Самоорганизация наносистем Ni при квазиравновесной конденсации
Физические и химические методы получения наночастиц. Формирование низкоразмерных систем никеля при конденсации в сверхчистой инертной среде. Расчет изменения пресыщения в процессе наращивания конденсата. Охрана труда при выполнении эксперимента.
Рубрика | Химия |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.01.2013 |
Размер файла | 9,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
4.3 Расчет уровня шума на рабочем месте
Лаборатория оборудована двумя установками ВУП-5М, которые работают одновременно. Необходимо рассчитать уровень шума в заданной точке (рабочее место). Схематическое изображение лаборатории приведены на рис. 4.2.
Рис. 4.2. Схематическое изображение лаборатории, размещения установок и рабочего места.
Шумообразующими частями ВУП-5М есть два насоса: форвакуумный (уровень шума 64 дБ), диффузионной (уровень шума не более 50 дБ). Расстояние от первой установки до рабочего места - 2.45 м, от второй установки - 3.15 м.
Найдем уровень шума одной установки ВУП-5М [40]:
(4.1)
где Li - уровень шума i-того источника;
n - количество источников.
Найдем уровень шума в заданной точке от каждой установки отдельно. Уровень шума в точке для прямого и отраженного звука:
(4.2)
где B0 = 1 м2, S0 = 1 м2 - константы;
Щ = 4р - полной пространственной угол;
Ц = 1 - направленность источника шума (Ш ? 0.8);
r - расстояние от источника до расчетной точки;
B - акустическая стала помещения;
Ш - коэффициент неравномерности звукового поля в помещении;
ч - коэффициент влияния ближнего звукового поля (ч = 1).
Максимальный линейный размер ВУП-5М lmax=1.2 м. Площадь поверхности помещения составляет S = 32.49 м2.
Найдем постоянную помещения:
где б = 0.15-коэффициент звукопоглощения.
Уровень шума в точке от первой установки:
Уровень шума в точке от второй установки:
Общий уровень шума на рабочем месте:
Рассчитанный уровень шума на рабочем месте в помещении выше допустимого уровня шума 50 дБ при средних геометрических частотах 8000 Гц (согласно ГСН 3.3.6.037-99)[39].
Поэтому, нужно принять меры по снижению уровня шума на рабочем месте. Таким образом, для снижения уровня шума необходимо провести разработку комплекса мероприятий звукоизоляции, а именно звукоизолирующих ограждений для установок, которые являются источниками шума. Звукоизолирующая способность ограждающей конструкции зависит от выбранного строительного материала.
Таблица 4.1. Звукоизолирующая способность строительных конструкций
Конструкция |
Звукоизолирующая способность, дБ |
|
Перекрытия ограждения из гипсокартонных плит |
60 |
Необходимое снижение шума звукоизолирующей ограждающей конструкции рассчитывается по формуле[41]:
где - уровень звукового давления на рабочем месте;
- допустимый уровень звукового давления.
где - суммарный октавный уровень звуковой мощности от источников шума;
, - постоянные шума в шумном и изолированном помещении, м2;
- площадь рассматриваемого ограждения;
- допустимый по нормам уровень звукового давления;
- количество ограждений.
где - частотный множитель, который избирается в зависимости от объема помещения. Для нашего случая =2,5.
Площадь защитного ограждения будет равна 2.106 м2
4.4 Организация химического контроля на объектах хозяйственной деятельности
С целью своевременной защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера, предотвращение и реагирование на них соответствующими центральными и местными органами исполнительной власти в соответствии со статьями 9 и 15 Закона Украины "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера" ( 1809-14) и постановления Кабинета Министров У страны от 3 августа 1998 г. № 1198 (1198-98 - п) "О единой государственной системе предупреждения и реагирования на чрезвычайные ситуации техногенного и природного характера" приказом МЧС за № 186 от 06.08.2002 г. была введена в действие "Методика наблюдений относительно оценки радиационной и химической обстановки".
Эта методика определяет единый порядок наблюдений относительно оценки радиационной обстановки и химической обстановки в случае возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера.
В рамках этой Методики введены такие термины:
- зона ответственности - это определенная территория, на которой осуществляется радиационное и химическое наблюдение согласно установленных заданий регламента;
- пост радиационного и химического наблюдения (ПРХН) - заштатный специализированное формирование (от 2 до 4 человек), которое осуществляет периодическое или постоянное радиационное и химическое наблюдение соответствии с установленными задачами и регламентом;
- диспетчерская служба - предусмотренная штатным расписанием предприятия, организации или учреждения в случае необходимости подразделение, которое осуществляет круглосуточное дежурство силами одного или нескольких лиц;
- радиационное и химическое наблюдение - комплекс мероприятий по сбору, обработки, передачи, хранения и анализа информации о состоянии радиационной и химической обстановки для принятия решений о своевременное реагирование на негативные изменения состояния окружающей среды в случае возникновения чрезвычайной ситуации или иных событий с радиоактивными и химическими веществами;
-расчетно-аналитическая группа (РАГ) - заштатный специализированное формирование, которое осуществляет сбор, обработку, передачу и хранение информации о состоянии радиационного и химического состояния. Для ПРХН соответствии с конкретными задачами, которые уточняются на период наблюдений, заранее определяются места расположения или зоны ответственности.
С целью сбора и обработки большого объема информации, поступающей от диспетчерских служб и ПРХН в период усиления работы в режимах повышенной готовности и деятельности в чрезвычайных ситуациях, по решению Совета министров Автономной Республики Крым, областных, Киевской и Севастопольской городских государственных администраций для работы в Центрах управления в чрезвычайных ситуациях Автономной Республики Крым, областей, сельских районов, городов и городских районов в порядке создаются РАГ.
Для работы в РАГ привлекаются специалисты, имеющие соответствующую квалификацию (преподаватели, математики, химики, чертежники, операторы ПК, связисты и т.д.).
Все приборы должны быть в рабочем состоянии и регулярно проверяться в установленные для них сроки.
Для периодического обследования приборов и поддержание их в рабочем состоянии из числа работников объекта назначаются ответственные лица.
На случай выхода из строя приборов химического контроля на объекте может создаваться запас таких приборов, которые тоже подлежат поверке в установленные сроки [42].
Химический контроль является составной частью радиационной и химической защиты населения. Он проводится для определения степени заражения опасными химическими веществами.
По результатам данных химического контроля определяются возмож-ность действий без применения средств индивидуальной защиты, полнота дегазации техники и сооружений, степень заражения продуктов, воды и других средств. Кроме этого определяется способы средства защиты людей в очаге химического поражения.
Контроль включает комплекс организационных и технических мероприятий, проводимых с целью определения степени загрязнения ядовитыми и другими вредными веществами людей, техники, оборудования, продуктов питания и других материальных средств.
По данным контроля определяется:
- работоспособность личного состава формирований ГЗ, рабочих и служащих ОНД;
- первичная диагностика тяжести острых химических поражений;
- необходимость и объем санитарной обработки людей, техники, транспорта, оборудования, одежды;
- возможность использования продуктов питания и воды в зонах химического заражения.
Химический контроль осуществляется с помощью приборов химической разведки сразу после выхода личного состава формирований ГО и техники с очагов химического поражения и зон химического заражения. Количественное определение сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) продуктах питания и воде осуществляется путем лабораторного анализа.
Методы и приборы химического контроля
СДЯВ и отравляющие вещества (ОВ) могут быть обнаружены с помощью приборов химической разведки. В основу метода положены особенности химических реакций СДЯВ и ОВ с реактивами.
При введении в СДЯВ и ОВ - реактивов-индикаторов, последние приобретают другую окраску. По наличию и интенсивности окраски определяют их тип и концентрацию.
К техническим средствам, которые определяют наличие, тип и концентрацию относятся:
-приборы химической разведки ВПХР (войсковой прибор химической разведки), ППХР (полуавтоматический прибор химической разведки);
-газосигнализаторы ГСП-11, ГСА-12, ГСА-13, газоанализаторы (УГ-2, 604 ЕХ 08)
-Химические лаборатории ПХЛ-54 (полевая химическая лаборатория), АЛ-4 (автомобильная лаборатория) [43].
ВЫВОДЫ
1. Обработано литературу по свойствам и получению наночастиц никеля, на основе чего написано литературное обозрение.
2. Была проведена серия экспериментов, в которых в зависимости от пересыщения наблюдались качественные изменения механизмах зарождения и роста конденсатов никеля.
3. На основании сопоставительного анализа представленных экспериментальных результатов и общеизвестных представлений о конденсации ионнораспыленного вещества можно утверждать, что механизмы структурообразования конденсатов вблизи термодинамического равновесия имеют принципиально новый характер и, соответственно, могут определять новую зону структурных состояний.
4. Определяющую роль в формировании низкоразмерных пористых систем играют циклические процессы. Их основу представляют появление на ростовой активных центров, гомонуклеация на них новых структурных образований, которые при своем развитии и взаимном контакте создают новые активные центры.
5. Рассмотренная модель массопереноса распыленного вещества в промежутке между мишенью и подложкой позволила установить значение, а также снижение усредненного относительного пересыщения в процессе конденсации никеля. Проведенные расчеты и выявлена при этом закономерность о(t) подтверждают вывод о том, что формирование конденсатов происходит вблизи термодинамического равновесия.
6. Проанализированы вредные и потенциально опасные факторы ВУП-5М и рассчитаный уровень шума на рабочем месте в лаборатории.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бардаханов С.П. Получение нанопорошка никеля испарением исходного крупнодисперсного вещества на ускорителе электронов / С.П. Бардаханов, Ю.Я. Гафнер, С.Л. Гафнер // Физика твердого тела. - 2011.- № 53. - С. 4-15.
2. Степанов А.Л. Синтез и измерение магнитных свойств наночастиц никеля во фториде магния / А.Л. Степанов, Р.И. Хайбулли, Б.З. Рамеев // Письма в ЖТФ.- 2004.- №. 30.- С.24-32.
3. Stepanov A.L. Synthesis and measurement of the magnetic properties of nickel nanoparticles / A.L. Stepanov, G. Bour., M.Gartz //Vacuum.- 2001.- V. 64. -P. 9-14.
4. Stepanov A.L., Gartz M., Bour G., Reinholdt A., Kreibig U. Synthesis of the magnetic nanoparticles / A.L. Stepanov, M. Gartz M., G. Bour // Vacuum.- 2002.-V.- 67.- P. 223-227.
5. Лапшин Р.В. Получение в плазме тлеющего разряда каталитических наночастиц никеля заданных размеров путём многократного повторения циклов намагничивания-осаждения / П.В. Азанов, Е.П. Кириленко// Нанофизика и наноэлектроника: труды XV международного симпозиума, 6-5 окт. 2011 г.: тезисы докл.- Х., 2011.- С. 566-567.
6. Singamaneni S. Fabrication of Ni nanoparticles and their size-selective self-assembly into chains under external magnetic field / Srikanth Singamaneni, Valery Bliznyuka // APPLIED PHYSICS LETTERS. -2005.-№. 94.- Р.10.
7. Chen L. Magnetic Field Effects on the Formation and Properties of
Nickel / Lu Chen, Lixia Sun, Qianwang.// Eur. J. Inorg. Chem.- 2009.-P. 435-440.
8. Zhang Z.T. Morphology control in synthesis of nickel nanoparticles in the presence of polyvinylpyrrolidone / Z.T. Zhang, B. Zhao, L.M. Hu //J. Solid State Chem.- 1996.-121.-P.105-113.
9. Sun Y.G. Complex-Surfactant-Assisted Hydrothermal Route to
Ferromagnetic Nickel Nanobelts / Y.G. Sun, Y.D. Yin, B.T. Mayers, T. Herricks, Y.N. Xia // Chem. Mater.- 2002.-№14.-Р. 36-47.
10. Ghoshal T. A facile approach to hexagonal ZnO nanorod assembly
/ Т. Ghoshal, S. Kar, S. Chaudhuri // Cryst. Growth Des.- 2007.-№7.-Р.136-143.
11. Dickinson S.R. Synthesis of hollow calcium carbonate particles by
the bubble templating method/ S.R. Dickinson, K.M. McGrath // J. Mater. Chem.- 2003.-№ 13.-Р. 128-136.
12. Olesson R.T. Morphologic and Structural Characterization of the
CoFe2O4 Synthesized / R.T. Olesson, G. Salazar-Alvarez, M.S. Hedenqvist, U.W.Gedde, F. Lindberg, S.J. Savage // Combustion ReactionChem.Mater.- 2005.-№17.-Р. 78-84.
13. Singh P. Enhanced microwave absorption in nickel/hexagonal-ferrite/polymer composites / P. Singh, V.K. Babbar, A. Razdan, R.K. Puri// J. Appl. Phys.- 2000.- №12.-Р.87-93.
14. Головин Ю.И. Электроосаждение наночастиц никеля на поверхность многостенных углеродных нанотрубок / Ю.И. Головин, Д.Ю. Головин, А.В. Шуклинов, Р.А. Столяров // Письма в ЖТФ.- 2011.- № 37.- С. 6-12.
15. Bushan B. Handbool of Nanotechnology / B. Bushan.- Berlin: Springer-Verlag, 2010.-1950 p.
16. Yong L. The Fabrication and Characterization of a Nickel Nanoparticle / L. Yong, J. Wei, Y. Xiwen // Materials Letters.-2009.- V.- 63-P. 2526-2528.
17. Bittencourt C., Felten A., Ghijsen J., Decorating multi-walled carbon nanotubes with nickel nanoparticles for selective hydrogenation of citral / C. Bittencourt, A. Felten, J. Ghijsen,// Chemical Physics Letters.- 2007.- V.- 436.- - P. 368-372.)
18. Ni Xiaomin. Novel Hierarchical Nanostructures of Nickel: Self-Assembly of Hexagonal Nanoplatelets / Xiaomin Ni, Qingbiao Zhao, Dongen Zhang, Xiaojun Zhang // J. Phys. Chem.- 2007.- № 11.-С.30-39.
19. Zhang D.E. Solvothermal Synthesis of Magnetic Chains Self-
Assembled by Flowerlike Cobalt Submicrospheres / D.E. Zhang, X.J. Zhang //J. Inorg. Chem.- 2005.-№ 23.-Р. 478-516.
20. Cheng L. Fabrication of Nickel Hydroxide Microtubes with Micro-
and Nano-Scale Composite Structure and Improving Electrochemical Performance/ L. Cheng, H. Zheng, Q. Zhao// J. Chem. Lett.-2004.-№ 33.-Р. 156-164.
21. Liu Z. Synthesis of nickel nanoparticles using sodium hypophosphite / Z. Liu, Y. Yang, J. Liang // Y.J.Phys. Chem.-2003.-№ 10.-Р.26-38.
22. Xiaomin N. Ammonia-Assisted Fabrication of nickel nanoparticles/ Xiaomin Ni, Huagui Zheng, Qing Yang, Kaibin Tang // Science.-2000.-№28.- Р.1989-1992.
23. Puntes V.F. Alivisatos, Formation of flowery Nanostructures of Metallic Nickel / V.F. Puntes, P. Gorostiza, D.M. Aruguete, N.G. Bastus, A.P. Alivisatos // Nat. Mater. Eur. J. Inorg. Chem.- 2009.- №10.-Р.56-61.
24. Song Hao-Jie Controllable synthesis of monodisperse polyhedral nickel nanocrystals / Hao-Jie Song,Xiao-Hua Jia, Xiao-Fei Yang, Hua Tang, Yong Li, Ying-Tao Su // CrystEngComm.- 2011.-№14.-Р.14-18.
25. Patzke G.R. Novel tunable hierarchical Ni-Co hydroxide and oxide
assembled from two-wheeled units/R. Patzke, Y. Zhou, R. Kontic, F. Conrad// Chem., Int. Ed.-2011.-№50.-Р.826-859.
26. Cao H.Q. Surfactant-assisted hydrothermal synthesis of chains self-assembled by cobalt microspheres /Q. Cao, Z. Xu, D. Sheng, J. M. Hong // J.Mater. Chem..-2001.-№11.-Р. 958-960.
27. Чернов А.А. Современная кристаллография / А.А. Чернов, Е.И. Гиваргизов, Х.С. Багдасаров // Образование кристаллов. - М.: Наука, 1980. - 408 с.
28. Кукушкин С.А. Процессы конденсации тонких пленок / С.А. Кукушкин, А.В. Осипов // Успехи физических наук. - 1998. - Т.168, №10. - С.1083-1116.
29. Перекрестов В.И. Изменение состава остаточных газов в вакуумной камере в процессе осаждения пленки Ti / Перекрестов В.И. , Кравченко С.Н. // Приборы и техника эксперимента.- 2002. - №2. - C.1-4.
30. Перекрестов В.И. Формирование развитой поверхности никеля при квазиравновесной стационарной конденсации / В.И. Перекрестов, А.А. Мокренко, Ю.А. Косминская, Д.И. Рубец // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2010. - №7. - C.1-5.
31. Перекрестов В.И. Формирование наносистем при околоравновесной конденсации меди в сверхчистой инертной среде / В.И. Перекрестов, А.С. Корнющенко, Ю.А. Косминская// Письма в ЖТФ. - 2007. - Т.86, №12. - С.879-883.
32. Мокренко А.А. Влияние усреднения энергии распыленных атомов на стационарность квазиравновесной конденсации / А.А. Мокренко, Ю.А. Косминская, В.И. Перекрестов // Журнал нано- та електронної фізики. - 2010. - Т.2, №3. - С.40-53.
33. Перекрестов В.И. Самоорганизация квазиравновесных систем плазма--конденсат / В.И. Перекрестов, А.И. Олемcкой, А.С. Корнющенко, Ю.А. Косминская // Физика твердого тела. -2009. - Т. 51, № 5. -С.1003-1004.
34. Перекрестов В.И. Изменение состава остаточных газов в камере в процессе осаждения пленки Ti / В.И. Перекрестов, С.Н. Кравченко // Приборы и техника эксперимента. - 2002 -№3. - С. 123-126
35. ГОСТ 12.1.013-78. Будівництво. Електробезпека. Загальні вимоги.
36. ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.
37. ГОСТ 12.2.007.9-88 ССБТ. Оборудование электротермическое. Требование безопасности.
38. ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.
39. ГСН 3.3.6.037 99. Санитарные нормы производственного шума, ультразвука и инфразвука.
40. Иванов Н.И. Инженерная акустика / Н.И. Иванов. - М. : Логос, 2008. - 424 с
41. Практикум із охорони праці / під ред.. В.Ц. Жидецького. - Л. : «Афіша», 2000. - 352 с.
42. Атаманюк В.Г. Гражданская оборона / В.Г. Атаманюк, Л.Г. Ширшев, Н.И. Акимов //. - М.: Высшая школа, 1987. - 288 с.
43. Егоров П.Т. Гражданская оборона / П.Т. Егоров, И.А. Шляхов, Н.И. Алабин //. - М.: Высшая школа, 1977.- 303 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение молекулярности и порядок химической реакции. Изменение свободной энергии, сопровождающее химическую реакцию, ее связь с константой равновесия. Расчет теплового эффекта. Метод диспергирования. Физические методы конденсации. формула мицеллы.
контрольная работа [42,6 K], добавлен 25.07.2008История открытия и технология получения никеля, места его нахождения в природе. Основные физические, химические и механические свойства никеля. Характеристика органических и неорганических соединений никеля, сферы его применения и биологическое действие.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.01.2012Химические и физические свойства никеля и методы его применения в промышленности и технике. Свойства тетракарбонила никеля, методы синтеза этого вещества в лаборатории. Технологические процессы, которые базируются на использовании карбонила никеля.
курсовая работа [57,1 K], добавлен 27.11.2010Получение стабильной водорастворимой мочевиноформальдегидной смолы, которая может применяться в качестве основы антипиренных древесных пропиток. Закономерности синтеза мочевиноформальдегидных смол. Условия реакции конденсации для получения клеящих МФС.
дипломная работа [296,4 K], добавлен 16.03.2014История происхождения никеля. Степень распространенности элемента в природе, содержание его в месторождениях руд. Получение, химические и физические свойства металла. Виды никелевых сплавов. Использование соединений и чистого никеля в современной технике.
реферат [44,0 K], добавлен 24.10.2011Общие сведения о методах получения наночастиц. Основные процессы криохимической нанотехнологии. Приготовление и диспергирование растворов. Биохимические методы получения наноматериалов. Замораживание жидких капель. Сверхзвуковое истечение газов из сопла.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 21.11.2010Общая формула альдегидов и кетонов, их активность, классификация, особенности изомерии и номенклатура, основные способы получения, реакционноспособность и химические свойства. Реакции окисления, присоединения, замещения, полимеризации и конденсации.
реферат [41,2 K], добавлен 22.06.2010Общая характеристика бензальацетона: его свойства, применение и методика синтеза. Способы получения альдегидов и кетонов. Химические свойства бензальацетона на примере различных реакций образования соединений, конденсации, восстановления и окисления.
курсовая работа [723,0 K], добавлен 09.11.2008Обратимая реакция Образования енолятов при действии оснований на альдегиды и кетоны. Получение диизопропиламида лития. Механизм сложноэфирной конденсации Клайзена и Дикмана. Реакции Перкина и Манниха. Получение енаминов, их ацилирование по двойной связи.
лекция [200,8 K], добавлен 03.02.2009Способы получения, физические свойства, биологическое значение и методы синтеза простых эфиров. Примеры сложных эфиров, их химические и физические свойства. Методы получения: этерия, взаимодействие ангидридов со спиртами или солей с алкилгалогенидами.
презентация [405,8 K], добавлен 06.10.2015