Исходными данными является навеска вещества массой равной 0,5 г(5*. Данную навеску испарили в объеме 1 л (при температуре 50 °C (323 К). В результате испарения давление в сосуде стало равным 18,1 кПа (18,1*. Экспериментальная рефракция равна 17,59[1]. Рабочее давление равно 21 Па, температура при рабочем давлении равна 298 К. Необходимо, определить параметры данного вещества: – молярную массу, – теоретическую рефракцию,- плотность при нормальных условиях, - объем, – концентрацию вещества в воздухе рабочей зоны.
Шаг 1. Определим молярную массу данного вещества
Формула (1) представляет собой уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева – Клапейрона), где:
m –масса вещества;
– молярная масса;
P – давление газа (Па);
V – объем газа (в литрах);
T – температура газа (в кельвинах);
R – газовая постоянная численно равная 8,314
Из уравнения Менделеева – Клапейрона выражаем :
Подставляем в формулу (2) численные значения.
Шаг 2. Определяем исходное вещество с помощью сравнения молярных масс и нахождения теоретических рефракций.
Данные молярные массы и близкие к 74 имеют вещества:
- бутиловый спирт; структурная формула O; = 74 [2];
- изобутиловый спирт; структурная формула O; = 74 [2];
- пропионовая кислота; структурная формула ; = 74 [3];
- диметилформамид; структурная формула NO; = 73 [4].
Проверим вещества с помощью сравнения теоретической рефракции с экспериментальной рефракцией.
Бутиловый спирт и изобутиловый спирт – структурна формула OH.
=4*+10*+
4*2,418+10*1,1+1,25=22,197
Найденная теоретическая рефракция не равна заданной экспериментальной, следовательно, бутиловый и изобутиловый спирты не являются веществами, которые необходимо определить.
Проверим таким же способом пропионовую кислоту – структурная формула .
=3*+6*+(гидроксильная гр.) +(карбонильная гр.)
=3*2,418+6*1,1+1,525+2,212=17,591
Найденная теоретическая рефракция совпадает с заданной экспериментальной, следовательно, веществом, которое нам задано определить является пропионовая кислота.
Шаг 3. Определим плотность пропионовой кислоты. Заданные нормальные условия: =273 K, =101,3*Па
Из уравнения Менделеева – Клапейрона, формула (1), выразим =ρ
Производим расчет, подставив численные значения.
Шаг 4. Найдем концентрацию пропионовой кислоты в воздухе рабочей зоны при заданном рабочем давлении и температуре с помощью уравнения Менделеева-Клапейрона.
Для нахождения концентрации необходимо знать объем и количество вещества.
Методом подстановки получаем формулу для нахождения концентрации пропионовой кислоты.
Подставив численные значения, получаем:
Шаг 5. Найдем объем пропионовой кислоты:
Из данной системы уравнений делим первое уравнение на второе: =, выражаем из данного уравнения объем :
Находим объем пропионовой кислоты:
В результате расчета получаем: газообразным веществом в воздухе рабочей зоны является пропионовая кислота – структурная формула . Параметры вещества: –74; – 17,591;=0,15 л; =3,3*, Сх=0,0085 .
Предельно допустимая концентрация (ПДК) для пропионовой кислоты в воздухе рабочей зоны равна 270* [5].
Вышеприведенный расчет показал, что концентрация газообразной примеси в воздухе рабочей зоны много больше ПДК, поэтому воздух необходимо очистить до допустимой концентрации. Данный расчет позволяет определить опасное вещество, его параметры и принять меры для соответствующей очистки воздуха в рабочей зоне.
Библиографический список
- http://www.ngpedia.ru/id399790p1.html [Электронный курс]/(дата обращения 13.01.2018).
- https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/132553 [Электронный курс]/(дата обращения 13.01.2018).
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Пропионовая_кислота [Электронный курс]/(дата обращения 13.01.2018).
- https://ru.wikipedia.org/wiki/N,N-Диметилформамид [Электронный курс]/(дата обращения 13.01.2018).
- https://studfiles.net/preview/5437492/page:6/ [Электронный курс]/(дата обращения 13.01.2018).
Количество просмотров публикации: Please wait