ÿþ L A B O R A T O R I U M
W Y { S Z A B A D A N I A W O D Y N a z w i s k o i i m i
S Z K O A A
N r w . T e m a t w i c z e n i a
M O R S K A D a m i a n A u g u s t i n
O Z N A C Z A N I E P O Z I O M U T L E N U I
w S Z C Z E C I N I E
A M O N I A K U W W O D Z I E
K O T AO W E J .
W Y D Z I A A
M E C H A N I C Z N Y R o k a k a d . 1 9 9 7 / 9 8
D a t a w y k . w i c z . D a t a o d d . s p r . O c e n a P o d p i s w y k B. R o k s t u d i ó w I I M A
Z e s p ó B n r
0 7 . 0 1 . 9 8 1 4 . 0 1 . 9 8
1 . O b l i c z e n i a p o z i o m u t l e n u .
T l e n z a w a r t y w w o d z i e p o w o d u j e k o r o z j w e w n t r z k o t Bo w . T w o r z s i l o k a l n e
o g n i w a , w w y n i k u , k t ó r y c h p o d m i e j s c o w y m i s k u p i e n i a m i t l e n k ó w p o w s t a j p u s t e p o l a
p r z e d z i u r a w i a j c e [c i a n k i k o t Ba . K o r o z j t p o w o d u j e n a w e t n i e w i e l k a i l o [ t l e n u , k t ó r a
w z r a s t a w r a z z e w z r o s t e m c i [n i e n i a . R o z p u s z c z o n y w w o d z i e t l e n z a w i e r a w o d o r o t l e n e k
|e l a z o w y i F e ( O H ) 2 p o w s t a By w w y n i k u d z i a Ba n i a w o d y .
T l e n u z w o d y k o t Bo w e j p o z b y w a m y s i p r z e z :
1 ) O d g a z o w y w a n i e t e r m i c z n e ( o d t l e n i a n i e t e r m i c z n e - o d g a z o w y w a n i e p r z y
p o d w y |s z o n e j t e m p e r a t u r z e i o b n i |o n y m c i [n i e n i u ) , n p . w s k r z y n i c i e p l n e j ,
z b i o r n i k u w y r ó w n a w c z y m , s k r a p l a c z u , p o d g r z e w a c z u m i e s z a n k o w y m ( d e a e r a t o r ) ,
2 ) P o c a Bk o w i t y m o d g a z o w y w a n i u s t o s u j e m y [r o d k i c h e m i c z n e :
" s i a r c z y n s o d u ,
2 N a 2 S O 3 + O 2 ’! 2 N a 2 S O 4
N a d m i a r s i a r c z y n u s o d o w e g o w w y |s z y c h t e m p e r a t u r a c h m o |e r o z k Ba d a s i z
w y d z i e l e n i e m H 2 S o w Ba s n o [c i a c h k o r o z y j n y c h
" h y d r a z y n a ,
N 2 H 4 + O 2 ’! N 2 + 2 H 2 O ( w i l o [c i 0 . 1 8 g / m 3 w o d y w p o s t a c i N 2 H 4 " H 2 O )
N a d m i a r h y d r a z y n y m o |e u l e g a r o z k Ba d o w i w g r e a k c j i :
3 N 2 H 4 ’! N 2 + 4 N H 3 ( a m o n i a k a g r e s y w n y d l a m e t a l i k o l o r o w y c h , s t o p y
m i e d z i )
2 N 2 H 4 ’! H 2 + 2 N H 3 + N 2
" d o d a t e k g o t o w y c h p r e p a r a t ó w f i r m o w y c h d o o d t l e n i a n i a i i n h i b i t o w a n i a p r o c e s ó w
k o r o z j i w e w n t r z k o t Bo w e j . S t o s u j e s i j e t a k |e d o u k Ba d ó w c h Bo d z e n i a s i l n i k ó w
o k r t o w y c h ( d o w o d y c h Bo d z c e j ) .
W y k o n a n i e o z n a c z e n i a
N a p e Bn i Be m b u t e l k z d o s z l i f o w a n y m k o r k i e m o p o j e m n o [c i 3 0 1 c m 2 w o d a b a d a n
t a k , a b y p r z y z a m k n i c i u j e k o r k i e m n i e p o w s t a B w e w n t r z p c h e r z y k p o w i e t r z a . N a s t p n i e
o t w o r z y Be m b u t e l k i d o d a Be m d o p r ó b k i 2 c m 2 r o z t w o r u s i a r c z a n u V I m a n g a n u I I i 2 c m 2
a l k a l i c z n e g o r o z t w o r u j o d k u p o t a s o w e g o . B u t e l k p o n o w n i e z a m k n Be m s z c z e l n i e k o r k i e m z e
s z l i f e m t a k , a b y w e w n t r z n i e p o w s t a B p c h e r z y k p o w i e t r z a .
Z a w a r t o [ b a d a n e j p r ó b k i d o k Ba d n i e w y m i e s z a Be m w s t r z s a j c b u t e l k w c i g u 3 0 - 5 0
s e k u n d , p o c z y m w s t a w i Be m j w c i e m n e m i e j s c e d o o p a d n i c i a o s a d u . N a s t p n i e d o b u t e l k i
d o d a Be m 1 c m 3 s t |o n e g o k w a s u s i a r k o w e g o , b u t e l k z a m k n Be m k o r k i e m t a k , a b y w e w n t r z
n i e p o w s t a B p c h e r z y k p o w i e t r z a . Z a w a r t o [ b u t e l k i m i e s z a Be m a | d o r o z p u s z c z e n i a s i
b r z o w e g o o s a d u .
Z o t r z y m a n e g o k l a r o w n e g o r o z t w o r u o d m i e r z y Be m d o k o l b y s t o |k o w e j 1 0 0 c m 3
b a d a n e j p r ó b k i i m i a r e c z k o w a Be m n a t y c h m i a s t r o z t w o r e m t i o s i a r c z a n u s o d o w e g o , d o
o d z y s k a n i a j a s n o |ó Bt e g o z a b a r w i e n i a . N a s t p n i e d o d a Be m 1 c m 3 r o z t w o r u s k r o b i . P r ó b k
m i a r e c z k o w a Be m n a d a l d o z m i a n y z a b a r w i e n i a z c i e m n o n i e b i e s k i e g o n a b e z b a r w n e .
Z a w a r t o [ t l e n u X w m g / d m 3 w b a d a n e j p r ó b c e o k r e [l i Be m z e w z o r u :
V ú r Å"V Å"1 0 0 0
X = Å" 0 , 2 Å" k
( V - V 2 ) Å"1 0 0
g d z i e :
V 1 [r - o b j t o [ r o z t w o r u t i o s i a r c z a n u s o d o w e g o z u |y t a d o m i a r e c z k o w a n i a
1 0 0 c m 3 b a d a n e j p r ó b k i ( [r e d n i a w a r t o [ k i l k u m i a r e c z k o w a D) w c m 3 ;
V - p o j e m n o [ b u t e l k i u |y t e j d o w y k o n a n i a o z n a c z e D w c m 3 ;
V 2 - s u m a o b j t o [c i d o d a n y c h r o z t w o r ó w : s i a r c z a n u ( V I ) , m a n g a n u ( I I ) ,
a l k a l i c z n e g o r o z t w o r u j o d k u p o t a s u o r a z s t |o n e g o k w a s u s i a r k o w e g o
w c m 3 ;
k - m i a n o t i o s i a r c z a n u s o d o w e g o ( 0 . 0 2 5 M ) .
D a n e o t r z y m a n e w c z a s i e o z n a c z a n i a t l e n u :
k = 0 , 0 2 5 M , V = 3 0 1 c m 3 , V 2 = 6 c m 3 , V Sr = ( 3 . 6 + 3 . 7 ) / 2 = 3 . 6 5 c m 3
X = 0 , 1 8 6 2 m g / l = 0 , 1 8 6 2 p p m
O b l i c z o n a z a w a r t o [ t l e n u p r z e k r a c z a d o p u s z c z a l n e n o r m y , k t ó r e w y n o s z
0 , 0 1 ÷ 0 , 0 5 p p m .
Z a l e c a m o d t l e n i e n i e w o d y s i a r c z y n e m s o d o w y m l u b h y d r a z y n p o p r z e d z o n e
o d t l e n i a n i e m t e r m i c z n y m .
2 . O z n a c z a n i e z a w a r t o [c i a m o n i a k u .
W w y s o k o o b c i |o n y c h k o t Ba c h z a c h o d z i n i e b e z p i e c z e Ds t w o p o w s t a w a n i a a m o n i a k u
p o p r z e z s y n t e z w o d o r u i a z o t u r o z p u s z c z o n y c h w w o d z i e . Z j a w i s k o t o w y s t p u j e w
w y s o k i c h t e m p e r a t u r a c h i p r z y w y s o k i c h c i [n i e n i a c h o s i g a n y c h w e w s p ó Bc z e s n y c h k o t Ba c h .
W o b e c n o [c i w o d y i t l e n u a m o n i a k p o s i a d a w Ba [c i w o [c i k o r o z y j n e r e a g u j c s z c z e g ó l n i e
m o c n o z m i e d z i , k t ó r a w c h o d z i w s k Ba d s t o p ó w , z k t ó r y c h w y t w a r z a n e s w y m i e n n i k i c i e p Ba
( o p Bo n k i i p Bo m i e n i ó w k i ) .
D o d a t k o w y m n i e b e z p i e c z e Ds t w e m j e s t m o |l i w o [ t w o r z e n i a k w a s u a z o t o w e g o z
t l e n k ó w a z o t u , k t ó r e m o g p r z e d o s t a w a s i z e s p a l i n d o w o d y p r z y n i s k i c h c i [n i e n i a c h p a r y
w u s z k o d z o n y m k o t l e .
3 N O 2 + H 2 O ’! 2 H N O 3 + N O
W y k o n a n i e o z n a c z e n i a .
A m o n i a k r e a g u j e z o d c z y n n i k i e m N e s s l e r a ( K 2 H g J 4 ) t w o r z c z w i z e k o n i e u s t a l o n e j
b u d o w i e , |ó Bt y m z a b a r w i e n i u , k t ó r e g o i n t e n s y w n o [ j e s t p r o p o r c j o n a l n a d o s t |e n i a
a m o n i a k u . R e a k c j a p r z e b i e g a w g s c h e m a t u :
2 K 2 H g J 4 + N H 3 + 3 K O H ’! N H 2 H g 2 O J + 7 K J + 2 H 2 O
C y l i n d e r N e s s l e r a n a p e Bn i Be m d o k r e s k i p r ó b k b a d a n e j w o d y . N a s t p n i e d o d a Be m 1
c m 3 2 8 % w i n i a n u s o d o w o - p o t a s o w e g o , w y m i e s z a Be m , d o d a Be m 1 c m 3 o d c z y n n i k a N e s s l e r a i
p o w t ó r n i e w y m i e s z a Be m . P o 1 0 m i n u t a c h p o r ó w n a Be m i n t e n s y w n o [ z a b a r w i e n i a z
r o z t w o r a m i w z o r c ó w t r w a By c h .
O z n a c z a n i e j o n u a m o n o w e g o N H 4 +
a Å"1 0 0 0
X = p p m
[ ]
V
g d z i e :
a - z a w a r t o [ j o n u a m o n o w e g o w b a d a n e j p r ó b c e o k r e [l o n a p r z e z p o r ó w n a n i e
z e s k a l w z o r c ó w ,
V - o b j t o [ p r ó b k i b a d a n e j w c m 3 .
O t r z y m a n e w i e l k o [c i :
a = 0 . 0 2 0 m g / d m 3 , V = 5 0 c m 3
X = 0 . 4 p p m
O z n a c z a n i e a m o n i a k u
A Å" X
Y =
1 0 0
g d z i e :
X - z a w a r t o [ j o n ó w a m o n o w y c h ,
A - w s p ó Bc z y n n i k o k r e [l o n y z t a b e l i w % . ( A d l a 1 9 o C i p H = 9 . 6 w y n o s i 5 0 % )
Y = 0 . 2 p p m
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