практика. 1281_ПихтинаАЕ_Практика3. Практическая работа 3 Студент гр номер гр. Фио спбгэту лэти, 2022 г
 Скачать 1.01 Mb.
|
|
ЭКОЛОГИЯ Влияние загрязняющих веществ на природную среду и человека Практическая работа №3 Студент гр._______ _______________________ номер гр. ФИО СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2022 г. 1281 Пихтина Анастасия Евгеньевна Вариант: _____________________________________________________ Задание: Дайте описание веществ, загрязняющих воздушный бассейн в соответствии с заданными характеристиками (если вещества не содержат всех показателей, то в графе ставится прочерк). При выполнении задания используйте знания, полученные в результате освоения курса. Например, если Вы видите, что Ваше исследуемое вещество относится к кислотам, то можно предложить, что при чрезмерном попадании в окружающую среду этой кислоты возможно смещение показателя рН почвы (как следствие, деградация растительного покрова), а также образование кислотных дождей в связи с испарением данного вещества. 1. Заполните таблицу: Характеристики Загрязняющее вещество в атмосфере Название вещества Химическая формула Свойства вещества Физические Химические ПДК мр сс сг Класс опасности 18 Угарный газ CO Плотность угарного газа , как и плотность других газов , существенно зависит от температуры — при нагревании оксида углерода CO его плотность снижается Например , при комнатной температуре плотность угарного газа имеет значение 1,129 кг / м 3, но в процессе нагрева до температуры 1000° С , плотность этого газа уменьшается в 4,2 раза — до величины 0,268 кг / м 3. При нормальных условиях ( температура 0° С ) угарный газ имеет плотность 1,25 кг / м 3. Если же сравнить его плотность с воздухом или другими распространенными газами , то плотность угарного газа относительно воздуха имеет меньшее значение — угарный газ легче воздуха Он также легче углекислого газа и аргона , но тяжелее азота , водорода , гелия и других легких газов Удельная теплоемкость угарного газа при нормальных условиях равна 1040 Дж /( кг · град ). В процессе роста температуры этого газа его удельная теплоемкость увеличивается Теплопроводность угарного газа при нормальных условиях имеет значение 0,02326 Вт /( м · град ). Она увеличивается с ростом его температуры и при 1000° С становится равной 0,0806 Вт /( м · град ). Следует отметить , что величина теплопроводности угарного газа немногим меньше этой величины у воздуха Динамическая вязкость угарного газа при комнатной температуре равна 0,0246·10-7 Па · с При нагревании окиси углерода , ее вязкость увеличивается Такой характер зависимости динамической вязкости от температуры наблюдается у большинства газов Необходимо отметить , что угарный газ более вязкий чем водяной пар и диоксид углерода CO2, однако имеет меньшую вязкость по сравнению с окисью азота NO и воздухом Один из двух неорганических оксидов углерода Является преобладающим продуктом при горении органики в недостатке кислорода В избытке преобладает углекислый газ Важный лабораторный и промышленный восстановитель Угарный газ используется в реакциях карбонилирования * органических соединений и в других химических процессах , угарный газ ядовит Синонимы - Оксид углерода (II), Монооксид углерода , Классы - Оксиды , Несолеобразующие оксиды , Молярная масса 28 г / моль , t° пл -205 °C, t° кип -192 °C, Бесцветный газн у без запаха 1) Взаимодействие оксидов с кислородом 2· угарный газ + кислород (t°)= 2· углекислый газ 2) Получение формиатов действием щелочи на угарный газ угарный газ + гидроксид натрия (t°, p) = формиат натрия 3) Производство метанола из синтез - газа угарный газ + 2· водород (t°, p, кат ) = метанол Реакцию проводят при температуре 250-300° С , кат .: CuO или Cr2O3. 4) Вытеснение угарным газом из оксидов угарный газ + оксид меди (II) (t°) = медь + углекислый газ 5) Окисление перекисью водорода угарный газ + пероксид водорода = угольная кислота 6) Восстановление угарным газом угарный газ + железная окалина (t°)= 3· оксид железа (II) + углекислый газ Реакция может продолжаться дальше Эта реакция является одной из стадий промышленного производства железа ( чугуна / стали ). 7) Получение галогенангидридов кислот из оксидов * угарный газ + хлор (t°, кат )= фосген 8) Производство синильной кислоты из угарного газа * угарный газ + аммиак (t°, кат )= синильная кислота + вода 9. Окисление пероксидами или надпероксидами до солей угарный газ + пероксид натрия = карбонат натрия мр =5 мг / м ^3, рз =20 мг / м ^3. 3 мг / м ^3 1 датчик на 200 м ^2 для токсичных газов , но не менее 1- го датчика на помещение По классификации ООН оксид углерода (II) относится к классу опасности 4, вторичная опасность по классификации ООН равна 2,1. Угарный газ очень опасен , так как не имеет запаха Источники поступления в природную среду Влияние на природную среду Методы очистки выбросов Монооксид углерода входит в состав атмосферы (10%). В атмосферу оксид углерода попадает в составе вулканических и болотных газов , в результате лесных и степных пожаров , выделения микроорганизмами , растениями , животными и человеком Из поверхностных слоев океанов в год выделяется 220 х 106 тонн оксида углерода в результате фоторазложения красных , сине - зеленых и др водорослей , продуктов жизнедеятельности планктона Естественный уровень содержания оксида углерода в атмосферном воздухе – 0,01-0,9 мг / м 3. Угарный газ попадает в атмосферу от промышленных предприятий , в первую очередь металлургии В металлургических процессах при выплавке 1 млн тонн стали образуется 320-400 тонн оксида углерода Большое количество СО образуется в нефтяной промышленности и на химических предприятиях ( крекинг нефти , производство формалина , углеводородов , аммиака и др .). Еще одним немаловажным источником оксида углерода является табачный дым Высока концентрация оксида углерода в угольных шахтах , на углеподающих трассах Оксид углерода образуется при неполном сгорании топлива в печах и двигателях внутреннего сгорания Важным источником оксида углерода является автомобильный транспорт Сам по себе газ не обладает сильным парниковым эффектом , но в ходе реакций с ОН в атмосфере образует более сильный парниковый газ – углекислый Это , в свою очередь , увеличивает концентрацию метана , другого сильного парниковый газа Оксид углерода чрезвычайно ядовит Угарный газ является сравнительно малотоксичным для растений , поскольку они обладают способностью окислять его до углекислого газа и связывать затем в фотосинтетическом цикле Отрицательное влияние окиси углерода на растения проявляется при сравнительно высоких концентрациях — более 1 %. Показано , что окись углерода вызывает уменьшение проницаемости клеточных мембран Возможно , поэтому процесс поглощения растениями минеральных солей под влиянием угарного газа подавляется Это подавление обратимо под действием света Одна из характерных особенностей действия угарного газа — его способность к образованию комплексов с железо - и медьпротеидами Среди ферментов клетки воздействию окиси углерода наиболее подвержена цитохромоксидаза В высоких концентрациях угарный газ резко подавляет активность этого фермента дыхательного процесса и дыхания в целом Кроме того , оксид углерода вызывает быстрое исчезновение в растениях фосфорных эфиров сахаров , нарушает сопряженность окисления и фосфорилирования , индуцирует замедление роста , эпинастию листьев , усиливает корнеобразование СО вдыхается вместе с воздухом и поступает в кровь , где конкурирует с кислородом за молекулы гемоглобина Оксид углерода , имея двойную химическую связь , соединяется с гемоглобином более прочно , чем молекула кислорода Чем больше СО содержится в воздухе , тем больше молекул гемоглобина связывается с ним и тем меньше кислорода достигает клеток организма Нарушается способность крови доставлять кислород к тканям , вызываются спазмы сосудов , снижается иммунологическая активность человека , сопровождающиеся головной болью , потерей сознания и смертью По этим причинам СО в повышенных концентрациях представляет собой смертельный яд СО нарушает фосфорный обмен Нарушение азотистого обмена вызывает зотемию , изменение содержания белков плазмы , снижение активности холинэстеразы крови и уровня витамина В 6. Угарный газ влияет на углеводный обмен , усиливает распад гликогена в печени , нарушая утилизацию глюкозы , повышая уровень сахара в крови Поступление СО из легких в кровь обусловлено концентрацией СО во вдыхаемом воздухе и длительностью ингаляции Выделение СО происходит главным образом через дыхательные пути Больше всего при отравлении страдает ЦНС При вдыхании небольшой концентрации ( до 1 мг / л ) – тяжесть и ощущение сдавливания головы , сильная боль во лбу и висках , головокружение , дрожь , жажда , учащение пульса , тошнота , рвота , повышение температуры тела до 38-40° С Слабость в ногах свидетельствует о распространении действия на спинной мозг Химические реакции очистки Принцип работы основан не на удалении органических загрязнителей , а на конвертации сложных соединений вредных веществ в более простые безвредные элементы Таким образом исключается возможность возникновения побочных продуктов химических реакций и на выходе из системы очистки все вредные вещества конвертируются в обычный углекислый газ и водяные испарения химическим путем При абсорбции пропускаемые через жидкую фазу потоки выделяют молекулы примесей , которые растворяются в сорбенте Химический метод основан на реакциях примесей с активными веществами В дальнейшем происходит более легкое поглощение соединений , или они становятся безвредными для человека , животных и растений за счет своих нейтральных свойств Так , каталитическое окисление монооксида углерода до сравнительно безопасного диоксида избавляет от опасности угарного газа для живых существ 2. Сделайте выводы по проделанной работе: Изучив настолько подробно своё вещество - угарный газ , могу сказать , что не представляла насколько он опасен ( кроме бытовых случаев , о которых известно всем ), данная работа помогает разообраться в ядовитости и влиянии вещества , узнать или повторить его химические и физические свойства , стпень влияния на окружающую среду , способы очистки природы и свего организма от данного газа |