LABORATORIUM FIZYKOCHEMII SPALANIA I WYBUCHÓW |
|
KOMPANIA II |
PLUTON II |
Ćwiczenie: 3 Temat: Oznaczanie dolnej granicy wybuchowości |
Imię i nazwisko: Turkiewicz Rafał Podoluk Marek |
data 08-04-1998 |
podpis: |
Cel ćwiczenia
Wyznaczenie dolnej granicy wybuchowości dla badanej substancji oraz zapoznanie się z metodą jej wyznaczania.
Stanowisko pomiarowe
Stanowisko do oznaczania DGW par cieczy składa się z :
komory wybuchowej, generatora iskry, termostatu, pompy próżniowej, manometru, gruszki, pipety .
Metoda pomiarowa
Metoda pomiarowa analogiczna do stosowanej w Instytucie Chemii Przemysłowej z wykorzystaniem komory wybuchowej w kształcie walca.
4. Przebieg ćwiczenia
Wykonanie ćwiczenia polega na wytworzeniu podciśnienia w przedmuchanej powietrzem komorze wybuchowej, a następnie wprowadzenie do niej określonej ilości acetonu. Po wyrównaniu ciśnienia w komorze z ciśnieniem atmosferycznym generujemy punktowe źródło zapłonu - iskrę elektryczną. Próbę możemy uznać za pozytywną gdy dojdzie do wybuchu mieszaniny.
5. Tabela pomiarowa:
Alkohol n-propylowy C3H8O |
|
Objętość cieczy Vc |
Wynik próby |
0.36 ml |
negatywny |
0.40 ml |
pozytywny |
0.39 ml |
pozytywny |
0.38 ml |
pozytywny |
0.37 ml |
pozytywny |
0.36 ml |
pozytywny |
0.35 ml |
pozytywny |
0.32 ml |
negatywny |
0.33 ml |
pozytywny |
6. Obliczenia
Dla poszczególnych objętości cieczy obliczamy stężenie par cieczy w mieszaninie z powietrzem w komorze wybuchowej:
Objętość komory wybuchowej wynosi 2.71 dm3 = 2710 ml
Vx - ilość par cieczy w komorze spalania.
1000ml - 800 g
Vc - m
Objętość [m3]:
Objętość [ml]:
Masa cząsteczkowa alkoholu n-propylowego - 60,09 g/mol.
R = 8.31 Nm/mol K
T = 320 K
p.= 101300 Pa
OBJĘTOŚĆ CIECZY [ML] |
STĘŻENIE [%] |
STĘŻENIE [g/l] |
STEŻENIE g/m3 |
0,36 |
4,64 |
0,106 |
0,000106 |
0,40 |
5,16 |
0,118 |
0,000118 |
0,39 |
5,03 |
0,115 |
0,000115 |
0,38 |
4,90 |
0,112 |
0,000112 |
0,37 |
4,77 |
0,109 |
0,000109 |
0,36 |
4,64 |
0,106 |
0,000106 |
0,35 |
4,51 |
0,103 |
0,000103 |
0,32 |
4,13 |
0,094 |
0,000094 |
0,33 |
4,26 |
0,097 |
0,000097 |
Stężenie w g/l:
DGW |
STĘŻENIE [%] |
STĘŻENIE [g/l] |
Vc=0.33 ml |
4,26 |
0,097 |
Przykładowe obliczenia DGW dla Vc=0.39:
Teoretyczna DGW:
N=10
7. Błędy:
a). błąd bezwzględny:
ΔDGW = DGW - DGWt
ΔDGW = 0,097-0,053=0,044 g/l
b). błąd względny:
σ = (ΔDGW / DGW)*100%
σ = (0.053 / 0.097)100% = 54 %
8. Wnioski:
Otrzymana doświadczalnie wartość dolnej granicy wybuchowości wynosi 0,097 g/l (4,26 %). Wartości te znacznie odbiegają od obliczonych na drodze teoretycznej.
Na wynik pomiaru miały wpływ następujące czynniki :
ilość przeprowadzonych prób . Dla każdej z objętości należało wykonać trzy próby, z których przynajmniej jedna powinna dać wynik pozytywny . Z braku czasu została przeprowadzona tylko jedna seria pomiarów .
sposób zasysania cieczy do komory wybuchowej. Podczas zasysania kropelki mogły osiadać wewnątrz pipety i wewnątrz gruszki .
niedokładne wymieszanie par cieczy z powietrzem w komorze.
wilgotność zasysanego powietrza i jego temperatura .
ciśnienie powietrza .
pozostałości par cieczy mimo cyklicznego przedmuchiwania komory .