LABOLATORIUM FIZYKOCHEMI SPALANIA I WYBUCHÓW
ZSI-31	PLUTON II
Ćwiczenie: 3 Temat: Oznaczanie dolnej i górnej granicy wybuchowości	Imię i nazwisko: asp. Herka Karol asp.Wójtowicz Tomasz
data 19.12.2005	podpis:

1. Cel ćwiczenia.

Ćwiczenie ma na celu zapoznanie z praktyczną metodą wyznaczania granic wybuchowości, na podstawie wyznaczenia tychże granic dla acetonu.

2. Schemat stanowiska badawczego.

3. Obliczenia.

Obliczenia stężeń par cieczy w mieszaninie z powietrzem w komorze wybuchowej.

Obliczenia w %:

c% =

gdzie:

c% - stężenie procentowe,

V_x - ilość par cieczy w komorze spalania [ml],

2710 - objętość komory spalania [ml] = 2,71 [dm³],

Obliczenia w g/l:

=
[g/l]

gdzie:

c - stężenie [g/l],

2,71 - objętość komory wybuchowej [l],

Obliczenia granic wybuchowości.

Masa 1 litra (1000)ml acetonu - 790 g.

1000ml - 790g

V_c - m

m =

n =

p⋅V = n⋅R⋅T

⇓

V_x'=

⇓

V_x'=
[m³]

V_x = V_x'⋅10⁶ [ml]

gdzie:

V_c - objętość cieczy zadozowanej [ml],

790 - masa 1l acetonu [g],

R - stała gazowa 8,31
,

T - temperatura 70 [⁰C] = 343 [K],

M - masa cząsteczkowa acetonu - 58,08 [g/mol ],

p - ciśnienie 1005 [hPa] =100500 [N/m²]

Przykładowe obliczenia DGW wykonane zostały dla objętości

V_c - 0,3 [ml]

V_x'=
[m³]

Stężenie par cieczy w komorze wybuchowej w [%]:

C% =

Stężenie par cieczy w komorze wybuchowej w [g/l]:

C =
=
[g/l]

C =

Teoretyczne wyznaczanie granic wybuchowości.

Dolna granica wybuchowości (DGW)

DGW_t =

gdzie: M - masa cząsteczkowa acetonu [g/mol],

N - liczba atomów tlenu teoretycznie potrzebna do spalenia 1 atomu cieczy palnej w mieszaninie [mol],

V_t - objętość grama cząsteczki w danej temperaturze [l].

V_t =

Reakcja spalania acetonu:

(CH₃)₂CO + 4O₂ → 3CO₂ + 3H₂O ↔ N = 8

DGW_t =
=

DGW_t =

Górna granica wybuchowości (GGW)

GGW_t =

GGW_t =

Obliczenia błędów.

Błąd bezwzględny

∆Y = Y - A

gdzie: Y - granica wybuchowości otrzymana doświadczalnie,

A - granica wybuchowości obliczona teoretycznie.

∆Y = 0,087-0,06=0,027

Błąd względny

gdzie: ∆Y - błąd bezwzględny,

Y - granica wybuchowości otrzymana doświadczalnie.

Wnioski:

Ćwiczenie miało na celu doświadczalne wyznaczenie dolnej granicy wybuchowości i porównanie jej z wartością obliczoną teoretycznie. Górna granica wybuchowości została jedynie wyznaczona teoretycznie.

Badaną cieczą był Aceton. Dolna granica wybuchowości wyznaczona drogą doświadczalną wynosi 4,3 % i 0,087 g/l zaś obliczona teoretycznie wynosi 2,91% i 0,06g/l. Górna granica wybuchowości obliczona teoretycznie to 0,19g/l. Literatura mówi, że DGW dla acetonu wynosi 2,1%, zaś GGW - 13%.