Wrocław, 31.05.2013r.

Chemia wody i powietrza

Nazwisko i Imię prowadzącego: mgr inż. Kornelia Kwiecińska

ĆWICZENIE 2: OZNACZANIE STĘŻENIA TLENKÓW AZOTU W POWIETRZU

Imię i nazwisko:	Dawid Kaczmarczyk Katarzyna Jednarowicz
Wydział:	Inżynierii Środowiska
Nr albumu:	191845
Termin zajęć: dzień tygodnia, godzina	Pt: 13:15-16:00

Cele ćwiczenia:

• Określanie wartości stężenia tlenków azotu w badanym powietrzu

• Wykonie skali wzorców dla określenia wartości stężenia tlenków azotu

1. Wykonanie ćwiczenia:

1.1. Pobór próby

• sprawdzić zestaw do pochłaniania

• płuczkę napełnić 5cm³ roztworu pochłaniającego /Saltzmana/ , i połączyć ją z

• aspiratorem

• włączyć aspirator, przy pomocy zaworu nastawić przepływ powietrza na poziomie

• 15dm3/h .

• zanotować czas poboru próby

1.2. Wykonanie krzywej kalibracji.

• z roztworu podstawowego ( 1) o stężeniu 0.05mg NO²/cm³ przygotować roztwór

wzorcowy ( 2 ) o stężeniu 0.001mg NO²/cm³ w kolbie miarowej o podanej

objętości

• sporządzić skalę wzorców dodając do probówek roztwór wzorcowy (2) i roztwór

Saltzmana (3 ) w następujących proporcjach:

• po sporządzeniu wzorców probówki z wzorcami dokładnie wymieszać

i pozostawić na 20min. dla ustalenia barwy.

• odczytać wartość ekstynkcji dla przygotowanych wzorców względem „ślepej próby”

(wzorzec nr 1 ) przy długości fali 550nm.

• sporządzić wykres krzywej wzorcowej jako zależność zawartości NO₂ we wzorcach od

ekstynkcji.

1.3 ANALIZA

• - odczytać wartość ekstynkcji pobieranej próby.

• - z krzywej wzorcowej odczytać zawartość NO2 w badanej próbce.

• - obliczyć ilość powietrza przepuszczonego przez płuczkę .

• - obliczyć stężenie NO2 w badanym powietrzu i określić je w następujących jednostkach :

mg/m3 ; % obj ; ppm.

Nr próby	Zawartość NO2	Wartość ekstynkcji
1	0,0000	0,0
2	0,0002	0,048
3	0,0003	0,065
4	0,0004	0,089
5	0,0005	0,122
6	0,0006	0,148
7	0,0008	0,192
8	0,0010	0,240
9	0,0013	0,301
10	0,0020	0,398
Analiza 1	x	0,079
Analiza 2	x	0,072

Objętość przepuszczonego powietrza 1.19,5 dm³ 2.21,2dm³

Obliczenia:

a) Przygotowanie roztworu wzorcowego 0,001 mg N0₂/cm³ z roztworu podstawowego 0,05 mg N0₂/cm³ w 100 ml kolbie miarowej:

C₁ • V₁ = C₂ • V₂

$$V_{1} = \frac{0,001 \bullet 100}{0,05} = {2\text{cm}}^{3}$$

Czyli pobieramy 2cm³ roztworu wzorcowego i uzupełniamy wodą do kreski czyli do 100cm³

b) Obliczenie stężenia i zawartości NO₂ próbkach z odpowiednich płuczek:

z krzywej kalibracji y = 206,1x+0,014

y- wartość ekstynkcji,

x- zawartość NO₂

Analiza 1: 0,079 = 206,1x +0,014 -> x = 3,15g * 10^-4 = 0,000315mg - zawartość NO₂

Analiza 2: 0,072 = 206,1x +0,014 –> x = 2,81g * 10^-4 = 0,000281mg - zawartość NO₂

stężenie NO2 w mg/m³ to iloraz masy NO₂ i objętości powietrza przepuszczonego

V₁ = 19,5 dm³ = 19,5 * 10^-3 m³

V₂ = 21,2 dm³ = 21,2 * 10^-3 m³

m₁ = 0,000315mg = 0,000000315g

m₂ = 0,000281mg = 0,000000281g

$$C = \frac{M}{V}$$

C₁ = 0,000000315g/19,5dm³ = 1,61 *10^-8 g/dm³

C₂ = 0,000000281g/21,2dm³ =1,32 * 10^-8 g/dm³

• stężenie NO₂ w % objętościowych

$$\mathbf{\%}\mathbf{\text{obj}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{V}_{\mathbf{z}}}{\mathbf{V}_{\mathbf{p}}}\mathbf{\bullet 100\%}$$

M_NO2 = 46 g/mol

Analiza 1:

46g – 22,4 dm³

0,315g – V_z

V_z = 0,15 dm³

$$\mathbf{\%}\mathbf{\text{obj}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,15}}{\mathbf{19,5}}\mathbf{\bullet 100\% = 0,76\%}$$

Analiza 2:

46g – 22,4 dm³

0,281g – V_z

V_z = 0,14 dm³

$$\mathbf{\%}\mathbf{\text{obj}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,14}}{\mathbf{21,2}}\mathbf{\bullet 100\% = 0,66}$$

• stężenie w ppm

C_ppm = Vz/Vp [cm³/m³]

C_ppm1 = 0,15 *10^-3 /19,5 * 10^-3 = 7,69*10^-3

C_ppm2 =0,14 * 10^-3 /21,2 * 10^-3 = 6,60*10^-3

Wnioski:

Ze wzrostem stężenia rośnie wartość ekstynkcji. Przy wartości ekstynkcji 0,079 stężenie NO₂ wynosi 1,61 *10^-8 g/dm³ natomiast przy wartości ekstynkcji 0.072 stężenie dwutlenku azotu wynosi 1,32 * 10^-8 g/dm³.