Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / КУРСОВАЯ РАБОТА, НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО

Нефелометрический метод и мутномер HI98713-02 для определения содержания взвешенных веществ в сточных водах текстильного производства

cool_lady 300 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 25 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 26.02.2021
Курсовая работа на тему «Нефелометрический метод и мутномер HI98713-02 для определения содержания взвешенных веществ в сточных водах текстильного производства». Описана суть метода, выявлены достоинства и недостатки нефелометрического метода. Также приведена характеристика прибора мутномер HI98713-02. Дан обзор существующих на рынке патентов и приборов с использованием нефелометрического метода. Приведен перечень методик для определения для определения содержания взвешенных веществ в сточных водах текстильного производства. Курсовая работа включает в себя 5 основных глав, введение, выводы и список литературы. В курсовой работе 4 таблицы, , 4 рисунка с изображением работы мутномера. Общее число страниц курсовой работы, включая оглавление – 30 страниц.
Введение

Нефелометрия - это метод количественного анализа вещества, основанный на измерении интенсивности света, рассеянного взвешенными частицами мутной среды. Этот метод используется не только в медицине, но и в геологии и минералогии. В медицинских целях нефелометрия используется для анализа воды, определенных продуктов питания, клеток крови, тканей глаза и т. Д. Этот метод широко используется в фармацевтике - для анализа суспензий, эмульсий, экстрактов, растворов. Для анализа используются специальные приборы - нефелометры. Суть метода нефелометрии заключается в том, что с помощью устройства, перпендикулярного световому потоку, проходящему через исследуемое вещество, наблюдается рассеяние света. В этом случае интенсивность светового пучка, проходящего через исследуемую мутную среду, уменьшается из-за рассеяния и поглощения света взвешенными частицами. Иногда необходимо держать твердые частицы в суспензии, это достигается использованием различных стабилизирующих веществ, самым простым из которых является желатин. Есть еще один метод, который работает по тому же принципу - турбидиметрия - он измеряет ослабление интенсивности светового потока, когда он проходит через мутную жидкость (суспензия, суспензия, эмульсия). Цель исследования: изучить нефелометрическим методом и определить содержание взвешенных веществ в сточных водах текстильного производства. Задачи работы: 1. Анализ теоретических основ нефелометрического метода. 2. Аналитический обзор существующих приборов на основе литературных и патентных источников. 3. Аналитический обзор методик определения содержания взвешенных веществ в воде. 4. Изучить принцип работы мутнометра HI98713-02.
Содержание

Аннотация Введение Глава I. Теоретические основы нефелометрического метода анализа Глава II. Аналитический обзор существующих приборов на основе литературных и патентных источников Глава III. Аналитический обзор методик определения содержания взвешенных частиц в воде Глава IV. Турбидиметр измеритель мутности HI98713-02 Глава V. Экспериментальная часть Турбидиметрия Выводы
Список литературы

Отрывок из работы

Глава I. Теоретические основы нефелометрического метода анализа Традиционный анализ взвешенных веществ обычно заканчивается гравиметрией, которая является трудоемкой и чувствительной к экспериментальному методу. Обычно для завершения анализа требуется от двух до четырех часов. Таким образом, даже если проблема найдена, время для ее решения зачастую уже упущено. Это приводит к дорогостоящим простоям и ремонтам. В этом случае мутность может быть использована в качестве замены для долгосрочного гравиметрического анализа. Нефелометрические и турбидиметрические методы используются для анализа суспензий, эмульсий, различных суспензий и других мутных сред. Интенсивность светового пучка, проходящего через такую среду, уменьшается за счет рассеяния и поглощения света взвешенными частицами. Нефелометрический метод определения концентрации основан на измерении интенсивности света, рассеянного взвешенными частицами. Интенсивность рассеянного света подчиняется закону Релея: I_H=I_(0 ) [(n_1^(2 )-n_2^2)/(n_2^2 )*(Nu^2)/(?^4*r^2 )] ?1+cos??2? (1.1) где Iн и I0 - интенсивности рассеянного и падающего света; n1 и n2 - коэффициенты преломления частиц и среды; N - общее количество светорассеивающих частиц; х - объем одной частицы; л - длина волны падающего света; r - расстояние до приемника рассеянного света; в - угол между падающим и рассеянным светом. В условиях нефелометрического определения ряд величин остается постоянным и уравнение (1.1) переходит в: I_H ?=I?_0 k (Nu^2)/?^4 (1.2) Множитель 1/?4 указывает на быстрое возрастание интенсивности рассеянного света с уменьшением длины волны падающего света. Так как красный свет рассеивается меньше, чем любой другой при прочих равных условиях, различные сигнальные огни (стоп-сигналы, огни маяка и т. д.) бывают красные. Серьезной трудностью в практике нефелометрии является то, что интенсивность рассеянного света зависит от объема частиц. В связи с этим важно унифицировать Способ приготовления суспензии - строгое соблюдение концентрационного и температурного режимов, порядка и скорости перемешивания растворов, введение защитных коллоидов и др. Если эти условия строго соблюдаются, то объемы частиц суспензии примерно одинаковы, а их размеры вполне удовлетворительно воспроизводятся из опыта в опыт. Концентрацию можно выразить числом частиц в единице объема: C=N/(N_(A ) V) ( 1.3) где V - объем суспензии; NA - постоянная Авогадро. Подставляя (1.3) в (1.2), получаем: I_H ?=I?_0 k (N_A CV_ ?^2)/?^4 (1.4) При постоянных V, х, l уравнение (1.4) принимает вид: I_H ?=I?_0k'C (1.5) Или I_H ?/I?_0=k'C (1.6) Уравнение (1.6) показывает, что отношение интенсивности рассеянного света к интенсивности падающего пропорционально концентрации взвешенных частиц. Калибровочный график в координатах Iн/I0 как функция С будет линеен. Тем не менее иногда можно встретить рекомендацию строить калибровочный график в координатах Dкаж - С, где Dкаж - так называемая относительная или кажущаяся оптическая плотность, рассчитываемая как Dкаж=-lg(Iн/I0) Такая рекомендация дается, например, в заводских описаниях некоторых нефелометров (НФМ и др.). Из (1.6) следует, что D_каж=-lgC-lgk' (1.7) т.е. Dкаж уменьшается с ростом концентрации, что вполне понятно, так как с увеличением концентрации увеличивается число рассеивающих частиц и интенсивность рассеянного света возрастает. В соответствии с уравнением (1.7) график в координатах Dкаж - lg С будет линеен в противоположность графику в координатах Dкаж - С. Турбидиметрические методы основаны на измерении интенсивности света It прошедшего через анализируемую суспензию. При достаточном разбавлении интенсивность прошедшего света подчиняется уравнению lgI_t/I_0 =-klC (1.8) где l - толщина слоя, a k - иногда называют молярным коэффициентом мутности раствора. Турбидиметрия использует методы и устройства, которые обычно используются в фотометрии растворов, чаще всего метод калибровочного графика. Известен также ряд методов турбидиметрического титрования. Турбидиметрические определения обычно выполняются с помощью фотоэлектрических колориметров-нефелометров (Фэк-56-2,Фэк-60 и др.). Главным преимуществом нефелометрических и турбидиметрических методов является их высокая чувствительность, что особенно ценно по отношению к элементам или ионам, для которых отсутствуют цветовые реакции. На практике, например, широко используется нефелометрическое определение хлоридов и сульфатов в природных водах и аналогичных объектах. Турбидиметрия и нефелометрия менее точны, чем фотометрические методы, что в основном связано с трудностями получения суспензий с одинаковым размером частиц, стабильностью во времени и т. д. В дополнение к обычным относительно небольшим погрешностям фотометрического определения добавляются погрешности, связанные с недостаточной воспроизводимостью химико-аналитических свойств суспензий. Решение состоит в том, чтобы определить количество света, рассеянного под углом к падающему свету, а затем соотнести количество света, рассеянного под углом, с фактической мутностью образца. Считается, что угол 90° обеспечивает наибольшую чувствительность к рассеянию на частицах. Большинство современных приборов обнаруживают рассеяние под углом 90° (рис. 2). такие приборы называются нефелометрами или нефелометрическими турбидиметрами, чтобы показать их отличие от обычных турбидиметров, которые определяют соотношение между количеством пропущенного и поглощенного света. Рис. 2. В нефелометрических измерениях мутность определяется по свету, рассеянному под углом 90° Благодаря своей чувствительности, точности и применимости в широком диапазоне размеров и концентраций частиц нефелометр был признан в стандартных методах предпочтительным прибором для определения мутности. Кроме того, предпочтительными единицами выражения мутности были нефелометрические единицы мутности NTU. Необходимо установить зависимость между мутностью и общим количеством твердых частиц (содержанием взвешенных веществ)в образце. Если такая зависимость существует, то турбидиметр (турбидометр) можно использовать для контроля содержания взвешенных веществ и получения быстрого результата. Использование турбидиметра сокращает время ожидания результата с нескольких часов до нескольких секунд. Для определения зависимости мутности от общего содержания твердых частиц разработана соответствующая методика. При определении этой зависимости делаются некоторые допущения. * Образец не содержит плавающих частиц. * Образец должен быть настолько жидким, чтобы он становился однородным при смешивании и мог быть тщательно разбавлен. * Образец содержит твердые частицы, такие же, как и в образцах, с которыми вы планируете работать. * Состав образца должен быть хорошо известен. * Процедура определения зависимости должна быть как можно более короткой. * Образец должен быть тщательно перемешан во время любого разбавления или измерения. * Метод пробоподготовки и измерения должен быть одинаковым при изучении зависимости и при изучении образцов в процессе технологического контроля. * Температура образца должна соответствовать температуре интересующего процесса. В дальнейшем температуры всех образцов должны быть одинаковыми, как при определении мутности, так и при пир-фильтрации образцов для гравиметрического анализа. Таким образом, турбидиметрический метод анализа основан на измерении интенсивности света определенной длины волны, прошедшего через кювету, содержащую коллоидный раствор с частицами определяемого вещества. Глава II. Аналитический обзор существующих приборов на основе литературных и патентных источников В результате патентно-реферативного поиска было выявлено 6 охранных документов. Проведенное исследование патентно-реферативной информации в соответствии с указанными выше классами, индексация, которых представлена в национальной классификации РФ, сведено в таблицу 1. Таблица 1. Общая таблица патентов № № патента МПК Дата заявки и опубликования Страна Автор Патентообладатели Название 1 RU 2 235 310 C1 G01N 21/49 2003.04.03 2004.08.27 Россия Фетисов В.С Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" (RU) Интеллекту-альный бесконтактный мутномер 2 RU 39708 U1 G01N 21/00 2004.03.30 2004.08.10 Россия Фетисов В.С Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ФОТОН" Широкодиа-пазонный бесконтактный мутномер 3 RU 2 408 873 C1 G01N 21/85 2009.06.02 2011.01.10 Россия Лифантьева В.П., Чижевский А. А., Анаников С.В., Коротков Ю.Ф. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" Мутномер 4 SU 1 807 346 A1 G01N 21/47 1990.04.09 1993.04.07 Россия Петров Б.А., Краснов И.А., Ослянский Я.Л. Петров Б.А., Краснов И.А., Ослянский Я.Л. Погружной мутномер 5 RU 2 235 310 C1 G01N 21/49 2003.04.03 2004.08.27 Россия Фетисов В.С. Уфимский государственный авиационный технический университет Бесконтактный поточный мутномер Глава III. Аналитический обзор методик определения содержания взвешенных частиц в воде Промышленные сточные воды часто содержат загрязняющие вещества, образующие гетерогенные системы с различной степенью дисперсности загрязняющих веществ-суспензии, частицы дисперсной фазы которых образуются нерастворимыми твердыми веществами в воде. Для удаления таких частиц из воды используются процессы процеживания, осаждения и фильтрации, которые являются сутью методов механической очистки промышленных сточных вод. Существует несколько методов определения содержания взвешенных частиц: 1. Способ измерения содержания взвешенных веществ и общего содержания примесей в пробах природных и очищенных сточных вод гравиметрическим методом. (PND F 14.1:2:4.254-2009). 2. Количественный химический анализ воды. Способ исполнения измерение взвешенных веществ и общего содержания примесей в пробах природных и очищенных сточных вод гравиметрическим методом (HDP f 14.1:2.110-97). Гравиаметрический метод определения взвешенных веществ основан на отделении их от пробы путем фильтрации воды через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм или бумажный фильтр "голубая лента" и взвешивании осадка на фильтре после высушивания его до постоянной массы. Определение общего содержания примесей проводят путем выпаривания известного объема нефильтрованной анализируемой воды на водяной бане, высушивания остатка при 105 градусах до постоянной массы и взвешивания его. В этом методе взвешенные вещества отделяются фильтрацией после предварительной гомогенизации образца. Для фильтрации условно чистых проб (питьевой и природной воды) рекомендуется использовать мембранный фильтр, а для фильтрации сточных вод - бумажный фильтр. Взвешенные твердые вещества могут содержать минеральные вещества (типичные для природных и промышленных сточных вод), органические вещества (типичные для сточных вод пищевой промышленности) и смесь минеральных и органических веществ (типичные для бытовых сточных вод). Если для решения технологических задач требуется знать содержание органических и / или минеральных частей взвешенных веществ, то определяют "взвешенные вещества кальцинированные". Для этого фильтр прокаливают при температуре выше 500°С. В результате прокаливания сжигаются органические вещества, но остаются минеральные вещества. Разница между взвешенными веществами и кальцинированными взвешенными веществами позволяет оценить содержание органических взвешенных веществ. При прокаливании, помимо органических веществ, частично сжигаются неорганические компоненты, удаляются кристаллизационная и гигроскопичная вода, выделяется углекислый газ из карбонатов кальция и магния, хлористый водород, образующийся при гидролизе хлорида магния, и оксиды азота, образующиеся при восстановлении нитратов. Метод применяется к следующим объектам анализа: питьевая вода (в том числе упакованная в тару), природные воды (поверхностные, в том числе морские и подземные, в том числе источники водоснабжения), сточные воды (промышленные, бытовые, ливневые и очищенные). Примечание-допускается использование метода анализа вод бассейнов и аквапарков, талых вод, технической воды (открытые и закрытые системы технологического водоснабжения, восстановленные), льда и осадков (дождь, снег, град). Диапазон измерений массовых концентраций взвешенных и кальцинированных взвешенных веществ в питьевых и природных водах составляет от 0,5 до 5000 мг/дм , для сточных вод - от 0,5 до 50 000 мг / дм. Продолжительность анализа одной пробы для определения взвешенных веществ составляет 14 часов, серии из 10 проб-15 часов. Продолжительность анализа одной пробы для определения кальцинированных взвешенных веществ составляет 17 часов, а серии из 10 проб-18 часов. Блок-схема для проведения анализа приведена в приложении А. Значительные количества масел и жиров мешают определению, поэтому при отборе проб следует исключить попадание на поверхность пленки или кусочков жира. Если на поверхности образца, доставленного в лабораторию, имеется какой-либо видимый жир или масло, то перед проведением анализа удалите его. Удалите жир с поверхности взятой пробы ложкой или шпателем, а масло удалите куском фильтровальной бумаги. Они также удаляют грязь в виде единичных включений, таких как мелкие палочки, трава и т. д. Содержание кальцинированных взвешенных веществ дает приблизительное представление о минеральном составе суспензии в воде, а потери при кальцинировании, т. е. разность между массой взвешенных и кальцинированных взвешенных веществ - о количестве органических соединений в суспензии.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Курсовая работа, Нефтегазовое дело, 41 страница
500 руб.
Курсовая работа, Нефтегазовое дело, 97 страниц
600 руб.
Курсовая работа, Нефтегазовое дело, 24 страницы
288 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg