Judyta Baczmaga

Paulina Pokora

Chemia powietrza – laboratorium

Temat 1A Pobór próbek zanieczyszczonego powietrza.

Temat 1B Oznaczanie SO2 w gazach odlotowych metodą jednometryczną.

Ćwiczenie 1A

Cel: Zapoznanie się ze sposobem poboru próbek zanieczyszczeń powietrza metodą aspiracyjną.

Warunki pobrania prób:

	j.m.	PŁUCZKA A	PŁUCZKA B
Q natężenie przepływu	l/h	60	40
Vg objętość gazu przepuszczona przez płuczkę	dm^3	20	15
Vr objętość roztworu pochłaniającego w płuczce	cm^3	60	60
Vc objętość cieczy wziętej do miareczkowania	cm^3	5	4
Objętość roztworu miareczkującego	cm^3	10,6	10,2

Wykonanie ćwiczenia:

Płuczki napełniono wodą destylowaną w ilości podanej w tabeli. Przez aspirator przepuszczono zadaną objętość powietrza zanieczyszczonego parami amoniaku z natężeniem podanym w tabeli. Do kolby stożkowej (Erlenmeyera) z każdej płuczki pobrano podaną objętość roztworu pochłaniającego z zaabsorbowanym amoniakiem. Dodano kilka kropel oranżu metylowego i miareczkowano poszczególne próby 0,1 M HCl. Dla każdej próby miareczkowanie wykonano dwukrotnie.

Obliczenia:

• Płuczka A

czas podczas którego przepuszczono gaz przez płuczkę: 20 min

0,1 mol HCl – 1000ml

X – 10,4ml

X = 0,00104 mol HCl

0,00104 mol NH₃ – 10,4ml

X – 5ml

X = 0,0005 mol NH3

MNH3 = 14g + 2*1g = 17$\frac{g}{\text{mol}}$

$n = \frac{m_{\text{NH}3}}{M_{\text{NH}3}}$ → m_NH3 = n_NH3 * M_NH3

m = 0,0005*17 = 0,0085g

$S = \frac{m_{\text{NH}3}}{V_{g}} = \frac{0,0085g}{{20\text{dm}}^{3}} = 0,000425g = \mathbf{425}\frac{\mathbf{\text{mg}}}{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}$

17g – 22,4dm³

0,0085g – X dm3

X=0,1904 dm³ = V_NH3

%obj. = $\frac{V_{\text{NH}3}}{V_{g}}*100\% = \frac{0,1904}{20}*100\% = \mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{952}\mathbf{\%}$

V_NH3 = 0,1904dm³ = 190,4cm³

V_g = 20dm³ = 20000cm³

190,4 cm³ – 20000cm³

X – 2000000 cm³

X = 19040ppm

• Płuczka B

czas podczas którego przepuszczono gaz przez płuczkę: 22,5 min

0,1 mol HCl – 1000ml

X – 4,9ml

X = 0,00049 mol HCl

0,00049mol NH₃ – 4,9ml

X – 4ml

X = 0,0004 mol NH₃

MNH3 = 14g +3*1g = 17$\frac{g}{\text{mol}}$

$n = \frac{m_{\text{NH}3}}{M_{\text{NH}3}}$ → m_NH3 = n_NH3 * M_NH3

m = 0,0004*17 = 0,0068g

$S = \frac{m_{\text{NH}3}}{V_{g}} = \frac{0,0068g}{{15\text{dm}}^{3}} = 0,00453\frac{g}{\text{dm}^{3}} = \mathbf{4}\mathbf{53}\frac{\mathbf{\text{mg}}}{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}$

17g – 22,4dm³

0,0068g – X dm³

X=0,00896 dm³ = V_NH3

%obj. = $\frac{V_{\text{NH}3}}{V_{g}}*100\% = \frac{0,00896\ }{15}*100\% = \mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{06}\mathbf{\%}$

V_NH3 = 0,00896 dm³= 8,96cm³

V_g = 10dm³ = 15000cm³

8,96 cm³ – 15000cm³

X – 1500000 cm³

X = 896ppm

Ćwiczenie 1B

Cel: zapoznanie się z przebiegiem oznaczanie SO₂ w przemysłowych gazach odlotowych metodą jodometryczną.

Warunki pobrania prób:

Nr próby	j.m.	1	2
Vg objętość gazu przepuszczona przez płuczkę	dm^3	0,3	0,6
Vc objętość roztworu użytego do miareczkowania	cm^3	2,5	2

Wykonanie ćwiczenia:

Płuczkę napełniono (20cm³) roztworem pochłaniającym 0,0125 M I₂. Płuczkę włączono w szereg pomiędzy kolbę trójszyjną, w której znajdowało się powietrze zawierające SO₂, a pompę. Przepuszczono przez płuczkę zadaną objętość powietrza zanieczyszczonego SO₂. Zawartość płuczki przeniesiono do kolby stożkowej. Płuczkę przepłukano dwukrotnie wodą destylowaną. Do kolby dodano kilka kropel stężonego H₂SO₄. Zawartość kolby miareczkowano 0,025M roztworem Na₂S₂O₃ do słomkowego zabarwienia. Następnie dodano kilka kropel roztworu skrobi i miareczkowano do całkowitego odbarwienia się roztworu.

Obliczenia:

1)

$$n_{1} = \frac{20\text{cm}^{3}*0,025M}{1000cm3} = 5*10^{4}\text{mol}$$

$$n_{2} = \frac{2,5\text{cm}^{3}*0,025M}{1000\text{cm}^{3}} = 6,25*10^{- 5}\text{mol}$$

$$n_{3} = n_{1} - \frac{n_{2}}{2} = 5*10^{- 4} - \frac{6,25*10^{- 5}}{2} = 4,69*10^{- 4}\text{mol}$$

M_SO2 = 32 + 2*16 = 64$\frac{g}{\text{mol}}$

m_SO2 = n3*MSO2= 4, 69 * 10⁻⁴*64 = 0,030016g = 30,02mg

$$S_{SO2} = \frac{m_{SO2}}{V_{\text{pow}}} = \frac{30,02}{0,3} = 100,07\frac{\text{mg}}{\text{dm}^{3}} = \mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{10007}\frac{\mathbf{g}}{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}$$

64g – 22,4 dm³
0, 10007g – X
X = 0,0350dm³

%obj. = $\frac{0,0350\ }{1}*100\% = \mathbf{3}\mathbf{,}\mathbf{5}\mathbf{\%}$

0,0350dm³ = 35,0cm³
1dm³ = 1000cm³

35,0cm³ – 2000cm³
x – 2000000cm³

X = 35000ppm

2)

$$n_{1} = \frac{20\text{cm}^{3}*0,025M}{1000cm3} = 5*10^{4}\text{mol}$$

$$n_{2} = \frac{2,0\text{cm}^{3}*0,025M}{1000\text{cm}^{3}} = 5*10^{- 5}\text{mol}$$

$$n_{3} = n_{1} - \frac{n_{2}}{2} = 5*10^{- 4} - \frac{5*10^{- 5}}{2} = 4,75*10^{- 4}\text{mol}$$

M_SO2 = 32 + 2*16 = 64$\frac{g}{\text{mol}}$

m_SO2 = n3*MSO2= 4, 75 * 10⁻⁴*64 = 0,0304 = 30,4mg

$$S_{SO2} = \frac{m_{SO2}}{V_{\text{pow}}} = \frac{30,04}{0,6} = 55,067\frac{\text{mg}}{\text{dm}^{3}} = \mathbf{0,055067}\frac{\mathbf{g}}{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}$$

64g – 22,4 dm³
0, 055067g – X
X = 0,01927dm³

%obj. = $\frac{0,01927\ }{1}*100\% = \mathbf{1,93}\mathbf{\%}$

0,01927dm³ = 19,27cm³
1dm³ = 1000cm³

19,27cm³ – 2000cm³
x – 2000000cm³

X = 1927ppm

Wnioski: