Юрий_Нд Опубликовано 22 Февраля, 2019 в 22:24 Поделиться Опубликовано 22 Февраля, 2019 в 22:24 Доброй ночи всем. Я очень благодарен этому Уважаемому Форуму за уже оказанную помощь в понимании интересующей меня темы и прошу: - просмотреть мой вариант пересчета ПДК из мг/м3 в ПДК в процентном соотношении для трехкомпонентного газа, представленный ниже. - высказать Ваши критические замечания, если таковые будут. Спасибо _____________ Юрий. Исходные данные: 1. Вредный газ, состоящий из: - 70% метана CH4; - 20% этана С2Н6; - 10% оксида азота N2О; 2. Предельно допустимая концентрация вредного газа или ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 300 мг/м3 в пересчёте на углерод С. Определить предельно допустимую концентрацию вредного газа в объемных процентах. Решение: 1. Для решения задачи определим количество углерода, содержащегося в одном литре вредного газа, m(С) m(С) = m(С)1 + m(С)2 = 0.375 + 0.214 = 0.589 г где m(С)1 =0.375 г - количество углерода одного литра вредного газа, содержащегося в метане, см. п. 1.1; m(С)2 = 0.214 г - количество углерода одного литра вредного газа, содержащегося в этане, см. п. 1.2. 1.1. Количество углерода одного литра вредного газа, содержащегося в метане, m(С)1 m(С)1 = m(СН4) * А(С) / А(СН4) = 0.5 * 12 / 16 = 0.375 г где m(СН4) = 0.5 г - действительная масса метана в одном литре вредного газа, (г), см. п. 1.1.2: А(С) = 16 г - атомная масса углерода (г/моль); А(СH4) = 16 г - атомная масса метана (г/моль); 1.1.1. Объем метана в одном литре вредного газа, V(CH4) V(CH4) = % (СН4) / 100 = 70 / 100 = 0.7 л, где %(СН4) = 70% - содержание метана в одном литре вредного газа, см. исх. данные. 1.1.2. Масса метана в одном литре вредного газа: Здесь для решения используем известную формулу: V = m * Vm / А, в таком виде V(CH4) = m(СН4) * Vm / А(СН4), тогда m(СН4) = V(СН4) * А(СН4) / Vm = 0.7 * 16 / 22.4 = 0.5 г где m(СН4) - действительная масса метана в одном литре вредного газа, (г); V(CH4) = 0.7 л - объём метана в одном литре вредного газа, см. п. 1.1.1; А(СH4) = 16 г - атомная масса метана (г/моль); Vm = 22.4 л - молярный объём. Аналогичные вычисления проводим для определения количества углерода в 1 л вредного газа, содержащегося в этане. 1.2. Количество углерода одного литра вредного газа, содержащегося в этане, m(С)2: m(С)2 = m(С2Н6) * А(С2) / А(С2Н6) = 0.268 * 24 / 30 = 0.214 г где m(С2Н6) = 0.268 г - действительная масса этана в одном литре вредного газа (г), см. п. 1.2.2; А(С2) = 24 г - атомная масса углерода (г/моль); А(С2Н6) = 30 г - атомная масса этана (г/моль). 1.2.1. Объем этана в одном литре вредного газа, V(С2Н6): V(С2Н6) = %(С2Н6) / 100 = 20 / 100 = 0.2 л, где %(С2Н6) = 20% - содержание этана в одном литре вредного газа, см. исх. данные. 1.2.2. Масса этана в одном литре вредного газа: Здесь для решения используем известную формулу: V = m * Vm / А, в таком виде V(С2Н6) = m(С2Н6) * Vm / А(С2Н6), тогда m(С2Н6) = V(С2Н6) * А(С2Н6) / Vm = 0.2 * 30 / 22.4 = 0.268 г где m(С2Н6) - действительная масса этана в одном литре вредного газа (г); V(С2Н6) = 0.2 л - объём этана в одном литре вредного газа, см. п. 1.2.1; А(С2Н6) = 30 г - атомная масса этана (г/моль); Vm = 22.4 л - молярный объём. 2. Количество литров метана и этана, находящихся по вредном газе и содержащим 300 мг углерода, V(М+Э) V(М+Э) = ПДК(мг) / m(С) = 300 / (0.589 * 1000) = 0.509 л где m(С) = 0.589 г - количество углерода, содержащегося в одном литре вредного газа, см. п.1; ПДК(мг) = 300 мг/м3 - ПДК вредного газа в мг/м3 в пересчете на углерод. 3. Дополнительное количество литров оксида азота, содержащихся во вредном газе, V(N2О) V(N2О) = V(М+Э) * %( N2О) / (%(СН4) + %(С2Н6)) = 0.509 * 10 / (70 + 20) = 0.057 л где %(N2О) = 10% - содержание оксида азота во вредном газе, см. исх. данные; %(СН4) = 70% - содержание метана во вредном газе, см. исх. данные; %(С2Н6) = 20% - содержание этана во вредном газе, см. исх. данные. 4. Общий объём вредного газа, находящегося в одном кубе воздуха и содержащего 300 мг/м3 в пересчёте на углерод С. V(вг) = V(М+Э) + V(N2О) = 0.509 + 0.057 = 0.566 л где V(М+Э) = 0.509 л - количество литров метана и этана, находящихся во вредном газе и содержащим 300 мг углерода, см. п. 2; V(N2О) = 0.057 л - дополнительное количество литров оксида азота, содержащихся во вредном газе, см. п. 3. 5. Процентное содержание вредного газа %(вг) %(вг) = 100 * V(вг) / 1000 = 100 * 0.566 / 1000 = 0.0566 % где V(вг) = 0.566 л - общий объём вредного газа, находящегося в одном кубе воздуха и содержащего 300 мг/м3 в пересчёте на углерод С, см. п. 4. ИТОГО: Предельно допустимая концентрация ПДК в воздухе рабочей зоны, составляющей 300 мг/м3 в пересчёте на углерод С, для вредного газа (по условию задачи) составляет предельно допустимую концентрацию вредного газа 0.0566 % (в объемных процентах). Ссылка на комментарий
chemist-sib Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 01:10 Поделиться Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 01:10 Уф-ф-ф! У меня аж голова от такого структурирования кругом пошла... Давайте я попробую попроще все это описать, а там уже сами "будете посмотреть", тем более, что ответ - чуть другой получается, ладно? Масса углерода из метана, содержащаяся в 1 л "вредины": 0,7 х 12 / 22,4 = 0,375 (г). Масса углерода из этана, содержащаяся в 1 л "вредины": 0,2 х 24 / 22,4 = 0,214 (г). Итого, в 1 л "вредины" содержится 0,375 + 0,214 = 0,589 (г) углерода. В 1 кубе воздуха должно находиться не более 300 мг углерода, что соответствует пределу объема этой "вредины" 0,300 / 0,589 = 0,509 (л). В объемных долях - от 1000 л (1 "куб"), этот объем будет составлять 0,509 х 100 /1000 = 0,0509%. И я бы, со спокойной совестью, учитывая количества значащих цифирок в приведенных условиях, округлил бы результат до 0,05%. Фсе!.. 2 Ссылка на комментарий
aversun Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 03:17 Поделиться Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 03:17 Надо думать, что даны объемные проценты? Тогда, в 1 литре смеси смеси углерода (C*0.7 + 2C*0.2)/22.4 = 0.59 г 100*0.3/0.59/1000 = 0.0508% 2 Ссылка на комментарий
Юрий_Нд Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 10:41 Автор Поделиться Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 10:41 8 часов назад, chemist-sib сказал: У меня аж голова от такого структурирования кругом пошла. Дело в том, что я не Химик. Я инженер, поэтому, как и в любом новом деле, действую очень осторожно. 7 часов назад, aversun сказал: Надо думать, что даны объемные проценты? Очень правильное замечание, проценты объёмные. А вот дальше, я извиняюсь за критику, но должен сказать следующее. В двух предложенных решениях, как я считаю, "заложена" одна и та же ошибка. Дело в том, что мой газ трехкомпонентный. И в этом газе, вместе с двумя вредными компонентами присутствует 3-й, безвредный компонент. А этот компонент тоже занимает некоторый объем. И Вы его не учли. То есть не учли пункт 3-4 моего решения. Я считаю это неправильно. А Вы как думаете? С уважением и большой благодарностью за ответы ____________ Юрий. Ссылка на комментарий
Леша гальваник Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 11:22 Поделиться Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 11:22 40 минут назад, Юрий_Нд сказал: Дело в том, что я не Химик. Я инженер, поэтому, как и в любом новом деле, действую очень осторожно. Очень правильное замечание, проценты объёмные. А вот дальше, я извиняюсь за критику, но должен сказать следующее. В двух предложенных решениях, как я считаю, "заложена" одна и та же ошибка. Дело в том, что мой газ трехкомпонентный. И в этом газе, вместе с двумя вредными компонентами присутствует 3-й, безвредный компонент. А этот компонент тоже занимает некоторый объем. И Вы его не учли. То есть не учли пункт 3-4 моего решения. Я считаю это неправильно. А Вы как думаете? С уважением и большой благодарностью за ответы ____________ Юрий. Все учли, патамушта 0,7+0,2=0,9. Ссылка на комментарий
Юрий_Нд Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 11:28 Автор Поделиться Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 11:28 4 минуты назад, Леша гальваник сказал: Все учли, патамушта 0,7+0,2=0,9. А нужно, чтобы 0,7+0,2+0.1=1,0 Или я не прав?. Ссылка на комментарий
Леша гальваник Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 11:38 Поделиться Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 11:38 В числителе 0,7+0,2=0,9, в знаменателе 0,7+0,2+0,1=1. Ссылка на комментарий
Юрий_Нд Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 12:00 Автор Поделиться Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 12:00 19 минут назад, Леша гальваник сказал: В числителе 0,7+0,2=0,9, в знаменателе 0,7+0,2+0,1=1. "Где тот числитель, где этот знаменатель", о которых Вы говорите... Я не понимаю... Потому что нет конкретики.. ................................................... Вы, химики, решили задачу о том, какой процентный объем вредных составляющих вредного газа находится "в помещении". Но мой вредный газ, по условию задачи трехкомпонентный. И если происходит утечка вредного газа, тогда в помещение попадают все три компонента. То есть 2 вредных и 1 безвредный. И нам нужно определить, какое процентное соотношение трехкомпонентного газа находится в нашем помещении. Ссылка на комментарий
Леша гальваник Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 12:18 Поделиться Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 12:18 Знаменателя потому и нет, что 1. Для примера: Из 10 пионэров, 7 принесли по 2 кг макулатуры, 2 - по 1 кг, и 1 ничего не принес. Сколько в среднем килограммо/пионэров приходится на отряд? (0,7*2+0,2*1+0,1*0)/(0,7+0,2+0,1)=0,7*2+0,2*1+0,1*0=0,7*2+0,2*1=1,6 Ссылка на комментарий
chemist-sib Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 12:22 Поделиться Опубликовано 23 Февраля, 2019 в 12:22 1 час назад, Юрий_Нд сказал: ...В двух предложенных решениях, как я считаю, "заложена" одна и та же ошибка. Дело в том, что мой газ трехкомпонентный. И в этом газе, вместе с двумя вредными компонентами присутствует 3-й, безвредный компонент. А этот компонент тоже занимает некоторый объем. И Вы его не учли. То есть не учли пункт 3-4 моего решения. Я считаю это неправильно. А Вы как думаете?.. Как думаем, как думаем? Ну, именно так, как и написали. Нормируется по углероду, который содержится только в двух из трех компонентов этого газа. Поэтому - "в числителе" - оксид азота никак не учитывается. Но в объем - "в знаменатель" - он входит. Поэтому содержание углерода - их двух компонентов - "размазывается" на объем всех трех. Надеюсь, теперь даже инженеру должно быть понятно, угу?.. ЗЫ: по поводу "безвредности" третьего компонента (и "вредности" низших предельных УВ) - "чисто" от химика-токсиколога. В отличие от физиологически интертного метана (да, и чуть-чуть более действующего на организм этана), закись азота - на организм действует, как ингаляционный анальгетик. Ее тривиальное название, данное еще при чуть ли не "при рождении" - веселящий газ. Именно под "ейным" наркозом в стоматологии начали "щадаще" рвать зубы. А учитывать "вредность" в пересчете на углерод - это исключительно придумка всяких "ограничительно-разрешительных инстанций" (коим несть числа) - исключительно для их удобства. Ссылка на комментарий
Рекомендуемые сообщения
Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь
Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий
Создать учетную запись
Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!
Регистрация нового пользователяВойти
Уже есть аккаунт? Войти в систему.
Войти