Chemia Stosowana i Zarządzanie Chemikaliami
Marek Lieder
Politechnika Gdańska, Katedra Technologii Chemicznej
8 grudnia 2008
www.technologia.gda.pl/sklad zespol/M-Lieder
Konsultacje: pt 13 – 14, Chemia A, biuro 31
Marek Lieder
Zalecane ksiązki
1. J. Kępiński: Technologia Chemiczna Nieorganiczna, PWN, 1977
2. T. Pompowski: Technologia Chemiczna Nieorganiczna, PWN,
1972
3. A. Kwiatkowski, A. Kołodziejczyk, W. Nierzwicki: Technologia
Chemiczna Ogólna i Organiczna, Politechnika Gdańska, 1986
4. R. Bogoczek, E. Kociołek–Balawejder: Technologia Chemiczna
Organiczna: Surowce i Półprodukty, Wydaw. Akademii
Ekonomicznej, Wrocław, 1992
5. M. Taniewski: Przemysłowa Synteza Organiczna : Kierunki
Rozwoju, Politechnika Śląska, Gliwice, 1999
6. H. L. White: Introduction to Industrial Chemistry, Wiley, 1987
7. M. J. Sienko i R. A. Plane: Chemia: Podstawy i zastosowania,
WNT, 1999
Marek Lieder
Zalecane ksiązki
8. J. Prejzner: Chemia z Elementami Chemii Środowiska,
Politechnika Gdańska, 1996
9. A. Kowalewicz: Podstawy Procesów Spalania, WNT, 2000
10. W. Kordylewski: Spalanie i Paliwa, Politechnika Wrocławska,
1999
11. A. Podniało: Paliwa, Oleje i Smary w Ekologicznej
Eksploatacji, WNT, 2002
12. R. Dylewski, W. Gnot i M. Gonet: Elektrochemia Przemysłowa.
Wybrane Procesy i Zagadnienia, Politechnika Śląska, 1999
13. A. M. Anielak: Chemiczne i Fizykochemiczne Oczyszczanie
Ścieków, PWN, 2002
14 H. Brock: Historia chemii, Prószyński i S-ka, Warszawa 1999
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Paliwa z ropy naftowej
Skład frakcyjny
Temp. wrzenia [K]
benzyna lekka
313÷433
benzyna ciężka (ligroina) 433÷473
olej napędowy
590÷633
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Liczba oktanowa i cetanowa paliw
Liczba oktanowa
– określa się ją przez porównanie spalania w
specjalnym silniku o zapłonie iskrowym danego paliwa z
paliwem wzorcowym, którym jest mieszanina
izooktanu
i
n-heptanu
. Izooktan ma LO=100, natomiast n-heptan ma
LO=0. Udział objętościowy izooktanu w mieszaninie jest
równy jej LO.
Liczba cetanowa
– określa się ją przez porównanie spalania w
specjalnym silniku o zapłonie samoczynnym danego paliwa z
paliwem wzorcowym, którym jest mieszanina
cetanu
i
α
–metylonaftalenu
. Cetan ma LC=100, natomiast
α
–metylonaftalenu ma LC=0. Udział objętościowy cetanu w
mieszanienie jest równy jej LC.
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Paliwa sztuczne
Metanol i etanol – potencjalne substytuty benzyny.
Metanol produkuje się w skali przemysłowej z gazu ziemnego,
drewna lub odpadów.
Etanol jest wytwarzany z biomasy przez fermentację i
destylację.
Alkohole mają wysoką LO, lecz niską LC.
Najważniejszą zaletą alkoholi jako paliwa jest zmniejszona emisja
NO
x
; już 10% dodatek do benzyny znacznie obniża ich wydzielanie.
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Oleje roślinne
Potencjalne zastosowanie znajdują oleje: rzepakowy, słonecznikowy,
sojowy, palmowy, a także estry tych olejów
Zalety
– niska zawartość siarki oraz brak skłonności do dymienia.
Ponadto podczas spalania powstaje tylko tyle CO
2
ile jest
pobierane z powietrza przez rośliny, z których olej wytworzono.
Wady
– wysoka lepkość i niestabilność termiczna.
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Smary olejowe
Związki organiczne w postaci długiego łańcucha i grupy polarnej
(np. –COOH, –OH) na jego końcu znakomicie zmniejszają tarcie.
Grupa polarna zwiększa adhezję do powierzchni, zaś łańcuch
węglowodorowy ułatwia rozpuszczalność w nośniku (cieczy) smaru.
Współczynnik tarcia zmniejsza się wraz ze wzrostem masy
cząsteczkowej łańcucha.
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Smary olejowe
Proces smarowania zmienia się w zależności od stopnia
oddziaływania dwu powierzchni:
małe obciążenie (smarowanie ciekłe ) – wiele warstw
cząsteczek organicznych pomiędzy powierzchniami.
Smarowanie zależy od poślizgu cząsteczek pomiędzy sobą,
czyli od lepkości cieczy.
duże obciążenie i/lub mała szybkość (smarowanie
elastohydrodynamiczne) – powierzchnie stykają się
bezpośrednio ze sobą, powodując elastyczne odkształcenie
chropowatości.
bardzo duże obciążenie i/lub duża szybkość (smarowanie
graniczne) – chropowatość odkształca się plastycznie. Grubość
smaru pomiędzy powierzchniami ogranicza się do jednej
warstwy cząsteczek. Często warstwa ta nie jest ciągła.
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Mineralne smary olejowe
W celu poprawienia właściwości mineralnych olejów smarowych
uzupełnia się ich skład dodatkami:
podwyższające lepkość w wysokich temperaturach –
polimetakrylany i poliizobutyleny
przeciwkorozyjne – chronią przed produktami utlenienia oleju
przeciwutleniacze – głównie związki siarki, fosforu oraz
rozpuszczalne w oleju aminy i fenole
detergenty i polimerowe dyspergatory – zapobiegają tworzeniu
się stałych produktów spalania
obniżające lepkość w niskich temperaturach
Pomimo dodatków smary te utleniają się gwałtownie powyżej
90÷120
◦
C i tracą płynność poniżej -20
◦
C.
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Syntetyczne smary olejowe
silikony – lepkość niewrażliwa na zmiany temperatury, lecz w
przypadku rozkładu w bardzo ciężkich warunkach powstaje
krzemionka (SiO
2
), która ma cechy ścierne
fluoropochodne węglowodorów, diestry, poliglikole, estry
fosforanowe, polibuteny, estry polifenylowe, estry silikonowe i
inne – pracują w bardzo ciężkich warunkach -70÷300
◦
C
W przypadku wysokich ciśnień wprowadza się do smaru dodatki
reagujące z powierzchnią metalu. Zawierają one związki siarki i
fosforu, np. dialkilo ditiofosforany.
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Smary olejowe
Nazwa
Struktura
Fosforan dietylu
C
2
H
5
–O
O
C
2
H
5
–O
O–H
P
Dibutylofosforan
cykloheksyloaminy
C
4
H
9
–O
O
C
4
H
9
–O
O
⊕
H
3
NC
6
H
11
P
Disiarczek difenylu
C
6
H
5
–S–S–C
6
H
5
Disiarczek
dimetylooctanu
O
O
C
2
H
5
C–OCH
2
–S–S–CH
2
O–CC
2
H
5
O,O-diizopropylo-
ditio-fosforan cynku
S
Zn[S–P–(OCH(CH
3
)
2
)
2
]
2
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Smary olejowe
Jeden z najlepszych systemów smarów olejowych zawiera
dialkilo-ditio- fosforany cynku.
R–O
S
R–O
S–Zn–
P
S
O–R
S
O–R
P
gdzie R oznacza grupę alkilową lub arylową.
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Smary stałe
Smary stałe muszą spełniać kilka podstawowych wymagań:
współczynnik tarcia < 0,2
przylegać do powierzchni w postaci cienkiej warstwy; < 1 mm
wytrzymywać ciężkie warunki pracy
Materiały używane jako smary stałe
Miękkie metale
Pd, Ag, Au, Pb–Sn, Pb–Sn–In
Związki nieorganiczne:
TiO
2
, CaF
2
, C
diam
(DLC
1
)
- o strukturze warstwowej
, grafit
Związki organiczne:
- wosk tłuszczowy (mydło) stearyniany Li, Na, Al, Ca
- polimery
PTFE (teflon, −[CF
2
−CF
2
]
n
−
)
1
Diamond Like Carbon
Marek Lieder
Energia mechaniczna
Smary stałe
Smary stałe wymienione w Tabeli wykazują zdolność smarowania
gdyż może je cechować:
niska wytrzymałość na ścinanie
miękkość; ścinanie dokonuje się w warstwie
twarde materiały jak DLC lub TiN mają wprawdzie wysoką
wytrzymałość na ścinanie, lecz wykazują zdolność smarowania
dzięki występowaniu ścinania na granicy faz gdzie adhezja jest
bardzo słaba
Marek Lieder
Diament i grafit.Alotropia
Alotropia - zjawisko występowania różnych odmian
krystalograficznych tego samego pierwiastka chemicznego.
Marek Lieder
Dlaczego metale błyszczą?
Światło odbija się od powierzchni metalu, kiedy jego częstotliwość
leży poniżej charakterystycznej częstości oscylacji (częstotliwość
plazmy) elektronów w metalu.
Innymi słowy elektrony przewodzące poruszają się tak szybko, że
tworzą zasłonę przed wnikaniem fal elektromagnetycznych
(światła) do wnętrza metalu.
Marek Lieder
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
kolo- zarzadznie chemikaliami, chemia stosowana
Chemia labolatorium, Mieszanina buforowa, Mieszanina buforowa - stosowana w celu wytworzenia właściw
WYCIAGI ZIOLOWE STOSOWANE W KOSMETYCE, Kosmetologia, Chemia
Środki stosowane w rolnictwie, Chemia, Biochemia
Substancje stosowane w kosmetykach, studium TECHNIK USLUG KOSMETYCZNYCH, kosmetyka, chemia kosmetycz
Witaminy stosowane w kosmetykach, Technik usług kosmetycznych, Chemia kosmetyczna
Witaminy stosowane w produktach kosmetycznych(1), wizaż, chemia kosmetyczna
Wykłady, ściągi z analitycznej, Chemia analityczna jest nauką stosowaną, zajmującą się odkrywaniem i
Substancje zapachowe stosowane w kompozycjach zapachowych, Chemia naturalnych i syntetycznych produk
Chemia Bionie wyk1
(33) Leki stosowane w niedokrwistościach megaloblastycznych oraz aplastycznych
chemia powt
stosowanie lekow droga wziewna
więcej podobnych podstron