Лабораторный практикум № 3

 

 

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ»

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Правила техники безопасности при выполнении работы……………………..2

Цель работы………………………………………………………………………3

Задача по работе………………………………………………………………….3

1. Определение плотности газа с помощью пикнометра…………………3

2. Расчет молекулярной массы газа………………..………………………5

3. Определение углеводородного состава газовой смеси

с помощью хроматографа……………………………………………….5

3.1. Принцип работы хроматографа………………………………….6

3.2. Расчет углеводородного состава газа………….………………..8

4. Расчетные методы определения молекулярной массы

и плотности газа по хроматограмме…………………………………….9

4.1. Расчет молекулярной массы газа………………………………...9

4.2. Расчет плотности газа…………………………………………..10

Требования к отчету…………………………………………………………….11

Вопросы к коллоквиуму………………………………………………………..13

Список литературы для подготовки к коллоквиуму…………….…….……..13

Список литературы, используемой при составлении

лабораторного практикума……………………………………………………..14

 

 

 

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ

К работе в лаборатории допускаются студенты, прошедшие инструктаж по охране труда и правилам безопасной работы в лаборатории, а также инструктаж по технике безопасности при работе с сетевым газом. В получении инструктажа каждый студент должен расписаться в контрольном листе по технике безопасности и в журнале инструктажа по газовому хозяйству.

1. Студент приступает к работе с разрешения преподавателя и только после изучения лабораторного практикума по выполнению работы. Он должен ознакомиться с назначением и принципом действия приборов установки и аппаратов.

2. Во избежание несчастного случая необходимо знать и помнить, что работа проводится с газоопасными и огнеопасными веществами, а также с использованием высоких температур (450 – 550°С).

3. Перед использованием газового пикнометра его необходимо проверить путем наружного осмотра и убедиться в том, что на нем нет ни царапин, ни трещин.

4. Во время отбора в пикнометр сетевого или деструктивного газов необходимо следить за герметичностью всех соединений и не допускать перегибов газовых шлангов и избегать попадания газа в помещение лаборатории.

5. При отборе газа в пикнометр запрещается оставлять рабочее место без присмотра.

6. Рабочее место должно содержаться в чистоте, а проходы около работающих установок и аппаратов свободными от стульев и других предметов.

7. Во время работы постоянно следить за исправностью всех элементов установки. В случае обнаружения любых неисправностей немедленно сообщать преподавателю и учебному персоналу.

 

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучение физических свойств углеводородных газов природного и деструктивного происхождения.

 

ЗАДАЧА ПО РАБОТЕ. Определить с помощью газового пикнометра плотность природному газу и газу деструктивного происхождения и рассчитать их молекулярные массы.

С помощью хроматографа определить углеводородные составы природному газу и газу деструктивного происхождения. По хроматограммам рассчитать их плотности и молекулярные массы.

Сравнить полученные результаты. Сделать выводы.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГАЗА

С ПОМОЩЬЮ ПИКНОМЕТРА

Исходные данные:

масса пикнометра с воздухом…………………...g₁, г;

масса пикнометра с углеводородным газом……g₂, г;

температура в лаборатории…...…………………t°С;

барометрическое давление в лаборатории……...Р₁, мм рт.ст.;

водное число газового пикнометра……………..В.Ч.

 

1. Масса воздуха в пикнометре (g₃), г

g₃ = γ * В.Ч.,

где γ – плотность воздуха, г/л.

 

Плотность воздуха (γ), г/л

γ = М / V₁,

где М – молекулярная масса воздуха, равная 29;

 

 

V₁ – объем 1-го грамм моля воздуха при температуре определения и барометрическом давлении в лаборатории, л.

 

Из уравнения Менделеева – Клайперона

Р₁ * V₁ / Т₁ = Р₀ * V₀ / Т₀, (1)

находим V₁ = Р₀ * V₀ * Т₁ / (Р₁ * Т₀),

где V₀ – объем воздуха при нормальных условиях, 22,4л;

Т₁ – температура в лаборатории в момент отбора газа, °К;

Т₀ – температура при нормальных условиях, 273°К;

Р₀ – нормальное давление, 760мм рт.ст.;

Р₁ – барометрическое давление в момент отбора газа.

 

2. Масса пустого (эвакуированного) пикнометра (g₀), г

g₀ = g₁ – g₃,

где g₁ – масса пикнометра с воздухом, г;

g₃ – масса воздуха в пикнометре, г.

 

3. Масса газа в пикнометре (g₄), г

g₄ = g₂ – g₀,

где g₂ – масса пикнометра с углеводородным газом, г;

g₀ – масса пустого (эвакуированного) пикнометра, г.

 

4. Плотность газа (γ₁), г/л

γ₁ = g₄ / В.Ч.

 

5. Относительная плотность углеводородного газа (γ')

γ' = γ₁ / γ