Аналіз вихлопних газів автомобілів на вміст оксидів нітрогену та сульфур (ІV) оксиду

61

Міністерство освіти і науки України

Слов’янський хіміко-механічний технікум

ДО ЗАХИСТУ ДОПУЩЕНИЙ

Зав. технологічним відділенням:

___________________А. Синицька

АНАЛІЗ ВИХЛОПНИХ ГАЗІВ АВТОМОБІЛІВ НА ВМІСТ ОКСИДІВ НІТРОГЕНУ ТА СУЛЬФУР(ІV) ОКСИДУ

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА ДО ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ

з спеціальності «Прикладна екологія»

ДР 5070803 016 ПЗ

Роботу виконала:                                                                                                  К. Яловега

Керівник:                                                                                                                В. Камнєва

Голова ЦМК:                                                                                                   Л. Пестрецова

Нормоконтроль:                                                           Г.В. Чеха

2009

Міністерство освіти і науки України

Слов’янський хіміко-механічний технікум

ЗАВДАННЯ

на дипломну роботу
з спеціальності 5.070803 «Прикладна екологія»

студенту Яловезі Катерині Вікторовні

Тема роботи Аналіз вихлопних газів автомобілів на вміст оксидів нітрогену та сульфур (ІV) оксиду

Зміст дипломної роботи

Вступ

1 Теоретична частина                                                                                               

1.1 Літературний огляд методів визначення сульфур (IV) оксиду та нітроген оксидів в повітрі                                                                                                       

1.1.1 Літературний огляд методів визначення сульфур (IV) оксиду в повітрі   

1.1.2 Літературний огляд методів визначення нітроген оксидів в повітрі          

1.2 Вибір методів та їх обґрунтування                                                                  

1.3 Опис приладів, що використовуються                                                            

1.4 Заходи з охорони праці, техніки безпеки, пожежна безпека                        

1.5 Охорона навколишнього середовища                                                              

1.5.1 Джерела забруднення навколишнього середовища сульфур (IV) оксидом

1.5.2 Джерела забруднення навколишнього середовища нітрогену оксидами  

1.5.3 Вплив сульфур (IV) оксиду на людину та довкілля                                     

1.5.4 Вплив нітрогену оксидів на людину та довкілля                                          

1.5.5 Вплив викидів нітрогену оксидів та сульфур (IV) оксиду на довкілля 

1.5.6 Шляхи розв’язання проблеми шкідливих викидів автомобілів

2 Експериментальна частина                                                                                   

2.1 Методика визначення сульфур (IV) оксиду та нітрогену оксидів у вихлопних газах автомобілів 

2.2 Обробка результатів аналізу                                                                             

2.3 Розрахунки метрологічних характеристик результатів аналізу                     

3 Економічна частина                                                                                               

Висновки                                                                                                                    

Використана література                                                                                           

Рекомендована література

1. Шульга М. В.. Экологическое законодательство Украины. – Х.: Консум, 2000. – 207 с.

2. Муравьева С.И., Буковский М.И., Прохорова Е.К. и др. Руководство по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны. - М.: Химия, 1991, 368 с.

3. Кузнецов И.Е., Троицкая Т.М. Защита воздушного бассейна от загрязнения вредными веществами химических предприятий. – М.: Химия, 1979. -344 с.

4. Основи соцiоекологii: Навч. посiбник / Г.О. Бачинський, Н.В. Беренда, В.Д. Бондаренко та iн.; За ред. Г.О. Бачинського. – К.: Вища шк., 1995. – 238 с.: iл.

5. Основи загальноi екологii: Пiдручник / Пiд ред. Г.О. Бiлявський, М.М. Падун, Р.С. Фурдуй – 2-е вид. Зi змiнами К.: Либiдь, 1995. – 368 с.

6. Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Пинигина И.А. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде.- М.: Химия, 1989.- 368 с.

7. Справочник по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды. Под ред. Г.И. Арановича. - Л.: Судостроение, 1979.- 648 с.

8. Дорохова Е.Н., Прохорова Т.В.. Аналитическая химия физико-химических методов анализа. - М.: Высшая школа, 1991.- 256 с.

9. Крешков. А.П. Основы аналитической химии. Физические и физико-химические (инструментальные) методы анализа. Книга третья. Изд. 2-е., перераб.- М.: Химия, 1977. – 488с

10. Набиванець Б.И.  на ін. Аналітична хімія природного середовища: Підручник. - К.: Либідь, 1996. - 304 с.

11. Захаров Л.Н. Техника безопасности в химической лаборатории. - М.: Химия, 1989.- 184 с.

12. Доефель К. Статистика в аналитической химии. -  М.:  Мир,      1969.- 246 с.

Дата видачі  25 травня 2009

Дата здачі  _20_ червня 2009

Заступник директора з НР              _________________________(Г.В. Чеха)

Викладач              _____________________________________(В.Б. Камнєва)

Зміст

                                                                                                                                 С.

Завдання

Вступ

1 Теоретична частина                                                                                              

1.1 Літературний огляд методів визначення сульфур (IV) оксиду та нітроген оксидів в повітрі                                                                                 

1.1.1 Літературний огляд методів визначення сульфур (IV) оксиду в атмосфері                                                                                          

1.1.2 Літературний огляд методів визначення сульфур (IV) оксиду в повітрі

1.2 Вибір методів та їх обґрунтування                                                

1.3 Опис приладів, що використовуються                                              

1.4 Заходи з охорони праці, техніки безпеки, пожежна безпека     

1.5 Охорона навколишнього середовища

1.5.1 Джерела забруднення навколишнього середовища сульфур (IV) оксидом

1.5.2 Джерела забруднення навколишнього середовища нітрогену оксидами

1.5.3 Вплив сульфур (IV) оксиду на людину та довкілля

1.5.4 Вплив нітрогену оксидів на людину та довкілля

1.5.5 Вплив нітрогену оксидів та сульфур (IV) оксиду на людину та довкілля

1.5.6 Шляхи розв’язання проблеми шкідливих викидів автомобілів

2 Експериментальна частина

2.1 Методика визначення сульфур (IV) оксиду та нітрогену оксидів у вихлопних газах автомобілів

2.2 Обробка результатів аналізу

2.3 Розрахунки метрологічних характеристик результатів аналізу

3 Економічна частина

Висновки

Використана література

Вступ

Одним з важливих чинників успішного соціально-економічного розвитку нашого міста, безпечної життєдіяльності населення є стан навколишнього середовища на території міської ради, збереження і відтворення природних ресурсів.

У рейтингу міст Донецької області по індексу екологічної ситуації м. Слов'янськ займає 5 місце, поступившись м.м. Ясиноватій, Красному Лиману, Дружківці, Констянтинівці.

Загостримо увагу, що значно сприяють забрудненню атмосферного повітря викиди від автотранспорту. Так, за рік цим видом транспорту було викинуто 6,4 тис.т шкідливих речовин, що на 0,8 тис. т менше, ніж в минулому році. Це в 3,8 разів більше, ніж викинуто в повітря шкідливих речовин від всіх виробництв міста, що діють. На вул. Ленінградській при щільності потоку 940 од. у годину, питома вага перевищень від ГДК склала 40,4%;

по вул. Комунарів - при щільності потоку     330 од- 27,9%;

по вул. Свердлова -                                           430 од- 28,6%;

по вул. Батюка -                                                 520 од- 31,6%;

по вул. Ю.Комунарів -                                      740 од- 36,6%;

по вул. Свободи-                                               720 од- 25,4%.

До основних токсичних викидів автомобіля відносяться: відпрацьовані гази (ВГ), картерні гази  і паливні випаровування. Відпрацьовані гази, що викидаються двигуном, містять карбон (II) оксид (СО), вуглеводні (СH), оксиди нітрогену (NO), бензапирен, альдегіди і сажу. Картерні гази - це суміш частини відпрацьованих газів, що проникла через нещільність поршневих кілець в картер двигуна, з парами моторного масла. Паливні випаровування поступають в навколишнє середовище з системи живлення двигуна: стиків, шлангів і т.д.

NO (оксиди нітрогену) – найбільш токсичний газ з ВГ.

SO2 (оксид сульфуру ІV) - утворюється під час роботи двигуна з палива, що одержується з сірчистої нафти (особливо в дизелях); ці викиди подразнюють очі, органи дихання. SO2, H2S - дуже небезпечні для рослинності.

Всі ці показники говорять про технічний стан паливної апаратури автомобілів і якість використовуваного пального. Всього в минулому році на автомагістралях міста проведено 367 досліджень.

Все це враховано Законом України «Про охорону атмосферного повітря», який введено в дію постановою Верховної Ради України 16 жовтня 1992 року. Закон визначає правові та організаційні основи та екологічні вимоги в галузі охорони та використання атмосферного повітря.

Охорона атмосферного повітря передбачає встановлення видів та кількості викидів, які ведуть до екологічних змін. Передбачає розробку методів та засобів очищення атмосферного повітря. Тому дипломна робота з визначення оксидів нітрогену та сульфуру у вихлопних газах автомобілів є актуальною, бо забруднення навколишнього середовища є одним з головних питань нашого часу та майбутнього взагалі. [1, с. 152]

1 Теоретична частина

1.1 Літературний огляд методів визначення сульфур (IV) оксиду та нітроген оксидів в повітрі

1.1.1 Літературний огляд методів визначення сульфур (IV) оксиду в повітрі

Існує велика кількість методів визначення сульфур (IV) оксиду: гравіметричний, титриметричний, фотометричний, хроматографічний, турбідиметричний, полярографічний.

Гравіметричний метод визначення SO2

Гравіметричний метод заснований на окисленні SO2 до сульфатів і осадженні сульфат - йона у вигляді сульфату барію.

Хімізм:

SO2 + Н2О2  SO42- +2Н+                                                                            1.1

SO42- + Ва2+  ВаSO4                                                     1.2

Переваги: відносна похибка 0,1 - 0,3%, відтворюваність 10-5 для вмісту 10-1-1г і 10-3 для вмісту 10-3-10-2г.[23, с. 997]

Титриметричні методи визначення SO2

Переваги: селективність аналізу залежно від титранту і способів ідентифікації кінцевої крапки, невелика трудомісткість, проста апаратури, відносна похибка - 0,1%.

Йодометричний метод визначення SO2

Визначення SO2 в повітрі засноване на властивостях розчину йоду окисляти SO2 і титруванні надлишку йоду розчином тіосульфату натрію у присутності крохмалю.[23, с. 997]

Хімізм:

SO2 + I2 + Н2O  Н2SО4 + 2НІ                                                      1.3

I2 + 2Na2S2O3  2NaI + Na2S4O6                                                      1.4

Ацидиметричний метод визначення SO2

Заснований на окисленні сірчистого ангідриду пероксидом гідрогену з утворенням Н2SO4, який титрують розчином лугу.[23, c. 997]

Хімізм:

Н2SО4 + 2КOH  K2SO4 + 2Н2O                                                   1.5

Йодометрично – колориметричний метод визначення SO2

Визначення SO2 по Цепфу і Феттеру засновано на визначенні ступеня знебарвлення розчину йоду з крохмальним індикатором у присутності SO2 в порівнянні з таким же розчином, через який пропускається повітря, яке не містить SO2. Пропускання чистого повітря викликає перехід від сині в ясно - фіолетове забарвлення.

Хімізм аналогічний реакції 1.3

Переваги: можна проводити вимірювання на місці.[14, с. 186]

Меркурометричний метод визначення SO2

Заснований на поглинанні розчином тетрахлормеркурату (II) натрію з утворенням дихлорсульфітмеркурату (II) здатного давати червоно - фіолетові продукти при взаємодії з формальдегідом і основним фуксином. Межа виявлення дорівнює 0,1мкг в аналізованому об'ємі розчину, похибка -
15–21%. [24, c.536]