Тема 3.1. Расчет и составление кислотных смесей.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1

 

Раздел 3. Кислотная смесь

Тема 3.1. Расчет и составление кислотных смесей.

Цель:

1. Изучить расчет: разбавления кислоты от данной концентрации до заданной, расчет двухкомпонентных смесей. составления тройных смесей из чистых кислот

Порядок выполнения работы:

1. Изучить методические указания и ответить на контрольные вопросы

2. Выполнить расчеты:

· разбавления кислоты от данной концентрации до заданной;

· расчет двухкомпонентных смесей;

· расчет кислотной смеси с использованием олеума;

· составление тройных смесей из чистых кислот (олеума, серной и азотной кислот)

 

Теоретические положения:

I. Разбавление кислоты от данной концентрации до заданной.

Пример:

Требуется разбавить 200 кг 92% -ной H 2SO4 до 70%-ной концентрации.

Такие задачи решают на основе равенства моногидратов в исходной и разбавленной кислоте: 200х0,92

200 х0,92 = Х х0,70 Х =-------------- = 263 кг

0,70

Х - количество кислоты после разбавления

Количество разбавляющей воды будет равно 263 – 200 = 63 кг.

II. Расчет двухкомпонентных смесей.

Пример:

Требуется приготовить 1000 кг 50% HNO3 из 97% HNO3 и воды.

1000 кг ---- 50% HNO3

 

97% HNO3 - Х

Н2 О - Y

1) По моногидрату HNO3

1000 х 0,5 = Х х 0,97 Х = 1000 х 0,5 / 0,97 = 515,5 кг 97% HNO3

2) По весу Х+ Y= 1000

Y = 1000 –Х = 1000 – 515,5 = 484,5 кг воды

 

проверка: по воде

1000 х 0,5 = 515,5 х 0,03 + 484,5

500 = 500

Пример:

 

Правилом креста рассчитать количество олеума и воды для приготовления

64% H 2SO4 в количестве 25 г. Количество олеума выразить в гр и мл.

 

104,5------- 64 олеум (104,5%)= 25 х 64 / 104,5 = 15,3 г / 1,88 = 8,1 мл

0--------- 40,5 воды = 25 -15,3 =9,7 г /1= 9,7 мл.

________

104,5 плотность олеума ρ 1,88 г/см³

III. Составление тройных смесей из чистых кислот

(олеума, серной и азотной кислот)

Пример:

 

Приготовить 1000 кг кислотной смеси состава: 65% H 2SO4;20% HNO3;15% Н 2О

исходные кислоты:

95% H 2SO4 -- Х 97% HNO3--- - У 40% HNO3 --- Z

1) ПО МНГ H 2SO4

1000 х0,65 =Х х0,95

Х = 1000х0,65 /0,95 = 684,2 кг 95% H2SO4

2) ПО МНГ HNO3

1000 х0,2 =У х0,97 + Z х0,4

3)По весу Х+У+Z = 1000кг

684,2 +У+ Z= 1000

У= 1000-684,2-Z = 315,8 –Z

200= (315,8 –Z) х 0,97 +Z х0,4

200=306,3 -0,97Z + 0,4Z

106,3 =0,57Z

Z= 106,3 / 0,57 = 186,5 кг 40% HNO3

У = 315,8-186,5 = 123,9 кг 97% HNO3

Проверка:

1000х0,15=684,2х0,05+123,9х0,03+186,5х0,6

150=150

Вопросы для самопроверки:

1.Общая характеристика кислот, применяемых для нитрования

2.Транспортировка и хранение кислот

3.Фактор нитрующей активности

4.Схема смешения кислот (механическое, рециркуляция, сжатым воздухом)

Приложение:

I.Рассчитать разбавление кислоты от данной концентрации до заданной.

1. Сколько надо взять крепкой HNO3 2-ого сорта,97%,

чтоб приготовить 25 г 65% HNO3

2.Определить количество 50% HNO3 для приготовления 100 г 12% HNO3

Выразить в объемных единицах.

3. К 200 кг 50% HNO3 добавили 100 л воды. Какова станет концентрация кислоты?

4. Как изменится концентрация 45% HNO3, если 150 мл этой кислоты добавить

98% HNO3 в количестве 10 мл?

5. Что значит концентрация кислоты 15%?

6.. Приготовить 150 г 13% HNO3 из крепкой HNO3 I сорта.(98%)

7.К 200г олеума добавили 40 г воды. Какова стала концентрация кислоты

II. Рассчитать двухкомпонентные смеси

1.Приготовить 50 г 40% HNO3 из 50% HNO3 и 15% HNO3

2.Рассчитать количество H 2SO4 и воды для приготовления 50 г 40% H 2SO4,

исходная кислота –купоросное масло ρ 1,83 г/см³

3. Из олеума 104,5% и купоросного масла 92% приготовить 200г 80% H 2SO4

рассчитать объем исходных кислот в г и мл.

4. Разбавить олеум водой до концентрации 85%. Рассчитать количество олеума и воды в

мл.и приготовить 100 г H 2SO4

5. Приготовить 60 г 55% H 2SO4 из олеума с содержанием 20% SO3 и

регенерированной 92% H 2SO4, рассчитать необходимое количество.

6. Из олеума с содержанием 20% SO3 и 95% серной кислоты (ρ = 1,72 г/см³)

приготовить 75 г 25% H 2SO4.

7. Приготовить 900 кг 98% H 2SO4 из олеума с содержанием 20% SO3 и 96% H 2SO4.

8.Приготовить 700 кг 88% H 2SO4 из олеума с содержанием 30% SO3 и 92% H 2SO4.

9. Приготовить 500 кг 70 % H 2SO4 из олеума с содержанием 30% SO3

и 95 % H 2SO4.

Ш. Составить тройную смесь из чистых кислот

(олеума, серной и азотной кислот)

1.Приготовить 1000 кг кислотной смеси состава: 65% H 2SO4;20% HNO3;15% Н 2О

исходные кислоты:

95% H 2SO4 -- Х 97% HNO3--- - У 40% HNO3 --- Z

2. Требуется приготовить 200 кг смеси состава:75% H 2SO4, 10% HNO3, 15% Н 2О

Исходные кислоты:

92% H 2SO4 --- Х 68% HNO3 --- У 50% HNO3 ---- Z

3. Требуется приготовить 1200 кг смеси состава:72% H 2SO4, 18% HNO3, 10% Н 2О

Исходные кислоты:

92% H 2SO4 --- Х 68% HNO3 --- У 50% HNO3 ---- Z

4.Требуется приготовить 800 кг смеси состава:65% H 2SO4, 30% HNO3, 5% Н 2О

Исходные кислоты:

92% H 2SO4 --- Х 68% HNO3 --- У 45% HNO3 ---- Z

 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2

 

Раздел 3. Кислотная смесь

I. Приготовление кислотной смеси заданного состава

Из серной и азотной кислот и воды.

 

1.Требуетсяприготовить 1000 кг кислотной смеси состава:

65% серной кислоты,20% азотной кислоты и 15% воды.

Исходные кислоты

95% H 2SO4 -- Х

97% HNO3 --- У

Н 2О --- Z

1) ПО МНГ H 2SO4

1000 х0,65 =Х х0,95 Х= 1000х0,65 /0,95 =684,2 кг 95% H2SO4

2) ПО МНГ HNO3

1000 х0,2 =У х0,97 У =1000х0,2 /0,97 =206,2 кг 97% HNO3

3)По весу Х+У+Z = 1000кг

684,2 +206,2 + Z= 1000

Z = 1000- 684,2-206,2 = 109,6 кг воды

 

Проверка: 1000х 0,15 =109,6+684,2х0,05+206,2х0,03

150=150

Исходные кислоты

95% H 2SO4 -- Х

50% HNO3 --- У

Н 2О --- Z

2. Требуется приготовить 500 кг смеси состава: 85% H 2SO4;10% HNO3; 5% Н 2О

Исходные кислоты

95% H 2SO4 -- Х

55% HNO3 --- У

Н 2О --- Z

3.Требуется приготовить 2000 кг смеси состава: 45% H 2SO4;30% HNO3; 25% Н 2О

Исходные кислоты

92% H 2SO4 -- Х

50% HNO3 --- У

Н 2О --- Z

4. Приготовить 1800 кг кислотной смеси состава:62% H 2SO4;30% HNO3;8% Н 2О

исходные кислоты:

104,5 % H 2SO4 -- Х

72% HNO3--- - У

Н 2О --- Z

5.Приготовить 300г кислотной смеси состава: 15% HNO3;72% H 2SO4; 13% Н 2О

Исходные кислоты:

92% H 2SO4 --- Х

98% HNO3 --- У

Н 2О --- Z

 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1

 

Раздел 3. Кислотная смесь

Тема 3.1. Расчет и составление кислотных смесей.

Цель:

1. Изучить расчет: разбавления кислоты от данной концентрации до заданной, расчет двухкомпонентных смесей. составления тройных смесей из чистых кислот

Порядок выполнения работы:

1. Изучить методические указания и ответить на контрольные вопросы

2. Выполнить расчеты:

· разбавления кислоты от данной концентрации до заданной;

· расчет двухкомпонентных смесей;

· расчет кислотной смеси с использованием олеума;

· составление тройных смесей из чистых кислот (олеума, серной и азотной кислот)

 

Теоретические положения: