lucrari practice de chimie generala

162
Elena Maria PICĂ LUCRĂRI PRACTICE DE LABORATOR: CHIMIE GENERALĂ PENTRU INGINERI ISBN 978-973-662-972-3

Upload: gergo-boczor

Post on 20-Nov-2015

209 views

Category:

Documents


10 download

DESCRIPTION

Chimie

TRANSCRIPT

  • Elena Maria PIC

    LUCRRI PRACTICE DE LABORATOR:

    CHIMIE GENERAL PENTRU INGINERI

    ISBN 978-973-662-972-3

  • Elena Maria PIC

    LUCRRI PRACTICE DE LABORATOR:

    CHIMIE GENERAL PENTRU INGINERI

    U.T. PRESS Cluj-Napoca, 2014

    ISBN 978-973-662-972-3

  • Editura U.T.PRESS Str.Observatorului nr. 34 C.P.42, O.P. 2, 400775 Cluj-Napoca Tel.:0264-401.999 / Fax: 0264 - 430.408 e-mail: [email protected] www.utcluj.ro/editura Director: Prof.dr.ing. Daniela Manea Consilier editorial: Ing. Clin D. Cmpean

    Refereni tiinifici: Prof. dr. chim. Ossi HOROVITZ

    TEHNOREDACTARE: Elena Maria PIC CORECTAT: Elena Maria PIC GRAFICA: Elena Maria PIC i Monica SAS BOCA COPERTA: Autoarea

    Copyright 2014 Autorul Reproducerea integral sau parial a textului sau ilustraiilor din aceast carte este posibil numai cu acordul prealabil scris al autorului. Multiplicarea executat la editura U.T.PRESS.

    ISBN 978-973-662-972-3 Bun de tipar: 23.05.2014 Tiraj: 100 exemplare

  • 5

    Cele trei etape ale interpretrii unui experiment tiinific corect sunt invariabil: ridiculizarea, discuia, adoptarea rezultatelor. Oamenii, chiar cercettorii, accept cu greu

    c eti mai detept i mai talentat dect ei ! John Stuart Mill

    PREFA

    Chimia este unul din domeniile importante ale tiinelor naturii, alturi de Fizic i Biologie, fiind n acelai timp una din disciplinele de baz ce contribuie la formarea unui inginer.

    Elementele eseniale ale formrii concepiei tiinifice constau n transformarea n convingeri a cunotinelor nsuite i nu doar simpla nregistrare de date tiinifice.

    Cu ct sfera cunotinelor asimilate este mai vast cu att spaiul lsat imaginaiei i experimentelor este mai cuprinztor.

    Experimentul chimic a avut o deosebit importan n decursul timpului i o

    pstreaz i n prezent, el constituind de fapt sursa tuturor cunotinelor acumulate n domeniu. Abia n ultimii ani a putut fi nlocuit (parial) cu experimentul la calculator (in silico), fr ns a-i pierde ns rolul primordial. n fiecare om exist dorina de a cunoate totul, ceea ce l mpiedic uneori s stpneasc cu adevrat un anume domeniu.

    n prezenta lucrare aplicaiile practice sunt selectate astfel nct s contribuie la

    mrirea eficienei cursurilor predate studenilor, precum i la pregtirea de ansamblu a unui viitor specialist n domeniu, prin activitatea unui laborator profilat pe chimie general.

    Structura lucrrilor experimentale cuprinde o parte teoretic, urmat de, scopul,

    descrierea aparaturii i a reactivilor necesari pentru executarea lucrrii, modul de lucru, prelucrarea datelor i se ncheie cu un set de 5 probleme, care servesc la verificarea nelegerii materialului parcurs.

    Sunt lucrri care se refer, la controlul atmosferelor industriale prin adsorbia

    gazelor pe diferite substane adsorbante, sau prin determinarea vitezei relative de difuzie a gazelor, la studiul echilibrului, la determinarea concentraiilor unor tipuri de soluii, la analiza apelor sau la metode de determinare a coroziunii electrochimice a metalelor, precum i la modul n care se efectueaz o protecie anticorosiv prin nichelare.

    Studiului materialelor metalice, se face prin analiz calitativ

    (stabilirea de elemente, ioni sau molecule ce compun o substan sau un amestec), folosind electrograful.

  • 6

    Determinarea oxigenului dizolvat n ape, analiza ngrmintelor chimice (determinarea azotului total i a acidului azotic din azotatul de amoniu) se realizeaz prin metode de analiz cantitativ volumetric (determinarea compoziiei procentuale a substanelor sau amestecurilor prin msurare de volume de soluii, prin titrare).

    Determinarea fierului se face prin analiz cantitativ gravimetric

    (determinarea compoziiei procentuale a substanelor sau amestecurilor din masa precipitatelor obinute, prin cntrire la balana analitic).

    Una dintre lucrri se ocup cu determinarea caracteristicilor unor lubrifiani i

    combustibili. n cadrul fiecrei lucrri se vor verifica practic unele noiuni i fenomene

    fundamentale fizico-chimice ale substanelor chimice cu aplicaii n specialitile pentru care se pregtesc studenii.

    Astfel, studenii i formeaz o imagine despre modul n care intervine

    caracterizarea fizico-chimic a substanelor i materialelor cu care se vor ntlni viitorii ingineri, modul n care se realizeaz analiza i controlul calitii unor produse. De asemenea, i vor nsui pe de o parte, noiuni privind problemele ecologice actuale ale planetei, ridicate de poluarea la care a contribuit i o utilizare neraional a unor substane i procese chimice. Pe de alt parte, studenii vor cunoate modul n care chimia actual contribuie la monitorizarea polurii mediului (ape, atmosfer, sol) i la realizarea dezideratului unei dezvoltri durabile.

    Sunt prezintate i norme de protecie a muncii n laboratorul de chimie, principii

    de folosire a aparaturii de laborator, precum i unele proprieti ale substanelor chimice. Lucrarea de fa se adreseaz studenilor, pentru executarea lucrrilor de

    laborator la disciplina de Chimie General de la mai multe secii ale Universitii Tehnice din Cluj-Napoca, aparinnd Facultilor de Tehnologia Construciilor de Maini i de Mecanic.

    Autoarea aduce mulumiri domnilor recenzori pentru ndrumrile date chiar i pe

    parcursul elaborrii ndrumtorului de lucrri practice. Autoarea solicit observaiile critice ale cititorilor (studenilor), pentru a le lua n considerare la mbuntirea unei viitoare ediii.

    Autoarea

  • 7

    CUPRINS

    PREFA ....................................................................................................................... 5

    Lucrarea nr. 1

    PROTECIA MUNCII N LABORATORUL DE CHIMIE. ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI ...................................... 19 1. Protecia muncii n laboratorul de chimie ................................................... 19 2. Organizarea i dotarea laboratorului de chimie ........................................... 23 2.1. Aparatura i ustensilele de laborator. ................................................... 23 2.2. Caietul de laborator .............................................................................. 30

    Lucrarea nr. 2

    DETERMINARE VITEZEI RELATIVE DE DIFUZIE A GAZELOR .................. 31 1. Consideraii generale .................................................................................. 31 2. Scopul lucrrii .............................................................................................. 33 3. Aparatur i reactivi .................................................................................... 33 4. Modul de lucru ............................................................................................. 34 5. Prelucrarea datelor ...................................................................................... 35 6. Probleme ..................................................................................................... 36

    Lucrarea nr. 3

    ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE: LUBRIFIANI, COMBUSTIBILI .............................................................................................. 37 1. Consideraii generale................................................................................... 37 2. Scopul lucrrii .............................................................................................. 39 3. Determinarea viscozitii lubrifianilor cu aparatul Engler ............................ 39 3.1. Principii teoretice ................................................................................. 39 3.2. Aparatur i reactivi............................................................................. 41 3.3. Modul de lucru ..................................................................................... 41 3.4. Prelucrarea datelor .............................................................................. 42

  • 8

    4. Determinarea punctului de inflamabilitate i de ardere al combustibililor i lubrifianilor cu aparatul Marcusson .......................................................... 42 4.1. Principii teoretice................................................................................... 42 4.2. Aparatur i reactivi .............................................................................. 43 4.3. Modul de lucru ...................................................................................... 44 4.4. Prelucrarea datelor ............................................................................... 44 5. Determinarea gradului de uzur al lubrifianilor cu proba petei de ulei ...... 44 5.1. Principii teoretice................................................................................... 44 5.2. Aparatur i reactivi .............................................................................. 45 5.3. Modul de lucru ...................................................................................... 45 5.4. Prelucrarea datelor ............................................................................... 46 6. Probleme ..................................................................................................... 47

    Lucrarea nr. 4

    ANALIZA CALITATIV A UNOR ALIAJE CU ELECTROGRAFUL ............... 49 1. Consideraii generale ................................................................................... 49 2. Reacii specifice ........................................................................................... 50 3. Scopul lucrrii .............................................................................................. 52 4. Aparatur i reactivi ..................................................................................... 52 5. Modul de lucru ............................................................................................. 53 6. Prelucrarea datelor ...................................................................................... 54 7. Probleme ..................................................................................................... 54

    Lucrarea nr. 5

    SISTEME DISPERSE. CONCENTRAIA SOLUIILOR ................................. 55 1. Consideraii generale ................................................................................... 55 1.1. Moduri de exprimare a concentraiei soluiilor....................................... 56 1.2. Substane etalon sau titrimetrice ........................................................... 61 2. Scopul lucrrii .............................................................................................. 62 3. Titrarea acido-bazic: Determinarea titrului unei soluii de acid sulfuric ...... 62 3.1. Principii teoretice................................................................................... 62 3.2. Aparatur i reactivi .............................................................................. 63 3.3. Modul de lucru ...................................................................................... 64 3.4. Prelucrarea datelor ............................................................................... 64

  • 9

    4. Titrarea redox: Determinarea titrului unei soluii de permanganat de potasiu.............................................................................. 65 4.1. Principii teoretice .................................................................................. 65 4.2. Aparatur i reactivi.............................................................................. 67 4.3. Modul de lucru ...................................................................................... 67 4.4. Prelucrarea datelor ............................................................................... 68 5. Probleme ..................................................................................................... 69

    Lucrarea nr. 6

    ANALIZA APELOR ........................................................................................ 71 1. Consideraii generale .................................................................................. 71 2. Scopul lucrrii .............................................................................................. 73 3. Aparatur i reactivi .................................................................................... 74 4. Determinarea duritii temporare (alcalinitatea) ......................................... 74 4.1. Principii teoretice .................................................................................. 74 4.2. Modul de lucru ...................................................................................... 75 4.3. Prelucrarea datelor ............................................................................... 76 5. Determinarea duritii totale ........................................................................ 76 5.1. Principii teoretice .................................................................................. 76 5.2. Modul de lucru ...................................................................................... 77 5.3. Prelucrarea datelor ............................................................................... 78 6. Determinarea duritii permanente .............................................................. 78 7. Dedurizarea apei ......................................................................................... 79 7.1. Principii teoretice .................................................................................. 79 7.2. Modul de lucru ...................................................................................... 80 7.3. Prelucrarea datelor ............................................................................... 81 8. Coninutul de alcaline .................................................................................. 81 9. Probleme ..................................................................................................... 82

    Lucrarea nr. 7

    COROZIUNEA ELECTROCHIMIC A METALELOR .................................... 83 1. Consideraii generale .................................................................................. 83 2. Scopul lucrrii .............................................................................................. 87 3. Metoda gravimetric de coroziune a aluminiului ......................................... 87 3.1. Principii teoretice .................................................................................. 87 3.2. Aparatur i reactivi.............................................................................. 88 3.3. Modul de lucru ...................................................................................... 88 3.4. Prelucrarea datelor ............................................................................... 89

  • 10

    4. Metoda volumetric de coroziune a zincului ................................................ 90 4.1. Principii teoretice................................................................................... 90 4.2. Aparatur i reactivi .............................................................................. 91 4.3. Modul de lucru ...................................................................................... 92 4.4. Prelucrarea datelor ............................................................................... 93 5. Probleme ..................................................................................................... 94

    Lucrarea nr. 8

    PROTECIA METALELOR MPOTRIVA COROZIUNII PRIN NICHELARE .. 95 1. Consideraii generale ................................................................................... 95 2. Scopul lucrrii .............................................................................................. 98 3. Aparatur i reactivi ..................................................................................... 98 4. Determinarea randamentului de curent la o prob de alam ....................... 99 4.1. Modul de lucru ...................................................................................... 99 4.2. Prelucrarea datelor ............................................................................. 100 5. Determinarea porozitii stratului de nichel la o prob de oel ................... 101 5.1. Modul de lucru .................................................................................... 101 5.2. Prelucrarea datelor ............................................................................. 102 6. Probleme ................................................................................................... 103

    Lucrarea nr. 9

    DETERMINAREA COMPOZIIEI ATMOSFEREI PRIN ADSORBIE PE SITE MOLECULARE I SILICAGEL ...................................................... 105 1. Consideraii generale ................................................................................. 105 2. Scopul lucrrii ............................................................................................ 108 3. Aparatur i reactivi ................................................................................... 109 4. Modul de lucru ........................................................................................... 109 5. Prelucrarea datelor .................................................................................... 110 6. Probleme ................................................................................................... 111

  • 11

    Lucrarea nr. 10

    STUDIUL ECHILIBRULUI CHIMIC N SISTEME OMOGEGE ..................... 113 1. Consideraii generale ................................................................................ 113 2. Scopul lucrrii ............................................................................................ 114 3. Aparatur i reactivi .................................................................................. 114 4. Modul de lucru ........................................................................................... 115 5. Prelucrarea datelor .................................................................................... 117 6. Probleme ................................................................................................... 117

    Lucrarea nr. 11

    DETERMINAREA VOLUMETRIC A OXIGENULUI DIZOLVAT N AP ... 119 1. Consideraii generale ................................................................................ 119 2. Scopul lucrrii ............................................................................................ 121 3. Aparatur i reactivi .................................................................................. 121 4. Modul de lucru ........................................................................................... 122 5. Prelucrarea datelor .................................................................................... 123 6. Probleme ................................................................................................... 125

    Lucrarea nr. 12

    DETERMINAREA GRAVIMETRIC A FIERULUI ........................................ 127 1. Consideraii generale ................................................................................ 127 2. Scopul lucrrii ............................................................................................ 129 3. Aparatur i reactivi .................................................................................. 129 4. Modul de lucru ........................................................................................... 130 5. Prelucrarea datelor .................................................................................... 132 6. Probleme ................................................................................................... 134

    Lucrarea nr. 13

    ANALIZA NGRMINTELOR AGRICOLE .............................................. 135 1. Consideraii generale ................................................................................ 135 2. Scopul lucrrii ............................................................................................ 137 3. Aparatur i reactivi .................................................................................. 137 4. Determinarea azotului total din azotatul de amoniu .................................. 137 4.1. Modul de lucru ................................................................................... 137 4.2. Prelucrarea datelor ............................................................................ 138

  • 12

    5. Determinarea acidului azotic liber din azotatul de amoniu ......................... 140 5.1. Modul de lucru .................................................................................... 140 5.2. Prelucrarea datelor ............................................................................. 140 6. Probleme .................................................................................................... 142

    BIBLIOGRAFIE ........................................................................................................... 143

    ANEXA 1 ..................................................................................................................... 146

    ANEXA 2 ..................................................................................................................... 148

    ANEXA 3 ..................................................................................................................... 154

    ANEXA 4 ..................................................................................................................... 158

    INDEX ALFABETIC ..................................................................................................... 159

  • 13

    CONTENTS

    INTRODUCTION ............................................................................................................. 5

    Work no. 1

    LABOUR SAFETY IN THE CHEMISTRY LABORATORY ORGANIZATION AND ENDOWMENT OF THE LABORATORY .................. 19 1. Labour safety in the chemistry laboratory ................................................... 19 2. Organization and endowment of the chemistry laboratory .......................... 23 2.1. Equipment and laboratory-ware ........................................................... 23 2.2. Laboratory notebook ............................................................................ 30

    Work no.2

    DETERMINATION OF RELATIVE RATE OF DIFFUSION OF THE GAS ...... 31 1. General considerations ............................................................................... 31 2. Work scope ................................................................................................. 33 3. Equipment and reagents ............................................................................. 33 4. Experimental procedure .............................................................................. 34 5. Data processing .......................................................................................... 35 6. Problems ..................................................................................................... 36

    Work no. 3

    ANALYSIS OF OIL PRODUCTS: LUBRICANTS, FUELS ............................. 37 1. General considerations ............................................................................... 37 2. Work scope ................................................................................................. 39 3. Determination of oil viscosity versus temperature by means of the Engler device .............................................................................................. 39 3.1. Theoretical principles ........................................................................... 39 3.2. Equipment and reagents ...................................................................... 41 3.3. Experimental procedure ....................................................................... 41 3.4. Data processing ................................................................................... 42

  • 14

    4. Determination of the ignition and burning temperature of oils with the Marcusson device ........................................................................................ 42 4.1. Theoretical principles ............................................................................ 42 4.2. Equipment and reagents ....................................................................... 43 4.3. Experimental procedure ........................................................................ 44 4.4. Data processing .................................................................................... 44 5. Determination of the degradation degree of the lubricants by smear and acid test ................................................................................................ 44 5.1. Theoretical principles ............................................................................ 44 5.2. Equipment and reagents ....................................................................... 45 5.3. Experimental procedure ........................................................................ 45 5.4. Data processing .................................................................................... 46 6. Problems ...................................................................................................... 47

    Work no. 4

    QUALITATIVE ANALYSIS OF SOME ALLOYS WITH THE ELECTROGRAPH ........................................................................................... 49 1. General considerations ................................................................................ 49 2. Specific reactions ......................................................................................... 50 3. Work scope .................................................................................................. 52 4. Equipment and reagents .............................................................................. 52 5. Experimental procedure ............................................................................... 53 6. Data processing ........................................................................................... 54 7. Problems ...................................................................................................... 54

    Work no. 5

    DISPERSE SYSTEMS. CONCENTRATION OF SOLUTIONS ....................... 55 1. General considerations ................................................................................ 55 1.1. How to express the concentration of solutions...................................... 56 1.2. Reference or titrimetric substances ...................................................... 61 2. Work scope .................................................................................................. 62 3. Acid - basic titration: Titre determination of sulphuric acid .......................... 62 3.1. Theoretical principles ............................................................................ 62 3.2. Equipment and reagents ....................................................................... 63 3.3. Experimental procedure ........................................................................ 64 3.4. Data processing .................................................................................... 64

  • 15

    4. Redox titration: Titre determination of potassium permanganate ................ 65 4.1. Theoretical principles ........................................................................... 65 4.2. Equipment and reagents ...................................................................... 67 4.3. Experimental procedure ....................................................................... 67 4.4. Data processing ................................................................................... 68 5. Problems ..................................................................................................... 69

    Work no. 6

    WATER ANALYSIS ........................................................................................ 71 1. General considerations ............................................................................... 71 2. Work scope ................................................................................................. 73 3. Equipment and reagents ............................................................................. 74 4. Determination of the temporary hardness (alkalinity) .................................. 74 4.1. Theoretical principles ........................................................................... 74 4.2. Experimental procedure ....................................................................... 75 4.3. Data processing ................................................................................... 76 5. Determination of the total hardness ............................................................ 76 5.1. Theoretical principles ........................................................................... 76 5.2. Experimental procedure ....................................................................... 77 5.3. Data processing ................................................................................... 78 6. The permanence hardness ......................................................................... 78 7. Removing the water hardness ..................................................................... 79 7.1. Theoretical principles ........................................................................... 79 7.2. Experimental procedure ....................................................................... 80 7.3. Data processing ................................................................................... 81 8. The content of the alkaline .......................................................................... 81 9. Problems ..................................................................................................... 82

    Work no. 7

    ELECTROCHEMICAL CORROSION OF METALS ........................................ 83 1. General considerations ............................................................................... 83 2. Work scope ................................................................................................. 87 3. Gravimetric method: aluminium corrosion ................................................... 87 3.1. Theoretical principles ........................................................................... 87 3.2. Equipment and reagents ...................................................................... 88 3.3. Experimental procedure ....................................................................... 88 3.4. Data processing ................................................................................... 89

  • 16

    4. Volumetric method: zinc corrosion ............................................................... 90 4.1. Theoretical principles ............................................................................ 90 4.2. Equipment and reagents ....................................................................... 91 4.3. Experimental procedure ........................................................................ 92 4.4. Data processing .................................................................................... 93 5. Problems ...................................................................................................... 94

    Work no. 8

    PROTECTION OF THE METALS AGAINST CORROSION THROUGH PLATING ......................................................................................................... 95

    1. General considerations ................................................................................ 95 2. Work scope .................................................................................................. 98 3. Equipment and reagents .............................................................................. 98 4. Determination of the current efficiency at a brass fitting .............................. 99 4.1. Experimental procedure ........................................................................ 99 4.2. Data processing .................................................................................. 100 5. Determination of the nickel porosity at a steel fitting .................................. 101 5.1. Experimental procedure ...................................................................... 101 5.2. Data processing .................................................................................. 102 6. Problems .................................................................................................... 103

    Work no. 9

    ADSORBTION OF GASES ........................................................................... 105 1. General considerations .............................................................................. 105 2. Work scope ................................................................................................ 108 3. Equipment and reagents ............................................................................ 109 4. Experimental procedure ............................................................................. 109 5. Data processing ......................................................................................... 110 6. Problems .................................................................................................... 111

  • 17

    Work no. 10

    EQUILIBRIUM STUDY IN HOMOGENEOUS SYSTEMS ............................. 113 1. General considerations ............................................................................. 113 2. Work scope ............................................................................................... 114 3. Equipment and reagents ........................................................................... 114 4. Experimental procedure ............................................................................ 115 5. Data processing ........................................................................................ 117 6. Problems ................................................................................................... 117

    Work nr. 11

    DETERMINATION OF DISOLVED OXYGEN IN WATER ........................... 119 1. General considerations ............................................................................. 119 2. Work scope ............................................................................................... 121

    3. Equipment and reagents ........................................................................... 121 4. Experimental procedure ............................................................................ 122 5. Data processing ........................................................................................ 123 6. Problems ................................................................................................... 125

    Work nr. 12

    GRAVIMETRIC DETERMINATION OF IRON ............................................... 127 1. General considerations ............................................................................. 127 2. Work scope ............................................................................................... 129 3. Equipment and reagents ........................................................................... 129 4. Experimental procedure ............................................................................ 130 5. Data processing ........................................................................................ 132 6. Problems ................................................................................................... 134

    Work nr. 13

    ANALYSIS OF THE FERTILIZERS .............................................................. 135 1. General considerations ............................................................................. 135 2. Work scope ............................................................................................... 137 3. Equipment and reagents ........................................................................... 137 4. Determination of the total nitrogen in the ammonium nitrate ..................... 137 4.1. Experimental procedure ..................................................................... 137 4.1. Data processing ................................................................................. 138

  • 18

    5. Determination of free nitric acid in the ammonium nitrate .......................... 140 5.1. Experimental procedure ...................................................................... 140 5.2. Data processing .................................................................................. 140 6. Problems .................................................................................................... 142

    REFERENCES............................................................................................................. 143

    APPENDIX 1 ................................................................................................................ 146

    APPENDIX 2 ................................................................................................................ 148

    APPENDIX 3 ................................................................................................................ 154

    APPENDIX 4 ................................................................................................................ 158

    SUBJECT INDEX ........................................................................................................ 159

  • PROTECIA MUNCII N LABORATORUL DE CHIMIE

    19

    Lucrarea nr. 1

    PROTECIA MUNCII N LABORATORUL DE CHIMIE ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI

    1. Protecia muncii n laboratorul de chimie

    Protecia muncii sau asigurarea desfurrii muncii n laboratorul de chimie cuprinde totalitatea msurilor luate pentru asigurarea celor mai bune condiii de lucru i prevenirea accidentelor de munc, respectiv a mbolnvirilor profesionale (ocrotirea vieii i sntii). Protecia muncii face parte integrant din procesul didactic prin lucrri de laborator de chimie.

    Msurile cuprinse n normele generale de protecia a muncii conin cadrul general de securitate a muncii pe baza crora se stabilesc normele specifice de protecie a muncii, obligatorii pentru toate persoanele juridice i fizice inclusiv pentru instituiile de nvmntul superior.

    Protecia muncii are urmtoarele aspecte: 1. Protecia juridic a muncii sau legislaia muncii; 2. Protecia tehnic a muncii sau tehnica securitii muncii; 3. Protecia sanitar a muncii sau igiena muncii.

    1. Protecia juridic a muncii este reglementat prin: - Legea securitii i sntii n munc nr. 319/2006, cu modificrile ulterioare.

    - Codul muncii, Legea numrul 53/2003. - Legea numrul 1/1970, referitoare la organizarea i disciplina Muncii. - Legi utile din domeniul Proteciei, Securitii Muncii. - Legea numrul 346/2002, cu privire la accidentele de munc

    i boli profesionale, complectat cu Legea 258/2008. - Legea numrul 167/2003, privind protecia tehnic i a mediului. - Legea nr. 571/2003, privind prevenirea accidentelor de Munc. - Decret 1059/1967, privind protecia sanitar.

    2. Protecia tehnic a muncii const n msuri tehnico-organizatorice pentru uurarea muncii i prevenirea accidentelor de munc.

  • PROTECIA MUNCII N LABORATORUL DE CHIMIE

    20

    3. Protecia sanitar a muncii cuprinde msurile organizatorice,

    igienico-sanitare i medico-profilactice pentru crearea unor condiii normale de munc i de suprimare a riscului mbolnvirilor profesionale.

    nainte de intrarea n laboratorul de chimie, se pregtete fiecare lucrare de laborator conform instruciunilor din ndrumtorul de lucrri practice, fr a se efectua vreo modificare, dect cu acordul conductorului lucrrii. Odat nsuit principiul lucrrii i modul de lucru se pregtete i masa de laborator. n acest sens se controleaz starea aparaturii i a dispozitivelor care vor fi utilizate n cursul lucrrilor.

    Pentru asigurarea desfurrii n condiii de maxim siguran a activitii n laborator, este necesar s se cunoasc i s se respecte normele de protecia muncii i de paz contra incendiilor.

    De asemenea, trebuie s se cunoasc i msurile de prim ajutor n cazul

    accidentelor de natur chimic (arsuri chimice, intoxicaii acute sau cronice i sufocri), electric (electrocutri), termic (arsuri sau opriri) i mecanic (tieturi, zgrieturi, nepturi, zdrobiri i striviri), care se prezint concomitent cu accidentele respective.

    n acest scop laboratorul de chimie trebuie s fie dotat cu trus sanitar de prim

    ajutor, de laborator (figura 1).

    Fig.1. Trus sanitar de prim ajutor

    Fig.2. Ni (Hot) Fig.3. Cutie hidrant combinat

    (extinctor i hidrant)

    Pentru lucrul cu substanele toxice (mercurul i compuii si, cianurile alcaline

    i srurile metalelor grele: mercur, cupru sau plumb), precum i srurile care degaj vapori toxici, se vor utiliza hote (nie) (figura 2), destinate acestui scop.

    n caz de incendii trebuie s se cunoasc cu precizie locul unde se gsete extinctorul i hidrantul (figura 3) n laborator.

    Sticlele i borcanele cu reactivi se eticheteaz adecvat, corespunztor coninutului din acestea, n special substanele nocive pentru om i mediu (tabelul 1) i

  • PROTECIA MUNCII N LABORATORUL DE CHIMIE

    21

    se pstreaz n dulapuri sau pe etajerele (reagenarele), confecionate tot din sticl. Se verific etichetele de pe fiecare sticl sau borcan de reactivi (sticl sau borcan de stocare) cu atenie, nainte de a folosi o parte din coninutul acestora.

    Tabelul 1. Simboluri utilizate pentru substanele nocive

    Substane corosive

    Substane oxidante

    Substane foarte

    inflamabile (stabile ntre

    0-21 oC)

    Substane exterm de inflamabile

    (stabile ntre (0-35 oC)

    Substane explozive

    Substane

    duntoare, nocive

    Substane iritante

    Substane duntoare

    pentru mediu

    Substane toxice

    Substane foarte toxice

    Lichidele se pstreaz n eprubete, n sticle (substanele volatile) sau n

    pahare curate.

    Substanele solide se pstreaz pe o sticl de ceas sau n recipiente mici nchise (substanele higroscopice).

    Gazele lichefiate sau condensate se pstreaz n butelii, baloane, recipiente

    sau tuburi nchise, ferite de sursele de nclzire, de lovituri, transportul i manevrarea lor fcndu-se cu atenie.

    Este indicat s se poarte halat n laboratorul de chimie. Cnd este cazul, se utilizeaz ochelari de protecie. Prul lung se recomand s fie legat.

    Se vor aduce crpe de laborator pentru a le folosi la nevoie. nainte de nceperea lucrrilor de laborator i la prsirea laboratorului de

    chimie, se vor spla minile cu ap i cu spun i se vor terge cu un prosop curat,

  • PROTECIA MUNCII N LABORATORUL DE CHIMIE

    22

    existent n laborator. Se pstreaz i se las curat aparatura i masa la care se lucreaz. La prsirea laboratorului se verific: apa, gazul, lumina, panoul electric i se

    ncuie ua laboratorului (figura 4):

    Apa Gazul Lumina Panoul electric Ua

    Fig.4. Verificarea laboratorului la terminarea lucrrilor practice

    Toate aceste msuri, constituie baza instructajului de protecie a muncii i paz

    contra incendiilor, pe care conductorul lucrrilor de laborator de chimie l prezint studenilor n prima edin de laborator.

    Studenii vor semna un proces verbal de luare la cunotin, n funcie de

    care pot participa n continuare la desfurarea lucrrilor de laborator.

  • ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI DE CHIMIE

    23

    2. ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI DE CHIMIE Organizarea unui laborator de chimie este o aciune de mare complexitate. Se

    poate organiza un laborator de chimie de la proiectare pn la dotare i darea n funciune a spaiilor de laborator i a activitii corespunztoare acestor spaii.

    n general, laboratorul de chimie trebuie s fie astfel construit/amplasat nct s

    permit o exploatare uoar, legturi rapide i comode cu alte departamente, s permit o bun iluminare. ncperile trebuie s aib un regim de temperatur constant (ideal 20oC) i s fie dotate cu: instalaii utilitare (instalaia de energie electric, instalaia de ap, instalaia de canalizare, instalaia de gaz, instalaia de aerisire, instalaia de vid), mobilier de laborator (mas de laborator, scaune de laborator, dulapuri metalice, ni de laborator) aparatur i ustensile de laborator. 2.1. Aparatur i ustensile de laborator

    Mas de laborator Or n laboratorul de chimie

    Sticle pentru reactivi Borcane pentru reactivi

  • ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI DE CHIMIE

    24

    Eprubete: simple sau gradate; cu sau fr dop

    Stativ pentru eprubete; clete i perie pentru eprubete

    Pahar Berzelius;

    clete i perie pentru pahare Vase conice Erlenmeyer;

    clete i perie pentru flacoanele Erlenmeyer

    Baloane gradate cu fund plat i rotund; perie pentru baloane

    Cilindrii gradai: cu cioc de scurgere; conici; perie pentru cilindrii gradai

  • ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI DE CHIMIE

    25

    Pipete: volumetrice (cu bul, cotate) i gradate Stativ pentru pipete; perie pentru pipete

    a) b)

    Utilizarea pipetei cu i fr par de cauciuc Cleme pentru tuburi de cauciuc:

    Hoffmann (a) i Mohr (b)

  • ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI DE CHIMIE

    26

    Biurete i perie pentru biurete Stativ pentru biurete

    Umplerea biuretei Utilizarea biuretei

    a) b)

    Citirea biuretei Pisete: de sticl (a) i de plastic (b)

  • ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI DE CHIMIE

    27

    SPIRTIERASPIRTIERA

    a) b) c) d) Becuri de gaz: Bunsen (a), Mecker (b) i Teclu (c);

    spirtier (d) Trepied

    Triunghi metalic cu amot Sit metalic cu azbest

    Creuzet de porelan Clete metalic pentru creuzet

    Mojar cu pistil Sticl de ceas

    Etuv Cuptor electric

  • ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI DE CHIMIE

    28

    Balan analitic, electronic Sticle picurtoare

    Penset i lamele de sticl Spatule

    a) b)

    Termometru de laborator i stativ Barometre de laborator (cu citire direct: a;

    diferenial: b)

    Barometru cu termometru

  • ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI DE CHIMIE

    29

    Muf pentru fixat clemele n stativ Ansamblu: stativ, muf i clem

    Prepararea unei soluii

  • ORGANIZAREA I DOTAREA LABORATORULUI DE CHIMIE

    30

    2.2. Caietul de laborator

    Dup cum se cunoate, chimia este o tiin experimental. Chiar cele mai strlucite teorii servesc numai pentru raionalizarea rezultatelor experimentale. Din acest motiv o importan deosebit o prezint nregistrarea clar i concis a observaiilor i a rezultatelor experimentale ale lucrrii.

    n mod obinuit rezultatele se vor nscrie dup fiecare experiment ntr-un caiet

    de laborator, n care s-au conspectat i lucrrile de laborator. Lucrrile de laborator se desfoar n ciclu, pe grupe de cte 4-5 studeni.

    Observaiile, calculele, rezultatele precum i interpretarea clar a acestora

    permit o nelegere uoar, att pentru cel care a efectuat experiena ct i pentru conductorul lucrrii.

    Pentru rezolvarea problemelor de la sfritul fiecrei lucrri se vor utiliza

    masele atomice ale elementelor prezentate n Anexa 1 sau celelalte anexe cu datele necesare.

    n caietul de laborator se deseneaz aparatura i ustensilele de laborator

    precizate de conductorul lucrrilor de laborator, se xerocopiaz Formulele chimice, Combinaiile organice i Reaciile redox propuse pentru rezolvare, prezentate n Anexa 2.

    Caietul de laborator cu conspectul efectuat la fiecare lucrare de laborator i cu

    semntura conductorului lucrrii de la fiecare experiment, pentru confirmarea acceptrii rezultatelor, se prezint n ziua examenului.

    Obligaiile pentru studenii din anul I, sunt prezentate n Anexa 3.

  • DETERMINAREA VITEZEI RELATIVE DE DIFUZIE A GAZELOR

    31

    Lucrarea nr. 2

    DETERMINAREA VITEZEI RELATIVE DE DIFUZIE A GAZELOR

    1. Consideraii generale

    Gazul perfect reprezint, gazul ale crui molecule pot fi asimilate cu puncte materiale, adic molecule ce posed mas, dar au dimensiuni neglijabile i ntre care nu exist fore intermoleculare de atracie sau respingere.

    Gazul real reprezint abateri de la modelul ideal limit al gazului perfect

    datorit forelor intermoleculare de atracie i volumului propriu al moleculelor. n aceast lucrare se urmrete o tratare a gazului ideal pe baza teoriei

    cinetico-moleculare a gazelor. Ideile de baz ale teoriei cinetico- moleculare sunt: a) Micarea particulelor n spaiul disponibil sistemului este total dezordonat

    i denumit agitaie termic; b) Micarea particulelor implic ciocniri clasice frecvente ntre ele i cu pereii

    sistemului; c) Materia aflat n stare de agregare gazoas const la scar microscopic

    din particule sferice, atomi sau molecule; d) Viteza medie a unui grup de molecule cu mase identice depinde de

    temperatur. Se pot remarca uor cteva consecine calitative ce rezult imediat n urma

    acceptrii acestor ipoteze: 1. Un gaz uor ocup tot volumul ce-l are la dispoziie; 2. Presiunea exercitat de un gaz este consecina ciocnirilor moleculelor de

    gaz cu pereii incintei ce conine gazul; 3. Deoarce volumul propriu al moleculelor din incint este cu mult mai mic

    dect volumul incintei, gazul poate fi comprimat.

    Din punct de vedere cantitativ, teoria cinetic stabilete c energia cinetic medie a molculelor a dou gaze diferite aflate la aceeai temperatur este egal.

    Astflel,

    1/2m1v12 = 1/2m2v22 (1)

  • DETERMINAREA VITEZEI RELATIVE DE DIFUZIE A GAZELOR

    32

    unde, indicii 1 i 2 se refer la dou gaze diferite.

    Dac m1 este mai mare de ct m2, este evident c v1 mediu, trebuie s fie mai mic dect v2 , mediu, pentru a se menine egalitatea. De aceea, la gazele grele viteza medie a moleculelor este mai mic i difuzeaz mai ncet dect gazele uoare, la o temperatur dat.

    Din realia (1) se poate deduce o relaie ce leag vitezele de difuziune cu masele moleculare (Relaia lui Graham):

    v1/v2 = (M2 /M1) (2)

    unde, M1 i M2, reprezint masele moleculare ale gazelor 1 i 2. Conform teoriei cinetico-moleculare se demonstreaz relaia:

    p = 1/3n mv2 = 2/3n mv2/2 (3) unde: p - presiunea din incint;

    n - numrul de molecule din unitatea de volum; m - masa unei molecule; v2- viteza ptratic medie a unei molecule.

    Dac, se exprim n n funcie de volumul unui mol de gaz V i de numrul de

    molecule din volumul molar V, se poate scrie:

    n = N/V (4)

    nlocuind relaia (4) n (3), se obine urmtoarea relaie:

    pV = 1/3N mv2 = 2/3N mv2/2 (5)

    adic, produsul pV este 2/3 din energia cinetic a tuturor moleculelor. Dar, conform teoriei cinetice a gazelor, ale crei presupuneri simplificatoare au fost prezentate la nceput, energia cinetic medie este o msur a temperaturii. Ecuaia (5) va deveni:

    pV = 2/3N (mv2)/2 = N k T = RT (6) unde : k - constanta lui Boltzman;

    R - constanta universal a gazelor perfecte; T - temperatura absolut.

  • DETERMINAREA VITEZEI RELATIVE DE DIFUZIE A GAZELOR

    33

    n consecin, pentru un volum V oarecare, multiplu sau submultiplu al

    volumuni molar, pentru o temperatur fixat, se obine:

    (p1V1)/T1 = (p2V2)/T2 = const. (7)

    unde 1 i 2 sunt dou seturi de condiii diferite pentru acelai gaz.

    S presupunem c la presiune constant p1 = p2 (legea lui Gay-Lussac), temperatura T2 se dubleaz: T2 = 2T1. n aceast caz volumul V2 va deveni de dou ori mai mare V2 = 2V1, pentru a se menine egalitatea. Dar dac la temperatur constant (legea Charles), presiunea crete de 3,5 ori, care va fi noul volum V2 n funcie de V1 ? (Rspundei n scris)

    2. Scopul lucrrii

    nsuirea modului de determinare a vitezei relative de difuzie a gazelor.

    3. Aparatur i reactivi

    - Tub de sticl cu diametrul = 20-160 mm, cu lungime 70-800 mm, 1 buc. - Dou dopuri care s se potrivesc la capetele tubului; - Sticlue (50-100 mm) nchise etan cu soluii de: HCl conc. i NH3 conc.; - Pahare Berzelius, de 50 ml, 2 buc., - Pipete medicale de 10 ml, prevzute cu cauciuc la capete, 2 buc.; - Cronometru sau ceas cu posibilitate de cronometrare; - Termometru de camer: - Stativ cu clem i muf, 1 buc.; - Baghet de sticl, cu diametrul = 20 mm, lungime 50 mm.

    - Soluie HCl, conc.; - Soluie NH3, conc.; - Vat de celuloz; - Band adeziv, lime 5 mm.

  • DETERMINAREA VITEZEI RELATIVE DE DIFUZIE A GAZELOR

    34

    4. Modul de lucru

    Se monteaz un tub de sticl curat n poziie orizontal, cam la 0,5 m de

    supafaa mesei, conform figurii 1. Se astup capetele tubului cu dopuri de vat , nu prea compacte. Folosind pipete medicale, se picur cte 5 picturi soluie de acid clorhidric concentrat (HCl), respectiv 5 picturi de soluie concentrat de amoniac (NH3), simultan de ctre doi studeni, pe cele dou dopuri de vat de celuloz. Se msoar temperatura camerei. n timp ce una dintre cele dou persoan, noteaz timpul iniial, n tabelul 1, cealalt persoan va nchide cu grij, simultan ambele capete ale tubului cu dopurile de cauciuc. Se urmrete atent tubul, pn cnd apare un inel albicios (ca o cea) i imediat se noteaz timpul final. Se marchez, prin lipirea unei fii de band adeziv, poziia inelului, se msoar de la aceast poziie distana pn la marginile interioare ale dopurilor de vat. Se cur tubul prin tergere cu o bucat de vat nfurat pe o baghet de sticl i se repet experimentul.

    Fig.1. Dispozitivul experimental utilizat la determinarea vitezei relative de difuzie a gazelor

    Dop de cauciuc Dop de cauciuc

    Stativ

    Muf Clem Tub de sticl

    Pipet

    Pahar

    Berzelius

    Pipet

    Pahar

    Berzelius

  • DETERMINAREA VITEZEI RELATIVE DE DIFUZIE A GAZELOR

    35

    5. Prelucrarea datelor Datele obinute se folosesc n calcule i rezultatelele n secunde, centimetri sau

    cm/s, se vor nscrie n Tabelul 1.

    Tabelul 1. Date experimentale privind determinarea vitezei relative de difuziune

    Nr. crt. Valori obinute Nr. experiment

    1 2

    1 Timpul iniial (ti)

    2 Timpul final (tf)

    3 Distana parcurs de NH3 (dNH3)

    4 Distana parcurs de HCl (dHCl)

    5 Diferena de timp (t)

    6 Viteza de difuzie a NH3 = dNH3/t

    7 Viteza de difuzie a HCl = dHCl/t

    8 Raport: Viteza de difuzie a NH3/ Viteza de difuzie a HCl

    9 Raportul teoretic calculat pe baza maselor moleculare

    10 Eroare teorie-practic (%) = [(valoarea teoretic- valoarea practic)/ valoarea practic] 100

    Explicai eroarea obinut la acest experiment ! Se las masa n ordine.

  • DETERMINAREA VITEZEI RELATIVE DE DIFUZIE A GAZELOR

    36

    6. Probleme

    1. Care este coninutul procentual de carbon n oxidul de carbon i n dioxidul de carbon?

    Rezolvare: AC = 12; AO = 16; MCO = 28; MCO2 = 44;

    a) dac n 28 g CO .................................sunt 12 g C

    atunci n 100 g CO...................................sunt x g C

    x = 42,85 % C n oxidul de carbon

    b) dac n 44 g CO2.....................................sunt 12 g C

    atunci n 100 g CO2 ..sunt y g C

    y = 12100/44 = 27,27 C n dioxidul de carbon

    R: x = 42,85 %; y = 27,27%

    2. O lumnare a ars complet sub un clopot n care se gseau 0,8 g oxigen, gazul rezultat fiind dioxidul de carbon. S se afle procentul de carbon din lumnare, dac la nceputul arderii, aceasta cntarea 5g.

    R: 6 %

    3. Ce cantitate de oxigen, exprimat n grame i moli este necesar pentru a obine 8,8 kg dioxid de carbon?

    R: x = 6,4 kg = 6400 g oxigen; y = 200 moli oxigen

    4. 3 moli de azot reacioneaz cu 3 moli de hidrogen. S se calculeze volumul de amoniac (NH3) rezultat.

    R: x = 2 moli NH3 = 2 22,4l = 44,8 l NH3

    5. Densitatea hidrogenului la 0 oC i 1 atm este egal cu 0,0899 g/dm3. S se afle densitatea hidrogenului la 0 oC i 4 atm.

    R: 0,356 g / dm3

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    37

    Lucrarea nr. 3

    ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE: LUBRIFIANI, COMBUSTIBILI

    1. Consideraii generale

    Lubrifiantul reprezint, n cazul general, cel de-al treilea corp interpus, n scopul micorrii frecrii, ntre suprafeele a dou corpuri aflate n contact i n micare relativ. Trebuie precizat c cel de-al treilea corp poate fi i un lubrifiant ad-hoc, prezent n mod natural pe suprafeele corpurilor sau n mediul nconjurtor. Uzual lubrifiantul (materialul de ungere) este interpus intenionat.

    Lubrifianii sunt foarte variai i se pot gsi n toate strile de agregare (tabelul 1).

    Tabelul 1. Clasificarea lubrifianilor

    Stri

    Gaze Aer, H2O (abur), CO2, He, H2, N2 etc.

    Lichide

    Uleiuri Vegetale sau animale

    Sintetice: siliconice, esterice etc.

    Lubrifiani neconven-ionali

    Ap Materiale topite: mercur, sodiu, sticl etc. Fluide tehnologice: emulsii, acizi etc.

    Unsori consistente

    Cu spunuri pe baz de: Ca, Na, Li, Ba, Al, Pb etc.

    Materiale viscoelastice

    Mase plastice Teflon, poliacetai

    Solide Materiale pulverulente

    Grafit, mic, MoS2, WS2 etc.

    Combustibilii sunt substane organice naturale sau artificiale care se combin

    rapid cu oxigenul atmosferic producnd energie termic. Aceast reacie exoterm, caracteristic combustibililor este cunoscut sub denumirea de ardere.

    Combustibilii sunt caracterizai prin puterea calorific Q, care se definete ca fiind cantitatea de cldur degajat prin arderea unei uniti de

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    38

    mas de combustibil, 1 Kg (combustibil solid), 1 litru (combustibil lichid), 1 Nm3 (combustibil gazos). Dac prin ardere rezult ap n stare lichid, se definete puterea calorific superioar, Qs iar dac apa se obine n stare gazoas se definete puterea calorific inferioar, Qi.

    Cea mai comun clasificare a combustibililor se face dup starea de agregare, n combustibili solizi, lichizi i gazoi i dup provenien, n combustibili naturali i sintetici (tabelul 2).

    Tabelul 2. Clasificarea combustibililor chimici

    Starea de agregare

    Proveniena

    Naturali Artificiali sau sintetici

    Solizi

    turb

    lignit

    crbune brun huil antracit

    isturi combustibile (isturi bituminoase)

    lemn

    mangal

    cocs

    semicocs

    cocs de petrol

    deeuri combustibile (rumegu, tala, coji de semine)

    Lichizi iei

    benzin petrol lampant

    motorin

    pcur gaze lichefiate

    alcooli

    Gazoi gaze naturale

    gaze de sond

    gaz de ap gaz de aer

    gaz mixt

    gaz de cocserie

    gaz de cracare

    gaz de furnal

    hidrogen

    acetilen

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    39

    2. Scopul lucrrii nsuirea modului de determinare a viscozitii, a temperaturii de inflamabilitate,

    ardere, i respectiv a gradului de uzur, a unor lubrifiani i combustibili lichizi, pentru familiarizarea cu modul de caracterizare a unor produse petroliere cu larg utilizare practic.

    3. Determinarea viscozitii lubrifianilor n funcie de temperatur, cu aparatul Engler

    3.1. Principii teoretice

    Uleiurile minerale i sintetice pentru lubrifiere, n condiiile tehnologiilor

    moderne de fabricare pot satisface exigenele calitative impuse de necesitile de lubrifiere a utilajelor sau a diferitelor aparate.

    Proprietile fizico-chimice ale acestor tipuri de lubrifiani depind n mare msur de natura materiei prime - iei sau produi de sintez - din care au fost obinui, de tehnologia utilizat la fabricare, precum i de natura aditivilor folosii la uleiurile de baz n scopul ameliorrii nsuirilor acestora.

    Viscozitatea unui lichid reprezint rezistena opus la deplasarea unui strat n

    raport cu altul (rezistena la curgere). Viscozitatea msoar frecarea intern a fluidului (rezistena la forfecare) care provoac apariia unei tensiuni tangeniale la suprafaa dintre straturile de lichid n micare. Aceasta face ca viteza de deplasare a straturilor de lichid n timpul curgerii s fie diferit n funcie de distana l a stratului de lichid fa de suprafaa static (figura 1).

    Fig.1. Deplasarea straturilor ntr-un lichid

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    40

    Fora de frecare interioar F, care se opune micrii a dou straturi cu o

    suprafa de contact S, aflate la distan l ntre dou straturi succesive, cu o variaie v, a vitezei straturilor n funcie de l, pentru un coeficient de frecare interioar (viscozitate dinamic, ) la un gradient de vitez v/l va fi dat de formula lui Newton:

    F = -S (v/l) (1)

    Viscozitatea absolut sau dinamic, este dat de relaia:

    = - (Fl)/Sv) [kg m-1s-1] (2)

    Unitatea de viscozitate dinamic n SI este [Pas], dar se folosete curent, unitatea n CGS, Poise [P], care reprezint fora de frecare, F, cnd v = 1 cm/s, S = 1 cm2 i l = 1cm. n consecin 1P = 10-1 Pas.

    Viscozitatea dinamic se poate msura cu viscozimetrul Hppler.

    Raportul dintre viscozitatea dinamic, i densitatea lubrifiantului, , reprezint viscozitatea cinematic :

    = / [m2s-1] (3)

    Unitatea de msur utilizat curent este Stokes [St] i reprezint viscozitatea unui fluid cnd viscozitatea dinamic este 1 Poise i densitatea sa este de 1g/cm3:

    1St = 100 cSt; 1St = 10-4 [m2s-1] (4)

    Viscozitatea depinde de temperatur, scade cu creterea temperaturii, datorit micorrii forelor intermoleculare van der Waals ca urmare a agitaiei termice. Viscozitatea cinematic absolut se poate msura cu viscozimetrul capilar.

    Pentru determinri curente de viscozitate, n tehnic se folosesc i uniti convenionale, cum ar fi viscozitatea convenional Engler exprimat n grade Engler [E], care se determin cu aparatul Engler.

    Un grad Engler reprezint raportul dintre timpul de scurgere toC a unui volum de lichid (ulei) de cercetat printr-un orificiu calibrat la o anumit temperatur i timpul de scurgere a unui volum egal dintr-un lichid etalon (ap pur), 20oC , la 20 oC prin acelai orificiu:

    E = toC / 20oC [oE] (5)

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    41

    Valorile viscozitii relative Engler nu sunt aceleai cu ale vscozitii

    cinematice relative a lichidului n raport cu apa pur la 20 oC, din cauz c la scurgerea lichidului prin orificiul calibrat al aparatului Engler nu se realizeaz o curgere laminar. 3.2. Aparatur i reactivi

    - Aparatul Engler din figura 2; - Sticl pentru ulei de analizat; - Sticl pentru resturi de ulei de analizat;

    - Ulei de analizat.

    Fig.2. Aparatul Engler

    3.3. Modul de lucru

    Se urmrete variaia viscozitii Engler a unui ulei de motor cu temperatura. Determinrile se fac la cel puin trei temperaturi ce difer ntre ele cu cel puin 10 oC (40, 50 i 60 oC).

    Se verific dac vasul interior (2), al aparatului din figura 2 este curat i uscat. Se fixeaz tija (4) n orificiul calibrat (3) i se toarn ulei n vasul interior (2) pn la reper, dup care se pune capacul (7), al vasului interior. Se conecteaz techerul la priz, se nclzete aparatul pn cnd baia de termostatare cu ap, din exterior (1), a crei temperatur se msoar cu termometrul (6), atinge o temperatur cu 5 oC mai ridicat fa de temperatura vasului interior, msurat cu termometrul (5). (Termometrul 5 indic temperatura la care urmeaz s se efectueze determinarea).

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    42

    Se scoate techerul din priz i se ateapt pn cnd uleiul din vasul interior atinge temperatura la care urmeaz s se efectueze determinarea (de exemplu 40 oC). Pentru o mai rapid uniformizare a temperaturii se utilizeaz agitatorul (8). Se ridic tija (4) i se noteaz timpul necesar scurgerii a 200 ml de ulei, ntr-un vas etalonat (9).

    Se vor repeta determinrile pentru temperaturile de 50 i 60 oC. Rezultatele

    obinute se vor trece ntr-un tabel. Se va cura vasul n interior. Se las masa n ordine.

    3.4. Prelucrarea datelor

    Viscozitatea Engler se calculeaz cu relaia:

    E = t/C [oE] (6)

    unde: C este constanta aparatului (timpul de scurgere a 200 ml ap distilat la

    20 oC n funcie de orificiul de scurgere; C = 51 sec) i t este timpul de curgere, n secunde a 200 ml ulei la temperatura de lucru.

    Rezultatele experimentale obinute se trec n tabelul 3.

    Tabelul 3. Date experimentale privind viscozitatea lubrifianilor

    Temperatura [oC]

    Timp [s]

    Vscozitate [oE]

    40

    50

    60

    Se reprezint apoi grafic, viscozitatea [E] n funcie de temperatur [oC] i se

    interpreteaz graficul obinut.

    4. Determinarea temperaturii de inflamabilitate i de ardere la lubrifiani i combustibili cu aparatul Marcusson

    4.1. Principii teoretice

    Prin temperatur de inflamabilitate se nelege temperatura la care o prob de

    lubrifiant sau combustibil, nclzit n anumite condiii, d natere la o cantitate de

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    43

    vapori, care formeaz mpreun cu aerul un amestec combustibil, ce se aprinde n contact cu o flacr i se stinge imediat dup ndeprtarea acesteia.

    Temperatura de ardere este temperatura la care, vaporii odat aprini continu

    s ard la suprafa chiar i dup ndeprtarea flcrii. Temperatura de autoaprindere, este temperatura la care vaporii se aprind

    spontan n contact cu aerul n absena unei flcri.

    Temperaturile de inflamabilitate, ardere i autoaprindere au un caracter convenional, depinznd de condiiile de lucru nu i de construcia aparatului. Cu toate acestea valoarea lor are o mare importan practic. Pentru determinarea punctului de inflamabilitate i de ardere se folosete aparatul Marcusson (n laborator nu se va determina i temperatura de autoaprindere).

    4.2. Aparatur i reactivi

    - Aparatul Marcusson (figura 3); - Sticl pentru motorin de analizat; - Sticl pentru resturi de motorin;

    - Motorin.

    Fig.3. Aparatul Marcusson

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    44

    4.3. Modul de lucru

    Se cur bine creuzetul (2), fixat pe o baie de nisip (1), din aparatul Marcusson. Se introduce motorin i se monteaz termometrul (4), necesar determinrii. Se aprinde flacra dispozitivului de aprindere (3) i se fixeaz flacra deasupra creuzetului cu lubrifiant sau combustibil. Se conecteaz aparatul la reeaua electric i din timp n timp se ncearc prima inflamare a suprafeei uleiului, pentru determinarea temperaturii de inflamabilitate.

    Se continu nclzirea i se ncearc arderea lubrifiantului sau combustibilului i dup ndeprtarea flcrii, pentru determinarea temperaturii de ardere.

    Se face ordine la mas.

    4.4. Prelucrarea datelor

    Se noteaz n tabelul 4 cele dou temperaturi, de inflamabilitate i aprindere

    (ardere).

    Tabelul 4. Date experimentale privind rezultatul determinrilor

    Temperatura

    [oC]

    Temperatura de inflamabilitate

    Temperatura de ardere

    5. Determinarea gradului de uzur al lubrifianilor cu proba petei de ulei

    5.1. Principii teoretice

    Metodele rapide de examinare a uleiurilor se bazeaz pe punerea n eviden a

    unor aspecte calitative ale uleiurilor, care pot da unele indicaii preioase asupra stadiului de degradare a lubrifiantului (apariia particulelor crbunoase, a aciditii etc. indic o anumit uzur, mbtrnire).

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    45

    5.2. Aparatur i reactivi

    - Suport pentru testare (figura 4); - Baghet pentru ulei; - Hrtie de filtru, 5 x 5 cm2, 4 buc.; - Sticl picurtoare, 2 buc.;

    - Ulei etalon (neutilizat); - Ulei de analizat (uzat); - Soluie indicator de pH (metil- orange); - Detergent pentru splarea vaselor.

    Fig.4. Suport pentru determinarea gradului de uzur al lubrifianilor cu proba petei de ulei

    5.3. Modul de lucru

    Pe suportul de testat din figura 4 se aeaz patru buci de hrtie de filtru

    (5 x 5 cm2). Din sticla picurtoare cu proba etalon se las s cad cte o pictur de ulei pe dou dintre bucile de hrtie de filtru.

    Se repet operaia pentru proba de analizat, pe celelalte dou buci de hrtie de filtru.

    Se las timp de 90 minute. Se face i testul de aciditate cu metilorange pentru fiecare prob n parte. Se

    interpreteaz rezultatele. Se las masa n ordine.

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    46

    5.4. Prelucrarea datelor

    Dup 90 minute se examineaz petele formate, pentru ambele probe. Proba etalon las o pat continu, aproape circular, fr zone distincte. Proba de analizat las mai multe zone distincte, dispuse concentric, avnd

    aspectul celor n figura 5, i anume: zona central, care d imaginea gradului de contaminare a uleiului cu

    particulele crbunoase cele mai mari;

    aureola ce delimiteaz zona central i prezint frontul de dispersie a particulelor crbunoase mari;

    zona de difuzie, ce caracterizeaz capacitatea dispersant a uleiului (lipsa ei indic un proces de floculare a suspensiilor - pericol iminent i trebuie luat msura de schimbare a uleiului);

    zona translucid, exterioar (conine ulei debarasat de particule crbunoase), a crei nuan poate constitui o indicaie privind gradul de oxidare a uleiului.

    Testul de aciditate se efectueaz cu metilorange, care se aplic peste petele

    formate, pentru fiecare prob n parte. n funcie de culorile care apar se precizeaz un mediu neutru (galben-portocaliu), acid (rou) sau alcalin (albastru sau verde). Observaiile se trec n caietul de laborator.

    Fig.5. Aspectul final al petei de ulei pentru proba de analizat

    Zona translucid

    Zona de difuzie

    Zona central

    Aureol

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    47

    6. Probleme

    1. S se calculeze puterea calorific superioar a metanului, Qs, n MJ/m3N,

    cunoscnd cldura de ardere a metanului: - 890,5 kJ/mol. R: 39,73 MJ/m3N

    2. S se calculeze puterea calorific inferioar la arderea metanului, Qi, n

    MJ/m3N, cunoscnd cldura de formare a apei i cldura de ardere a metanului egal cu: - 802,43 kJ/mol.

    R: 35,80 MJ/m3N 3. Indicai cel puin o pereche de substane combustibile care au aceeai mas

    molecular ns difer prin compoziia lor chimic. R: CO i C2H4, M = 28

    4. S se afle coninutul de impuriti mecanice dintr-un combustibil, n procente,

    tiind c la 200 g produs (m), masa (m2) a fiolei de cntrire mpreun cu impuritile i hrtia de filtru este 25 g iar masa (m1) a fiolei de cntrire cu hrtia de filtru este 20 g, utiliznd relaia: 100 (m2 - m1)/m.

    R: 2,5 % 5. S se calculeze indicele de cocs al unei motorine, n procente, utiliznd relaia:

    100 m/m1, tiind masa cocsului rezultat m = 0,27 g la o mas de motorin, m1 = 90 g.

    R: 0,3%

  • ANALIZA UNOR PRODUSE PETROLIERE

    48

    Evoluia Cifrei de Afaceri i a Profitului Net pentru OMV PETROM S.A., n perioada 2008-2012.

    Rafinrie.

    Evoluia Cifrei de Afaceri i a Profitului Net pentru S.C. ROMGAZ S.A., n perioada 2008-2012.

  • ANALIZA CALITATIV A UNOR ALIAJE CU ELECTROGRAFUL

    49

    Lucrarea nr. 4

    ANALIZA CALITATIV A UNOR ALIAJE CU ELECTROGRAFUL

    1. Consideraii generale Analiza chimic calitativ a aliajelor const n general din metode laborioase, care ncep cu dezagregarea aliajului cu amestecuri de acizi, n urma creia acesta trece ntr-o form solubil, separarea ionilor i abia n final identificarea lor. Electrograful ofer posibilitatea unei analize rapide a componentelor metalice dintr-un aliaj, printr-o, metod nedestructiv. Metoda se bazeaz pe oxidarea, prin dizolvare anodic, printr-un proces de electroliz a atomilor de metal din stratul superficial al probei supuse analizei, conform reaciei:

    Meo - ne- Men+ (1)

    Cationii rezultai, n drumul lor spre catod, difuzeaz ntr-o hrtie de filtru impregnat cu soluia unui electrolit i apoi se identific prin reacii specifice de culoare, prin tratare, direct pe hrtie cu un reactiv chimic adecvat.

    Simultan, la polul opus, are loc reducerea catodic a ionilor H3O+, rezultai prin ionizarea apei (H2O + H2O H3O+ + HO-) adic:

    H3O+ + 1e- 1/2H2 + H2O (2) fenomen ce provoac o alcalinizare local (exces de ioni HO-) avnd drept consecin apariia unor hidroxizi greu solubili. De aceea nainte de identificare hrtia de filtru se aciduleaz cu 1-2 picturi de acid azotic diluat. Astfel, n final, hrtia de filtru conine azotaii tuturor ionilor metalici din aliaj, toi solubili.

  • ANALIZA CALITATIV A UNOR ALIAJE CU ELECTROGRAFUL

    50

    2. Reacii specifice

    Cationii elementelor reacioneaz cu anumii reactivi, formnd produi colorai. Deoarece culoarea compusului rezultat este caracteristic doar unui anumit cation, reactivul se consider specific acelui cation. Aliajele conin elemente ce pot fi identificate prin reaciile specifice ale cationilor acestora.

    Dintre numeroasele elemente ce pot fi coninute n aliaje, n lucrarea de fa se vor studia: Fe, Co, Cu, Pb, Zn, Cr, Ni i Al. Mai trebuie menionat faptul c unii ioni au reactivi specifici chiar pentru trepte diferite de oxidare. Un astfel de exemplu este fierul:

    1. Fe2+ : 3Fe2+ + 2K3[Fe(CN)6] Fe3[Fe(CN)6]2 + 6K+ Fericianur Hexacianoferit de fier (II) de potasiu (culoare albastr)

    2. Fe3+: 4Fe3+ + 3K4[Fe(CN)6] Fe4[Fe(CN)6]3 + 12K+ Ferocianur Hexacianoferat de fier (III) de potasiu (culoare albastr)

    Fe3+ + 3NH4SCN Fe(SCN)3 + 3NH4+ Tiocianat Tiocianat de fier (III) de amoniu (culoare rou-snge)

    3. Co2+: Co2+ + 4NH4SCN (NH4)2[Co(SCN)4] + 2NH4+ Tetratiocianocobaltiat (II) de amoniu (culoare albastr, n prezen de amestec de alcool amilic i eter)

    4. Cu2+: Cu2+ + K4[Fe(CN)6] Cu2[Fe(CN)6] + 4K+ Ferocianur de cupru (II) (culoare roie-brun)

    Cu2+ + 4NH4OH [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O Cation tetraaminocupru (II) (culoare albastru intens)

    5. Pb2+: Pb2+ + 2KI PbI2 + 2K+

    Iodur de plumb (precipitat galben)

  • ANALIZA CALITATIV A UNOR ALIAJE CU ELECTROGRAFUL

    51

    6. Zn2+: 3Zn2+ + 2K3[Fe(CN)6] Zn3[Fe(CN)6]2 + 6K+

    Fericianur de zinc (precipitat galben portocaliu, spre brun)

    La cald

    7. Cr3+: 2Cr3+ + 3H2O2 + 10NaOH 2Na2CrO4+ 8H2O+6Na+ Cromat de sodiu (culoare galben) 8. Ni2+: Ni2+ + 2NH4OH + 2 H3C-C=N-OH H3C-C=N-OH dimetil-glioxima (DMG)

    Precipitat rou (DMG de Ni) 9. Al3+: 1/3 Al3+ + NH4OH + + H2O + NH4+

    Alizarina Precipitat rou

    Reacia se va efectua i n eprubet, la fierbere, cu o sare etalon de aluminiu.

    Se obine un precipitat de culoare roie, caracteristic ionului Al3+. O alt modalitate de identificare a ionului de aluminiu s-ar putea realiza tot n

    eprubet cu:

    )OHNa(3)AlFNa3()FNa(6)OH(Al 36inafenolftale

    3

    ion hexafluoroaluminat

    O H

    NC2H3C

    C32H

    C N

    O

    O

    N C CH3

    3CHCN

    OH

    Ni2NH4

    +

    O

    O

    OH

    OH O

    OH

    OH

    O

    Al/3

  • ANALIZA CALITATIV A UNOR ALIAJE CU ELECTROGRAFUL

    52

    Dup adugarea fenolftaleinei se observ o coloraie roz, culoare ce apare din

    cauza creterii pH-ului prin eliberarea ionilor hidroxil, OH-. Din reaciile de mai sus se poate observa c unii cationi pot fi identificai prin

    mai multe reacii, ce dau culori diferite (ca de exemplu Fe3+, Cu2+ etc.).

    3. Scopul lucrrii Cunoaterea de ctre studeni a unor reactivi specifici pentru identificarea

    componentelor unor aliaje (oeluri, alame, bronzuri), n vederea familiarizrii cu metodele analitice rapide folosite n industrie.

    4. Aparatur i reactivi

    - Electrograf, figura 1; - Hrtie de filtru, rondele, =5cm; - Foarfec; - Lamele de sticl 2x5 cm2; 10 buc.; - Epruvete metalice pentru analiz; - Tvi pentru epruvete; - Plac suport din lemn utilizat n timpul lefuirii probelor; - Hrtie abraziv; - Perie pentru degresare; - Piset cu ap distilat;

    - Soluii de NaNO3 sau Na2SO4 5% (utilizai ca electrolii); - Soluii de NH4SCN, K4[Fe(CN)6], K3[Fe(CN)6], Pb(CH3COO)2, KI, NaOH (diluat), dimetilglioxim, H2O2 3%, colorant rou (sau galben) de alizarin, amestec de alcool amilic i eter, NH4OH (1:1). - Lapte de var pentru degresare; - Ap distilat.

    Fig.1. Electrograful

    +

    1

    2

    3

    4

  • ANALIZA CALITATIV A UNOR ALIAJE CU ELECTROGRAFUL

    53

    Electrograful, figura 1 este format dintr-un catod din plumb (1), legat la polul

    pozitiv al sursei de curent continuu (2-6 V) i un anod din aluminiu (1), legat la polul negativ al sursei de curent, pentru a atrage cationii aprui n soluia ce mbib hrtia de filtru (3) prin dizolvarea anodic a epruvetei metalice (4). Catodul se poate deplasa pe vertical i se fixeaz cu ajutorul unui urub.

    5. Modul de lucru

    Se va lua pe rnd cte o epruvet metalic a crei analiz urmeaz s se efectueze, se lefuiete cu hrtie abraziv, se degreseaz cu lapte de var (vezi la chiuvet), se spal cu ap i ap distilat i se terge cu un material absorbant.

    Se ia o rondea de hrtie de filtru, se marcheaz radial n pri aproximativ egale, cu creionul. Pe fiecare din poriunile marcate se scriu cu creionul simbolurile elementelor care vor fi cutate n proba respectiv: Fe, Co, Ni, Cr, Cu, Pb, Al, Zn (cu sarcina ionic corespunztoare). Se mbib apoi hrtia de filtru cu soluie 5% NaNO3 sau Na2SO4, se fixeaz pe anodul de aluminiu al electrografului din figura 1. Epruveta se pune peste hrtia de filtru, se fixeaz catodul cu urubul ajuttor, se conecteaz electrograful la sursa de curent continuu i se las 30 secunde, pentru desfurarea electrolizei. Se deconecteaz electrograful de la sursa de alimentare cu curent i cu o foarfec (figura 2) se taie hrtia de filtru conform compartimentrii anterioare. Fiecare bucic de hrtie de filtru se pune pe cte o lamel de sticl (figura 3), unde se vor efectua reaciile de identificare pentru fiecare cation n parte. Rezultatele experimentale obinute se trec n tabelul 1.

    Fig.2. Foarfec Fig.3. Lamele de sticl

    Masa de laborator se va lsa n ordine.

  • ANALIZA CALITATIV A UNOR ALIAJE CU ELECTROGRAFUL

    54

    6. Prelucrarea datelor

    Rezultatele experimentale se vor trece n tabelul 1. Tabelul 1. Date experimentale privind rezultatul probei analizate

    Proba analizat

    Elementul identificat ca ion (se va scrie sarcina fiecrui ion n parte i reaciile ionice

    pentru ionii identificai n probele analizate): Fe2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cr3+ Cu2+ Pb2+ Al3+ Zn2+

    Oel

    Alam

    Bronz

    Se vor scrie i ecuaiile reaciilor ionice specifice pentru cationii identificai, n

    probele analizate.

    7. Probleme

    1. S se stabileasc coeficienii urmtoarei reacii redox:

    CrCl3 + KNO3 + Na2CO3 Na2CrO4 + KNO2 + CO2 + NaCl 2. S se egaleze ecuaia cu ajutorul sistemului redox: MnSO4 + KNO3 + Na2CO3 Na2MnO4 + KNO2 + CO2 + Na2SO4 3. S se egaleze ecuaia cu ajutorul sistemului redox: AlCl3 + NaNO2 + H2O Al(OH)3 + NaCl + NO + NO2 4. n dou eprubete coninnd soluii de sare de Fe(III), - una de concentraie

    10-3 g/l Fe, i cealalt de concentraie 310-3 g/l Fe - se adaug soluie de tiocianat de amoniu (NH4SCN). tiind c limita de sensibilitate este 410-5 mol/l n cazul fierului, s se stabileasc n care eprubet se va observa reacia cu tiocianatul ?

    5. Pentru care din ionii din urmtorul amestec: Fe2+, Fe3+, Ni2+, Co2+, Pb2+, Zn2+ este

    utilizat dimetilglioxima ca reactiv specific? S se scrie ecuaia reaciei de identificare !

  • SISTEME DISPERSE. CONCENTRAIA SOLUIILOR

    55

    Lucrarea nr. 5

    SISTEME DISPERSE. CONCENTRAIA SOLUIILOR

    1. Consideraii generale Dac o faz este distribuit sub form de particule fine ntr-o alt faz, sistemul obinut se numete sistem dispers.

    Sistemele disperse se clasific n funcie de mrimea particulelor fazei dispersate (gradul de dispersie) n trei categorii:

    - sisteme eterogene (diametru >100m); - sisteme microeterogene sau coloidale (0,1m < diametru

  • SISTEME DISPERSE. CONCENTRAIA SOLUIILOR

    56

    Substana care n stare pur are aceeai stare fizic (de agregare) ca i soluia se numete solvent i reprezint mediul de dispersie. Dac substanele au aceeai stare de agregare, prin convenie cea prezent n exces se consider solvent.

    Substana aflat n cantitate mai mic se numete solvat fiind considerat

    substana dispersat. De exemplu, ntr-o soluie apoas de alcool 10%, alcoolul este solvatul i apa este solventul.

    Solubilitatea unui solid ntr-un lichid depinde de natura legturilor chimice.

    Astfel apa, care este un solvent polar, va dizolva uor substanele ionice (de exemplu srurile) i pe cele polare, dar nu va dizolva substanele organice (covalente-nepolare).

    Tabelul 1. Sisteme disperse

    Sisteme disperse

    Mediul de dispersie

    Substana dispersat

    Simbol Denumire Exemple

    Etero- gene i micro etero-gene

    Gaz Solid G - S Aerosoli fum, smog,

    Gaz Lichid G - L Aerosoli cea, nori Lichid Solid L - S Suspensii cret/ap Lichid Lichid L - L Emulsii ulei/ap, ap/ulei Lichid Gaz L - G Spume spume coloidale

    Solid Solid S - S Materiale solide unele aliaje, betonul

    Solid Lichid S - L Emulsii solide ap n grsime (untul)

    Solid Gaz S - G Spume spume solide

    Omo-gene

    Gaz Gaz G - G Amestecuri gazoase

    aer/gaz metan

    Lichid Solid L - S Soluii sare/ap Lichid Lichid L - L Soluii alcool/ap

    Lichid Gaz L - G Soluii oxigen/ap

    Solid Solid S - S Soluii solide aliaje: Ag-Au

    Solid Gaz S - G Soluii CO n F

    1.1. Moduri de exprimare a concentraiei soluiilor

    Concentraia unei soluii reprezint un raport ntre cantitile de solvat i

    solvent. Aceasta se poate exprima n mai multe moduri. Se convine s se noteze cu indicele 2 substana dizolvat (solvatul, solvitul) i cu indicele 1 solventul (dizolvantul) pentru a obine o uniformitate n exprimare. Cele mai frecvent ntlnite moduri de exprimare a concentraiilor sunt urmtoarele:

  • SISTEME DISPERSE. CONCENTRAIA SOLUIILOR

    57

    Concentraia procentual p2, exprim cantitatea n grame de substan dizolvat din 100 g soluie. Se exprim n procente de mas [%]. Spre exemplu soluia apoas de clorur de sodiu 10% conine 10 g NaCl i 90 g ap, formnd n total 100 g soluie. n mod obinuit pentru soluiile procentuale se precizeaz i densitatea, . Aadar concentraia procentual, p2 este dat de urmtoarea relaie:

    p2 = (m2/ms)100 [%] (1)

    unde: m2 este masa de substan dizolvat, iar ms masa soluiei.

    Concentraia molar sau molaritatea. Soluiile de concentraie molar sunt acele soluii care conin un anumit numr de moli substan dizolvat ntr-un litru (1000 ml) de soluie. Concentraia molar se noteaz cu cm, m sau M. De exemplu, pentru o soluie de acid sulfuric centimolar se scrie: H2SO4 cm=10-2 m, (M) sau [H2SO4] = 10-2 moll-1. O asemenea soluie conine 9810-2 = 0,98 g H2SO4 la litru.

    n general, concentraia molar cm se va calcula cu relaia:

    cm = n2/V = (m2/M2)/V = m2/(M2V) [mol/l] (2)

    unde: n2 este numrul de moli de substan dizolvat, m2 i M2 reprezint masa, respectiv masa molecular a substanei dizolvate, iar V, volumul soluiei exprimat n litri. Se vorbete deci de o soluie 0,5 molar (0,5 m), 2 molar (2 m), 1 molar (1m). Concentraia normal sau normalitatea. Soluiile de concentraie normal sunt acelea care conin un anumit numr de echivaleni-gram (vali) substan dizolvat ntr-un litru (1000 ml) de soluie. Concentraia acestei soluii se noteaz cu cn, n sau N. De exemplu, pentru o soluie centinormal de acid sulfuric se scrie: H2SO4, cn = 10-2n (N), dac conine 10-298/2 = 0,49 g H2SO4 la litru. n general concentraia normal cn se poate calcula dup relaia:

    cn = nE /V = (m2/E)/V = m2/{(M2/z)V} [val/l] (3)

    unde: nE este numrul de echivaleni gram de substan dizolvat, m2 i M2 reprezint masa, respectiv masa molecular a substanei dizolvate, V, volumul soluiei exprimat n litri iar M2/z = E reprezint echivalentul gram al substanei dizolvate, n care z poate reprezenta numrul de electroni transferai n reacie, de protoni, de ioni hidroxid sau produsul dintre sarcina ionului metalic i numrul de ioni metalici. O soluie normal nseamn soluie 1 normal (1n).

  • SISTEME DISPERSE. CONCENTRAIA SOLUIILOR