vanndannelse. Løsningen oppnådd etter å ha ført gasser gjennom vann hadde en sur reaksjon. Når denne løsningen ble behandlet med sølvnitrat, ble det dannet 14,35 g av et hvitt bunnfall. Bestem den kvantitative og kvalitative sammensetningen av den opprinnelige blandingen av gasser. Løsning.

Gassen som brenner for å danne vann er hydrogen; den er lett løselig i vann. Hydrogen med oksygen og hydrogen med klor reagerer eksplosivt i sollys. Det er åpenbart at det var klor i blandingen med hydrogen, fordi den resulterende HC1 er svært løselig i vann og gir et hvitt bunnfall med AgN03.

Således består blandingen av gassene H2 og C1:

1 mol 1 mol

HC1 + AgN03 -» AgCl 4- HN03.

x mol 14,35

Ved behandling av 1 mol HC1 dannes det 1 mol AgCl, og ved behandling av x mol 14,35 g eller 0,1 mol. Mr(AgCl) = 108 + 2 4- 35,5 = 143,5, M(AgCl) = 143,5 g/mol,

v= - = = 0,1 mol,

x = 0,1 mol HC1 var inneholdt i løsningen. 1 mol 1 mol 2 mol H2 4- C12 2HC1 x mol y mol 0,1 mol

x = y = 0,05 mol (1,12 l) hydrogen og klor reagerte for å danne 0,1 mol

NS1. Blandingen inneholdt 1,12 liter klor og 1,12 liter hydrogen + 1,12 liter (overskudd) = 2,24 liter.

Eksempel 6. Det er en blanding av natriumklorid og natriumjodid i laboratoriet. 104,25 g av denne blandingen ble oppløst i vann og overskudd av klor ble ført gjennom den resulterende løsningen, deretter ble løsningen inndampet til tørrhet og resten ble kalsinert til konstant vekt ved 300°C.

Tørrstoffmassen viste seg å være 58,5 g. Bestem sammensetningen av startblandingen i prosent.

Mr(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5, M(NaCl) = 58,5 g/mol, Mr(Nal) = 127 + 23 = 150 M(Nal) = 150 g/mol.

I den opprinnelige blandingen: masse av NaCl - x g, masse av Nal - (104,25 - x) g.

Når natriumklorid og jodid føres gjennom en løsning, fortrenges jod av det. Når det tørre residuet ble ført gjennom, fordampet jodet. Dermed kan bare NaCl være et tørt stoff.

I det resulterende stoffet: masse av initial NaCl x g, masse av det resulterende (58,5-x):

2 150 g 2 58,5 g

2NaI + C12 -> 2NaCl + 12

(104,25 - x) g (58,5 - x) g

2 150 (58,5 - x) = 2 58,5 (104,25 - x)

x = - = 29,25 (g),

de. NaCl i blandingen var 29,25 g, og Nal - 104,25 - 29,25 = 75 (g).

La oss finne sammensetningen av blandingen (i prosent):

w(Nal) = 100 % = 71,9 %,

©(NaCl) = 100 % - 71,9 % = 28,1 %.

Eksempel 7 68,3 g av en blanding av nitrat, jodid og kaliumklorid ble oppløst i vann og behandlet med klorvann. Som et resultat ble 25,4 g jod frigjort (hvis løseligheten i vann ble neglisjert). Den samme løsningen ble behandlet med sølvnitrat. 75,7 g sediment falt. Bestem sammensetningen av den opprinnelige blandingen.

Klor interagerer ikke med kaliumnitrat og kaliumklorid:

2KI + C12 -» 2KS1 + 12,

2 mol - 332 g 1 mol - 254 g

Mg(K1) = 127 + 39 - 166,

x = = 33,2 g (KI var i blandingen).

v(KI) - - = = 0,2 mol.

1 mol 1 mol

KI + AgN03 = Agl + KN03.

0,2 mol x mol

x = = 0,2 mol.

Mr(Agl) = 108 + 127 = 235,

m(Agl) = Mv = 235 0,2 = 47 (r),

da vil AgCl være det

75,7 g - 47 g = 28,7 g.

74,5 g 143,5 g

KCl + AgN03 = AgCl + KN03

X = 1 L = 14,9 (KCl).

Derfor inneholdt blandingen: 68,3 - 33,2 - 14,9 = 20,2 g KN03.

Eksempel 8. For å nøytralisere 34,5 g oleum, forbrukes 74,5 ml av en 40% løsning av kaliumhydroksid. Hvor mange mol svoveloksid (VI) er det per 1 mol svovelsyre?

100 % svovelsyre løser opp svoveloksid (VI) i alle forhold. Sammensetningen uttrykt med formelen H2S04*xS03 kalles oleum. La oss beregne hvor mye kaliumhydroksid som trengs for å nøytralisere H2S04:

1 mol 2 mol

H2S04 + 2KON -> K2S04 + 2Н20 xl mol y mol

y - 2*x1 mol KOH går til å nøytralisere S03 i oleum. La oss beregne hvor mye KOH som trengs for å nøytralisere 1 mol S03:

1 mol 2 mol

S03 4- 2KOH -> K2SO4 + H20 x2 mol z mol

z - 2 x2 mol KOH går til å nøytralisere SOg i oleum. 74,5 ml 40 % KOH-løsning brukes til å nøytralisere oleum, dvs. 42 g eller 0,75 mol KOH.

Derfor er 2 xl + 2x 2 = 0,75,

98 xl + 80 x2 = 34,5 g,

xl = 0,25 mol H2S04,

x2 = 0,125 mol S03.

Eksempel 9 Det er en blanding av kalsiumkarbonat, sinksulfid og natriumklorid. Hvis 40 g av denne blandingen utsettes for overflødig saltsyre, vil det frigjøres 6,72 liter gasser, som ved interaksjon med overskudd av svovel (IV)oksid vil frigjøre 9,6 g sediment. Bestem sammensetningen av blandingen.

Når blandingen ble utsatt for overskudd av saltsyre, kunne karbonmonoksid (IV) og hydrogensulfid frigjøres. Bare hydrogensulfid reagerer med svovel (IV) oksid, så volumet kan beregnes ut fra mengden bunnfall som frigjøres:

CaC03 + 2HC1 -> CaC12 + H20 + C02t(l)

100 g - 1 mol 22,4 l - 1 mol

ZnS + 2HC1 -> ZnCl2 + H2St (2)

97 g - 1 mol 22,4 l - 1 mol

44,8 l - 2 mol 3 mol

2H2S + S02 -» 3S + 2H20 (3)

xl l 9,6 g (0,3 mol)

xl = 4,48 1 (0,2 mol) H2S; fra ligning (2 - 3) er det klart at ZnS var 0,2 mol (19,4 g):

2H2S + S02 -> 3S + 2H20.

Det er åpenbart at karbonmonoksid (IV) i blandingen var:

6,72 l - 4,48 l = 2,24 l (C02).

Lære å løse problemer ved hjelp av blandinger av organiske stoffer

Generalisering av erfaring med undervisning i organisk kjemi i spesialiserte biologiske og kjemiske klasser

Et av hovedkriteriene for å mestre kjemi som en akademisk disiplin er studentenes evne til å løse beregningsmessige og kvalitative problemer. I prosessen med å undervise i spesialiserte klasser med fordypning i kjemi, er dette spesielt relevant, siden alle opptaksprøver i kjemi tilbyr oppgaver høyere nivå vanskeligheter. Den største vanskeligheten med å studere organisk kjemi er forårsaket av oppgaven med å bestemme den kvantitative sammensetningen av en multikomponent blandinger av stoffer, kvalitativ gjenkjennelse av en blanding av stoffer og separasjon av blandinger. Dette skyldes det faktum at for å løse slike problemer er det nødvendig å dypt forstå de kjemiske egenskapene til stoffene som studeres, for å kunne analysere og sammenligne egenskapene til stoffer i forskjellige klasser, og også ha god matematisk opplæring. Et veldig viktig poeng i læring er å oppsummere informasjon om klasser organisk materiale. La oss vurdere metodiske teknikker for å utvikle elevenes evne til å løse problemer ved å bruke en blanding av organiske forbindelser.

Hydrokarboner

• Hvor er hvilket stoff (kvalitativ sammensetning)?
• Hvor mye stoff er det i løsningen (kvantitativ sammensetning)?
• Hvordan skille blandingen?

1. STADIE. Generalisering av kunnskap om kjemiske egenskaper ah hydrokarboner ved hjelp av tabell(Tabell 1).

Trinn 2. Løse kvalitetsproblemer.

Oppgave 1. Gassblandingen inneholder etan, etylen og acetylen. Hvordan bevise tilstedeværelsen av hver gass i en gitt blanding? Skriv likningene for de nødvendige reaksjonene.

Løsning

Av de gjenværende gassene vil bare etylen misfarge bromvann:

C 2 H 4 + Br 2 = C 2 H 4 Br 2.

Den tredje gassen - etan - brenner:

2C 2 H 6 + 7O 2 4 CO 2 + 6 H 2 O.

Tabell 1

Kjemiske egenskaper til hydrokarboner

Reagens	Representanter for hydrokarboner
	CH3CH3etan	CH2 = CH2-etylen	CHSN acetylen	C6H6-benzen	C6H5CH3-toluen	C 6 H 5 CH=CH 2 styren	C6H10 cykloheksen
Br 2 (aq)	–	+	+	–	–	+	+
KMnO4	–	+	+	–	+	+	+
Ag2O (størrelse inn NH 3 aq)	–	–	+	–	–	–	–
Na	–	–	+	–	–	–	–
O2	+	+	+	+	+	+	+

Oppgave 2. Isoler i ren form komponentene i en blanding bestående av acetylen, propen og propan. Skriv likningene for de nødvendige reaksjonene.

Løsning

Når blandingen føres gjennom en ammoniakkløsning av sølvoksid, absorberes bare acetylen:

C 2 H 2 + Ag 2 O = C 2 Ag 2 + HON.

For å regenerere acetylen behandles det resulterende sølvacetylidet med saltsyre:

C2 Ag2 + 2HCl = C2H2 + 2AgCl.

Når de gjenværende gassene føres gjennom bromvann, vil propen absorberes:

C 3 H 6 + Br 2 = C 3 H 6 Br 2.

For å regenerere propen behandles det resulterende dibrompropanet med sinkstøv:

C3H6Br2 + Zn = C3H6 + ZnBr2.

Trinn 3. Løse regneoppgaver.

Oppgave 3. Det er kjent at 1,12 l (n.s.) av en blanding av acetylen og etylen i mørket binder seg fullstendig med 3,82 ml brom ( = 3,14 g/ml). Hvor mange ganger vil volumet av blandingen avta etter å ha passert den gjennom en ammoniakkløsning av sølvoksid?

Løsning

Begge komponentene i blandingen reagerer med brom. La oss lage reaksjonsligninger:

C 2 H 4 + Br 2 = C 2 H 4 Br 2,

C 2 H 2 + 2 Br 2 = C 2 H 2 Br 4.

La oss betegne mengden etylenstoff med X mol, og mengden acetylenstoff gjennom
y muldvarp. Fra de kjemiske ligningene er det klart at mengden av det reagerende stoffet brom vil være i det første tilfellet X føflekk, og i den andre - 2 y muldvarp. Mengde stoff i gassblandingen:

= V/V M = 1,12/22,4 = 0,05 mol,

og mengden brom er:

(Br 2) = V/M= 3,82 3,14/160 = 0,075 mol.

La oss lage et ligningssystem med to ukjente:

Ved å løse systemet finner vi at mengden etylen i blandingen er lik mengden acetylen (0,025 mol hver). Bare acetylen reagerer med en ammoniakkløsning av sølv, derfor vil volumet av gassen minke nøyaktig med halvparten når en gassblanding passeres gjennom en Ag 2 O-løsning.

Oppgave 4. Gassen som ble frigjort under forbrenningen av en blanding av benzen og cykloheksen ble ført gjennom et overskudd av baryttvann. I dette tilfellet ble det oppnådd 35,5 g sediment. Finn den prosentvise sammensetningen av startblandingen hvis samme mengde kan avfarge 50 g av en løsning av brom i karbontetraklorid med en massefraksjon av brom på 3,2 %.

Løsning

C6H10 + Br2 = C6H10Br2.

Mengden cykloheksenstoff er lik mengden bromstoff:

(Br 2) = m/M= 0,032 50/160 = 0,01 mol.

Massen av cykloheksen er 0,82 g.

La oss skrive ned reaksjonsligningene for forbrenning av hydrokarboner:

C 6 H 6 + 7,5 O 2 = 6 CO 2 + 3 H 2 O,

C 6 H 10 + 8,5 O 2 = 6 CO 2 + 5 H 2 O.

0,01 mol cykloheksen produserer 0,06 mol karbondioksid ved forbrenning. Det frigjorte karbondioksidet danner et bunnfall med baryttvann i henhold til ligningen:

CO 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 + H 2 O.

Mengde bariumkarbonatutfellingsstoff (BaCO 3) = m/M= 35,5/197 = 0,18 mol er lik mengden stoff av totalt karbondioksid.

Mengden karbondioksid dannet under forbrenning av benzen er:

0,18 – 0,06 = 0,12 mol.

Ved å bruke ligningen for forbrenningsreaksjonen til benzen, beregner vi mengden benzenstoff - 0,02 mol. Massen av benzen er 1,56 g.

Vekt av hele blandingen:

0,82 + 1,56 = 2,38 g.

Massefraksjonene av benzen og cykloheksen er henholdsvis 65,5 % og 34,5 %.

Oksygenholdig
organiske forbindelser

Å løse problemer som involverer blandinger i emnet "Oksygenholdige organiske forbindelser" skjer på en lignende måte.

TRINN 4. Sammenstilling av en komparativ og generaliserende tabell(Tabell 2).

Trinn 5. Anerkjennelse av stoffer.

Oppgave 5. Ved hjelp av kvalitative reaksjoner, bevis tilstedeværelsen av fenol, maursyre og eddiksyre i denne blandingen. Skriv reaksjonslikningene og angi tegn på at de forekommer.

Løsning

Av komponentene i blandingen reagerer fenol med bromvann for å danne et hvitt bunnfall:

C 6 H 5 OH + 3 Br 2 = C 6 H 2 Br 3 OH + 3 H Br.

Tilstedeværelsen av maursyre kan bestemmes ved å bruke en ammoniakkløsning av sølvoksid:

HCOOH + 2Ag(NH 3) 2 OH = 2Ag + NH 4 HCO 3 + 3NH 3 + HOH.

Sølv frigjøres i form av et sediment eller speilbelegg på veggene i reagensrøret.

Hvis blandingen koker med en løsning av natron etter å ha tilsatt et overskudd av ammoniakkløsning av sølvoksid, kan det argumenteres for at eddiksyre er tilstede i blandingen:

CH 3 COOH + NaHCO 3 = CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O.

tabell 2

Kjemiske egenskaper av oksygenholdig
organisk materiale

Reagens	Representanter for oksygenholdige forbindelser
	CH3OH metanol	C6H5OH fenol	HCHO metanal	HCOOH maursyre	CH 3 CHO acetat- aldehyd	HCOOCH 3 metyl- format	C6H12O6-glukose
Na	+	+	–	+	–	–	+
NaOH	–	+	–	+	–	+	–
NaHC03	–	–	–	+	–	–	–
Ba 2 (aq)	–	+	+	+	+	+	+
Ag2O (størrelse inn NH 3 aq)	–	–	+	+	+	+	+

Oppgave 6. Fire umerkede reagensglass inneholder etanol, acetaldehyd, eddiksyre og maursyre. Hvilke reaksjoner kan brukes for å skille mellom stoffer i reagensrør? Skriv ned reaksjonslikninger.

Løsning

Ved å analysere egenskapene til de kjemiske egenskapene til disse stoffene, kommer vi til den konklusjon at for å løse problemet, bør du bruke en løsning av natriumbikarbonat og en ammoniakkløsning av sølvoksid. Acetaldehyd reagerer bare med sølvoksid, eddiksyre - bare med natriumbikarbonat, og maursyre - med begge reagensene. Et stoff som ikke reagerer med noen av reagensene er etanol.

Reaksjonsligninger:

CH 3 CHO + 2Ag(NH 3) 2 OH = CH 3 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + HOH,

CH 3 COOH + NaHCO 3 = CH 3 COONa + CO 2 + HON,

HCOOH + 2Ag(NH 3) 2 OH = 2Ag + NH 4 HCO 3 + 3NH 3 + NOH,

HCOOH + NaHCO 3 = HCOONa + CO 2 + HON.

TRINN 6. Bestemmelse av blandingens kvantitative sammensetning.

Oppgave 7. For å nøytralisere 26,6 g av en blanding av eddiksyre, acetaldehyd og etanol ble 44,8 g av en 25% kaliumhydroksidløsning konsumert. Når samme mengde av blandingen reagerte med et overskudd av metallisk natrium, ble 3,36 liter gass frigjort ved omgivelsesbetingelser. Beregn massefraksjonene av stoffer i denne blandingen.

Løsning

Eddiksyre og etanol vil reagere med metallisk Na, men kun eddiksyre vil reagere med KOH. La oss lage reaksjonsligninger:

CH 3 COOH + Na = CH 3 COONa + 1/2H 2 , (1)

C 2 H 5 OH + Na = C 2 H 5 ONa + 1/2 H 2, (2)

Oppgave 8. En blanding av pyridin og anilin som veide 16,5 g ble behandlet med 66,8 ml 14% saltsyre (= 1,07 g/ml). For å nøytralisere blandingen var det nødvendig å tilsette 7,5 g trietylamin. Beregn massefraksjonene av salter i den resulterende løsningen.

Løsning

La oss lage reaksjonsligninger:

C 5 H 5 N + HCl = (C 5 H 5 NH) Cl,

C 6 H 5 NH 2 + HCl = (C 6 H 5 NH 3) Cl,

(C2H5)3N + HCl = ((C2H5)3NH) Cl.

La oss beregne mengden av stoffer som deltar i reaksjonene:

(HCl) = 0,274 mol,

((C2H5)3N) = 0,074 mol.

0,074 mol syre ble også forbrukt for å nøytralisere trietylamin, og for reaksjonen med blandingen: 0,274 – 0,074 = 0,2 mol.

Vi bruker samme teknikk som i oppgave 3. La oss betegne X– antall mol pyridin og y– antall anilin i blandingen. La oss lage et ligningssystem:

Ved å løse systemet finner vi at mengden pyridin er 0,15 mol, og anilin er 0,05 mol. La oss beregne mengden av stoffer av hydrokloridsalter av pyridin, anilin og trietylamin, deres masse og massefraksjoner. De er henholdsvis 0,15 mol, 0,05 mol, 0,074 mol; 17,33 g, 6,48 g, 10,18 g; 18,15 %, 6,79 %, 10,66 %.

LITTERATUR

Kuzmenko N.E., Eremin V.V. Kjemi. 2400 oppgaver for skoleelever og de som skal inn på universiteter. M.: Bustard, 1999;
Ushkalova V.N., Ioanidis N.V.. Kjemi: konkurranseoppgaver og svar. En veiledning for søkere til universiteter. M.: Utdanning, 2000.

Sammensetning av den opprinnelige blandingen for produksjon kunstig stein. (Fotogalleri "Our Technologies" på siden med samme navn. Det som inngår i sammensetningen av kunstig fasadestein produsert ved hjelp av fleksible elastiske sprøyteformer. I hovedsak er den dekorative frontsteinen vi snakker om en typisk sandbetong basert på Portland sement, laget ved vibrasjonsstøping i spesielle fleksible elastiske matriser - formet og spesialfarget La oss se på hovedkomponentene betongblanding for produksjon av kunstig bekledningsstein ved bruk av vibrasjonsstøpemetoden. Bindemiddel er grunnlaget for enhver kunstig bekledningsstein. I dette tilfellet er det Portland sementkvalitet M-400 eller M-500. For å sikre at betongkvaliteten alltid forblir konsekvent høy, anbefaler vi å bruke kun "fersk" sement (som kjent mister den raskt sine egenskaper over tid og fra feil lagring) fra samme produsent med et godt rykte. For produksjon av dekorativ bekledningsstein brukes både vanlig, grå sement og hvit sement. Det finnes en rekke farger og nyanser i naturen som bare kan kopieres på hvit sement. I andre tilfeller brukes Portland grey (av hensyn til økonomisk gjennomførbarhet).

Mange innenlandske produsenter av kunstig bekledningsstein i I det siste Gips brukes aktivt som bindemiddel. Samtidig hevder de at produktene deres er ekspandert leirebetong. Og som regel presenteres ekspandert leirebetong faktisk på firmastander. Men det er ett punkt som bestemmer oppførselen til produsenter av kunstig stein. Kostnaden for fleksible elastiske injeksjonsformer, som lar deg gjenskape strukturen til steinen nøyaktig, er svært høy.

Og hvis teknologien følges, er omsetningen av sprøytestøpeformer, det vil si tiden fra betongen støpes til forskalingen fjernes, 10-12 timer, mot 30 minutter for gips. Det er dette som presser bedrifter til å bruke gips som bindemiddel. Og prisen på gips er minst fem ganger lavere enn prisen på hvit sement. Alt dette gir bedrifter superfortjeneste. Men prisen for sluttforbrukeren er veldig høy! Den ekstremt lave frostmotstanden og styrken til slike produkter vil ikke tillate deg å nyte fasadenes utseende i lang tid.

De presenterte bildene viser gipsprodukter ett år etter installasjon. Flere sprekker og ødeleggelser er tydelig synlige. Derfor er bruken av dette materialet i industriell skala vanskelig. Basert på oppgavene vi står overfor, foretrekker vi å produsere kunstig bekledningsstein – et materiale med hardhet og sliteegenskaper nær naturstein, egnet for både utvendig og utvendig bruk. innvendig fôr, og ikke dekorasjoner som er skjøre og lunefulle til virkningene av vann. Filler. Avhengig av typen fyllstoffer som brukes, kan sementbasert kunstig beleggstein være "tung" (2-2,4 g/cm3) eller "lett" (ca. 1,6 g/cm3). Ideelt sett brukes tung betong til produksjon av belegningsstein, dekorative belegningsplater, border, sokkelrammer og innvendig stein. For produksjon av kunstig fasadestein som brukes til utvendig dekorasjon, brukes lettbetong.

Dette er omtrent hva produsenter som bruker amerikansk teknologi gjør. I regionene er det dessverre brukt overveiende tung betong. Selvfølgelig er det mye lettere å lage dekorativ stein på sand, men en lys stein vil alltid være å foretrekke for forbrukeren. Det er bare et spørsmål om valg. For produksjon av tung kunstig bekledningsstein brukes grov kvartssand med fraksjon 0,63-1,5 mm (bruken av fin sand forverres styrkeegenskaper betong) og eventuelt små pukk, for eksempel marmor, fraksjoner 5-10 mm. "Lett" vendt stein er laget med utvidet leiresand. Men når du produserer kunstig fasadestein på utvidet leire, bør følgende faktor tas i betraktning. I juli 2001 mottok vi informasjon fra kunder om utseendet til "skudd" (flekkhevelse av materialet) på overflaten av produkter (lettbetong) hvit). Som et resultat av konsultasjon med spesialister, ble det funnet at "skuddene" vises som et resultat av oppløsningen av kalksteininneslutninger funnet i ekspandert leire.

Når fritt kalsium interagerer med fuktighet (vann eller dets damp), oppstår en kjemisk reaksjon, ledsaget av en økning i volumet av frie kalsiumkorn, noe som resulterer i en såkalt "shot"-effekt. CaO + H2O = Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 Funksjon ved dette kjemisk reaksjon Faktum er at det varer veldig lenge - opptil 6 måneder. Produsenter av utvidet leire produserer produkter i samsvar med GOST, som tillater tilstedeværelse av kalkkorn opptil 3% av den totale massen. "shots"-effekten reduserer forbrukeregenskapene til produktene, så oppgaven ble satt til å finne et nytt fyllstoff for produksjon av lettbetong.

Det har blitt observert at kalkreaksjonen forårsaker ødeleggelse av produktoverflaten KUN når interiør dekorasjon lokaler. Ved bruk av produkter for etterbehandling av sokler og fasader av bygninger, synlige skader etterbehandlingsmateriale ikke synlig. I følge uttalelsen fra en NIIZHB-ansatt jevnes kalkråte ut ved bruk av produkter til utvendig dekorasjon av bygninger. I forbindelse med identifiseringen av dette mønsteret, siden august 2001, har produkter for innvendig arbeid Det produseres ikke på utvidet leire, men på et annet (tyngre) fyllstoff. For å bytte til et enkelt fyllstoff foreslår vi følgende måter å løse dette problemet på: 1. Bruk knust ekspandert leire på en brøkdel på minst 2 cm som fyllstoff 2. Lag utvidede leiredumper med oppbevaring på åpent område i minst 6-9 måneder.

3. Oppretting av et heterogent fyllstoff fra kvartssand og lettere kunstig fyllstoff. 4. Bruk av slaggpimpstein. imidlertid vil bulkvekten til det ferdige produktet øke til 1800-2000 kg/m3. Lett tilslag må oppfylle følgende krav. bulkvekt ca 600 kg/m3. sandfraksjon 0-0,5 cm eller 0-1 cm (tilstedeværelse av finfraksjon 15 % av volumet. trykkfasthet 18 kg/cm (ekspandert leireindeks. vannabsorpsjon opp til 25 % (ekspandert leireindeks. Ved produksjon av kunstig belegg). stein, dekorative belegningsplater , små arkitektoniske produkter på fleksible elastiske sprøyteformer, følgende fyllstoffer kan brukes: Slaggpimpstein, Granulert slagg, Knust stein og slaggsand, Skumglass, Ekspandert perlittsand, Hard ekspandert perlitt, ekspandert vermokulitt, ekspandert polystyren , Anriket kvartssand, Marmorflis, Byggesand (hvit ), Støpesand, Vulkanpimpstein Pigmenter og fargestoffer Den viktigste komponenten i en dekorativ bekledningsstein er pigmentene (fargestoffene) som brukes Dyktig eller udyktig bruk av fargestoffer påvirker direkte utseendet til sluttproduktet. i erfarne hender vanlig betong rett foran øynene våre blir til noe helt umulig å skille fra naturlig "vill" stein. Hvordan oppnå dette? For å farge sement brukes mineralske uorganiske pigmenter (oksider av titan, jern, krom) og spesielle lys- og værbestandige fargestoffer. Erfarne produsenter velger vanligvis fargestoffer fra selskaper som Bayer, Du Pont, Kemira og andre like anerkjente. Dette skyldes ikke bare den konsekvent høye kvaliteten på produktene deres, men også deres brede utvalg. Dermed tilbyr Bayer flere dusin jernoksidpigmenter. Ved å kombinere dem med hverandre kan du velge nesten hvilken som helst ønsket fargenyanse. Så, Portland-sement, ekspandert leiresand og pigmenter er hovedsammensetningen av kunstig ansiktsstein. Mange produsenter av arkitektoniske betongprodukter begrenser seg til dette, til tross for at det er et stort antall forskjellige tilsetningsstoffer til sement for å forbedre visse egenskaper. I noen stor by du kan finne leverandører av innenlandske og importerte betongtilsetningsstoffer. Dette er ulike supermyknere som forbedrer bearbeidbarheten og øker betongens styrke; polymer-latex-tilsetningsstoffer som har en gunstig effekt på betongens holdbarhet; akseleratorer for herding av betong og luftbærende tilsetningsstoffer; volumetriske vannavstøtende midler, som reduserer vannabsorpsjonen mange ganger (nyttig for fasade, sokkel og belegningsstein); kjemiske fibre for dispergert armering, som dramatisk øker motstanden mot sprekker og mye mer. Bestem selv om du vil bruke noen av disse tilsetningsstoffene eller ikke; vi vil kun anbefale å bruke beskyttende impregneringsmasser for å behandle overflaten av dekorativ beleggstein. Et riktig valgt vannavstøtende middel for betong vil oppnå følgende resultater. vil øke estetikken til steinen og eliminere "støvete" - et karakteristisk trekk ved enhver sementbetong. vil øke levetiden til fasadesteinen (poenget her er at prosessen med ødeleggelse av dekorativ betong først og fremst reflekteres i fargemetning lenge før de første tegn på ødeleggelse vises, grunnen til dette er eksponeringen av tilslagspartikler på forsiden overflaten av steinen vil kraftig redusere risikoen for utblomstring på overflaten av steinen, som er en virkelig katastrofe for sement dekorative betonger, og det er derfor de bør gis den største oppmerksomheten.

Introduksjon

Retting er en masseoverføringsprosess, som i de fleste tilfeller utføres i motstrømskolonneenheter med kontaktelementer (pakninger, plater) som ligner på de som brukes i absorpsjonsprosessen. Derfor har metodene for tilnærming til beregning og utforming av rettings- og absorpsjonsanlegg mye til felles. Imidlertid en rekke funksjoner ved rektifiseringsprosessen (forskjellige forhold mellom væske- og dampbelastninger i nedre og øvre deler av kolonnen, variable kolonnehøyder fysiske egenskaper faser og distribusjonskoeffisient, felles forekomst av masse- og varmeoverføringsprosesser) kompliserer beregningen.

En av vanskelighetene er mangelen på generaliserte lover for å beregne de kinetiske koeffisientene til rettingsprosessen. Dette gjelder i størst grad søyler med diameter over 800 mm med dyser og brett, som er mye brukt i kjemisk industri. De fleste anbefalinger koker ned til å bruke kinetiske avhengigheter oppnådd fra å studere absorpsjonsprosesser for å beregne destillasjonskolonner.

Under rektifiseringsprosessen er det en kontinuerlig utveksling mellom væske- og dampfasen. Væskefasen er beriket med en høyerekokende komponent, og dampfasen med en laverekokende. Prosessen med masseoverføring skjer langs hele høyden av kolonnen mellom tilbakeløpet som strømmer ned og dampen som stiger oppover. For å intensivere masseoverføringsprosessen brukes kontaktelementer som gjør det mulig å øke masseoverføringsoverflaten. Når du bruker en dyse, flyter væsken i en tynn film over overflaten; når du bruker plater, passerer damp gjennom et lag med væske på overflaten av platene. Dette arbeidet presenterer beregningen av en platedestillasjonskolonne for å separere en binær blanding av aceton - benzen

Skjematisk diagram av en destillasjonsenhet

Et skjematisk diagram av utbedringsanlegget er presentert i. Startblandingen fra mellomtanken 1 mates av en sentrifugalpumpe 2 inn i varmeveksleren 3, hvor den varmes opp til kokepunktet. Den oppvarmede blandingen sendes for separering inn i destillasjonskolonnen 5 på mateplaten, hvor væskesammensetningen er lik sammensetningen av den opprinnelige blandingen XF.

Flytende nedover kolonnen samvirker væsken med den stigende dampen som dannes når bunnvæsken koker i kjele 4. Den opprinnelige sammensetningen av dampen er omtrent lik sammensetningen av bunnresten X w, dvs. utarmet i flyktige komponenter. Som et resultat av masseutveksling med væsken blir dampen beriket med en svært flyktig komponent. For mer fullstendig anrikning vannes den øvre delen av kolonnen i henhold til et gitt tilbakeløpsforhold med en væske (tilbakeløp) av sammensetning Xp oppnådd i tilbakeløpskjøler 6 ved å kondensere dampen som forlater kolonnen. En del av kondensatet fjernes fra tilbakeløpskondensatoren i form av et ferdig separasjonsprodukt - destillat, som avkjøles i varmeveksleren 7 og sendes til mellomtanken 8.

Fra bunnen av kolonnen fjerner pumpen 9 kontinuerlig bunnvæske - et produkt beriket med en ikke-flyktig komponent, som avkjøles i varmeveksleren 10 og sendes til beholder 11.

Således, i destillasjonskolonnen, en kontinuerlig ikke-likevektsprosess for å separere den opprinnelige binære blandingen til et destillat (med høyt innhold svært flyktig komponent) og bunn (anriket med en ikke-flyktig komponent).

Ris. 1 Skjematisk diagram av destillasjonsenheten:

1 - beholder for den opprinnelige blandingen; 2.9 – pumper; 3 – varmeveksler-varmer; 4 - kjele; 5 - destillasjonskolonne; 6 – tilbakeløpskondensator; 7 - destillat kjøleskap; 8 - beholder for oppsamling av destillat; 10 – fortsatt væskekjøler; 11 – beholder for fortsatt væske.

Teknologisk beregning av en kontinuerlig destillasjonskolonne

Trening

Design et rettingsanlegg for separering av blandingen.

Blanding: aceton - benzen.

Mengde startblanding:
t/h=15000 kg/t

Sammensetning av den opprinnelige blandingen:
% vekt.

MVA-sammensetning:
% vekt.

Destillatsammensetning:
% vekt.

Varmedamptrykk: 5 ata

Kolonnetrykk: 1 ata

Type kontaktenheter: ventilplater

1. Bygging av stadier av utbedringsprosessen

1. Konvertering av massefraksjoner til mol

,

hvor MA og M B er de molare massene av henholdsvis aceton og benzen, kg/mol.

MA = 58 kg/mol; MB = 78 kg/mol

1. Kolonne materialbalanse

Molar masse av startblandingen

Molar andre strømningshastighet for blanding

Destillatforbruk

La oss erstatte dette uttrykket med , hvor F, D, W er strømningshastighetene til den opprinnelige blandingen, destillat, bunnrest, kmol/s.

kmol/s

1. Likevekt mellom damp og væske

Tabell 1. Flytende likevektssammensetninger ( x) og par ( y) i mol. og koketemperatur ( t) i °C binære blandinger ved 760 mm. rt. Kunst.

Ris. 2 Likevektskurve og posisjon av arbeidslinjen ved R min

Ris. 3 Diagram t – x, y.

1 - væskelinje; 2 – dampledning.

1. Minimum refluksforhold

b maks = 0,35 (fig. 2)

1. Arbeidsrefluksforhold

1.
; – overflødig refluksforhold

2.

3.

4.

5.

Ris. 4 Grafisk bestemmelse av antall teoretiske plater kl

Ris. 5 Grafisk bestemmelse av antall teoretiske plater kl

Ris. 6 Grafisk bestemmelse av antall teoretiske plater kl

Ris. 7 Grafisk bestemmelse av antall teoretiske plater kl

Ris. 8 Grafisk bestemmelse av antall teoretiske plater kl

1. Optimalt refluksforhold

Tabell 2. Antall teoretiske stadier ved forskjellige overskuddsrefluksforhold

Ris. 9 Avhengighet av antall teoretiske trinn på refluksforholdet

Ris. 10 Bestemmelse av optimalt refluksforhold

Grafen (fig. 10), konstruert på grunnlag av dataene (tabell 2), viser at minimumsvolum av søylen vil forekomme ved R = 2,655. La oss akseptere dette tilbakeløpstallet for videre beregninger og det tilsvarende antall teoretiske trinn n fc v = 19; n ts n = 5

1. Mol strømningshastighet av væske på toppen og bunnen av kolonnen

1. Molar strømningshastighet for damp i kolonnen

1. Fysisk-kjemiske egenskaper til damp- og væskefaser for toppen og bunnen av kolonnen

1. Gjennomsnittlige molare konsentrasjoner av væske og damp

muldvarp. dollar

muldvarp. dollar

I følge t – x, y-diagrammet (fig. 3), ved gjennomsnittlige væskekonsentrasjoner og , bestemme de gjennomsnittlige væsketemperaturene: °C og
°C

muldvarp. dollar

muldvarp. dollar,

Hvor y D = x D ; y W = x W ; y F– dampsammensetning som tilsvarer sammensetningen av den opprinnelige blandingen x F(Fig. 6)

I henhold til t – x, y-diagrammet (fig. 3), ved gjennomsnittlige dampkonsentrasjoner og vi bestemmer de gjennomsnittlige damptemperaturene:
°C (334K) og
°C (347K);

1. Gjennomsnittlig molare masse av væske og damp

1. Gjennomsnittlig tetthet av væske og damp

Konvertering av molare konsentrasjoner til massekonsentrasjoner:

vekt. dollar

vekt. dollar

kg/m 3,

Hvor
Og
– tettheter av henholdsvis aceton og benzen ved temperatur °C,
kg/m 3,
kg/m 3

kg/m 3,

hvor og er tetthetene av henholdsvis aceton og benzen ved temperatur °C,
kg/m 3 , kg/m 3

der T 0 er den absolutte temperaturen lik 273K

1. Gjennomsnittlig viskositet av væske og damp

,

Hvor
og – viskositeten til henholdsvis aceton og benzen ved temperatur °C,
,

,

,

,

,

hvor og er viskositetene til henholdsvis aceton og benzen ved temperatur °C,
,

1. Masse- og volumstrømningshastigheter for væske og damp

Gjennomsnittlig massestrøm:

Volumkostnader:

Tabell 3. Parametre for damp- og væskestrømmer i kolonnen

	Strømnavn	Parameterdimensjon
	Væske øverst i kolonnen		=63	=767,5	=5,12	=6,67∙10 -3
	Væske i bunnen av kolonnen		=72,2	=802,6	=10,31	=1,29∙10 -2
	Damp på toppen av kolonnen		=62	=1,25
	Damp i bunnen av kolonnen			=1,4	=7,95	=5,68

1. Hydraulisk beregning av søylen

1. Belastningsøkningsfaktor

1. Estimert damphastighet

for toppen av kolonnen:

for bunnen:

1. Diameter

øverst i kolonnen:

nederst i kolonnen:

1. Faktisk damphastighet

Fordi
vi tar en kolonne med en diameter
øverst i kolonnen:

nederst i kolonnen:

1. Relativt aktivt plateareal

Avløps omkrets

%; overløpstverrsnitt 0,3m2

1. Belastningsfaktor

for toppen av kolonnen:

for bunnen av kolonnen:

Overflatespenningskoeffisient for toppen av søylen:

Hvor og – overflatespenning av blandingen for henholdsvis toppen og bunnen av kolonnen,
N/m, N/m

La oss godta minimumsavstanden mellom platene
m
;

m/s for bunnen av kolonnen:

1. Kontroll av vilkårene for tillatelighet av damphastigheter for øvre og nedre deler av kolonnen:

>

>

Det kan ses at betingelsen ikke er oppfylt verken for toppen eller for nedre deler kolonner. Ved suksessivt å øke avstanden mellom platene, samt søylens diameter, finner vi at betingelsen vil være oppfylt kun ved en diameter på m;
m

Faktisk damphastighet øverst i kolonnen:

nederst i kolonnen:

Avløps omkrets
m; relativ fri seksjon
%; overløpstverrsnitt 0,52m2

Relativt overløpstverrsnitt:

Relativt aktivt plateområde:

Avstand mellom platene m
;

Tillatt damphastighet i arbeidsdelen av kolonnen for den øvre delen:

for bunnen av kolonnen:

Betingelser for tillatte damphastigheter for øvre og nedre del av kolonnen:

>
>

>
>

Vilkårene er oppfylt.

1. Spesifikk belastning av væske på avløpsskilleveggen

øverst i kolonnen:

nederst i kolonnen:

1. Dampbelastningsfaktor

for toppen av kolonnen:

for bunnen av kolonnen:

Flytende reserve over dreneringsterskelen øverst i kolonnen:

for bunnen:

1. Sparging dybde

Høyden på damp-væskelaget på platene i den øvre delen av kolonnen:

på platene i den nedre delen av kolonnen:

1. Terskelhøyde

øverst i kolonnen:

nederst i kolonnen:

1. Dynamisk boblende dybde

m

1. Minste tillatte damphastighet i den frie delen av kolonnen

Hvor - ventiltykkelse lik 0,001 m;
- materialtetthet (stål) lik 7700 kg/m 3

Minste tillatte damphastighet i den frie delen av de øvre platene:

m/s

i den frie delen av de nedre platene:

Hvor
– motstandskoeffisient

Seksjonssikkerhetsfaktor:

Siden > 1 og > 1, det valgte frie tverrsnittet av platene sikrer en jevn drift, aksepterer vi

1. Luftefaktor

for topplater:

for nedre plater:

på toppplatene:

på de nedre platene:

1. Høyde på flytende lag

på toppplatene:

på de nedre platene:

1. Hydraulisk motstand av plater

øverst i kolonnen:

nederst i kolonnen:

1. Høyde på separasjonsrom mellom platene

øverst i kolonnen:

nederst i kolonnen:

hvor K 5 = 1 – skumkoeffisient for blandingen

1. Inndragning av væske mellom platene

øverst i kolonnen:

nederst i kolonnen:

1. Kolonnens tverrsnittsareal:

Væskehastighet i overløpsanordningene til de øvre platene:

i overløpsanordninger på nedre plater:

Tillatt væskehastighet i overløpsanordningene til de øvre platene:

m/s i overløpsanordninger på nedre plater:

Den faktiske hastigheten til væsken i overløpene er mindre enn de tillatte.

1. Lokal kontakteffektivitet

1. Dampdiffusjonskoeffisient

,

Hvor ; spesifikt volum av henholdsvis aceton og benzen

Dampdiffusjonskoeffisient på toppen av kolonnen:

Hvor
- temperatur på damp på toppen av kolonnen

Dampdiffusjonskoeffisient i bunnen av kolonnen:

Hvor
- damptemperatur i bunnen av kolonnen

for toppen av kolonnen:

hvor og er viskositetene til henholdsvis aceton og benzen ved temperatur °C, ,

hvor Ф = 1 er en dimensjonsløs parameter, tar hensyn til assosiasjonen av løsemiddelmolekyler

Væskediffusjonskoeffisient for bunnen av kolonnen:

,

hvor og er viskositetene til henholdsvis aceton og benzen ved temperatur °C, ,

1. Antall overføringsenheter

i gassfasen for toppen av kolonnen:

for bunnen av kolonnen:

Antall væskefaseoverføringsenheter for toppen av kolonnen:

for bunnen:

Diameter på armatur for refluksinntak,

Diameter på beslaget for utløpet av bunnresten,

Bibliografi

Ulyanov. B.A., Badenikov V.Ya., Likuchev V.G., prosesser og apparater for kjemisk teknologi. Opplæringen– Angarsk: Forlaget til Angarsk State Technical Academy, 2005 - 903 s.

Dytnersky Yu.I. grunnleggende prosesser og apparater for kjemisk teknologi: en designmanual / Ed. Yu.I. Dytnersky. M.: kjemi, 1991.-496 s.

Retningslinjer for kursdesign av prosesser og apparater innen kjemisk teknologi - Red. 2. rev. Og i tillegg – Angarsk, AGTA, 2005 - 64 s.

kolonner Til atskillelse tre-komponent azeotropisk blandinger bruke prinsippene for overgang til separerende manifolder // Atskillelse væske ufullkommen blandinger ...

... driftsparametere for den ekstraktive rettingsprosessen blandinger aceton-kloroform i en kompleks kolonne med sideseksjon

Avhandling >> Kjemi

... inndeling en rekke industrielle blandinger. Deres bruk på installasjoner gassfraksjonering Til atskillelse blandinger ... retting komplekser med delvis tilkoblede varmestrømmer: a – med sidestrippingseksjoner Til atskillelse ... atskillelse blandinger aceton- ...

Utvikling av en energispareordning atskillelse tre-komponent azeotropisk blandinger benzencykloheksan-heksan

Avhandling >> Kjemi

Virker installasjoner. Kontinuerlige utbedring av multikomponent blandinger utført i installasjoner, bestående av et tall retting kolonner kontinuerlige handlinger, ... bestemmes av uttrykket: 2.7.1 Så, Til atskillelse blandinger består av 3 komponenter...

Metoder atskillelse azeotropisk blandinger

Avhandling >> Kjemi

Påføres inndeling en rekke industrielle blandinger. Deres bruk på installasjoner gassfraksjonering Til atskillelse blandinger iso-C4...under handling UV-bestråling blir til en blanding av benzylklorid, a,a-diklortoluen (benzalklorid) og (triklormetyl) benzen (...