Pytania pomocnicze - CHM.06

Oblicza się ją jako średnią ważoną wartości opałowych składników. Udziały procentowe należy zamienić na ułamki, np. 60% = 0,60.

Najpierw oblicza się wartość opałową mieszaniny: 0,60·60 + 0,40·40 = 52 MJ/m³. Następnie mnoży się ją przez objętość 25 m³, czyli Q = 25·52 = 1300 MJ.

Oznacza ilość energii cieplnej wydzielanej przy spaleniu 1 m³ danego paliwa gazowego. Jednostka MJ/m³ jest typowa dla paliw gazowych.

Procent należy podzielić przez 100. Na przykład 40% objętościowo to udział 0,40.

Oznacza, że całe paliwo ulega całkowitemu spaleniu, a obliczona energia nie jest pomniejszana o straty ani niepełną reakcję.

Tak, jeżeli wartości opałowe podano w MJ/m³. Wtedy udziały objętościowe bezpośrednio służą do obliczenia średniej wartości opałowej mieszaniny.

Ponieważ oznaczane składniki mają charakter zasadowy i są miareczkowane mianowanym roztworem kwasu. Podstawą oznaczenia jest reakcja zobojętniania.

Fenoloftaleina wskazuje pierwszy punkt końcowy miareczkowania. Do tego momentu zobojętniany jest NaOH oraz pierwszy etap reakcji Na₂CO₃ z kwasem.

Oranż metylowy pozwala wykryć drugi punkt końcowy miareczkowania. Odpowiada on całkowitemu zobojętnieniu węglanów do CO₂ i H₂O.

Miareczkowanie alkacymetryczne opiera się na reakcji kwasu z zasadą. Manganometria jest metodą redoks, zwykle z użyciem manganianu(VII) potasu KMnO₄.

Argentometria polega na oznaczaniu jonów, najczęściej halogenkowych, za pomocą jonów srebra Ag⁺. W metodzie Wardera nie zachodzi strącanie trudno rozpuszczalnych soli srebra.

Kompleksometria polega na tworzeniu kompleksów, najczęściej z EDTA. Metoda Wardera opiera się na zobojętnianiu, a nie na tworzeniu związków kompleksowych.

Roztwór mianowany ma dokładnie znane stężenie. Dzięki temu z objętości zużytego titrantu można obliczyć ilość oznaczanej substancji.

Oznacza, że liczba moli metanu jest pięć razy większa niż liczba moli chloru. Stosunek molowy wynosi n(CH4) : n(Cl2) = 5 : 1.

Dla gazów mierzonych w tych samych warunkach temperatury i ciśnienia objętość jest proporcjonalna do liczby moli. Dlatego stosunek objętości odpowiada stosunkowi molowemu.

Należy podzielić objętość metanu przez objętość chloru. Wynik powinien wynosić 5.

Ponieważ 100 : 20 = 5 : 1. Oznacza to pięciokrotny nadmiar molowy metanu względem chloru.

I: 90 : 20 = 4,5 : 1; II: 100 : 15 ≈ 6,67 : 1; IV: 20 : 100 = 0,2 : 1. Żadna z nich nie daje stosunku 5 : 1.

Nadmiar metanu ogranicza dalsze chlorowanie produktów i sprzyja otrzymaniu mniej podstawionych chloropochodnych, np. chlorometanu.

Równanie ma postać: CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl. Jeden atom wodoru w metanie zostaje zastąpiony atomem chloru.

Ciekły azot ma bardzo niską temperaturę, około −196°C. Kontakt ze skórą może spowodować odmrożenia i uszkodzenia tkanek.

Rękawice lateksowe chronią głównie przed zabrudzeniem lub niektórymi substancjami biologicznymi, ale nie izolują skutecznie przed temperaturą kriogeniczną.

Nie są zalecane, ponieważ mogą nasiąknąć ciekłym azotem. Wtedy zimno działa bezpośrednio na skórę i zwiększa ryzyko odmrożeń.

Stosuje się okulary ochronne lub przyłbicę, fartuch ochronny oraz obuwie zakrywające stopy. Ważna jest też dobra wentylacja pomieszczenia.

Parujący azot może wypierać tlen z powietrza. W słabo wentylowanych pomieszczeniach grozi to niedotlenieniem i utratą przytomności.

Jeśli ciekły azot dostanie się do wnętrza rękawicy, trzeba ją natychmiast zdjąć. Zbyt ciasna rękawica może utrudnić szybką reakcję.

Próbka pierwotna to pojedyncza porcja pobrana z jednego miejsca partii. Próbka ogólna powstaje przez połączenie wszystkich próbek pierwotnych pobranych z tej partii.

Pozwala to lepiej odwzorować właściwości całej partii produktu. Jedno pobranie mogłoby nie być reprezentatywne, szczególnie przy materiale niejednorodnym.

Reprezentatywna próbka ma skład i właściwości możliwie zbliżone do całej partii produktu. Dzięki temu wyniki badań można odnieść do całej partii.

Próbka laboratoryjna to część próbki ogólnej przeznaczona do badań w laboratorium. Może być dalej dzielona lub przygotowywana do konkretnego oznaczenia.

Jest to porcja materiału bezpośrednio używana do wykonania oznaczenia, obserwacji lub analizy. Zwykle pochodzi z próbki laboratoryjnej po odpowiednim przygotowaniu.

Najpierw pobiera się próbki pierwotne z partii, następnie łączy je w próbkę ogólną. Z niej wydziela się próbkę laboratoryjną, a na końcu próbkę do badań.

Nitrowanie benzenu polega na zastąpieniu atomu wodoru w pierścieniu benzenowym grupą nitrową –NO₂. Produktem tej reakcji jest nitrobenzen.

Kwas siarkowy(VI) ułatwia powstawanie jonu nitroniowego NO₂⁺ i wiąże wodę. Dzięki temu reakcja przebiega skuteczniej w kierunku powstawania nitrobenzenu.

Mieszanina nitrująca to zwykle mieszanina stężonego kwasu azotowego(V) i stężonego kwasu siarkowego(VI). Służy do wprowadzania grupy nitrowej –NO₂ do związków organicznych.

Powstaje nitrobenzen o wzorze C₆H₅NO₂ oraz woda. Jest to reakcja nitrowania benzenu.

Ponieważ elektrofil, czyli jon nitroniowy NO₂⁺, atakuje pierścień aromatyczny. W wyniku reakcji atom wodoru zostaje zastąpiony grupą –NO₂.

W nitrowaniu do pierścienia wprowadzana jest grupa –NO₂, a w sulfonowaniu grupa –SO₃H. Produktem nitrowania benzenu jest nitrobenzen, a sulfonowania kwas benzenosulfonowy.

Nie jest aminowaniem, ponieważ nie powstaje grupa –NH₂. Nie jest też diazowaniem, ponieważ nie tworzy się sól diazoniowa; produktem jest związek nitrowy.

Destylacja tylko rozdziela ropę na frakcje według temperatur wrzenia. Nie przekształca cięższych węglowodorów w lżejsze składniki benzynowe.

Kraking katalityczny rozkłada cięższe frakcje ropy na lżejsze węglowodory. Dzięki temu zwiększa się uzysk frakcji benzynowych.

Reforming katalityczny poprawia jakość frakcji benzynowych, zwłaszcza podwyższa ich liczbę oktanową. Wytwarza też wartościowy komponent do komponowania benzyn.

Hydroodsiarczanie usuwa związki siarki z frakcji ropy. Poprawia jakość paliw, ogranicza emisję zanieczyszczeń i chroni katalizatory w dalszych procesach.

Destylacja jest procesem fizycznego rozdziału mieszaniny. Procesy katalityczne zmieniają budowę chemiczną węglowodorów, np. rozkładają je lub przebudowują.

Te procesy tworzą zestaw operacji rafineryjnych zwiększających ilość lub jakość komponentów benzynowych. Kraking zwiększa ilość lekkich frakcji, reforming poprawia jakość benzyny, a hydroodsiarczanie oczyszcza produkty i surowce.

Najważniejsze są lekkie frakcje benzynowe oraz frakcje, które można przetworzyć na komponenty benzynowe. Cięższe frakcje mogą być kierowane do krakingu.

Należy sprawdzić, jak zmieniają się stężenia reagentów, a następnie podnieść te zmiany do potęg występujących w równaniu kinetycznym. Wyniki mnoży się przez siebie.

Po spadku ciśnienia o połowę stężenia gazowych reagentów maleją o połowę. Ponieważ równanie kinetyczne ma postać v = k[NO]^2[H2], otrzymujemy (1/2)^2 · (1/2) = 1/8.

Oznacza, że szybkość reakcji zależy od kwadratu stężenia tlenku azotu NO. Dwukrotne zmniejszenie stężenia NO powoduje czterokrotne zmniejszenie wpływu tego składnika na szybkość.

Całkowity rząd reakcji wynosi 3, ponieważ wykładniki potęgowe sumują się: 2 + 1 = 3.

Nie zawsze. Rząd reakcji ustala się na podstawie równania kinetycznego, które może, ale nie musi odpowiadać współczynnikom stechiometrycznym.

Przy stałej temperaturze stężenie gazu jest proporcjonalne do jego ciśnienia cząstkowego. Dlatego spadek ciśnienia o połowę oznacza zwykle spadek stężenia gazu o połowę.

Stężenia reagentów wzrosłyby dwukrotnie, więc szybkość wzrosłaby 2^2 · 2 = 8 razy.

Drobne zmielenie zwiększa powierzchnię kontaktu surowca z kwasem siarkowym(VI). Dzięki temu reakcja zachodzi szybciej i efektywniej.

Kruszenie jest zwykle wstępnym rozdrabnianiem dużych brył na mniejsze kawałki. Mielenie prowadzi do znacznie drobniejszego rozdrobnienia, często do postaci proszku.

Zgniatanie i ścieranie opisują sposoby działania sił na materiał. Proces technologiczny prowadzący do uzyskania bardzo drobnych cząstek nazywa się mieleniem.

Można wykonać analizę sitową, czyli rozdzielić materiał na frakcje ziarnowe za pomocą sit o określonych wymiarach oczek.

Często stosuje się młyn kulowy, w którym materiał jest rozdrabniany przez uderzenia i tarcie mielników, np. stalowych kul.

Oznacza to, że ziarna materiału muszą być bardzo drobne, mniejsze niż 160 mikrometrów. Taki stopień rozdrobnienia jest typowy dla mielenia.

Destylacja polega na odparowaniu cieczy, a następnie skropleniu par. Rozdział jest możliwy dzięki różnicom temperatur wrzenia składników mieszaniny.

Rektyfikacja jest wielokrotną destylacją prowadzoną w jednej kolumnie. Daje lepszy rozdział składników niż pojedyncza destylacja prosta.

W kolumnie składniki mieszaniny wielokrotnie odparowują i skraplają się. Dzięki temu produkt końcowy może mieć znacznie większą czystość.

Składnik o niższej temperaturze wrzenia łatwiej przechodzi do pary. To pozwala oddzielać go od składników mniej lotnych.

Ekstraktor służy do rozdzielania składników przez przenoszenie ich do innego rozpuszczalnika. Nie jest podstawowym aparatem do rozdzielania cieczy przez destylację.

Multicyklon służy głównie do oddzielania pyłów lub cząstek stałych od gazów. Nie stosuje się go do oczyszczania cieczy metodą destylacji.

Skraplacz ochładza pary opuszczające górę kolumny i zamienia je w ciecz. Część skroplin może być odbierana jako destylat, a część zawracana do kolumny jako refluks.