LABOLATORIUM FIZYKOCHEMI SPALANIA I WYBUCHÓW |
|
KOMPANIA II |
PLUTON II |
Ćwiczenie: 3 Temat: Oznaczanie dolnej granicy wybuchowości |
Imię i nazwisko: Tomasz Brzuch Radosław Błażejewski |
data 25-02-1998 |
podpis: |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z wyznaczaniem dolnej granicy wybuchowości oraz metodą jej pomiaru.
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.
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.
Tabela pomiarowa:
ACETON |
|
Objętość cieczy Vc |
Wynik próby |
0.26 ml |
negatywny |
0.30 ml |
negatywny |
0.40 ml |
pozytywny |
0.35 ml |
negatywny |
0.38 ml |
negatywny |
0.38 ml |
negatywny |
0.39 ml |
pozytywny |
0.39 ml |
pozytywny |
Dla poszczególnych objętości cieczy obliczamy stężenie par cieczy w mieszaninie z powietrzem w komorze wybuchowej:
Objętość komory wybuchowej wynosi 2500 ml.
Vx - ilość par cieczy w komorze spalania.
1000 ml - 790 g
Vc - m
Objętość [m3]:
Objętość [ml]:
Masa cząsteczkowa acetonu - 58 g/mol.
R = 8.31 Nm/mol K
T = 337 K
p.= 101300 Pa
Stężenie w g/l:
OBJĘTOŚĆ CIECZY [ml] |
STĘŻENIE [%] |
STĘŻENIE [g/l] |
0.26 |
3.92 |
0.082 |
0.30 |
4.52 |
0.095 |
0.40 |
6.02 |
0.126 |
0.35 |
5.27 |
0.111 |
0.38 |
5.72 |
0.120 |
0.38 |
5.75 |
0.120 |
0.39 |
5.87 |
0.123 |
0.39 |
5.87 |
0.123 |
DGW |
STĘŻENIE [%] |
STĘŻENIE [g/l] |
Vc=0.39 ml |
5,87 |
0.123 |
Przykładowe obliczenia DGW dla Vc=0.39:
Teoretyczna DGW:
N=9
Błędy:
a). błąd bezwzględny:
ΔDGW = DGW - DGWt
ΔDGW = 0.123 - 0.055 = 0.068
b). błąd względny:
σ = (ΔDGW / DGW)100%
σ = (0.068 / 0.123)100% = 55.28%
Wnioski:
Otrzymana doświadczalnie wartość dolnej granicy wybuchowości wynosi 0.123 g/l (5.87 %). Wartości te dosyć znacznie odbiegają od wartości obliczonych na drodze teoretycznej. Może to być spowodowane niedokładnym odmierzeniem objętości dozowanej cieczy, a także niedoskonałym sposobem zasysania cieczy do komory wybuchowej podczas którego kropelki cieczy mogły osiadać wewnątrz pipety oraz wewnątrz gruszki. Na niedokładność wpływ mogło mieć także niedokładne wymieszanie par cieczy z powietrzem wewnątrz komory wybuchowej oraz wilgotność zasysanego powietrza i jego temperatura.