Chemia powietrza

Sprawozdanie z ćw. 1A i ćw. 1B

Tematy ćwiczeń:

1-Pobór próbek zanieczyszczonego powietrza

2- Oznaczenie SO2 w przemysłowych gazach odlotowych metodą jodometryczną

1.1 Cel ćwiczenia:

1-Zapoznanie się ze sposobem poboru próbek zanieczyszczeń powietrza metodą aspiracyjną

1.2 Przebieg:

1- Do płuczki dodano podaną objętość roztworu z zaabsorbowanym amoniakiem do kolby Erlenmajera następnie dodano kilka kropel oranżu metylowego i miareczkowano poszczególne próbki przy pomocy 0,1 M. roztworu HCL. W obu próbach wyszedł kolor pomarańczowy.

- Napełniamy płuczki wodą destylowaną w ilości:

A-70 cm³

B-60 cm³

- Włączamy aspirator i przepuszczamy przez płuczki podaną objętość powietrza zanieczyszczonego parami amoniaku w ilości:

A-10 dm³

B-10 dm³

- Z odpowiadającym im kolejno natężeniem przepływu:

A-30 l/h

B-40 l/h

- Następnie pobieramy z każdej płuczki odpowiednio:

A-14 cm³

B-16 cm³

- nr płuczki - objętość roztworu miareczkującego: 1 i 2 próba – średnia

A : 2,5 ; 2,5 – 2,5

B : 2 ; 2 – 2

1.3 Obliczenia:

A)

V_r= 70cm³

Q= 30 dm³/h

V_g= 10dm³

V_c= 14cm³

V_rm= 2,5cm³

V_g/ Q= 10/30= 1/3h= 20min

x= 20 min

0,1 mola HCl – 1000ml

x – 2,5ml

x= 0,00025 mola HCl

0,00025 mola NH₃ – 2, 5 ml

x – 14 ml

x= 0,0014 mola NH₃

M_NH3= 14g + 3*1g= 17g/mol

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

m= 0,0014 * 17= 0,0238g

S= $\frac{m_{\text{NH}3}}{V_{g}} = \frac{0,0238g}{10\text{dm}^{3}} = 0,00238\ g/\text{dm}$³ = 2380 mg/m³

17g – 22,4dm³

0,0238g – x

x= 0,0314 dm³ = V_NH3

% objętościowy= $\frac{V_{\text{NH}3}}{V_{g}}*100\% = \frac{0,0314}{10}*100\% =$ 0,314%

V_NH3= 0,0314dm³= 31,4cm³

V_g= 10 dm³= 10000cm³

31,4 cm³ – 10000cm³

x – 1000000cm³

x= 3140 ppm

B)

V_r= 60cm³

Q= 40 dm³/h

V_g= 10dm³

V_c= 16cm³

V_rm= 2cm³

V_g/ Q= 10/40= 1/4h= 15min

x= 15 min

0,1 mola HCl – 1000ml

x – 2 ml

x= 0,0002 mola HCl

0,0002 mola NH₃ – 2 ml

x – 16 ml

x= 0,0016 mola NH₃

M_NH3= 14g + 3*1g= 17g/mol

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

m= 0,0016 * 17= 0,0272g

S= $\frac{m_{\text{NH}3}}{V_{g}} = \frac{0,0272g}{10\text{dm}^{3}} = 0,00272g/\text{dm}$³ = 2720 mg/m³

17g – 22,4dm³

0,0272g – x

x= 0,03584 dm³ = V_NH3

% objętościowy= $\frac{V_{\text{NH}3}}{V_{g}}*100\% = \frac{0,03584}{10}*100\% =$ 0,3584%

V_NH3= 0,03584dm³= 35,84cm³

V_g= 10 dm³= 10000cm³

35,84 cm³ – 10000cm³

x – 1000000cm³

x= 3584ppm

2.1 Cel ćwiczenia:

2- Jak przebiega oznaczanie SO2 w przemysłowych gazach odlotowych metodą jodometryczną?

2.2 Przebieg:

2- Napełniono płuczkę roztworem pochłaniającym – 0,025M I₂ w ilości 10cm³

płuczkę włączono w szereg pomiędzy kolbę trój szyjną, w której znajduje się powietrze zawierające SO₂ a pompę,

zanieczyszczenie SO₂ zostało wytworzone zgodnie z reakcją:

H₂SO₄ + Na₂SO₃ = Na₂SO₄ + H₂SO₃

H₂SO₃ H₂O + SO₂

Włączono pompę i przepuszczamy przez płuczkę zadaną objętość powietrza zanieczyszczonego SO₂

1,1dm³

1,8dm³

Zawartość płuczki przeniesiono ilościowo do kolby Erlenmajera i dodano kilka kropel stężonego H₂SO₄

zawartość kolby miareczkowano 0,025M roztworem tiosiarczanu sodu do zabarwienia słomkowego, następnie wlewano kilka kropli roztworu skrobi i miareczkowano powoli do odbarwienia się roztworu.

nr próby ; objętość roztworu użytego do miareczkowania

1 ; 5,7

2 ; 7,4

2.3 Obliczenia:

A)

n₁= $\frac{10\ \text{cm}^{3}*0,025M}{1000\text{cm}}$= 2,5 * 10^-4 moli

n₂= $\frac{5,7\text{cm}^{3}*0,025M}{1000\text{cm}}$= 1,4 * 10^-4 moli

n_SO2= n₁ – n₂/2 = 1,8 * 10^-4 mol

M_SO2= 32 + 2*16= 64 g/mol

m_SO2= n_SO2 * M_SO2= 0,01154g = 11,15mg

S_SO2= $\frac{m_{\text{SO}2}}{V_{\text{pow}}} =$ $\frac{11,15}{1,1}$= 10,14 mg/dm³ = 0,01014 g/m³

64g – 22,4dm³

0,01014g – x

x= 0,003549dm³

% objętościowy= 0,003549/1 *100%= 0,3549%

0,003549dm³= 3,549cm³

1dm³= 1000cm³

3,549 cm³ – 1000cm³

x – 1000000cm³

x= 3549ppm

B)

n₁= $\frac{10\ \text{cm}^{3}*0,025M}{1000\text{cm}}$= 2,5 * 10^-4 moli

n₂= $\frac{7,4\text{cm}^{3}*0,025M}{1000\text{cm}}$= 1,85 * 10^-4 moli

n_SO2= n₁ – n₂/2 = 1,575 *10^-4 mol

M_SO2= 32 + 2*16= 64 g/mol

m_SO2= n_SO2 * M_SO2= 0,01008g = 10,08mg

S_SO2= $\frac{m_{\text{SO}2}}{V_{\text{pow}}} =$ $\frac{10,08}{1,8}$= 5,6 mg/m³

64g – 22,4dm³

0,0056g – x

x= 0,00196dm³

% objętościowy= 0,00196/1 *100%= 0,196%

0,00196dm³= 1,96cm³

1dm³= 1000cm³

1,96 cm³ – 1000cm³

x – 1000000cm³

x= 1960ppm

4. Wnioski

W pierwszym zadaniu metodę, którą użyto czyli metoda aspiracyjna była dobrym wyborem ponieważ wyszył małe stężenia. Metodę aspiracyjną używa się wtedy kiedy są małe stężenia.

Kolejnym zadaniu utleniono dwutlenek siarki do kwasu siarkowego z jednoczesną redukcją równoważnej ilości jodu. Metoda polega na absorpcji dwutlenku siarki, prowadzi się ją w nadmiarze jodu pozostałą część jodu miareczkuje się roztworem tiosiarczanu sodu.