Приклади розв’язання задач

Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 2190

Приклад 1. У скільки разів буде перевищено значення максимально разової ГДК для оцтової кислоти, що дорівнює 0,2 мг/м³, якщо на складі трапилась аварія (розлилася кислота) і встановилась динамічна рівновага між парою і рідкою оцтовою кислотою? Парціальний тиск парів оцтової кислоти становить 3 Па. Атмосферний тиск 101,3 кПа, температура 25ºС.

Розв'язок:Для розв’язку задачі концентрацію оцтової кислоти в повітрі і ГДК_м.р. необхідно виразити в однакових одиницях виміру і визначити їх співвідношення.

Визначимо концентрацію оцтової кислоти в повітрі, зробивши припущення, що пара оцтової кислоти є ідеальним газом:

С = n/V = P/(RT),

де С – концентрація парів оцтової кислоти, моль/л; n – кількість молів оцтової кислоти в об’ємі V; P – парціальний тиск парів оцтової кислоти, кПа; R – універсальна газова стала, кПа/(моль·К); T – температура повітря, К;

Виразимо отримане значення концентрації в мг/м³:

де М – молярна маса, г/моль; 10³ – коефіцієнт переводу грамів в міліграми; 10³ – коефіцієнт переводу літрів в кубічні метри.

Визначимо співвідношення між концентрацією оцтової кислоти в повітрі і ГДК_м.р:

Відповідь: концентрація парів оцтової кислоти буде перевищувати значення ГДК_м.р в 372 рази.

Приклад 2. Чи перевищує, якщо так то у скільки разів, значення максимально разової ГДК для аміаку (дорівнює 0,2мг/м³), при виявлення його запаху. Поріг виявлення запаху для аміаку становить 46,6 ppm? Атмосферний тиск дорівнює 100 кПа, температура 25ºС.

Розв’язок:Виразимо концентрацію аміаку в мг/м³ з врахуванням умов – температури і тиску:

де С' і С´´ – концентрація газу виражена в мг/м³ и ppm відповідно; М – молярна маса газу, г/моль; V_m – об’єм, що займає один моль газу за нормальних умов (температура Т₀ = 273 К, тиск Р₀ = 101,3 кПа), л; Т и Р – температура (К) і тиск повітря (кПа) в умовах, що розглядаються;

.

Знайдемо співвідношення концентрації аміаку при виявленні запаху і ГДК_м.р:

Відповідь: при виявленні запаху аміаку його концентрація в повітрі в 160 разів перевищує ГДК_м.р.

Приклад 3. Скільки молекул формальдегіду знаходиться в 1см³ повітря за нормальних умов, якщо концентрація досягає значенню ГДК_м.р., що дорівнює 0,035 мг/м³?

Розв’язок:Визначимо число молів формальдегіду в 1м³ повітря:

де С и С´ – концентрація формальдегіду в повітрі виражена в моль/м³ і мг/м³ відповідно; М – молярна маса формальдегіду (30г/моль); 10³ – коефіцієнт переводу грам в міліграми.

Число молів формальдегіду в 1м³ повітря при концентрації, що дорівнює ГДК_м.р складе:

Число молекул формальдегіду в 1см³ повітря можна визначити за рівнянням:

де С – концентрація формальдегіду в повітрі, моль/м³; N_A – число Авогадро, молекул/моль; 10^-6 коефіцієнт переводу кубічних метрів в кубічні сантиметри.

або N=7,0∙10¹¹ см^-3.

Відповідь:при концентрації формальдегіду, що дорівнює ГДК_м.р в кожному кубічному сантиметрі знаходяться 7,0·10¹¹ молекул CH₂О.