Лабораторные работы

Лабораторные занятия проводятся в специально оборудованной лаборатории «Топливо, вода, смазочные материалы и экология» (ауд. 2432). В лаборатории имеется 4 стола для титрования, 6 химстолов и посадочные места на ½ учебной группы, а так же компьютер, проигрыватель и телевизор для просмотра учебных фильмов.

Работы выполняются с применением следующего лабораторного оборудования:

- вытяжной шкаф – 1 шт.,

- сушильный шкаф – 2 шт.,

- электропечь СНОЛ – 1 шт.,

- аналитические весы электронные – 2 шт.,

- аналитические весы механические –3 шт.,

- лабораторные весы электронные – 4 шт.,

- аквадистиллятор – 1 шт.,

- лабораторный стенд БЖ7/1 -1шт.,

- лабораторный стенд БЖ8м - 1шт.,

- пробоотборное устройство ПУЭ-1 -1 шт.,

- анализатор Анион-4100-1шт.,

- вибропривод ВП-30Г-1шт.,

- набор калиброванных сит- 8сит,

- иономер И-130.2М.1 с электродами-1шт.,

- магнитная мешалка- 4 шт.,

- блок автоматического титрования БАТ15-2- 1 шт.,

- кислородомер АЖА- 1 шт.,

- экстрактор с блоком управления-1 шт.,

- фотоколориметр КФК-3м- 1 шт.,

- пикнометр- 4 шт.,

- мерный цилиндр- 4 шт.,

- эксикатор – 3 шт.,

- колбонагреватель- 3 шт.,

- лабораторная электроплитка – 3 шт.,

- фильтры ионообменные стеклянные – 6 шт.,

- бюретки титровальные – 12 шт.,

- термометры лабораторные, лабораторное стекло и керамика.

Расходные материалы: химреактивы, индикаторы, иониты СУ и КУ2-8, фильтроантрацит, силикагель.

При выполнении лабораторных работ проводятся: подготовка оборудования и приборов к работе, изучение методики работы, воспроизведение изучаемого явления, измерение величин, определение соответствующих характеристик ипоказателей, обработка данных иих анализ, обобщение результатов. В ходе проведения работ используются план работы итаблицы для записей наблюдений. При выполнении лабораторной работы студент ведет рабочие записи результатов измерений (испытаний), оформляет расчеты, анализирует полученные данные путем установления их соответствия нормам и/или сравнения с известными в литературе данными. Окончательные результаты оформляются в форме вывода.

№№ и названия разделов и тем	Цель и содержание лабораторной работы	Результаты лабораторной работы
Л.р. № 1,2. Определение влажности и зольности твердого топлива(4 час)
Раздел 1. Защита атмосферы. Тема 1.1. Производственно-отопительные котельные и тепловозы как основные источники выбросов на предприятиях железнодорожного транспорта.	Приобретение навыков экспериментального определения показателей состава топлива. Взвешивание навески аналитической пробы топлива, сушка при 110^оС до постоянной массы, взвешивание. Озоление навески при 815^оС до постоянной массы, взвешивание.	Убыль массы в процессе сушки, влажность аналитической пробы, расчетное значение влажности рабочего топлива.Убыль массы в процессе озоления, зольность аналитической пробы, расчетное значение зольности рабочего топлива.
Л.р. № 3,4. Определение дисперсного состава пылей (4 час).
Раздел 1. Защита атмосферы. Тема 1.3. Улавливание аэрозолей.	Приобретение навыков экспериментального определения дисперсного состава пылей и др. сыпучих материалов методом ситового анализа. Уменьшение исходной пробы, взвешивание, рассев на виброприводе, взвешивание отдельных фракций.	Масса пробы и отдельных фракций, фракционные доли, проход, медианный размер частиц, среднеквадратичное отклонение в законе распределения частиц по размерам.
Л.р. № 5. Определение кажущейся и насыпной плотности, порозности слоя пыли (2 час)
Раздел 1. Защита атмосферы. Тема 1.3. Улавливание аэрозолей.	Приобретение навыков экспериментального определения кажущейся плотности (метод пикнометра) пористых, порошкообразных материалов и насыпной плотности и порозности слоя таких материалов (метод цилиндра).	Массы: пустого пикнометра, пикнометра с пробой, пикнометра с пробой и жидкостью, пустого мерного цилиндра и цилиндра с пробой. Объем заполнения пикнометра и цилиндра. Кажущаяся и насыпная плотность, коэффициент порозности слоя частиц.
Л.р. № 6. Изучение работы адсорбера (2 час)
Раздел 1. Защита атмосферы. Тема 1.4. Сорбционная очистка парогазовых выбросов.	Экспериментальное исследование работы адсорбера периодического действия, методов регенерации адсорбента. Измерение концентраций вещества- загрязнителя в газе до и после адсорбера.	Степень очистки газа в адсорбере.
Л.р. № 7. Изучение работы абсорбера (2 час)
Раздел 1. Защита атмосферы. Тема 1.4. Сорбционная очистка парогазовых выбросов.	Экспериментальное исследование работы абсорбера. Измерение концентраций вещества- загрязнителя в газе до и после абсорбера, расхода абсорбента.	Степень очистки газа в абсорбере.
Л.р. № 8. Определение показателей состава сточных вод. Взвешенные вещества (2 час)
Раздел 2. Защита гидросферы. Тема 2.1. Источники сбросов и примеси сточных вод.	Приобретение навыков экспериментального определения взвешенных веществ. Фильтрование пробы через предварительно взвешенный бумажный фильтр, сушка при 105^оС, взвешивание.	Объем пробы, прирост массы фильтра, массовая концентрация взвешенных веществ.
Л.р. № 9. Определение показателей состава сточных вод. Общая щелочность и кислотность, рН, свободный хлор (2 час).
Раздел 2. Защита гидросферы. Тема 2.1. Источники сбросов и примеси сточных вод.	Приобретение навыков экспериментального определения общей щелочности, кислотности, рН, свободного хлора. Отмеривание пробы профильтрованной воды, добавление реагентов и индикаторов, титрование.	Объем проб, объем растворов на титрование, общая щелочность, общая кислотность, рН, содержание свободного хлора.
Л.р. № 10. Определение показателей состава сточных вод. Азот аммонийный (2 час).
Раздел 2. Защита гидросферы. Тема 2.1. Источники сбросов и примеси сточных вод.	Приобретение навыков экспериментального определения азота аммиака и аммонийных солей. Градуировка КФК-3м по рабочему стандарту ионов аммония. Подготовка пробы сточной воды, добавление реактива Неслера, фотометрирование.	Данные градуировки, константа в уравнении градуировки, содержание азота аммонийного в сточной воде.
Л.р. № 11. Определение показателей состава сточных вод. Кислород (2 час).
Раздел 2. Защита гидросферы. Тема 2.1. Источники сбросов и примеси сточных вод.	Приобретение навыков определения кислорода в воде по Винклеру и с помощью кислородомера. Отбор пробы, определение по Винклеру. Подготовка амперометрического датчика, калибровка кислородомера, измерение содержания кислорода.	Содержание кислорода в воде, температура воды, степень насыщения.
Л.р. № 12. Определение оптимальной дозы коагулянта (2 час).
Раздел 2. Защита гидросферы. Тема 2.2. Очистка от взвесей и коллоидов.	Приобретение навыков определения оптимальной дозы коагулянта путем пробной коагуляции. Подготовка растворов коагулянта, пробная коагуляция, наблюдение над хлопьеобразованием.	Оптимальная для данной воды доза коагулянта.
Л.р. № 13. Влияние флокулянтов на процессы хлопьеобразования(2 час).
Раздел 2. Защита гидросферы. Тема 2.2. Очистка от взвесей и коллоидов.	Изучение влияния флокулянта на кинетику хлопьеобразования и осветления воды. Подготовка растворов, введение флокулянта. Наблюдение над процессом роста и осаждения хлопьев, осветлением воды (измерение высоты осветленного слоя).	Кинетика осветления воды при различных концентрациях флокулянта.
Л.р. № 14. Нейтрализация щелочных и кислых сточных вод (2 час).
Раздел 2. Защита гидросферы. 2.3. Химические методы очистки.	Приобретение навыков расчета, реализации и оценки результатов взаимной и реагентной нейтрализации щелочных и кислых стоков. Определение щелочности и кислотности стоков, взаимная нейтрализация, контроль рН, расчет необходимой дозы кислоты/щелочи; реагентная нейтрализация, контроль рН.	Кислотность и щелочность исходных вод, расчетная доза реагента, рН нейтрализованного стока, расчетная экономия реагентов за счет взаимной нейтрализации.
Л.р. № 15. Восстановление и/или осаждение тяжелых металлов (2 час).
Раздел 2. Защита гидросферы. 2.3. Химические методы очистки.	Приобретение навыков расчета и практической реализации процесса очистки воды от тяжелых металлов методом осаждения. Расчет процессов восстановления и/или осаждения, добавление реагентов, осветление воды отстаиванием и фильтрованием.	Расчетные количества реагентов, оценки остаточных концентраций тяжелых металлов.
Л.р. № 16. Сравнительный анализ систем очистки воды (2 час).
Раздел 2. Защита гидросферы. Тема 2.4. Физико-химические методы очистки.	Приобретение навыков определения степени очистки воды (по контролируемым примесям) различными фильтрами (Аквафор, Гейзер, Изумруд, NIMBUS-3). Измерение концентраций примесей в воде до и после фильтров.	Степень очистки воды по контролируемым примесям в фильтрах разных производителей.
Л.р. № 17. Влияние сброса легко окисляемых веществ на кислородный режим водоема (2 час).
Раздел 2. Защита гидросферы. Тема 2.4. Физико-химические методы очистки.	Изучение динамики изменения содержания кислорода в воде при залповом сбросе легко окисляемых веществ в условиях естественной аэрации. Измерение содержание кислорода (во времени).	Кривая «кислородного прогиба», начальное значение константы скорости окисления, максимальный дефицит кислорода и пр.
Л.р. № 18. Выполнение пропущенных работ. Защита лабораторных работ.
Раздел 1. Защита атмосферы. Раздел 2. Защита гидросферы.	Контроль остаточных знаний.

Методические указания к лабораторным работам – смотри приложение 1.

При невозможности выполнения запланированной лабораторной работы (поломка прибора, отсутствие реагента и т.п.) ее заменяют работой из дополнительного списка:

- определение нитритов в воде (фотометрически с реактивом Грисса);

- исследование осадка песколовок;

- исследование кинетики осаждения взвесей;

- кинетика растворения кислорода в воде;

- изучение работы фильтра- нейтрализатора (на мраморной крошке) кислых стоков.

Дата добавления: 2015-08-27