Розведення та змішування розчинів та інших речовин
Кількісні співвідношення, що встановлюються при розведенні розчинів водою, змішуванні розчинів, газів або твердих матеріалів різних концентрацій, можна знайти на підставі матеріального балансу. Для випадку змішування двох розчинів однієї речовини цей баланс подається у вигляді наступного рівняння:
де G - кількість змішаного розчину з концентрацією;
G1 та G2 – кількості змішаних розчинів з концентрацією С1 та С2.
З рівняння матеріального балансу визначається кожна з шуканих величин, якщо задані інші. Наприклад:
; (3.1)
Кількості G1 речовини, що розчиняється (при С1=100%) і розчинника G2 (при С2=0), необхідне для отримання розчину концентрації С (в %):
Для розведення G1 частин розчину з початковою концентрацією С1 (%) до необхідної концентрації С (%) необхідно розчинника (води) G2 (С2=0)
Кількість кристалогідрату G1, яке слід розчинити в 100 частинах води для отримання розчину з концентрацією, у розрахунку на безводну речовину, що дорівнює С %:
де М та Мк – молекулярні маси безводної речовини кристалогідрату.
Якщо С100 (М/Мк), то отримати розчин заданої концентрації з кристалогідрату неможливо.
Правило «хреста»
Розрахунки при розведенні та змішуванні двох розчинів або інших речовин зручно проводити за допомогою так званого правила хреста, наочне уявлення про яке дає наведена нижче схема:
При розведенні розчину водою С2=0.
Приклад 1. Скільки потрібно води для розведення 20% розчину NaNO3 до 10%?
Рішення. Користуючись правилом хреста, отримаємо
Для розведення розчину вдвічі необхідно додавати до нього рівну кількість води. (Це зрозумілоапріорі та наочно ілюструє застосування правила хреста).
При змішуванні двох кислот різної концентрації або кислоти з водою розрахунок виробляють аналогічно. Для приготування розчинів сірчаної кислоти із застосуванням олеуму розрахунок ведуть на основі матеріального балансу моногідрату.
Приклад 2. У якому співвідношенні слід змішати кислоти, що містять 42 і 98% Н2SO4, щоб приготувати кислоту концентрацією 92.5% Н2SO4?
Рішення. За правилом хреста
Отже, необхідно змішати 50 мас. ч. 98% Н2SО4 та 5.5 мас. ч. 42% Н2SО4.
Змішування двох розчинів різних речовин
;
,
де a та b – відповідно вагові кількості розчину речовини А та розчину речовини, необхідні для приготування суміші;
m – концентрація розчину речовини А (вага %);
с – вагова кількість суміші;
n - концентрація розчину речовини (вага %);
Приклад 3. Визначити який концентрації (m) і в якій ваговій кількості (а) слід взяти H2SO4, щоб при змішуванні її з 75% HNO3 приготувати 1500кг суміші складу: 57% H2SO4, 30% HNO3 та 13% Н2О.
1);
2) а = 1500 - 600 = 900кг;
3)
Концентрування розчину випарюванням розчинника:
де х - вагова кількість розчинника, яку необхідно видалити випарюванням завагу. ч. розчину з даною концентрацієюm, щоб отримати розчин з необхідною концентрацієюn;
а – вагова кількість розчину до випарювання розчинника;
b – вагова кількість розчину після випарювання розчинника;
m і n – концентрації розчину (у вагу. %) до та після випарювання х вагу. ч. розчинника: n>m.
Змішування твердих матеріалів.
Розрахунки при складаннісумішей із двох твердих речовин, наприклад при змішуванні добрив, нічим не відрізняються від розрахунків змішування газів та рідин.
Приклад 4. Скільки хлористого калію (92% КСl) та сильвініту (22% КСl) необхідно змішати для отримання калійної добривної солі, що містить 30% К2О?
Застосовуючи правило хреста, отримаємо:
Таким чином, для отримання необхідної суміші необхідно взяти 25,5 мас.ч. 92% КСl та 44.5 мас.ч. сильвініту.
Основні поняття та термінологія.
1.Праця -це доцільна діяльність людини, спрямована на видозміну та пристосування предметів природи для задоволення своїх життєвих потреб.
Праця (трудова діяльність) передбачає наявність трьох елементів-
Якщо трудова діяльність складає виробництві, її називаютьвиробничої деятельностью.
Виробнича діяльність -сукупність дій працівників із застосуванням засобів праці, необхідних для перетворення ресурсів на готову продукцію, що включають виробництво та переробку різних видів сировини, будівництво, надання різного виду послуг.Виробнича діяльність здійснюється в робочій (виробничій) зоні.
Робоча (виробнича) зона – простір заввишки до 2-х метрів над рівнем підлоги чи майданчика, де знаходяться місця постійного чи тимчасового перебування працюючих (робочі місця).
Робоче місце – це частина робочої зони, у якій постійно чи тимчасово перебувають які працюють у процесі праці.
Постійним називається робоче місце, на якому працюючий знаходиться не менше половини свого робочого часу або більше 2-х годин свого робочого часу безперервно.
Якщо робота здійснюється врізних пунктах робочої зони, то робочим місцем вважається вся робоча зона.
Негативні фактори, що виникають у робочій зоні,-це такі фактори, які негативно діють на людину, викликаючи погіршення стану здоров'я, захворювання або травми.
Виникнення негативних факторів визначаться такою властивістю довкілля (виробничого середовища), як небезпека.
Небезпека -це потенційна властивість довкілля, її окремих компонентів, що виявляється в завданні шкоди об'єкту захисту, в якості якого може виступати і саме джерело небезпеки-людина. Небезпека-це головне поняття у безпеці життєдіяльності, зокрема, у безпеці праці.
Центральна аксіома про потенційну небезпеку життєдіяльності-життєдіяльність людини потенційно небезпечна.
Негативні виробничі фактори називаються небезпечними та шкідливими виробничими факторами (ОВПФ).
Небезпечний виробничий фактор (ОПФ) -вплив якого на людину призводить до травми або летального (смертельного) результату. Тому ОПФ називають також травмуючим (травмонебезпечним) фактором. До ОПФ відносять рушійні машини і механізми, підйомно-транспортні пристрої і вантажі, що переміщуються, електричний струм, відлітають частинки оброблюваного металу та ін.
Шкідливий виробничий фактор (ВПФ)- вплив якого на людину призводить до погіршення самопочуття або, за тривалого впливу, до захворювання. Наприклад, підвищена або температура в робочій зоні, підвищені рівні шуму, вібрації, електромагнітних випромінювань, радіації, забрудненість повітря робочої зони пилом, шкідливими газами, шкідливими мікроорганізмами, бактеріями та ін.
Між небезпечними (травмуючими) і шкідливими произв-ми чинниками існуєпевний взаємозв'язок. При високих рівнях ВПФ вони можуть стати небезпечними. Так, дуже високі концентрації шкідливих речовин можуть призвести до отруєння або навіть смерті. Так само високі рівні звуку, радіації. У багатьох випадках наявність у робочій зоні ВПФ сприяє появі ОПФ. Наприклад, підвищена вологість і температура, наявність струмопровідного пилу (шкідливі фактори) значно підвищують небезпеку ураження людини електричним струмом (небезпечні фактори).
Травма -пошкодження в організмі людини, викликане дією факторів зовнішнього середовища (механічні, термічні – опіки, обмороження, хімічні, баротравми (через швидку зміну атмосферного тиску), електротравми, психічні тощо. д. бувають
-комбіновані () поєднують кілька видів травм
-виробничі (отримані у процесі трудової діяльності на виробництві
-побутові (не пов'язані з роботою – по дорозі на роботу та з роботи, виконання своїх непоср. обов'язків за завданням керівництва)
Нещасний випадок -несподівана та незапланована подія, що супроводжуєтьсятравмою.
Нещасний випадок з виробництва -випадок на працюючого виробничого чинника і під час ним трудових обов'язків чи завдання керівника робіт.
Тривалий вплив на людину ВПФ може призвести допрофесійного захворювання.
Професійне захворювання -захворювання, причиною якого є вплив на людину ВПФ у процесі трудової діяльності (вібрації-віброхвороба, шуму-глухуватість, радіації-променеву хворобу тощо).
Безпека -стан діяльності, коли з певною достовірністю виключено прояв небезпек, а рівень ризику вбирається у прийнятний рівень.Це комплексна система заходів захисту людини та середовища її існування від небезпек, що формуються конкретною діяльністю. Комплексну систему безпеки формують нормативно-правові, організаційні, економічні, технічні, санітарно-гігієнічні та лікувально-профілактичні заходи.
Безпека праці -стан трудової діяльності (праці), що забезпечує прийнятний рівень її ризику. Для виробничої діяльності можна застосувати поняття виробничої безпеки.
Безпека праці забезпечується комплексною системою заходів захисту людини від небезпек, що формуються в робочій зоні конкретним виробничим процесом або
Нормативно-правові заходи-система законів, законодавчих актів, норм, правил,регулюючих та безпека та визначальних вимог безпеки.
Організаційні заходи-організація робочої зони та робочого місця, режиму праці та відпочинку, тривалості робочого дня тощо.
Економічні заходи-економічні механізми, що стимулюють виконання вимог безпеки-матеріальна відповідальність за їх недотримання, матеріальне заохочення за організацію безпечних умов тощо.
Технічні заходи -застосування технічних методів та засобів, що забезпечують безпеку трудової діяльності.
Санітарно-гігієнічні заходи-спрямовані на забезпечення гігієни та санітарії.
Лікувально-профілактичні заходи -профілактичні мед. Огляди, лікувальне та профілактичне харчування, вітамінізація тощо.
Безпека праці забезпечується методами та засобами виробничої санітарії, гігієни праці, виробничої безпеки.
Виробнича санітарія -система організаційних заходів та технічних засобів, що запобігають або зменшуютьвплив на працюючих ВПФ, що виникають у робочій зоні у процесі ТД (освітлення та вентиляція, мікроклімат, захист від різного виду випромінювань).
Гігієна праці -область медицини, що вивчає ТД людини та виробниче середовище з точки зору їх впливу на організм людини, що розробляє заходи та гігієнічні нормативи, спрямовані на оздоровлення умов праці та попередження проф.захворювань. Завданням гігієни праці є визначення гранично допустимих рівнів ВПФ, класифікація умов ТД, оцінка тяжкості та напруженості трудового процесу, раціональна організація режиму праці та відпочинку, робочого місця, вивчення психофізіологічних аспектів ТД тощо.
Виробнича безпека-система організаційних заходів та техн. Засобів, що запобігають або зменшують ймовірність впливу на працюючих ОПФ, що виникають у робочій зоні у процесі ТД.
ПБ -це організаційні заходи та тех.засоби захисту від ураження ел.струмом, від хутра. травмування рухом-ся механізмами, підйомно-транспортними ср-вами, забезпечення безпеки систем високого тиску, методи та засоби забезпечення пожежо-вибухобезпеки і тд.
Технічні методи та засоби, що забезпечують виробничу безпеку, називаютьсятехнікою безпеки.