Zajęcia 1 - 2

1. Przeliczanie jednostek:

1 m³= 1000 dm³ = 10⁶ cm³

1l = 1000 ml = 1000 cm³

1 l = 1 dm³

1 dm³ = 1000 cm³

1 hm³ = 100³ m³ = 10⁶ m³

1 Mg = 1 tona = 1000 kg

1 kg = 100 dag = 1000 g = 10⁶ mg

1ha= 100 ar

1 ar=100 m²

1 m³= 1000 dm³

1mg/ cm³ = 1 kg/dm³

1mg/kg s. m. = 1000 g/ kg s. m.

itd.

Nazwa jednostki	Skrót	Stężenie procentowe	Stężenie mas./masowe	Stężenie objęt./objęt.
część (objętość ) na mln = 10 ^-6	ppm (vpm)	10^-4	mg/kg	μl/l
część (objętość) na bln = 10 ^-9	ppb (vpb)	10 ^-7	μg/kg	nl/l
część (objętość) na tln = 10 ^-12	ppt (vpt)	10^-10	ng/kg	μl/m^3
część (objętość) na kln = 10 ^-15	ppq (vpq)	10^-13	pg/kg	nl/ m^3

Przedrostki jednostek:

T (tera) =10¹²

G (giga) = 10⁹

M (mega) = 10⁶

k (kilo) = 10³

m (mili)=10^-3

µ (mkro)=10^-6

n(nano)=10^-9

p (piko)=10^-12

2. Zadania

SKŁAD PROCENTOWY MIESZANINY. STOSUNEK MOLOWY, WAGOWY I OBJETOŚCIOWY SKŁADNIKÓW

Przykłady

Procent wagowy: P_m= m₁/m_m*100%

m₁ - masa składnika,

m_m - masa mieszaniny,

Ułamek wagowy: u_m= m₁/m_m

Procent objętościowy: P_v= V₁/V_m*100%

V₁ - objętość składnika,

V_m - objętość mieszaniny,

Ułamek objętościowy: u_v= V₁/V_m

Przykład 1.

Mieszanina zawiera 2 mole CO i 3 mole CO₂. Oblicz zawartość procentową CO w procentach wagowych i objętościowych.

Przykład 2

Analiza próbki siarczku żelaza(II)(FeS) zanieczyszczonego piaskiem wykazała, że próbka ta zawiera 60% żelaza. Ile procent zanieczyszczeń zawiera próbka?

Zad.1. Obliczyć masę mieszaniny zawierającej 1 mol O₂ i 4 mole N₂. Jaki jest stosunek wagowy składników tej mieszaniny?

Zad. 2 Obliczyć stosunek molowy składników mieszaniny zawierającej 4 g H₂ i 32 g O₂.

Zad. 3. Ile procent wagowych K zawiera stop Na z K, w którym na 4 atomy Na przypada 1 atom K?

Zad. 4 Obliczyć procentowy skład wagowy mieszaniny zawierającej Cl i F w stosunku objętościowym 2:3

Zad. 5 Obliczyć procentowy skład wagowy mieszaniny zawierającej 25 % objętościowych SO₂ oraz O₂.

Zaf. 6* Obliczyć stosunek wagowy składników w mieszaninie zawierającej a % objętościowych O₂ i b % objętościowych CO₂.

Zad. 7 Obliczyć zawartość procentową Fe w magnetycie (Fe₃O₄) zawierającym 15 % zanieczyszczeń (bez Fe).

Zad. 8 Ile procent zanieczyszczeń zawiera sól kuchenna, jeśli zawiera ona 33,4 % Na?

Zad. 9 Jaki procent tlenku żelaza (III) (Fe2O3) zawiera ruda, jeśli z próbki o masie 10 g otrzymano 5,6 g żelaza?

Zad. 10 Obliczyć ułamek molowy H₂ w mieszaninie zawierającej 4 g wodoru i 16 g tlenu.

Zad.11 Obliczyć ułamek molowy składnika w mieszaninie gazów zawierającej 20 % objętościowych tego składnika.

ROZTWORY

STĘŻENIE MOLOWE ROZTWORU, STĘŻENIE PROCENTOWE ROZTWORU. PRZELICZANIE STĘŻEŃ

Stężenie molowe c_mol jest to stosunek liczby moli n substancji rozpuszczonej do objętości roztworu V_r.

m_s- masa substancji rozpuszczonej (g),

M- masa molowa (g/mol).

Stężenie procentowe c_p jest to stosunek masy substancji rozpuszczonej m_s do masy roztworu m_r (czyli sumy masy substancji m_s i masy rozpuszczalnika m_a).

m_a- masa rozpuszczalnika (g)

ZADANIA PRAKTYCZNE - składowisko

Zad.1. Składowisko zawiera 13 *10⁶ Mg odpadów przemysłowych. Stwierdzono stężenie Pb na poziomie C_Pb=1,3 ppm. Jaka jest masa samego Pb?

Zad.2. Masa odpadów zdeponowanych na składowisku wynosi 25 *10 ⁶ Mg. Na jego terenie stwierdzono średnią koncentrację Cr na poziomie 25 ppm. Jaka jest masa Cr składowanego?

Zad.3. Składowisko zawiera 12 *10 ⁶ Mg odpadów. Na jego terenie stwierdzono średnią koncentrację As na poziomie 0,012 %. Jaka jest masa As składowanego?

Zad.4. Masa odpadów zdeponowanych na składowisku wynosi 10 *10 ⁶ Mg. Na jego terenie stwierdzono średnią koncentrację Fe na poziomie 1,2 %. Jaka jest masa składowanego FeS₂ oraz jego procent wagowy?

Zajęcia 2 - 3

PRZELICZANIE STĘŻEŃ

Zad. 1. Oblicz stężenie molowe 14 % roztworu NaCl, jeśli gęstość tego roztworu wynosi
1,1 g/cm³.

Zad. 2. Oblicz stężenie procentowe 0,5 molowego roztworu siarczku sodu (Na₂S). Gęstość roztworu d=1,04 g/cm³, masa molowa M_Na2S=78 g/mol

ROZCIEŃCZANIE ROZTWORU

Zad.1. Ile gramów wody i ile gramów 35 % roztworu należy zmieszać, aby otrzymać 500 g roztworu 20 %(25%)

Zad.2. W jakim stosunku wagowym należy zmieszać 96% (80%) kwas solny z wodą, aby otrzymać roztwór 10 % (20% lub 25%).

Zad.3. Oblicz objętość wody i objętość 1-molowego (1,5- molowego) kwasu siarkowego, jakie należy zmieszać aby otrzymać 500 cm³ roztworu 0,1 molowego (0,2 molowy).

ZADANIA PRAKTYCZNE - wyciągi wodne

Zad. 1. Przygotowano wyciąg wodny z odpadu 1:2 (masa odpadu : masy wody). W uzyskanym roztworze stwierdzono koncentrację Zn równą 150 ug/dm³. Wyraź w mg/kg i w % wagowych zawartość Zn w odpadzie.

Zad.2. Jaka masa odpadu M jest zdeponowana na składowisku, jeśli wiadomo, że w odpadzie tym stwierdzono średnią koncentracje Zn na poziomie 1000 ppm a całkowita ilość tego metalu w zdeponowanych odpadach to
4000 Mg.

Zad.3. Przygotowano wyciąg wodny z odpadu: 500 cm³ H₂O destylowanej i 50 g s. m. odpadu. Jaka jest zawartość Cl - c_Cl [% wag, mg /kg s. m.] w odpadzie, gdy jego stężenie w wyciągu wodnym wynosi 5000 mg/dm³.

Zad.4. Dany jest odpad z zawartością 0,01 % wag KCl (jedyny składnik rozpuszczany w wodzie). Jakie będzie stężenie Cl (mg/dm³) w wyciągu 1:2 z 1 kg tego odpadu.

Zajęcia 4-5

ZADANIA LABORATORYJNE

Zad.1. Wyznacz procentową zawartość części palnych i niepalnych w badanej próbce odpadów, gdy masa próbki przez prażeniem (m₁) wynosi 1200 mg, natomiast po prażeniu (m₂) wynosi 0,801 g. Wilgotność całkowita odpadu wynosi Wc= 20 %.

Zad.2. Oblicz zawartość części lotnych w odpadach w przeliczeniu ba próbkę suchą, gdy naważka próbki odpadów wynosi m=1 g, natomiast po odparowaniu m₁=825 mg. Wilgotność higroskopijna odpadów Wh= 1,5 %.

Zad.3. Wyznacz zawartość substancji organicznych i mineralnych w odpadach [w %] wiedząc, że masa próbki odpadów przed prażeniem wynosiła m= 1,050 g, natomiast masa próbki po prażeniu m₂=975 mg.

ZADANIA PRAKTYCZNE - wyciągi wodne cd

Zad. 5. Odpad składa się z pirytu oraz węglanu wapnia. Jaka jest zawartość pirytu [ cp% procent wagowy) jeśli Ca jest 20% wag odp.

Zad.6. Na składowisku zdeponowano 2 mln ton odpadu w ciągu roku. Wyciąg 4*10 ⁴ m³ odcieku zawiera Cl w ilości 50 g/dm3. Jaką jest zawartość Cl w odpadzie, wyraź w % wag i w mg/kg s.m.

Zad. 7. Przygotowano wyciąg wodny z odpadu 1:10 (m _odp = 1 kg, V_H2O = 10 l). W uzyskanym roztworze stwierdzono koncentrację Cl w ilości 200 mg/dm³. Wyraź zawartość Cl w odpadzie w mg/kg s .m.

Zad. 8. Przygotowano wyciąg wodny z odpadu 1:10 (m _odp = 50 g, V _H2O = 500 ml). W uzyskanym roztworze stwierdzono koncentrację Cu w ilości 500 ug/cm³. Wyraź zawartość Cu w odpadzie w mg/kg s .m.

Zad. 9. Przygotowano wyciąg wodny z odpadu 1:2 ( m_odp = 1 kg , V_H2O = 2 dm³). Wymywalność NaCl jest na poziomie 0,5 % wag. Jaka jest zawartość Cl w odpadzie w % i g?

Zad. 10. W celu określenia rodzaju składowiska, wylicz wymywalność siarczanów z odpadów [ mg/kg s.m], gdy zawarty w nim gips jest na poziomie 0,05% wag.

Zajęcia 6

ZADANIE ze SKŁADOWISKA, współczynniki infiltracji

Zad. Jaka będzie wymywalność siarczanów (SO₄^2-) w mg/dm3, ze składowiska odpadów o masie
M=68*10 ⁶Mg i powierzchni P=110 ha, na którym stwierdzono obecność gipsu na poziomie 0,05 % wag. Współczynnik infiltracji wynosi W_i=0,4, opady deszczu na poziomie h=600 mm/rok.

Uproszczenia: suche składowisko, składowany jednolity odpad;

POJĘCIA: Infiltracja, Infiltracja efektywna

Infiltracja - grawitacyjne przemieszczenie wód powierzchniowych u opadowych w głąb skorupy ziemskiej. Zależy od: przepuszczalności gruntu, morfologii terenu, szaty roślinnej, niedosytu wilgotności, nasycenia wodą środowiska skalnego, działalności człowieka, klimatu.

Infiltracja efektywna- ta część opadu, która infiltrując dociera rzeczywiście do warstw wodonośnych odpływa podziemnie do źródeł, rzek, jeziora lub morza. Bezpośredni pomiar - lizymetr.

5

---