Промышленное заземление и молниезащита

      Федеральное агентство по образованию

      Государственное образовательное учреждение

      высшего профессионального образования

      Казанский Государственный технологический  университет

      Нижнекамский  химико-технологический институт 
 
 
 
 

      Общезаводское хозяйство предприятий 

      Реферат 

      на  тему: промышленное заземление и молниезащита 
 
 
 
 
 
 
 

Проверила :                                                                                    Новикова Е.Н.                               

Выполнила :                                                                               Студентка гр. 1611

                                                                                                     Специальность: ТППиЭ

                                                                                                       Шляхтина М.А. 
 

  

                                                                                                    
 
 
 
 
 
 
 

      г. Нижнекамск 2011 г. 
 
 

      г. Нижнекамск 2011 г. 
 

      Содержание

      1. Введение……………………………………………………………………….3

      2. Теоретическая часть ……………………………………………………….....4

          2.1 Кинетика кислотного гидролиза сахара …………………………….......4

          2.2 Методы определения порядка реакции …………………………………6

          2.3 Зависимость скорости реакции от температуры. Энергия  активации..8

          2.5 Катализ ……………………………………………………………………9

      3. Экспериментальная часть …………………………………………………...11

      4. Заключение…………………………………………………………………...21

      5. Список литературы………………………………………………………......22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1. Введение

      Химическая  кинетика изучает химические превращения веществ, как процесс, протекающий во времени закономерности, определяющие направления и скорости этого превращения, его механизм.

      Химическая  кинетика открывает возможности  сознательного управления химическими  процессами, позволяет решить вопросы  интенсификации технологических процессов.

      Инженера-химики интересуются скоростями реакций, т.к. время оказывается решающим фактором при определении экономичности  производства.

      Скорость  химической реакции зависит от многих причин и важно такие условия, при которых процесс протекает наиболее экономично. Скорость образования продукта реакции только один показатель. Необходимо учитывать так же стоимость потребляемой энергии, если требуется высокая температура. А если процесс нужно вести при высоком давлении, то дорогостоящим будет оборудование, способное выдержать такие условия.

      Химическая  кинетика и изучает все факторы, влияющие на скорость химических реакций. Такое изучение проливает свет на механизмы реакций. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2. Теоретическая часть

      2.1 Кинетика кислотного гидролиза сахара.

     Химическая  кинетика изучает закономерности протекание химических реакций во времени, устанавливает  эмпирическую связь между скоростью  химической реакций и условиями  их проведения (концентрациями реагентов, температурой, фазовым состоянием, давлением и т.д.), выявляет факторы, влияющие на скорость процесса. Конечный результат таких исследований - количественные эмпирические зависимости между скоростью химического процесса и условиями его проведения и количественное математическое описание химической реакции как процесса, протекающего во времени.

     Сахароза (обыкновенный сахар) - белое кристаллическое  вещество, более сладкое, чем глюкоза, хорошо растворимое в воде. Важное химическое свойство сахарозы – способность  подвергаться гидролизу (При нагревании сахарозы с раствором кислоты происходит ее гидролиз (с разрывом гликозидной связи) и образуется D-глюкоза и D-фруктоза:

    С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

Молекула  сахарозы состоит из остатков молекул  глюкозы и фруктозы в их циклической форме; они соединены между собой через атом кислорода. Сахароза дисахарид, в котором первый углеродный атом a-D-глюкопиранозы связан со вторым углеродным атомом P-D-фруктофуранозы. Она не обладает редуцирующими свойствами, так как не содержит легкоокисляемых альдегидных или кетонных групп. [3]  

     Настоящая работа ставит своей целью получить дополнительную информации о кинетики гидролиза сахарозы в присутствии  соляной кислоты, установить эмпирические зависимости, описывающие протекание данного процесса, сопоставить уже имеющимися и с существующими теоретическими воззрениями о кинетике протекания химических реакций.

     В результате гидролиза сахарозы тростникового сахара образуется в эквивалентных количествах. Начальный раствор сахара вращал плоскость поляризации вправо на 5,75° . После добавления соляной кислоты в качестве катализатора через некоторое время угол вращения плоскости поляризации при той же трубке стал 3,12°. Соляная кислота (НCl) – бесцветная жидкость с резким запахом. Определить, сколько тростникового сахара (в %) подверглось гидролизу. Изучение кинетики гидролиза сахарозы проводили поляриметрическим способом, измеряя углы вращения плоскости поляризации для разных моментов времени. Реакционным сосудом является специальная поляриметрическая трубка из нержавеющей стали. Трубку заполняли смесью реагентов, герметично закрывали с обоих концов и помещали в  желобок поляриметра:

     

1-лупа; 2- измерительная головка; 3- механизм  установки нониуса; 4-  ключ; 5- кюветное  отделение; 6- траверса; 7- оправа поляризатора; 8- поворотная обойма; 9- осветительный узел; 10- регулировочный винт; 11- винт заземления; 12- вилка разъема; 13- предохранитель; 14- крышка; 15- кнопка; 16- ручка резистора; 17- стойка; 18- основание; 19- рукоятка клинового компенсатора; 20-  зрительная труба. [3]

      2.2 Методы определения порядка реакции

      аА + bB + dD продукты (гомогенная, необратимая)

      V = K*Cⁿ¹_A·Cⁿ²_B·Cⁿ³_D

      n = n1 +n2 + n3, где

      V – скорость химической реакции

      К – константа скорости химической реакции

      n – порядок химической реакции

      Для определения n1 ставят следующий опыт: готовят исходную смесь, ставят таким образом, чтобы: С⁰_В>>С⁰_А; С⁰_D>> С⁰_А

      Тогда в ходе реакции можно считать, что С⁰_В и С⁰_D практически не меняются и К₁ Cⁿ²_BCⁿ³_D = К (const).

      V= -d С_А/dt = K·Cⁿ¹_A

      Далее ставят эксперимент и определяют С_А в разные моменты времени и получают таблицу:

      Таблица № 1. Экспериментальные данные для определения С_А

      Т= const

      И далее определяют n1, т.е. порядок реакции по веществу А одним из следующих способов:

      а) метод подстановки

      Экспериментальные данные подставляют в уравнения  для константы скорости первого  порядка и рассчитывают несколько  значений К.

      К₁= 1/ t₁·lnС⁰_А/ С¹_А

      К₂= 1/ t₂·lnС⁰_А/ С²_А

      Если  полученные значения одинаковы, то наши экспериментальные данные удовлетворяют уравнению реакции первого порядка.

      Если  же полученные значения констант скорости не постоянны то наши экспериментальные  данные подставляем в выражение  для константы скорости второго  порядка:

      К₁=1/ t₂·С⁰_А – С¹_А/ С⁰_А·С¹_А

      К₂=1/ t₂·С⁰_А – С²_А/ С⁰_А·С²_А

      К₁= К₂ , => n1=2

      Этим  методом можно определить порядок  реакции, если он целочисленный.

      б) графический метод

      По  экспериментальным данным строят график зависимости: lnС=f(t)

      tg φ = - К

      tg φ = ∆ lnС_А/∆t = lnС²_А – lnС¹_А/t2-t1

      Рисунок 1. График зависимости lnС=f(t):

        t

      Если  по графику получилась прямая, то данная реакция – реакция первого  порядка.

      Если  же экспериментальные данные дают кривую, то n=1. И эти же экспериментальные данные используют для построения графика в координатах 1/С= f(t), если получается прямая, то n=2:

      tg φ = К

      tg φ = ∆ /∆t

      Рисунок 2. График зависимости 1/С= f(t):

     1/С

      

      

      

        t

                                 

      в) с использованием времени половинного превращения

      Время половинного превращения t_1/2 – это время в течении которого реагирует половина вещества

      К =

      t_1/2= ln2/К, для реакции 1-го порядка.

      Из  этих уравнений видно, что для  реакции первого порядка время  половинного превращения не зависит от начальной концентрации. [1,4]

      Для реакции второго порядка:

      К =

      t_1/2=1/К·С⁰_А

      t_1/2 зависит от начальной концентрации веществ.