Andrzej Kwiecień, Jakub Matys, Jakub Kopytkiewicz	Temat: Badania wymywalności szkodliwych substancji ze zużytych mas formierskich.	19 listopada 2011 r.
Grupa 2 Rok 2			Ocena:

1. Wstęp teoretyczny:

Substancje szkodliwe dla środowiska wydzielające się w trakcie procesów odlewniczych to zużyta masa formierska i rdzeniowa, która stanowi ok. 80-85 %. Pozostałe odpady to żużel (10%), pyły i szlamy (5-10%), materiały ognioodporne, zlewki, zużyte szpilki formierskie, zbrojenia form i rdzeni, naddatki technologiczne, materiały ścieralne, zużyte oleje i emulsje(5-10%). Często odpady te są składowane w miejscach nieprzystosowanych do tego. Stanowi to ogromne zagrożenie ekologiczne, głównie dla środowiska wodnego. Aby zmniejszyć ilość produkowanych odpadów najbardziej efektywnym sposobem będzie wprowadzenie odpowiednich zmian w procesie produkcyjnym. Po pierwsze powinien zwiększyć się udział technologii odlewania w formach metalowych w produkcji odlewów, Po drugie można zmniejszyć masy odlewów. Również stosowanie pieców elektrycznych zmniejsza ilość emitowanych pyłów i daje mniejsze zużycie żużla. W odlewniach stosowany jest także system recyklingu, który przebiega w obu procesach - odświeżania i regeneracji.

Stężenie molowe - określ liczbę moli substancji rozpuszczonej, zawartej

w 1dm³ roztworu:
Cm= n/Vr [mol/dm³]

Stężenie molarne - wyraża liczbę moli substancji rozpuszczonej w 1 kg rozpuszczalnika:
Cm=n/m_r [mol/kg]

Stężenie normalne - określa liczbę gramorównoważników substancji

rozpuszczonej zawartej w 1dm³ roztworu:
Cn=g_a/V_r [wal/dm³]

Stężenie procentowe - określa ilość gramów substancji zawartej w 100g roztworu. Cp=(m_s/m_r)*100%

pH roztworu - wielkość charakteryzująca odczyn roztworu: pH=7 - roztwór obojętny, pH<7 - roztwór kwaśny, pH>7 - roztwór zasadowy.
Pomiary pH można wykonać przy pomocy wskaźników lub papierków wskaźnikowych, a dokładnie przy pomocy pH-metru.

2. Wykonanie ćwiczenia:

Reprezentatywną próbkę zużytej masy formierskiej(1kg) rozdrabniamy, mieszamy, a następnie przesiewamy przez sito tkane o oczkach kwadratowych nr 10;

Z masy rdzeniowej przygotowujemy wyciągi zgodnie z obowiązującym w Polsce zaleceniem w następujący sposób: próbkę z przesianej masy umieszczamy w szklanej kolbie i zalewamy taką ilością wody destylowanej, aby zapewnić zachowanie stosunku wagowego suchej masy do wody na poziomie 1:10;

Proces wymywania przeprowadzamy zgodnie z zalecaną procedurą (Rozporządzenie rady Ministrów z dnia 21.12.1999).

Następnie zawartość kolby odwirowujemy i przesączamy;

W uzyskanych przesączach wykonujemy:

- Pomiar pH,

- Pomiar przewodnictwa;

W uzyskanych przesączach oznaczamy spektrofotometrycznie następujące parametry:

- Ortofosforany metodą z odczynnikiem PhosVer 3;

- Azotany NO₃^- metodą redukcji kadmem;

- Siarczany SO₄^2-; metodą z odczynnikiem Sulfa Ver 4;

3. Stosowana aparatura:

• Wytrząsarka

• Wirówka

• Zestaw do sączenia z pompa próżniową

• pH-metr mikrokomputerowy Cp-251 z układem automatycznej kompensacji temperatury firmy Elmetron, zaopatrzony w elektrodę kombinowaną pH typu OSH 10-00;

• Mikrokomputerowy konduktometr CC-315 posiadający układ automatycznej oraz ręcznej kompensacji temperatury firmy Elmetron, zaopatrzony w elektrodę szklaną Euro Sensor EPS-2-ZE

• Spektrofotometr VIS ODYSSEY DR/2500 z automatyczną kalibracją długości fali firmy Hach, zakres długości fal 365-880 nm, rozdzielczości 1nm.

4. Metodyka oznaczeń:

pH :Pomiary dokonujemy za pomocą pH-metru mikrokomputerowego Cp-251

Przewodność: Pomiaru dokonujemy za pomocą Mikrokomputerowy konduktometrem CC-315

Ortofosforany: metodą z odczynnikiem PhosVer 3:

• Uruchamiamy program „Hach Programs”, następnie wybieramy program oznaczania fosforu metodą z kwasem askorbinowym;

• Napełniamy kuwetę pomiarową10ml próby badanej;

• do kuwety dodajemy zawartość 1 opakowania odczynnika „PhosVer 3 Phosphate Powder Pillow” i natychmiast mieszamy ruchem wirowym;

• Rozpoczyna się 2minutowy czas reakcji;

• Do drugiej kuwety pomiarowej wlewamy 10ml próby(próba zerowa);

• Osuszoną kuwetę próba `zerową' wstawiamy do gniazda pomiarowego - na ekranie ukaże się 0.00mg/L PO₄^3-;

• Następnie osuszoną kuwetę z próbą badaną wstawiamy do gniazda pomiarowego;

• Odczytujemy wynik.

Azotany NO₃^- :metodą redukcji kadmem:

• Uruchamiamy program „Hach Programs” i wybieramy program oznaczania azotanów zakres wysoki (355);

• Kuwetę pomiarową napełniamy 10ml badanej próbki;

• Dodajemy do próbki odczynnik `NitraVer 5';

• W ciągu 1 minuty kuwetę intensywnie wstrząsamy;

• Kuwetę z próbką badana odstawiam na 5minutowy czas reakcji;

• Druga kuwetę napełniamy 10ml badanej próbki(próba zerowa);

• Oczyszczona kuwetę z próbką zerową umieszczamy w gnieździe pomiarowym, odczytujemy 0,0mg/l N-NO₃^- ;

• Kuwetę z próbką badana po 1minutowym okresie reakcji umieszczamy w gnieździe pomiarowym;

• Odczytujemy wynik.

Siarczany SO₄^2-;- metodą z odczynnikiem Sulfa Ver 4;

• Uruchamiamy program „Hach Programs”, następnie wybieramy program oznaczania siarczanów SO₄^2-; (680);

• Napełniamy kuwetę pomiarową10ml próby badanej;

• do kuwety dodajemy zawartość 1 opakowania odczynnika „Sulfa Ver 4 Reagent Powder Pillow” i natychmiast mieszamy ruchem wirowym;

• Rozpoczyna się 5minutowy czas reakcji;

• Do drugiej kuwety pomiarowej wlewamy 10ml próby(próba zerowa);

• Osuszoną kuwetę próba `zerową' wstawiamy do gniazda pomiarowego - na ekranie ukaże się 0.00mg/L SO₄^2-;

• Następnie osuszoną kuwetę z próbą badaną wstawiamy do gniazda pomiarowego;

• Odczytujemy wynik.

5. Tabela wyników:

Oznaczenie	Jednostka	Wyniki oznaczenia
				Próbka A	Próbka B
Barwa przesączu	-	Cielisto-słomkowa, klarowna
Przewodność elektrolityczna	mS	0,6	0,57
pH	-	6,97	7,06
Fosforany (V)	mg/l	0,47	-
Azotany (V) Siarczany (VI)	mg/l mg/l	0,5 57	0,5 59

6. Zestawienie wyników oznaczania substancji szkodliwych zawartych w analizowanych przesączach z mas oraz ich dopuszczalne zawartości wg obowiązujących rozporządzeń:

Dopuszczalne zawartości według rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002roku:

1. Przewodność - 1mS

2. pH - 6,5-8,5

3. Fosforany(V) - 0,4 mg/l

4. Azotany(V) -1,5 mg/l

5. Siarczany (VI) - 150 mg/l

7. Wnioski:

Podstawowym kryterium oceny odpadów pod katem zagrożenia dla środowiska jest wymywalność zanieczyszczeń z odpadów. W tym celu stosuje się specjalnie opracowane testy określające rodzaj stosowanej cieczy wymywającej, stosunek ilości tej cieczy do ilości masy próbki odpadu, czas i sposób prowadzenia testu. w wielu krajach zostały w tym celu opracowane odpowiednie normy opisujące właściwe procedury postępowania.

Wartości pomiarów, jakich dokonaliśmy podczas ćwiczeń laboratoryjnych mieszczą się w górnych granicach dopuszczalnych wartości zgodnych z obecnymi wymaganiami Ministra Środowiska.

5

mg/l

mg/l

mg/l

mS

---