hipoclorit de sodiu), clorul rezultat s-a scurs. Introducerea de substanțe care accelerează polimerizarea sau descompunerea în rezervor poate elibera o cantitate de căldură care va face ca o parte din conținut să fie fierbe și să aibă ca rezultat emisii toxice.

VPR All-Russian Test Work - Chimie clasa a XI-a

Explicații pentru eșantionul lucrării de testare din toată Rusia

Când vă familiarizați cu un eșantion de lucru de testare, ar trebui să rețineți că sarcinile incluse în eșantion nu reflectă toate abilitățile și problemele de conținut care vor fi testate ca parte a testului integral rusesc. Lista plina elementele de conținut și abilitățile care pot fi testate în lucrare sunt date în codificatorul elementelor de conținut și cerințele pentru nivelul de pregătire a absolvenților pentru dezvoltarea unui test integral rusesc în chimie. Scopul eșantionului de lucru de testare este de a oferi o idee despre structura lucrării de testare integrală rusească, numărul și forma sarcinilor și nivelul lor de complexitate.

Instrucțiuni pentru efectuarea lucrării

Testul include 15 sarcini. Se alocă 1 oră 30 de minute (90 de minute) pentru finalizarea lucrării de chimie.
Formulați-vă răspunsurile în textul lucrării conform instrucțiunilor pentru teme. Dacă notați un răspuns incorect, tăiați-l și scrieți unul nou lângă el.
Când efectuați lucrări, aveți voie să utilizați următoarele materiale suplimentare:
– Tabelul periodic al elementelor chimice D.I. Mendeleev;
– tabel de solubilitate a sărurilor, acizilor și bazelor în apă;
– seria electrochimică de tensiuni metalice;
– calculator neprogramabil.
Când finalizați sarcinile, puteți utiliza o schiță. Intrările în schiță nu vor fi revizuite sau notate.
Vă sfătuim să finalizați sarcinile în ordinea în care sunt date. Pentru a economisi timp, omiteți o sarcină pe care nu o puteți finaliza imediat și treceți la următoarea. Dacă mai aveți timp după finalizarea tuturor lucrărilor, puteți reveni la sarcinile ratate.
Punctele pe care le primiți pentru sarcinile finalizate sunt însumate. Încercați să finalizați cât mai multe sarcini și să obțineți cele mai multe puncte.
Vă dorim succes!

1. Din cursul dumneavoastră de chimie cunoașteți următoarele metode de separare a amestecurilor: decantare, filtrare, distilare (distilare), acţiune magnetică, evaporare, cristalizare. Figurile 1–3 prezintă exemple de utilizare a unora dintre metodele enumerate.

Care dintre următoarele metode de separare a amestecurilor poate fi utilizată pentru purificare:
1) făină din pilitură de fier care a intrat în ea;
2) apă din sărurile anorganice dizolvate în ea?
Notați numărul figurii și numele metodei corespunzătoare de separare a amestecului în tabel.

pilitura de fier este atrasa de un magnet

În timpul distilării, după condensarea vaporilor de apă, în vas rămân cristale de sare

2. Poza prezinta modelul structura electronica atomul unei substanțe chimiceelement.

Pe baza analizei modelului propus, finalizați următoarele sarcini:
1) identificați elementul chimic al cărui atom are o astfel de structură electronică;
2) indicați numărul perioadei și numărul grupului în Tabelul periodic al elementelor chimice D.I. Mendeleev, în care se află acest element;
3) determinați dacă substanța simplă care formează acest element chimic este un metal sau nemetal.
Scrieți răspunsurile dvs. în tabel.
Răspuns:

N; 2; 5 (sau V); metaloid

pentru determinare element chimic ar trebui să numărăm numărul total de electroni pe care îi vedem în figura (7)

luând tabelul periodic, putem determina cu ușurință elementul (numărul de electroni găsiți este egal cu numărul atomic al elementului) (N-azot)

după aceasta determinăm numărul grupului (coloana verticală) (5) și natura acestui element (nemetal)

3. Tabelul periodic al elementelor chimice D.I. Mendeleev– un depozit bogat de informații despre elementele chimice, proprietățile lor și proprietățile compușilor lor, despre modelele de modificări ale acestor proprietăți, despre metodele de obținere a substanțelor, precum și despre localizarea lor în natură. De exemplu, se știe că odată cu creșterea numărului atomic al unui element chimic în perioade, razele atomilor scad, iar în grupuri cresc.
Luând în considerare aceste modele, aranjați în ordinea creșterii razelor atomice următoarele elemente: N, C, Al, Si. Notați denumirile elementelor în ordinea necesară.

Răspuns: ____________________________

N → C → Si → Al

4. Tabelul de mai jos enumeră proprietățile caracteristice ale substanțelor care au o structură moleculară și ionică.

Folosind aceasta informatie, determinați ce structură au substanțele azot N2 și sarea de masă NaCl. Scrieți răspunsul dvs. în spațiul oferit:

1) azot N2 ________________________________________________________________
2) sare de masă NaCl ________________________________________________________________

azot N2 – structura moleculară;
sare de masă NaCl – structură ionică

5. Substanțele anorganice complexe pot fi distribuite condiționat, adică clasificate, în patru grupe, așa cum se arată în diagramă. În această diagramă pentru fiecare dintre patru grupuri completați numele grupurilor care lipsesc sau formule chimice substanțe (un exemplu de formule) aparținând acestui grup.

Se notează denumirile grupelor: baze, săruri;
se notează formulele substanţelor grupelor corespunzătoare

CaO, baze, HCI, săruri

Citiți următorul text și finalizați sarcinile 6–8.

ÎN Industria alimentară folosit supliment alimentar E526, care este hidroxid de calciu Ca(OH)2. Este folosit la producerea de: sucuri de fructe, mancare de bebeluși, castraveți murați, sare de masă, produse de cofetărie și dulciuri.
Prepararea hidroxidului de calciu în scara industriala Pot fi prin amestecarea oxidului de calciu cu apa, acest proces se numește stingere.
Hidroxidul de calciu este utilizat pe scară largă în producția de materiale de construcție, cum ar fi văruirea, tencuiala și mortarele din gips. Acest lucru se datorează abilității sale interacționează cu dioxidul de carbon CO2 cuprinse în aer. Aceeași proprietate a unei soluții de hidroxid de calciu este utilizată pentru a măsura conținutul cantitativ de dioxid de carbon din aer.
O proprietate utilă a hidroxidului de calciu este capacitatea sa de a acționa ca floculant, de curățare ape uzate din particule în suspensie și coloidale (inclusiv săruri de fier). De asemenea, este folosit pentru a crește pH-ul apei, deoarece apa naturală conține substanțe (de ex. acizi), provocând coroziune în conductele sanitare.

1. Scrieți o ecuație moleculară pentru reacția de a produce hidroxid de calciu, care
mentionate in text.

2. Explicați de ce acest proces se numește stingere.
Răspuns:__________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

1) CaO + H2O = Ca(OH)2
2) Când oxidul de calciu interacționează cu apa, se eliberează o cantitate mare
cantitate de căldură, deci apa fierbe și șuieră, de parcă ar lovi un cărbune încins, când focul este stins cu apă (sau „acest proces se numește stingere pentru că în consecință se formează var stins”)

1. Scrieți o ecuație moleculară pentru reacția dintre hidroxidul de calciu și dioxidul de carbon
gaz, care a fost menționat în text.
Răspuns:__________________________________________________________________________

2. Explicați ce caracteristici ale acestei reacții permit să fie utilizată pentru detectare
dioxid de carbon din aer.
Răspuns:__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

1) Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
2) Ca urmare a acestei reacții, substanță insolubilă– carbonat de calciu, se observă turbiditatea soluției inițiale, ceea ce ne permite să judecăm prezența dioxidului de carbon în aer (calitativ
reacție la CO2)

1. Scrie o ecuație ionică prescurtată pentru reacția menționată în text între
hidroxid de calciu și acid clorhidric.
Răspuns:__________________________________________________________________________

2. Explicați de ce această reacție este folosită pentru a crește pH-ul apei.
Răspuns:__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

1) OH – + H + = H 2 O (Ca(OH)2+ 2HCl = CaCl2 + 2H2O)
2) Prezența acidului în apa naturală determină valori scăzute ale pH-ului acestei ape. Hidroxidul de calciu neutralizează acidul și valorile pH-ului cresc

Scara pH-ului există de la 0 la 14. de la 0-6 - mediu acid, 7 - mediu neutru, 8-14 - mediu alcalin

9. Este dată o diagramă a reacției redox.

H2S + Fe2O3 → FeS + S + H2O

1. Faceți o balanță electronică pentru această reacție.
Răspuns:__________________________________________________________________________

2. Identificați agentul oxidant și agentul reducător.
Răspuns:__________________________________________________________________________

3. Aranjați coeficienții în ecuația reacției.
Răspuns:__________________________________________________________________________

1) A fost întocmit un bilanţ electronic:

2Fe +3 + 2ē → 2Fe +2	2		1
		2
S -2 – 2ē → S 0	2		1

2) Se indică faptul că sulful în starea de oxidare –2 (sau H 2 S) este un agent reducător, iar fierul în starea de oxidare +3 (sau Fe 2 O 3) este un agent de oxidare;
3) S-a întocmit ecuația reacției:
3H 2 S + Fe 2 O 3 = 2FeS + S + 3H 2 O

10. Schema de transformare este data:

Fe → FeCl 2 → Fe(NO 3) 2 → Fe(OH) 2

Scrieți ecuații moleculare ale reacțiilor care pot fi utilizate pentru a efectua
transformările indicate.
1) _________________________________________________________________________
2) _________________________________________________________________________
3) _________________________________________________________________________

Ecuațiile de reacție corespunzătoare schemei de transformare se scriu:
1) Fe + 2HCI = FeCI2 + H2
2) FeCl 2 + 2AgNO 3 = Fe(NO 3) 2 + 2AgCl
3) Fe(NO 3) 2 + 2KOH = Fe(OH) 2 + 2KNO 3
(Sunt permise alte ecuații care nu contrazic condițiile de specificare a ecuațiilor
reacții.)

11. Potriviți formula materie organică si clasa/grupa, căruia îi aparține această substanță: pentru fiecare poziție indicată printr-o literă, selectați poziția corespunzătoare indicată printr-un număr.

Notați numerele selectate în tabel sub literele corespunzătoare.
Răspuns:

A	B	ÎN

C3H8 - CnH2n+2 - alcan
C3H6 - CnH2n-alchenă
C2H6O - CnH2n+2O- alcool

12. În schemele propuse reacții chimice Introduceți formulele substanțelor lipsă și aranjați coeficienții.

1) C 2 H 6 + ……………..… → C 2 H 5 Cl + HCl
2) C3H6 + ……………..… → CO2 + H2O

1) C2H6 + CI2 → C2H5CI + HCI
2) 2C 3 H 6 + 9O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
(Cote fracționate sunt posibile.)

13. Propanul arde cu niveluri scăzute de emisii toxice în atmosferă Prin urmare, este folosit ca sursă de energie în multe zone, de exemplu în brichete cu gaz și pentru încălzirea caselor de țară.
Ce volum de dioxid de carbon (CO) se produce atunci când 4,4 g de propan sunt arse complet?
Scrieți o soluție detaliată a problemei.
Răspuns:__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

1) Ecuația pentru reacția de ardere a propanului a fost compilată:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
2) n(C3H8) = 4,4/44 = 0,1 mol
n(C02) = 3n(C3H8) = 0,3 mol
3) V(O 2) = 0,3 22,4 = 6,72 l

14. Alcoolul izopropilic este folosit ca solvent universal: este inclus în compoziția produselor produse chimice de uz casnic, parfumuri si cosmetice, lichide de spalat parbriz pentru autoturisme. În conformitate cu diagrama de mai jos, creați ecuații de reacție pentru producerea acestui alcool. Când scrieți ecuații de reacție, utilizați formulele structurale ale substanțelor organice.

1) _______________________________________________________
2) _______________________________________________________
3) _______________________________________________________

Ecuațiile de reacție corespunzătoare schemei se scriu:

(Sunt permise alte ecuații de reacție care nu contrazic condițiile de specificare a ecuațiilor de reacție.)

15. În medicină, o soluție salină este o soluție de 0,9% de clorură de sodiu în apă. Calculați masa de clorură de sodiu și masa de apă necesară pentru prepararea a 500 g de soluție salină. Scrieți o soluție detaliată a problemei.
Răspuns:__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

1) m(NaCI) = 4,5 g
2) m(apă) = 495,5 g

m(soluție) = 500g m(sare) = x

x/500 * 100%= 0,9%

m(sare) = 500* (0,9/100)= 4,5 g

În ciuda faptului că în practica încălzirii locuințelor ne confruntăm în mod constant cu necesitatea de a asigura siguranța datorită prezenței produselor de combustie toxice în atmosfera încăperii, precum și a formării de amestecuri de gaze explozive (din cauza scurgerilor de gaze naturale). utilizate ca combustibil), aceste probleme sunt încă relevante. Utilizarea analizoarelor de gaz poate preveni consecințele negative.

G Arderea, după cum se știe, este un caz special de reacție de oxidare însoțită de eliberarea de lumină și căldură. La arderea combustibililor de carbon, inclusiv gaz, carbon și hidrogen, incluse în compoziție compusi organici, sau predominant carbonul (la arderea cărbunelui) sunt oxidate în dioxid de carbon (CO 2 - dioxid de carbon), monoxid de carbon (CO - monoxid de carbon) și apă (H 2 O). În plus, intră în reacții azotul și impuritățile conținute în combustibil și (sau) în aer, care este furnizat arzătoarelor generatoarelor de căldură (cazane, sobe, șeminee, sobe cu gaz etc.) pentru arderea combustibilului. În special, produsul oxidării azotului (N 2) este oxizii de azot (NO x) - gaze care sunt, de asemenea, clasificate ca emisii nocive (vezi tabelul).

Masa. Conținutul admis de emisii nocive în gazele evacuate din generatoarele de căldură pe clase de echipamente în conformitate cu standardul european.

Monoxidul de carbon și pericolele sale

Riscul de intoxicație cu monoxid de carbon este încă destul de mare astăzi, ceea ce se datorează toxicității sale ridicate și lipsei de conștientizare a publicului.

Cel mai adesea, intoxicația cu monoxid de carbon apare din cauza funcționării necorespunzătoare sau a defecțiunii șemineelor și sobelor tradiționale instalate în case particulare, băi, dar există și cazuri de otrăvire, chiar de deces, cu încălzire individuală. cazane pe gaz. În plus, otrăvirea cu monoxid de carbon este adesea observată și adesea și cu fatal, in caz de incendii si chiar in incendii localizate de lucruri din incinta. Factorul comun și determinant în acest caz este arderea cu lipsă de oxigen - atunci, în loc de dioxid de carbon, care este sigur pentru sănătatea umană, se formează în cantități periculoase monoxid de carbon.

Orez. 1 Senzor de analizor de gaz înlocuibil împreună cu placa de control

Intrând în sânge, monoxidul de carbon se leagă de hemoglobină, formând carboxihemoglobina. În acest caz, hemoglobina își pierde capacitatea de a lega oxigenul și de a-l transporta către organele și celulele corpului. Toxicitatea monoxidului de carbon este de așa natură încât atunci când este prezent în atmosferă într-o concentrație de numai 0,08%, până la 30% din hemoglobina unei persoane care respiră acest aer se transformă în carboxihemoglobină. În acest caz, persoana deja simte simptome de otrăvire ușoară - amețeli, durere de cap, greață. La o concentrație de CO în atmosferă de 0,32%, până la 40% din hemoglobină este transformată în carboxihemoglobină, iar persoana are o severitate moderată a otrăvirii. Starea lui este de așa natură încât nu are puterea să părăsească singur camera cu atmosfera otrăvită. Când conținutul de CO din atmosferă crește la 1,2%, până la 50% din hemoglobina din sânge trece în carboxihemoglobină, ceea ce corespunde dezvoltării unei stări de comat la o persoană.

Oxizi de azot - toxicitate și daune mediului

Când combustibilul este ars, azotul prezent în combustibilul sau aerul furnizat pentru ardere formează monoxid de azot (NO) cu oxigen După un timp, acest gaz incolor este oxidat de oxigen pentru a forma dioxid de azot (NO2). Dintre oxizii de azot, NO 2 este cel mai periculos pentru sănătatea umană. Irită grav membranele mucoase ale tractului respirator. Inhalarea vaporilor toxici de dioxid de azot poate provoca otrăviri grave. O persoană își simte prezența chiar și la concentrații scăzute de numai 0,23 mg/m 3 (pragul de detectare). Cu toate acestea, capacitatea organismului de a detecta prezența dioxidului de azot dispare după 10 minute de inhalare. Există o senzație de uscăciune și durere în gât, dar aceste simptome dispar la expunerea prelungită la gaz într-o concentrație de 15 ori mai mare decât pragul de detectare. Astfel, NO 2 slăbește simțul mirosului.

Fig 2 Alarma de monoxid de carbon

În plus, la o concentrație de 0,14 mg/m3, care este sub pragul de detectare, dioxidul de azot reduce capacitatea ochilor de a se adapta la întuneric, iar la o concentrație de numai 0,056 mg/m3 îngreunează respirația. Persoanele cu boli pulmonare cronice întâmpină dificultăți de respirație chiar și la concentrații mai mici.

Persoanele expuse la dioxid de azot au mai multe șanse de a suferi de boli respiratorii, bronșită și pneumonie.

Dioxidul de azot în sine poate provoca leziuni pulmonare. Odată ajuns în organism, NO 2 la contactul cu umezeala formează acizi nitriși și acizi azotici, care corodează pereții alveolelor plămânilor, ceea ce poate duce la edem pulmonar, ducând adesea la moarte.

În plus, emisiile de dioxid de azot în atmosferă sub influența radiațiilor ultraviolete, care fac parte din spectrul luminii solare, contribuie la formarea ozonului.

Formarea oxizilor de azot depinde de conținutul de azot din combustibil și de aerul de ardere furnizat, de timpul de rezidență al azotului în zona de ardere (lungimea flăcării) și de temperatura flăcării.

În funcție de locul și momentul formării, se eliberează oxizi de azot rapid și combustibil. NOx rapid se formează în timpul reacției azotului cu oxigenul liber (excesul de aer) în zona de reacție a flăcării.

NOx de combustibil se formează atunci când temperaturi mari arderea ca urmare a combinarii azotului continut in combustibil cu oxigenul. Această reacție absoarbe căldură și este tipică pentru arderea motorinei și a combustibililor organici solizi (lemn, peleți, brichete). În timpul arderii gazelor naturale, combustibilul NO x nu se formează, deoarece gazul natural nu conține compuși de azot.

Criteriile decisive pentru formarea NO x sunt concentrația de oxigen în timpul procesului de ardere, timpul de rezidență al aerului de ardere în zona de ardere (lungimea flăcării) și temperatura flăcării (până la 1200 °C - scăzută, de la 1400 °C). - semnificativă și de la 1800 ° C - formare maximă de NOx termic).

Formarea de NOx poate fi redusă prin tehnologii moderne condiții de ardere, cum ar fi flacără rece, recirculare a gazelor de ardere și exces de aer redus.

Hidrocarburi necombustibile și funingine

Hidrocarburile inardabile (C x H y) se formează și ca urmare a arderii incomplete a combustibilului și contribuie la formarea efectului de seră. Această grupă include metanul (CH4), butanul (C4H10) şi benzenul (C6H6). Motivele formării lor sunt similare cu cele ale formării CO: atomizare și amestecare insuficientă la utilizarea combustibililor lichizi și lipsa aerului la utilizarea gazelor naturale sau a combustibililor solizi.

În plus, ca urmare a arderii incomplete în arzătoarele diesel, se formează funingine - în esență carbon pur (C). La temperaturi normale carbonul reacţionează foarte lent. Pentru arderea completă a 1 kg de carbon (C) este nevoie de 2,67 kg de O 2. Temperatura de aprindere - 725 °C. Mai mult temperaturi scăzute duce la formarea funinginei.

Gaze naturale și lichefiate

Combustibilul în sine reprezintă un pericol separat.

Gazele naturale constă aproape în întregime din metan (80-95%), restul este în mare parte etan (până la 3,7%) și azot (până la 2,2%). În funcție de zona de producție, poate conține compuși de sulf și apă în cantități mici.

Pericolul provine din scurgerile de combustibil gazos datorate deteriorării conductei de gaz, armăturilor de gaz defecte sau pur și simplu lăsate deschise la alimentarea cu gaz la arzătorul aragazului („factor uman”).

Fig 3 Verificarea scurgerilor de gaze naturale

Metanul în concentrațiile în care poate fi prezent în atmosfera spațiilor rezidențiale sau în aer liber nu este toxic, dar, spre deosebire de azot, este foarte exploziv. În stare gazoasă, formează un amestec exploziv cu aerul în concentrații de la 4,4 la 17%, cea mai explozivă concentrație de metan în aer este de 9,5%. În condiții casnice, astfel de concentrații de metan în aer se creează atunci când se acumulează în timpul scurgerilor în spații închise - bucătării, apartamente, intrări. În acest caz, o explozie poate fi cauzată de o scânteie care sare între contactele comutatorului de alimentare atunci când încearcă să pornească iluminatul electric. Consecințele exploziilor sunt adesea catastrofale.

Un pericol deosebit în scurgerile de gaze naturale este absența mirosului din componentele sale. Prin urmare, acumularea sa într-un spațiu restrâns are loc neobservată de oameni. Pentru a detecta scurgerile, se adaugă un odorant la gazul natural (pentru a simula mirosul).

În sistemele de încălzire autonome se utilizează gaz de hidrocarburi lichefiate (GPL), adică produse secundare industria petrolului si combustibililor. Componentele sale principale sunt propanul (C 3 H 8) și butanul (C 4 H 10). GPL este depozitat în stare lichidă sub presiune în butelii de gaz și rezervoare de gaz. De asemenea, formează amestecuri explozive cu aerul.

GPL formează amestecuri explozive cu aerul la o concentrație de vapori de propan de la 2,3 la 9,5%, butan normal - de la 1,8 la 9,1% (în volum), la o presiune de 0,1 MPa și o temperatură de 15-20 °C. Temperatura de autoaprindere a propanului în aer este de 470 °C, butanul normal este de 405 °C.

La presiunea standard, GPL este gazos și mai greu decât aerul. La evaporarea de la 1 litru de hidrocarbură gazoasă lichefiată, se formează aproximativ 250 de litri de gaz gazos, astfel încât chiar și o scurgere ușoară de GPL dintr-o butelie de gaz sau un suport de gaz poate fi periculoasă. Densitatea fazei gazoase a GPL este de 1,5-2 ori mai mare decât densitatea aerului, deci este slab dispersat în aer, în special în spații închise, și se poate acumula în depresiuni naturale și artificiale, formând un amestec exploziv cu aerul.

Analizoare de gaz ca mijloc de siguranță a gazelor

Analizoarele de gaze vă permit să detectați prezența gazelor periculoase în atmosfera interioară în timp util. Aceste dispozitive pot avea diferite design, complexitate și funcționalitate, în funcție de care sunt împărțite în indicatori, detectoare de scurgeri, detectoare de gaze, analizoare de gaze și sisteme de analiză a gazelor. În funcție de design, acestea îndeplinesc diferite funcții - de la cele mai simple (furnizarea de semnale audio și/sau video), până la monitorizarea și înregistrarea cu transmisie de date prin Internet și/sau Ethernet. Primele, utilizate de obicei în sistemele de siguranță, semnalează când valorile pragului de concentrație sunt depășite, adesea fără indicație cantitativă, cele din urmă, care includ adesea mai mulți senzori, sunt utilizate în instalarea și reglarea echipamentelor, precum și în sisteme automatizate comenzile ca componente responsabile nu numai de siguranță, ci și de eficiență.

Fig 4 Configurarea funcționării unui cazan pe gaz folosind un analizor de gaz

Cea mai importantă componentă a tuturor instrumentelor de analiză a gazelor sunt senzorii - elementele sensibile dimensiuni mici, generând un semnal în funcție de concentrația componentei care se determină. Pentru a crește selectivitatea detectării, membranele selective sunt uneori plasate la intrare. Există senzori electrochimici, termocatalitici/catalitici, optici, de fotoionizare și electrici. Greutatea lor nu depășește de obicei câteva grame. Un model de analizor de gaz poate avea modificări cu diferiți senzori.

Funcționarea senzorilor electrochimici se bazează pe transformarea componentei fiind determinată într-o celulă electrochimică miniaturală. Se folosesc electrozi inerți, activi chimic sau modificați, precum și electrozi ion-selectivi.

Senzorii optici măsoară absorbția sau reflexia fluxului de lumină primară, luminiscența sau efectul termic atunci când lumina este absorbită. Stratul sensibil poate fi, de exemplu, suprafața unei fibre de ghidare a luminii sau o fază care conține un reactiv imobilizat pe ea. Ghidurile de lumină cu fibră optică permit funcționarea în domeniile IR, vizibil și UV.

Metoda termocatalitică se bazează pe - oxidare catalitică molecule de substanțe controlate de pe suprafața elementului senzor și transformând căldura generată într-un semnal electric. Valoarea acestuia este determinată de concentrația componentei controlate (concentrația totală pentru totalitatea gazelor inflamabile și a vaporilor lichizi), exprimată ca procent din LFL (limita inferioară de concentrație de propagare a flăcării).

Cel mai important element al unui senzor de fotoionizare este o sursă de radiație ultravioletă în vid, care determină sensibilitatea de detecție și asigură selectivitatea acesteia. Energia fotonului este suficientă pentru a ioniza cei mai mulți poluanți obișnuiți, dar este scăzută pentru componentele aerului curat. Fotoionizarea are loc în volum, astfel încât senzorul tolerează cu ușurință supraîncărcări mari de concentrație. Analizoarele portabile de gaze cu astfel de senzori sunt adesea folosite pentru a monitoriza aerul dintr-o zonă de lucru.

Senzorii electrici includ semiconductori conducători electronic de oxid de metal, semiconductori organici și tranzistori cu efect de câmp. Mărimile măsurate sunt conductivitatea, diferența de potențial, sarcina sau capacitatea, care se modifică atunci când sunt expuse la substanța care se determină.

Diverse dispozitive folosesc senzori electrochimici, optici și electrici pentru a determina concentrația de CO. Pentru determinarea hidrocarburilor gazoase și, mai ales, a metanului, se folosesc senzori optici, termocatalitici, catalitici și electrici (semiconductori) de fotoionizare.

Figura 5. Analizor de gaze

Utilizarea analizoarelor de gaze pe rețelele de distribuție a gazelor este reglementată documente de reglementare. Astfel, SNiP 42-01-2002 „Sisteme de distribuție a gazelor” prevede instalarea obligatorie a unui analizor de gaze pe rețelele interne de gaze, care emite un semnal către robinetul de închidere pentru a se închide în cazul acumulării de gaz în concentrație de 10. % din concentrația explozivă. Conform clauzei 7.2. SNiP, „spațiile clădirilor pentru toate scopurile (cu excepția apartamentelor rezidențiale), în care sunt instalate echipamente care utilizează gaze, care funcționează în mod automat, fără prezența constantă a personalului de întreținere, ar trebui să fie echipate cu sisteme de monitorizare a gazelor cu oprire automată a alimentării cu gaz. și transmiterea unui semnal despre contaminarea cu gaz către un centru de control sau într-o încăpere cu prezență permanentă a personalului, cu excepția cazului în care alte cerințe sunt reglementate de codurile și reglementările relevante de construcție.

La instalarea echipamentelor de încălzire trebuie prevăzute sisteme de monitorizare a poluării interioare cu gaz cu oprire automată a alimentării cu gaz în clădirile rezidențiale: indiferent de locația de instalare - cu o putere de peste 60 kW; în subsoluri, parter și în extinderi ale clădirii - indiferent de puterea termică.”

Prevenirea emisiilor nocive și creșterea eficienței echipamentelor cazanelor

Pe lângă faptul că analizoarele de gaze permit avertizarea asupra concentrațiilor periculoase de gaze în volumul spațiilor, acestea sunt utilizate pentru a regla funcționarea echipamentelor cazanului, fără de care este imposibil să se asigure indicatorii de eficiență și confort declarați de producător. și reduce costurile cu combustibilul. În acest scop se folosesc analizoare de gaze arse.

Folosind un analizor de gaze arse, este necesară configurarea cazanelor în condensație montate pe perete care funcționează pe gaz natural. Trebuie monitorizate concentrația de oxigen (3%), monoxid de carbon (20 ppm) și dioxid de carbon (13% vol.), raportul de exces de aer (1,6), NO x.

În arzătoarele ventilatoare care funcționează pe gaz natural, este necesar să se controleze și concentrația de oxigen (3%), monoxid de carbon (20 ppm) și dioxid de carbon (13% vol.), raportul de exces de aer (1,6), NO x.

În arzătoarele ventilatoare care funcționează cu motorină, pe lângă toate cele de mai sus, este necesar să se măsoare numărul de funingine și concentrația de oxid de sulf înainte de a utiliza analizorul de gaz. Numărul de funingine trebuie să fie mai mic de 1. Acest parametru este măsurat folosind un analizor de număr de funingine și indică calitatea pulverizării prin duze. Dacă acesta este depășit, analizorul de gaz nu poate fi utilizat pentru reglare, deoarece traseul analizorului de gaz se va contamina și va deveni imposibil să se obțină o performanță optimă. Concentrația de oxid de sulf (IV) - SO 2 indică calitatea combustibilului: cu cât este mai mare, cu atât este mai rău combustibilul cu excese locale de oxigen și umiditate, se transformă în H 2 SO 4, care distruge întregul combustibil-; sistem de ardere.

În cazanele pe peleți, trebuie monitorizată concentrația de oxigen (5%), monoxid de carbon (120 ppm) și dioxid de carbon (17% vol.), raportul de exces de aer (1,8), NO x. Este necesară protecția preliminară a filtrării fine de contaminarea cu praf cu gazele de ardere și protecția împotriva depășirii intervalului de funcționare prin canalul de CO. În câteva secunde poate depăși domeniul de funcționare al senzorului și poate ajunge la 10.000-15.000 ppm.

Testul include 15 sarcini. Se alocă 1 oră 30 de minute (90 de minute) pentru finalizarea lucrării de chimie.

Din cursul dumneavoastră de chimie cunoașteți următoarele metode de separare a amestecurilor: sedimentare, filtrare, distilare (distilare), acțiune magnetică, evaporare, cristalizare.

Figurile 1-3 prezintă situații în care sunt aplicate aceste metode de cunoaștere.

Care dintre metodele prezentate în figuri NU POATE fi utilizate pentru a separa amestecul:

1) acetonă şi butanol-1;

2) argilă și nisip de râu;

3) sulfat de bariu și acetonă?

Arată răspunsul

Figura prezintă un model al structurii electronice a unui atom al unui anumit element chimic.

Pe baza analizei modelului propus:

1) Identificați elementul chimic al cărui atom are o astfel de structură electronică.

2) Indicați numărul perioadei și numărul grupului în Tabelul periodic al elementelor chimice D.I. Mendeleev, în care se află acest element.

3) Stabiliți dacă substanța simplă formată de acest element chimic este un metal sau nemetal.

Arată răspunsul

Li; 2; 1 (sau eu); metal

Tabelul periodic al elementelor chimice D.I. Mendeleev este un depozit bogat de informații despre elementele chimice, proprietățile lor și proprietățile compușilor lor, despre modelele de modificări ale acestor proprietăți, despre metodele de obținere a substanțelor, precum și despre localizarea lor în natură. De exemplu, se știe că odată cu creșterea numărului atomic al unui element chimic în perioade, electronegativitatea atomilor crește, iar în grupuri scade.

Având în vedere aceste modele, aranjați următoarele elemente în ordinea descrescătoare a electronegativității: B, C, N, Al. Notați denumirile elementelor în ordinea necesară.

Arată răspunsul

N → C → B → Al

Mai jos sunt enumerate proprietățile caracteristice ale substanțelor care au o structură moleculară și atomică.

Proprietățile caracteristice ale substanțelor

structura moleculara

fragil;

Refractar;

Ne volatil;

Se efectuează soluții și topituri electricitate.

structura ionică

Solid în condiții normale;

fragil;

Refractar;

Ne volatil;

Insolubil în apă, nu conduce curentul electric.

Folosind aceste informații, determinați ce structură au substanțele: diamantul C și hidroxidul de potasiu KOH. Scrieți răspunsul dvs. în spațiul oferit.

1. Diamond S

2. Hidroxid de potasiu KOH

Arată răspunsul

Diamantul C are o structură atomică, hidroxidul de potasiu KOH are o structură ionică

Oxizii sunt împărțiți în mod convențional în patru grupuri, așa cum se arată în diagramă. În această diagramă, pentru fiecare dintre cele patru grupuri, completați denumirile lipsă ale grupurilor sau formulelor chimice ale oxizilor (un exemplu de formule) aparținând acestui grup.

Arată răspunsul

Elemente de răspuns:

Se notează numele grupelor: amfoter, de bază; Se notează formulele substanțelor grupelor corespunzătoare.

(Alte formulări ale răspunsului sunt permise fără a denatura sensul acestuia.)

Citiți următorul text și finalizați sarcinile 6-8

Carbonatul de sodiu (carbonat de sodiu, Na 2 CO 3 ) este utilizat în producția de sticlă, fabricarea săpunului și producerea de pulberi de spălat și curățare, emailuri, pentru obținerea colorantului ultramarin. De asemenea, este folosit pentru a înmuia apa cazanelor cu abur și în general pentru a reduce duritatea apei. În industria alimentară, carbonații de sodiu sunt înregistrați ca aditiv alimentar E500 - un regulator de aciditate, un agent de dospire și un agent antiaglomerant.

Carbonatul de sodiu poate fi obținut prin reacția alcaline și a dioxidului de carbon. În 1861, inginerul chimist belgian Ernest Solvay a brevetat o metodă de producere a sifonului care este folosită și astăzi. Cantități echimolare de amoniac și dioxid de carbon sunt trecute într-o soluție saturată de clorură de sodiu. Reziduul precipitat de bicarbonat de sodiu ușor solubil este filtrat și calcinat (calcinat) prin încălzire la 140-160 ° C, timp în care se transformă în carbonat de sodiu.

Medicul roman Dioscorides Pedanius a scris despre sodă ca o substanță care șuiera cu eliberarea de gaz atunci când era expusă la acizi cunoscuți până atunci - CH 3 COOH acetic și H 2 SO 4 sulfuric.

1) Notați ecuația moleculară specificată în text pentru reacția de producere a carbonatului de sodiu prin interacțiunea dintre alcalii și dioxidul de carbon.

2) Ce este săpunul din punct de vedere chimic?

Arată răspunsul

1) 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

2) Săpunul din punct de vedere chimic este o sare de sodiu sau potasiu a unuia dintre acizii carboxilici superiori (palmitic, stearic...)

1) Notați sub formă moleculară ecuația specificată în text pentru descompunerea bicarbonatului de sodiu, care duce la formarea carbonului de sodiu.

2) Ce este „duritatea apei”?

Arată răspunsul

1) Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

2) Un semn al unei reacții este formarea unui precipitat alb de carbonat de calciu

1) Notați în formă ionică prescurtată ecuația de interacțiune a sodei cu acidul acetic specificată în text.

2) Căror electroliți - puternici sau slabi - aparține carbonatul de sodiu?

Arată răspunsul

1) Ca(OH) 2 + FeSO 4 = Fe(OH) 2 ↓ + CaSO 4 ↓

2) Ca urmare a reacției, hidroxidul de fier precipită și conținutul de fier din apă scade semnificativ

Schema reacției redox este dată:

HIO3 + H2O2 → I2 + O2 + H2O

1) Creați o balanță electronică pentru această reacție.

2) Precizați agentul oxidant și agentul reducător.

3) Aranjați coeficienții în ecuația reacției.

Arată răspunsul

1) A fost întocmit un bilanţ electronic:

2) Se indică faptul că agentul de oxidare este I +5 (sau acid iod), agentul de reducere este O -1 (sau peroxid de hidrogen);

3) S-a întocmit ecuația reacției:

2НIO 3 + 5Н 2 O 2 = I 2 + 5O 2 + 6Н 2 O

Schema de transformare este data:

P → P 2 O 5 → Ca 3 (PO 4) 2 → Ca (H 2 PO 4) 2

Scrieți ecuațiile reacțiilor moleculare care pot fi utilizate pentru a efectua aceste transformări.

Arată răspunsul

1) 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

2) P 2 O 5 + ZCaO = Ca 3 (PO 4) 2

3) Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 = ZCa (H 2 PO 4) 2

Stabiliți o corespondență între clasa de substanțe organice și formula reprezentantului acesteia: pentru fiecare poziție indicată printr-o literă, selectați poziția corespunzătoare indicată printr-un număr.

CLASA DE SUBSTANȚE

A) 1,2-dimetil benzen

Lucru de testare în întregime rusă VPR Lucru de testare în întreaga rusă - Chimie clasa a XI-a

Explicații pentru eșantionul lucrării de testare din toată Rusia

Când vă familiarizați cu un eșantion de lucru de testare, ar trebui să rețineți că sarcinile incluse în eșantion nu reflectă toate abilitățile și problemele de conținut care vor fi testate ca parte a testului integral rusesc. O listă completă a elementelor de conținut și a abilităților care pot fi testate în lucrare este dată în codificatorul elementelor de conținut și cerințelor pentru nivelul de pregătire a absolvenților pentru dezvoltarea unui test de chimie integral rusesc. Scopul eșantionului de lucru de testare este de a oferi o idee despre structura lucrării de testare integrală rusească, numărul și forma sarcinilor și nivelul lor de complexitate.

Instrucțiuni pentru efectuarea lucrării

pilitura de fier este atrasa de un magnet

În timpul distilării, după condensarea vaporilor de apă, în vas rămân cristale de sare

2. Figura prezintă un model al structurii electronice a unui atom al unei substanțe chimiceelement.

N; 2; 5 (sau V); metaloid

pentru a determina un element chimic, ar trebui să numărați numărul total de electroni, pe care îl vedem în figura (7)

luând tabelul periodic, putem determina cu ușurință elementul (numărul de electroni găsiți este egal cu numărul atomic al elementului) (N-azot)

după aceasta determinăm numărul grupului (coloana verticală) (5) și natura acestui element (nemetal)

3. Tabelul periodic al elementelor chimice D.I. Mendeleev– un depozit bogat de informații despre elementele chimice, proprietățile lor și proprietățile compușilor lor, despre modelele de modificări ale acestor proprietăți, despre metodele de obținere a substanțelor, precum și despre localizarea lor în natură. De exemplu, se știe că odată cu creșterea numărului atomic al unui element chimic în perioade, razele atomilor scad, iar în grupuri cresc.
Având în vedere aceste modele, aranjați următoarele elemente în ordinea razelor atomice crescătoare: N, C, Al, Si. Notați denumirile elementelor în ordinea necesară.

Răspuns: ____________________________

N → C → Si → Al

4. Tabelul de mai jos enumeră proprietățile caracteristice ale substanțelor care au o structură moleculară și ionică.

Folosind aceste informații, determinați ce structură au substanțele azot N2 și sarea de masă NaCl. Scrieți răspunsul dvs. în spațiul oferit:

1) azot N2 ________________________________________________________________
2) sare de masă NaCl ________________________________________________________________

azot N2 – structura moleculară;
sare de masă NaCl – structură ionică

5. Substanțele anorganice complexe pot fi distribuite condiționat, adică clasificate, în patru grupe, așa cum se arată în diagramă. În această diagramă pentru fiecare dintre cele patru grupuri, completați denumirile lipsă ale grupurilor sau formulelor chimice ale substanțelor (un exemplu de formule) aparținând acestui grup.

Se notează denumirile grupelor: baze, săruri;
se notează formulele substanţelor grupelor corespunzătoare

CaO, baze, HCI, săruri

Citiți următorul text și finalizați sarcinile 6–8.

Industria alimentară folosește aditivul alimentar E526, care este hidroxid de calciu Ca(OH)2. Se foloseste la producerea de: sucuri de fructe, alimente pentru copii, castraveti murati, sare de masa, produse de cofetarie si dulciuri.
Este posibil să se producă hidroxid de calciu la scară industrială prin amestecarea oxidului de calciu cu apa, acest proces se numește stingere.
Hidroxidul de calciu este utilizat pe scară largă în producția de materiale de construcție, cum ar fi văruirea, tencuiala și mortarele din gips. Acest lucru se datorează abilității sale interacționează cu dioxidul de carbon CO2 cuprinse în aer. Aceeași proprietate a unei soluții de hidroxid de calciu este utilizată pentru a măsura conținutul cantitativ de dioxid de carbon din aer.
O proprietate utilă a hidroxidului de calciu este capacitatea sa de a acționa ca un floculant care purifică apa uzată din particulele suspendate și coloidale (inclusiv sărurile de fier). De asemenea, este folosit pentru a crește pH-ul apei, deoarece apa naturală conține substanțe (de ex. acizi), provocând coroziune în conductele sanitare.

1. Scrieți o ecuație moleculară pentru reacția de a produce hidroxid de calciu, care
mentionate in text.

1) Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
2) În urma acestei reacții, se formează o substanță insolubilă - carbonat de calciu, se observă tulburarea soluției originale, ceea ce ne permite să judecăm prezența dioxidului de carbon în aer (calitativ
reacție la CO2)

Scara pH-ului există de la 0 la 14. de la 0-6 – mediu acid, 7 – mediu neutru, 8-14 – mediu alcalin

9. Este dată o diagramă a reacției redox.

H2S + Fe2O3 → FeS + S + H2O

1. Faceți o balanță electronică pentru această reacție.
Răspuns:__________________________________________________________________________

2. Identificați agentul oxidant și agentul reducător.
Răspuns:__________________________________________________________________________

3. Aranjați coeficienții în ecuația reacției.
Răspuns:__________________________________________________________________________

1) A fost întocmit un bilanţ electronic:

2Fe +3 + 2ē → 2Fe +2	2		1
		2
S -2 – 2ē → S 0	2		1

10. Schema de transformare este data:

Fe → FeCl 2 → Fe(NO 3) 2 → Fe(OH) 2

11. Stabiliți o corespondență între formula unei substanțe organice și clasa/grupa, căruia îi aparține această substanță: pentru fiecare poziție indicată printr-o literă, selectați poziția corespunzătoare indicată printr-un număr.

Notați numerele selectate în tabel sub literele corespunzătoare.
Răspuns:

A	B	ÎN

C3H8 – CnH2n+2 – alcan
C3H6 – CnH2n-alchenă
C2H6O – CnH2n+2O- alcool

12. În schemele de reacții chimice propuse, introduceți formulele substanțelor lipsă și aranjați coeficienții.

1) C 2 H 6 + ……………..… → C 2 H 5 Cl + HCl
2) C3H6 + ……………..… → CO2 + H2O

1) C2H6 + CI2 → C2H5CI + HCI
2) 2C 3 H 6 + 9O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
(Cote fracționate sunt posibile.)

1) Ecuația pentru reacția de ardere a propanului a fost compilată:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
2) n(C3H8) = 4,4/44 = 0,1 mol
n(C02) = 3n(C3H8) = 0,3 mol
3) V(O 2) = 0,3 22,4 = 6,72 l

14. Alcoolul izopropilic este folosit ca solvent universal: este inclus în produse chimice de uz casnic, parfumuri și cosmetice și lichide de spălat parbriz pentru mașini. În conformitate cu diagrama de mai jos, creați ecuații de reacție pentru producerea acestui alcool. Când scrieți ecuații de reacție, utilizați formulele structurale ale substanțelor organice.

1) _______________________________________________________
2) _______________________________________________________
3) _______________________________________________________

Ecuațiile de reacție corespunzătoare schemei se scriu:

(Sunt permise alte ecuații de reacție care nu contrazic condițiile de specificare a ecuațiilor de reacție.)

1) m(NaCI) = 4,5 g
2) m(apă) = 495,5 g

m(soluție) = 500g m(sare) = x

x/500 * 100%= 0,9%

m(sare) = 500* (0,9/100)= 4,5 g