Изучение реакций взаимодействия ди(метилтио)нитримина с гидроксидом натрия и гидроксидом калия
Общая характеристика нитропроизводных мочевины. Исследования реакций взаимодействия ди(метилтио)нитримина с нуклеофильными реагентами. Основы синтеза исходных соединений. Изучение снитарно-гигиенических характеристик процесса, пожарной профилактики.
Рубрика | Химия |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.04.2015 |
Размер файла | 859,1 K |
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.
Гидразиниевая соль 4-нитросемикарбазида не растворима в этаноле и в ходе реакции выпадает из него в виде кристаллов игольчатой формы. Как видно из наших экспериментов, соль образуется из гидразиниевой соли S-метилтио-N-нитрокарбамата. Это подтверждается первым экспериментом, при эквимольных соотношениях компонентов УФ-спектр не изменяется, а весь гидразин расходуется на образование соли с S-метилтио-N-нитрокарбаматом.
Наличие непрореагировавшего S-метилтио-N-нитрокарбамата после окончания реакции свидетельствует о вовлечении гидразина в побочные реакции, поэтому при получении гидразиниевой соли 4-нитросемикарбазида необходимо брать небольшой избыток гидразина, при этом само полученное соединение не взаимодействует с гидразином-гидратом.
При взаимодействии гидразина-гидрата с натриевой солью S-метилтио-N-нитрокарбамата была получена натриевая соль 4-нитросемикарбазида, которая в УФ-спектре имеет пики с максимумами при длинах волн 255,5 нм и 209,0 нм и интенсивностями 0,723 и 0,529, соответственно. Продукт очень хорошо растворим в воде, в большей своей массе нерастворим в ацетоне, малорастворим в этаноле (при этом в этаноле растворимы окрашивающие продукт примеси).
При взаимодействии гидразина-гидрата с калиевой солью S-метилтио-N-нитрокарбамата была получена калиевая соль 4-нитросемикарбазида, которая в УФ-спектре имеет пики с максимумами при длинах волн 255,5 нм и 209,0 нм и интенсивностями 0,764 и 0,543, соответственно (при mнавески = 8,3 мг и С=1,05·10-4 моль/л).
Результаты УФ-спектроскопического исследования солей 4-нитросемикарбазида представлены в таблице 3.2.
Графики их УФ-спектров представлены на рисунках 3.7-3.9.
Таблица 3.2 - УФ-спектры солей 4-нитросемикарбазида
Вещество |
mнавески, мг на Vколбы=500 мл |
Пики максимумов поглощения, длина волны, нм (интенсивность) |
|
Гидразиниевая соль |
7,6 |
207,5 (0,668); 256,0 (0,810), |
|
Натриевая соль |
7,1 |
209,0 (0,529); 255,5 (0,723) |
|
Калиевая соль |
8,3 |
209,0 (0,543); 255,5 (0,764) |
Рисунок 3.7 - УФ-спектр натриевой соли 4-нитросемикарбазида
Рисунок 3.8 - УФ-спектр калиевой соли 4-нитросемикарбазида
Рисунок 3.9 - УФ-спектр гидразиниевой соли 4-нитросемикарбазида
Данные ИК спектроскопии:
На рисунке 3.10 представлен график сравнения ИК-спектров калиевой соли 4-нитросемикарбазида с 1-амино-2-нитрогуанидином и калиевой солью нитромочевины.
Рисунок 3.10 - График сравнения ИК-спектров калиевой соли 4-нитросемикарбазида с 1-амино-2-нитрогуанидином и калиевой солью нитромочевины.
Как видно из графика, у калиевой соли 4-нитросемикарбазида, 1-амино-2-нитрогуанидина и калиевой соли нитромочевины схоже проявляются NO2 -группы, карбонильные группы и гидразиниевые фрагменты у соответствующих молекул.
На рисунке 3.11 представлен график сравнения ИК-спектров калиевой, натриевой и гидразиниевой солей 4-нитросемикарбазида.
Рисунок 3.11 - График сравнения ИК-спектров калиевой, натриевой и гидразиниевой солей 4-нитросемикарбазида.
Элементный анализ гидразиниевой соли 4-нитросемикарбазида:
Найдено: |
Вычислено: |
||
N, %: 55,62 |
N, %: 55,25 |
||
C, %: 8,27 |
C, %: 7,90 |
||
H, %: 5,11 |
H, %: 5,30 |
Элементный анализ натриевой соли 4-нитросемикарбазида:
Найдено: |
Вычислено: |
||
N, %: 38,44 |
N, %: 39,44 |
||
C, %: 8,78 |
C, %: 8,46 |
||
H, %: 2,35 |
H, %: 2,13 |
Элементный анализ калиевой соли 4-нитросемикарбазида:
Найдено: |
Вычислено: |
||
N, %: 35,48 |
N, %: 35,42 |
||
C, %: 7,38 |
C, %: 7,59 |
||
H, %: 1,86 |
H, %: 1,91 |
Как видно из данных элементного анализа экспериментальные данные хорошо соответствуют расчетным.
3.4.1 Температуры плавления полученных солей 4-нитросемикарбазида
1. Гидразиниевая соль 4-нитросемикарбазида имеет температуру плавления 140-142°C, она плавится с разложением и большим выделением газа (вспениванием).
2. Натриевая соль 4-нитросемикарбазида разлагается с газовыделением и последующей вспышкой при 160°C, объем при этом увеличивается в три раза. Температура разложения равна 150°С.
3. Калиевая соль 4-нитросемикарбазида вспыхивает при 144°C, разложение сразу переходит во вспышку, поэтому температуры разложения нет. Продукт имеет температуру плавления 162°С.
Гидразиниевая соль 4-нитросемикарбазида на плитке закипает и разлагается без вспышки, а калиевая и натриевая соли разлагаются со вспышкой. Судя по тому, что у калиевой соли разложение перешло сразу во вспышку, можно заключить, что она наиболее чувствительна к тепловому воздействию, чем соединение натриевая соль.
Температуры плавления полученных соединений выше, чем в литературном источнике [5], где для гидразиниевой и калиевой солей 4-нитросемикарбазида одна температура плавления, равная 130°C, для соединения натриевой соли литературные данные отсутствуют.
3.5 Результаты изучения реакций взаимодействия S-метилтио-N-нитрокарбамата с аммиаком
В ходе экспериментов была получена аммонийная соль S-метилтио-N-нитрокарбамата, которая в УФ-спектре имеет пик 281,0 нм с интенсивностью 0,755. Аммониевая соль S-метилтио-N-нитрокарбамата имеет те же пики, что и сам S-метилтио-N-нитрокарбамат, что указывает на то, что соединение S-метилтио-N-нитрокарбамат существует в анионной форме и катионы на УФ-спектры не влияют. Аммониевая соль S-метилтио-N-нитрокарбамата имеет Тпл=104°С, выше, чем у исходного соединения (Тпл=67°С).
Аммониевая соль S-метилтио-N-нитрокарбамата очень хорошо растворима в воде, растворима в этаноле, хуже в ацетоне, в изопропаноле растворима лучше, чем в ацетоне, но хуже, чем в этаноле.
В заключение хотелось бы сказать, что S-метилтио-N-нитрокарбамат представляет интерес не только как промежуточный продукт для синтеза новых энергоемких материалов, но и как индивидуальное вещество, в связи с тем, что весь ряд тиокарбонатов широко используется как гербицидные и фунгицидные вещества.
Выводы:
1. В ходе реакции нуклеофильного замещения гидроксидами натрия и калия меркаптогруппы S,S?-ди(метилтио)-N-нитроимина были получены соответствующие соли S-метилтио-N-нитрокарбамата.
2. Были впервые также получены аммониевая и гидразиниевая соли S-метилтио-N-нитрокарбамата взаимодействием свободного S-метилтио-N-нитрокарбамата с аммиаком и гидразином.
3. В результате взаимодействия S-метилтио-N-нитрокарбамата и его солей с гидразином были получены калиевая, натриевая и гидразиниевая соли 4-нитросемикарбазида. Этот способ является новым методом получения производных 4-нитросемикарбазида.
4. Строение полученных веществ подтверждено УФ- и ИК-спектроскопией, элементным анализом.
4. Безопасность и экологичность работы
Улучшение условий труда - самостоятельная и важная задача социальной политики государства. Большое внимание уделяется созданию здоровых и безопасных условий труда. Под охраной труда понимается система законодательных актов и соответствующих социально-экономических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека.
Охрана труда изучает производственные опасности и вредности, разрабатывает методы их предотвращения с целью устранения несчастных случаев, профессиональной заболеваемости, а также аварий и пожаров.
Главным объектом исследования является человек в процессе труда, производственная сфера и обстановка, взаимосвязь человека с оборудованием, технологическим процессом.
Совершенствование условий труда, улучшение контроля за соблюдением требований действующих норм контроля является необходимым для обеспечения безопасности работы, как на промышленных предприятиях, так и в химических лабораториях.
4.1 Факторы опасности, вредности при выполнении дипломной работы
Организации безопасного труда химиков должно быть уделено особое внимание ввиду того, что работа в химических лабораториях неизбежно связана с рядом опасных и вредных факторов. Например, при работе с электрооборудованием существует фактор опасности поражения электрическим током при неправильном обращении с электроприборами. Которые представляют пожарную опасность, как в нормальном режиме работы, так и при повреждениях (короткое замыкание, воспламенение изоляции).
Опасность при работе со стеклянной посудой заключается в возможности ранения, порезов вследствие хрупкости стекла.
Также опасность существует при работе с ЛВЖ, так как они способны образовывать взрывоопасные смеси, так как при работе с ними могут быть получены ожоги кожных покровов, а также отравление парами некоторых растворителей.
Норма загрузки лаборатории для ежедневного хранения и использования ЛВЖ, ГЖ и кислот: ацетон - 2 л., гексан - 1 л., бензол - 1 л, изопропиловый спирт - 1 л, азотная кислота - 1 л, серная кислота - 1 л. Предельная норма хранения ЛВЖ, ГЖ в лаборатории - 10,0 л.
4.2 Характеристика веществ, используемых в работе
Приступая к выполнению работы с химическими веществами, каждый должен ознакомиться с их токсическим действием, влиянием на организм и мерами защиты и профилактики от возможного вредного действия.
Меры индивидуальной защиты от вредных веществ должны оговариваться в инструкциях и методиках ведения работ, а также должна предусматриваться возможность замены таких веществ на менее вредные и опасные.
Таблица 4.1 - Токсикологическая характеристика веществ
Вещество |
Агрегатное состояние |
Плотность, кг/м3 |
ПДК, мг/м3 |
Характер воздействия на организм |
Средства индивидуальной защиты |
Класс опасности |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Метил меркаптан CH3SH |
Газ |
0,868 |
0,8 |
Раздражающее действие на дыхательные пути и на нервную систему |
Противогаз марки А |
2 |
|
Серная кислота h2so4 |
Жидкость |
1,836 |
1,0 |
Раздражающее действие слизистых оболочек; при попадании на кожу дает сильные ожоги |
Перчатки резиновые, фартук, маска |
2 |
|
Азотная кислота hn03 |
Жидкость |
1,515 |
2,0 |
Раздражающе действует на дыхательные пути и глаза ввиду выделения двуоиси азота, вызывает ожоги кожи |
Перчатки резиновые, фартук, маска |
3 |
|
Уксусный ангидрид (СН3СО)2О |
Жидкость |
1,328 |
0,1 |
Контактный яд, раздражающе действует на дыхательные пути и слизистую систему, при попадании на кожу вызывает ожоги и долго незаживающие язвы |
Противогаз марки А, перчатки резиновые, фартук, очки |
1 |
|
Ацетон |
Ж |
810 |
200 |
Поражение ЦНС, накапливание в организме, раздражение слизистых оболочек. |
Защита кожи, спецодежда, смягчающие крема и мази, противогаз. |
4 |
|
Гексан |
Ж |
660 |
300 |
Действует на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, сухость кожи. |
Свежий воздух, противогаз, спецодежда, перчатки. |
4 |
Примечание: ж - жидкость.
Анализ взрыво- и пожароопасных свойств веществ и материалов, применяемых в научно - исследовательской работе, приведён в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Взрыво- и пожароопасные свойства веществ и материалов
Вещество |
Агрегатное состояние |
Плотность кг/м3 |
Температура вспышки, С |
Температура самовоспламенения, С |
Средства пожаротушения, |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Уксусный ангидрид (СН3СО)20 |
Жидкость |
1082 |
40 |
505 |
Пена химическая специальная, СО2, пар водяной. |
|
Ацетон |
Жидкость |
810 |
-18 |
465 |
Пена химическая специальная, СО2, пар водяной. |
|
Гексан |
Жидкость |
660 |
-23 |
200 |
Пена химическая специальная, СО2. |
4.3 Характеристика потенциальных опасностей в процессе выполнения экспериментальной части работы и методы защиты
Перед началом работы в лаборатории с целью обеспечения безопасности труда, ответственным по технологической безопасности проводится вводный инструктаж непосредственно на рабочем месте.
Соблюдались правила обращения с химической посудой, изделиями из стекла, во избежание порезов.
В процессе выполнения работы соблюдались правила техники безопасности при работе с вредными веществами. При хранении таких веществ соблюдались меры предосторожности: ЛВЖ хранились в специальных железных ящиках. Ёмкости для хранения химических веществ имели этикетки с разборчивыми надписями.
Для работы с электронагревательными приборами и электродвигателем использовался источник переменного тока напряжением 220В. Перед началом работы проверялась исправность электроприборов. Все приборы имели заземление. Для блокировки тока в лаборатории применялись общие рубильники.
Согласно действующим нормам в лаборатории при проведении экспериментальных работ, использовались средства индивидуальной защиты. Для защиты одежды при работе используются халаты. Для защиты глаз и лица используются очки и маска. Для защиты кожи рук использовались резиновые перчатки.
4.4 Санитарно-гигиенические характеристики лаборатории
Помещение химической лаборатории по своему устройству и планировке должно соответствовать требованиям строительных норм и правил, а так же нормам проектирования высших учебных заведений.
Научно - исследовательская работа проводилась в лаборатории, находящейся на территории кафедры "Химической технологии органических соединений азота и экологической безопасности производств", главного учебного корпуса СибГТУ. Помещение занимает площадь 48 м2, объём лаборатории составляет 168 м2 . Оборудование занимает объём помещения лаборатории 18 м2. Количество рабочих мест -4. Лаборатория оснащена следующим: 4 лабораторных стола, 4 вытяжных шкафа, весы аналитические, весы технические, УФ спектрофотометр, 3 письменных стола, термостат; первичные средства пожаротушения (огнетушитель ОУ-2 и ОУ-5, песок, кошма); для оказания первой медицинской помощи - аптечка.
Число рабочих мест в лаборатории-4. Площадь помещения на одного работающего - 12 м2. Проходы между оборудованием шириной не менее 1,5 м2 и не загромождены, что соответствует нормативам и требованиям.
4.5 Характеристика системы вентиляции
Вентиляция предусматривает организованный воздухообмен, при котором из рабочего помещения удаляется загрязненный или нагретый воздух и вместо него подается свежий.
В лаборатории для работы применялись легколетучие химические реактивы. Во избежание отрицательного воздействия на организм работающих в лаборатории предусмотрена естественная и искусственная вентиляция.
Естественная вентиляция обусловлена действием теплого и ветрового давления. Теплое давление создается разностью весовых столбцов воздуха внутри и вне помещения. Возникает перепад давления, вызывая теплообмен. Чистый воздух поступает извне, через двери и окна.
Назначение искусственной вентиляции является улавливание и удаление вредных веществ, избытков тепла и влаги непосредственно у источников их образования и тем самым, предотвращая их распространение в рабочей зоне и помещении.
Для химических лабораторий, работающих со зловонными веществами по Лассену, установлена кратность воздухообмена равная 30, что означает, что за час через лабораторию должно пройти 5040 м3/ч
В качестве местной вытяжной вентиляции используется вытяжной шкаф. Для удаления загрязненного воздуха используется вентилятор с производительностью 8000 м3/ч по паспорту, с учетом вентиляционного провода производительность вентилятора составила 70% от номинальной, то есть истинная производительность вентилятора 5600 м3/ч. В лаборатории работают четыре вытяжных шкафа.
Объем удаляемого им воздуха рассчитывается по формуле:
Vвыт=n*F*U*3600, |
(1) |
Где:
n - количество работающих вытяжных шкафов.
U - скорость движения всасываемого воздуха в проеме, принимаем 0.5 м/с;
F - площадь открытого сечения вытяжного устройства, м2.
F=a*b, |
(2) |
где a - ширина открытого сечения, м;
b - длина открытого сечения вытяжного устройства, м.
F=0.5*1.5=0,75 м2;
Vвыт=4*0.75*0.5*3600=5400 м3/ч.
Расчет показал, что вентиляция в лаборатории соответствует строительным нормам и правилам, его можно считать законченным.
4.6 Характеристика системы отопления
В лабораториях предусмотрено центральная система отопление. В качестве теплоносителя используют горячую воду (водяное отопление). Эта система гигиенична и наиболее проста и безопасна. Температура воздуха в лаборатории поддерживается в пределах 18-200С согласно ГОСТ 12.1.009-16 [22]. Вода, поступающая из водопровода, соответствует ГОСТ 2874-82.
4.7 Характеристика освещения лаборатории
В лаборатории предусмотрено естественное освещение и искусственное.
Естественное освещение - боковое, осуществляется через окно и характеризуется коэффициентом естественной освещенности, который для лаборатории равен 1.5.
Искусственное освещение осуществляется с помощью люминесцентных ламп. Так как рабочее место не требует повышенной освещенности, то применяется общее освещение с равномерным распределением светильников.
При искусственном освещении световой поток определяется:
FN=EKSZ/(Nnз), |
(3) |
где E - нормируемая освещенность, лк;
S - площадь освещенного помещения, м2;
S=ab, |
(4) |
где a - ширина помещения, м;
b - длина помещения, м;
S=6,0*8,0=48 м2
K - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светильников, равен 1.3.
Z - коэффициент не равномерности освещения, принимаем равным 1.1;
N - число светильников, шт.;
n - число ламп в светильнике;
з - коэффициент использования осветительной установки (характеризует отношение полезного потока к общему, так как часть светового потока ламп поглощается потолком и стенами);
Для определения коэффициента использования необходимо вычислить индекс помещения:
i=ab/(hcb(a+b)), |
(5) |
где hcb-высота подвеса светильника над расчетной поверхностью, м.
i=6*8/(3(6+8))=1,15
Так как для лаборатории с малой запыленностью и нормальной влажностью выбран светильник ПВЛП с люминесцентной лампой ЛД мощностью 40 Вт, то находим, что ее световой поток при напряжении 220 В равен 1920 лм. В лаборатории шесть светильников по две лампы в каждом, тогда используя формулу, находим:
E=FNNnз /(KSZ) |
(6) |
Е=1920620.6/1.3361.1=268,53лк.
Расчет показал, что освещение лаборатории соответствует строительным нормам и правилам, следовательно, его можно считать законченным.
4.8 Пожарная профилактика и средства пожаротушения
В условиях химической лаборатории при наличии горючих веществ и источников воспламенения пожарная профилактика тесно связана с техникой безопасности.
В лаборатории легковоспламеняющиеся жидкости имеются в небольших количествах и не создают взрывоопасных концентраций, а работа с ними проводится без применения открытого огня. Легковоспламеняющиеся жидкости хранятся в специальных плотно закрытых металлических ящиках.
На случай пожара в лаборатории есть первичные средства пожаротушения: вода, огнетушитель "ОУ-3", асбестовое полотно, ящик с сухим песком.
Наиболее доступное средство пожаротушения - вода, достоинством которой является постоянное наличие в любой лаборатории. Эффективно применение воды для тушения обычных твердых горючих материалов - дерева, бумаги, угля, резины, ткани, растворяющихся в воде горючих жидкостей.
Но вода обладает электропроводностью и не может быть использована для тушения горящего электрооборудования, находящегося под напряжением. Кроме того, нельзя тушить водой вещества, вступающие с ней в реакцию с выделением тепла.
В этих случаях используется огнетушитель.
В условиях химической лаборатории углекислотный огнетушитель представляет собой наиболее предпочтительное огнегасительное средство. Огнетушители весьма удобны и эффективны для тушения почти любых возгораний на небольшой площади, в том числе электроустановок под напряжением.
Все средства пожаротушения должны находиться в легкодоступных местах.
4.9 Мероприятия личной безопасности при проведении работ
К работе в химической лаборатории допускаются лица, прошедшие вводный и первичный инструктаж по технике безопасности и сдавшие экзамен по безопасным методам работы. Экзамен сдается предварительно руководителю работы.
На рабочем месте должны находиться только необходимые для работы реактивы, приборы и оборудование.
В лаборатории должна находиться аптечка со средствами первой помощи. Обязательны средства индивидуальной защиты: хлопчатобумажный халат, резиновые перчатки, защитные очки или маска из органического стекла.
Приступая к работе нужно включить вентиляции, проверить на исправность все электроприборы, произвести внешний осмотр стеклянной посуды.
4.10 Средства индивидуальной защиты
При проведении работ в лаборатории применяются средства индивидуальной защиты:
1. Защитные очки, маска;
2. Кислотостойкий халат марки К80;
3. Резиновые перчатки.
Для оказания первой помощи в лаборатории имеется аптечка укомплектованная следующими препаратами: бинт, вата, лейкопластырь - для перевязки ран, порезов; 10%-ый раствор аммиака - для вдыхания при обмороке, ударе; водный раствор перманганата калия - для промывки ран; валериановые капли; борная кислота - для полоскания носоглотки; настойка йода 5% - для смазывания царапин на коже.
При ожогах щелочью применяется 2%-ый раствор уксусной кислоты.
При ожогах кислотами применяется 2%-ый раствор соды двууглекислой.
При термических ожогах пораженное место обрабатывают 98%-ым раствором этилового спирта.
4.11 Охрана окружающей среды
Охрана окружающей среды в самом широком понимании всегда представляла собой одно из наиболее важных практических приложений экологии.
Данная работа на экологическую обстановку в городе не влияет, так как вещества использовались в небольших количествах. Растворители сливали в специальные бутыли, а затем перегоняли и использовали вторично. Остаток от перегонки сдавался ответственному лицу по утилизации отработанных веществ. Следовательно, утечки их в канализацию не было.
Пары растворителя выделялись в ничтожно малом количестве.
Учитывая выше сказанное можно сделать вывод, что работа является экологически безопасной.
5. Гражданская оборона и чрезвычайные ситуации
В последние годы сохраняется устойчивая тенденция роста количества и масштабов чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного и техногенного характера. Они становятся все более опасными для окружающей среды и экономики. И поэтому сегодня особенно остро стоит проблема поддержания в постоянной готовности системы защиты населения и территорий от стихийных бедствий, аварий и катастроф.
Способность государства защитить своих граждан от опасностей мирного и военного времени - это неотъемлемая часть успешной политики и эффективности властных структур в любой стране. Одной из основных составляющих реализации этой способности являются структуры гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций (ГОЧС) организации, функционирующие, как объектовое звено Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС).
В целях повышения эффективности системы управления ГОЧС реализуется комплекс мер, особое место в решение этой проблемы занимает вопрос повышения роли и ответственности руководителей структур. В обязанности организаций (в нашем случае СибГТУ) входит в соответствии со статьей 14 ФЗ-68 от 21.12.94 закона "О защите населения и территорий от ЧС природного характера":
- планирование и осуществление необходимых мер в области защиты работников организаций и подведомственных объектов производственного и социального назначения от чрезвычайных ситуаций;
- обеспечение организации и проведение аварийно - спасательных и других неотложных работ на подведомственных объектах производственного и социального назначения и на прилегающих к ним территориях;
- создать и поддерживать в постоянной готовности локальную систему оповещения.
Планирование мер в области защиты населения и территорий от ЧС должно вестись с учетом возможной ЧС. Одной, из которых является пожар. Пожар - это интенсивные химические окислительные реакции, которые сопровождаются выделением тепла, свечением и токсичными газообразными продуктами горения. При возникновении пожара в СибГТУ из-за сильной скученности и паники могут пострадать люди, само здание и материальные ценности (оргтехника, учебная литература и т.д.), научные разработки не подлежат восстановлению.
Аварии, связанные с пожарами, часто сопровождаются взрывами. Горение может распространяться на огромные площади, повреждая имущество и нанося огромный материальный ущерб объекту экономики, но самое опасное при пожаре могут погибнуть люди. Поэтому с целью снижения возможного ущерба от пожара и предотвращения человеческой гибели в университете разрабатываются инструкции и создаются звенья пожаротушения ГО. Инструкции, согласно которым необходимо действовать во время ЧС, разрабатываются в соответствии с п. 1.2.4 правил пожарной безопасности в РФ ППБ-01-93.
С целью сокращения тяжелых последствий в университете функционирует отдел ГО и ЧС, который имеет план действий:
1. В режиме повседневной деятельности:
сотрудники штаба (начальники служб ГОЧС) разрабатывают и периодически уточняют планы действий по предупреждению и ликвидации ЧС;
укомплектовывают личным составом формирования служб и постоянно обучают его действиям при ЧС;
осуществляют постоянный контроль за накоплением, хранением его имущества; готовят предложения начальнику ГОЧС по использованию сил и средств для ликвидации последствий ЧС.
2. В режиме повышенной готовности:
контролируют оповещение личного состава службы;
прибывают на пункт управления в установочное время и получают задачу у начальника ГОЧС объекта (университета);
- приводят в готовность формирование своей службы к работе в ЧС;
собирают и проверяют оснащенность личного состава, доводят до него обстановку и уточняют задачи формирования;
проверяют состояние связи с пунктом управления и другими службами территориальных структур ГОЧС.
В режиме ЧС.
В случае возникновения пожара информация о нем передается по городской радиотрансляционной сети, телевидению, внутренним и объектовым системам оповещения, громко выводящим устройствам. Должностные лица ГОЧС (в первую очередь начальники служб ГОЧС) в данной ситуации обязаны:
прибыть в пункт управления в установочное время, получить задачу и привести в готовность службу ГО;
поставить задачи личному составу службы;
организовать эвакуацию производственного персонала и студентов;
организовать обеспечение формирования всеми видами материально-технических средств для выполнения задач в ЧС.
Положительный эффект планирования действий во время ЧС и подготовка звеньев пожаротушения (структур ГОЧС) позволяет исключить или значительно снизить воздействие вредных и опасных факторов ЧС, избежать тяжелых последствий, обеспечить безопасность сотрудников и сохранить высокий функциональный уровень здоровья и работоспособности человека.
6. Экономическая часть
Научная организация труда это комплекс мероприятий, направленных на то, чтобы наиболее рационально, на научной основе организовать труд, улучшить условия труда, добиться повышения производительности труда [24].
Главными требованиями НОТ являются:
1. Организация рабочего места;
2. Нормирование труда;
3. Охрана труда и эстетика производства;
4. Режим труда и отдыха.
При выполнении дипломной работы мы стремились выполнять данные требования.
6.1 Организация исследований
6.1.1 Организация рабочего места
Приступая к дипломной работе, дипломник должен подготовить свое рабочее место. В лаборатории рабочим местом является вытяжной шкаф и лабораторный стол. Рабочее место должно быть чистым и не загроможденным лишними предметами.
Реактивы должны храниться в специально отведенных местах, в таре с ясными надписями.
Легковоспламеняющиеся реактивы хранятся отдельно в железных ящиках.
После окончания работ проводиться уборка рабочего места. Химическая лаборатория должна отвечать требованиям СН-245-71.
6.1.2 Нормирование труда
Нормирование труда в химической лаборатории должно предусматривать установление норм времени для выполнения различных работ.
При этом учитывается организация рабочего времени, рабочего места и опыт работающего.
Исходя из норм времени, планируется рабочий день.
6.1.3 Охрана труда и эстетика производства
Правила по охране труда приведены в соответствующем разделе данной работы. Дипломник допускается к работе только после тщательной проверки знаний по основным правилам и приемам работы.
Эстетика рабочего места предусматривает его чистоту, удобство расположения оборудования, правильную освещенность и окраску помещения. Эстетический вид лаборатории влияет на настроение работающего, на производительность труда. Норма освещенности в химической лаборатории - 300 л/ч. Шум лаборатории не должен превышать 3-4 децибел.
6.1.4 Режим труда и отдыха
В химической лаборатории в период выполнения работы, устанавливается восьмичасовой рабочий день с перерывом на обед один час. В случае необходимости продолжительность рабочего дня увеличивается на два часа, но при этом в лаборатории должно находиться не менее двух человек.
6.1.5 Сетевой график выполнения работ
Сетевой график выполнения работ является полной графической моделью комплекса работ, в котором точно определяется последовательность выполнения рабочих операций и взаимосвязь между ними.
Для построения сетевого графика проводилась характеристика и кодирование проведенных работ (таблица 6.1).
Рисунок 6.1 - сетевой график выполнения работ
Таблица 6.1 - Основные параметры для построения сетевого графика
№ |
Код |
Наименование |
Длительность в неделях |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
1-2 2-3 2-4 3-5 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 |
Ознакомление с темой и подбор литературы Оборудование рабочего места Заказ посуды и реактивов Изучение литературы по ТБ Экзамен по техники безопасности Получение и подготовка исходных веществ Экспериментальная часть Обработка результатов Анализ результатов Обсуждение материалов Оформление работы Сдача на рецензию и подготовка к защите |
1 0.5 0.5 0.2 0.2 1 7.6 1 1 1 2 1 |
|
Итого |
17 |
6.1.6 Определение плановой себестоимости выполнения НИР
Затраты на проведение дипломной работы состоят из текущих и капитальных. Текущие затраты включают в себя затраты на израсходованные в процессе работы сырье и материалы, реактивы, заработную плату привлеченных штатов, химическую посуду, амортизационные отчисления от стоимости оборудования. Капитальные затраты включают в себя затраты на приобретение приборов и оборудования.
6.1.7 Статья "Сырье и материалы"
Таблица 6.2 - Расчет затрат по статье "Сырье и материалы"
Химические реактивы |
Единица измерения |
Цена за единицу, руб. |
Расход на исследование |
Затраты на материалы, руб. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
CHCl3 |
л |
122,00 |
3,40 |
414,80 |
|
C3H6O |
л |
90,00 |
2,40 |
216,00 |
|
(СH3CO)2O |
л |
1250,00 |
0,60 |
750,00 |
|
C6H14 |
л |
450,00 |
0,30 |
135,00 |
|
C6H5СН3 |
л |
215,60 |
0,50 |
107,80 |
|
N2Н4 |
л |
260,00 |
0,005 |
1,30 |
|
HNO3 (98%) |
л |
483,60 |
0,20 |
96,72 |
|
Н2О дист. |
л |
8,00 |
50,00 |
400,00 |
|
(CH)2SО4 |
л |
1497,40 |
0,20 |
299,48 |
|
NH4SCN |
кг |
152,40 |
1,00 |
152,40 |
|
NaОН |
кг |
112,00 |
0,50 |
56,00 |
|
KOH |
кг |
50,00 |
0,003 |
0,15 |
|
H2SO4, (98%) |
л |
127,00 |
2,00 |
254,00 |
|
Тиомочевина |
кг |
421,30 |
1,00 |
421,30 |
|
NaCl |
кг |
121,00 |
0,20 |
24,20 |
|
С2Н5ОН |
л |
180,00 |
2,00 |
360,00 |
|
С3Н7ОН |
л |
155,00 |
1,00 |
155,00 |
|
Итого: |
3844,15 |
6.1.8 Статья "Покупные изделия, полуфабрикаты"
Затраты по этой статье определяем по формуле 1:
З=ЦNK, |
(1) |
где З - затраты на покупные изделия и полуфабрикаты, руб.;
Ц - цена, руб.;
К - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы, К-1.07-1.10;
N - количество однотипных покупных изделий, шт.
Данные расчетов по статье "Покупные изделия, полуфабрикаты" заносим в таблицу 6.3
Так как работы проводились с использованием приборов и оборудования, уже находившегося на кафедре, то капитальные затраты в данном случае отсутствуют.
Таблица 6.3 - Расчет затрат по статье "Покупные изделия, химическая посуда"
Наименование |
Цена за единицу, руб. |
Количество |
Стоимость, руб |
|
Бумага индикаторная |
15,00 |
1 |
15,00 |
|
Воронка Бюхнера |
203,00 |
1 |
203,00 |
|
Воронка стеклянная |
17,80 |
2 |
35,60 |
|
Груша |
7,00 |
2 |
14,00 |
|
Колба Бунзена стеклянная |
222,00 |
1 |
222,00 |
|
Колба одногорлая 250 мл. |
51,80 |
1 |
51,80 |
|
Колба одкогорлая 500 мл. |
73,50 |
1 |
73,50 |
|
Мешалка стеклянная |
6,40 |
2 |
12,80 |
|
Пестик фарфоровый |
11,80 |
1 |
11,80 |
|
Стаканы стеклянные: |
28,6 |
6 |
171,60 |
|
Холодильник обратный |
448,00 |
1 |
448,00 |
|
Цилиндры мерные |
392.00 |
1 |
392,00 |
|
Чашки фарфоровые |
316.10 |
5 |
1580,50 |
|
Шпатель |
20,00 |
2 |
40,00 |
|
Итого |
3271,60 |
6.1.9 Статья "Охрана труда и техника безопасности"
Таблица 6.4 - Расчет затрат по статье "Охрана труда и техника безопасности"
№ |
Наименование |
Цена, руб. |
Количество |
Стоимость |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 2 3 |
Огнетушитель ОУ - 3 Халат х/б Очки |
580,00 70,00 50,00 |
1 1 1 |
580,00 70,00 50,00 |
|
Итого |
700,00 |
6.1.10 Статья "Энергетические ресурсы"
Затраты на силовую энергию рассчитываем по формуле 2:
ЗЭ=((МУФДКИ)/КПД)ЦЭ, |
(2) |
где МУ - установленная мощность, кВт;
ФД - планируемое время работы оборудования, час;
КИ - коэффициент использования оборудования, принимаем равным 0,8;
КПД- коэффициент полезного действия оборудования, принимаем равным 0,85;
ЦЭ - цена 1кВтчас, руб. /кВтчас, принимаем равным 1,75 руб.
Данные расчетов по статье "Энергетические ресурсы" сводим в таблицы 6.5 и 6.6.
Таблица 6.5 - Расчет затрат по статье "Силовые ресурсы"
Наименование энергетического оборудования |
Установленная мощность, КВт. |
Количество часов работы в день |
Количество дней работы |
Потребность КВт*ч |
|
Магнитная мешалка |
0,04 |
4 |
35 |
5,6 |
|
Осветительные приборы |
0,012 |
4 |
60 |
2,88 |
|
Вентиляция |
5 |
3,5 |
60 |
1050 |
|
Плитка |
1,5 |
3 |
25 |
112,5 |
|
Итого |
1170,98 |
Таблица 6.6 - Расчет затрат по статье "Энергетические ресурсы"
Показатели |
Количество |
Цена, руб |
Стоимость, руб |
|
Электроэнергия Квт*ч |
1170,98 |
1,75 |
2049,22 |
|
Вода холодная, м3 |
7,20 |
12,32 |
88,70 |
|
Вода горячая, м3 |
1,64 |
24,54 |
40,25 |
|
Канализация, м3 |
8,84 |
7,44 |
65,77 |
|
Итого |
2243,93 |
6.1.11 Статья "Основная заработная плата"
Затраты на основную заработную плату определяем по формуле 3:
ФО=ТЕ((ОМ12ЧД/ЧГ)КДКРС, |
(3) |
где ФО- фонд основной заработной платы участника НИР, руб.;
ТЕ - плановая трудоемкость работ, выполняемых участником НИР, чел-дни;
ОМ - должностной месячный оклад (месячная тарифная ставка), руб.;
КД - коэффициент доплат к тарифной заработной плате. Учитывает надбавки, доплаты и другие виды выплат стимулирующего характера, принимается КД= 1,1-2,0;
ДМ - среднемесячное количество рабочих дней, дни;
ДМ= ЧГ/12:ЧД
ЧГ - годовая норма рабочего времени для различных категорий работников,
При 40-часовой рабочей неделе - 2000 ч;
ЧД - ежедневная норма рабочего времени, час
При 40-часовой рабочей неделе -8 ч;
КР - коэффициент, учитывающий районное регулирование заработной платы и северные надбавки;
КР=1,5.
Таблица 6.7 - Расчет основной заработной платы
Должность |
Должностной оклад |
Кол-во затраченного времени, ч. |
Сумма зарплаты, руб. |
Доплаты по районному и северному коэф-ту |
Итого з/п, руб. |
|
Руководитель работы |
24000,00 |
21 |
2999,99 |
1,5 |
4499,99 |
|
Дипломник |
Стипендия |
2100,00 |
||||
Консультант по экономике |
20000,00 |
2 |
238,09 |
1,5 |
357,14 |
|
Консультант по охране труда |
20000,00 |
2 |
238,09 |
1,5 |
357,14 |
|
Консультант по ГО |
20000,00 |
2 |
238,09 |
1,5 |
357,14 |
|
Рецензент |
20000,00 |
2 |
238,09 |
1,5 |
357,14 |
|
Итого: |
8028,55 |
|||||
Отчисления на соц. нужды (30%) |
2408,57 |
|||||
Всего: |
10437,12 |
6.1.12 Статья " Расчет амортизации помещения и оборудования"
Объем лабораторного помещения:
V=7.0* 6.0* 4.0=168 м3
Стоимость принимают в размере 5000 рублей за 1 м3. Стоимость лаборатории 840000 рублей.
Сумма амортизации за пять месяцев работы лаборатории составляет:
А=ФНТ/100* 12,
Где Ф - стоимость основных фондов, руб.;
Н-норма амортизации;
Т-продолжительность работы, месяц.
Годовая норма амортизации для зданий - 1,7%, для приборов и оборудования - 15%. Срок исполнения работы 5 месяцев.
А=840000 *1,7 * 5/100 *12=5950 руб.
Таблица 6.8 - Стоимость лабораторного оборудования
Наименование |
Цена за единицу, руб. |
Количество |
Стоимость, руб. |
|
Весы технические |
26300 |
1 |
26300 |
|
Плитка |
400 |
2 |
800 |
|
Спектрофотометр УФ - 1600 |
112000 |
1 |
112000 |
|
Термометр |
325 |
2 |
650 |
|
Шкаф вытяжной |
37420 |
1 |
37420 |
|
Шкаф сушильный |
2174 |
1 |
2174 |
|
Итого: |
179344,00 руб |
А=179344,00 * 15 *5/(100 * 12) = 11209 руб.
Таблица 6.9 - Расчет амортизационных отчислений.
Наименование основных фондов |
Стоимость, руб. |
Срок использования, месяцы |
Норма амортизации, % |
Сумма амортизационных отчислений, руб. |
|
Здание 1 |
840000 |
5 |
1,7 |
5950,00 |
|
Приборы и оборудование |
179344,00 |
5 |
15 |
11209 |
|
Итого |
17159,00руб. |
6.1.13 Статья "Накладные расходы"
Величина накладных расходов исчисляют в % к основной заработной плате научно-исследовательского персонала, и принимается равной 80% от фонда заработной платы персонала:
10437,12*0,8= 8349,70 руб.
6.1.14 Составление калькуляции плановой себестоимости проведения НИР
Таблица 6.8 - Калькуляция плановой себестоимости выполнения НИР
Наименование затрат |
Сумма, руб. |
Сдельный вес затрат, % |
|
Расходы на хим. реактивы и посуду. |
7115,75 |
15,47 |
|
Электроэнергия, вода |
2243,93 |
4,88 |
|
Вспомогательные материалы |
700,00 |
1,52 |
|
Зарплата с отчислением на социальные нужды |
10437,12 |
22,68 |
|
Амортизация |
17159,00 |
37,30 |
|
Накладные расходы |
8349,70 |
18,15 |
|
Итого: |
46005,50 |
100,00 |
Заключение
Дипломная работа носит поисковый научно-исследовательский характер. На сегодня нельзя дать оценку о выгодности этой работы с точки зрения экономических показателей. Пока она не будет внедрена в производство.
Список использованных источников
1. Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных ВВ. - Л.: Химия, 1973. - 688с.
2. Хмельницкая Л.И. Справочник по взрывчатым веществам. Часть 2 / М.: Военная артиллерийская инженерная академия им. Дзержинского, 1962. - 842с.
3. Mc Kay A.F. Nitroguanidines // Chem. Rev. 1952. Vol 51. №2. P. 301-346.
4. Лобанова А.А. Химия нитропроизводных мочевины. I. Синтез N,N'-динитромочевины / Лобанова А.А., Сатаев Р.Р., Попов Н.И., Ильясов С.Г. // Ж. орган. химии. - 2000. - 36, №2. - С. 188-191.
5. Ильясов С.Г. Химия нитропроизводных мочевины. III. Взаимодействие N,N'-динитромочевины с основаниями / Ильясов С.Г., Лобанова А.А., Попов Н.И., Сатаев Р.Р. // Ж. орган. химии. - 2002. - 38, №12. - С. 1793-1799.
6. Ильясов С.Г. Нитрование N-алкил-N'-нитромочевин / Ильясов С.Г., Лобанова А.А. // Ж. орган. химии. - 2002. - 38, №12. - С. 1866-1876.
7. Лобанова А.А. Химия нитропроизводных мочевины. II. Синтез нитрамида из N,N'-динитромочевины. Новые реакции нитрамида / Лобанова А.А., Ильясов С.Г., Попов Н.И., Сатаев Р Р. // Ж. орган. химии. - 2002. - 38, №1. - С. 11-16.
8. Ильясов С.Г. Химия нитропроизводных мочевины. IV. Взаимодействие N,N'-динитромочевины с формальдегидом / Ильясов С.Г., Лобанова А.А., Попов Н.И., Сатаев Р.Р. // Ж. орган. химии. - 2002. - 38, №12. - С. 1800-1804.
9. Ильясов С.Г. Взаимодействие N,N'-динитромочевины с глиоксалем / Ильясов С.Г., Лобанова А.А., Рудаков Э.В. // Ж. орган. химии. - 2003. - 39, №8. - С. 1270.
10. Глухачёва В.С. Синтез 1,3-диаминомочевины из N, N'-динитромочевины/ Глухачёва В.С., Ильясов С.Г. // Ползуновский вестник. - 2013 - №3. - С. 26-28.
11. Ильясов С.Г. Химия нитросемикарбазида. Взаимодействие 4-нитросемикарбазида с аминами / Ильясов С.Г., Глухачева В.С. // Ползуновский вестник. - 2006 - №2. - С. 68-70.
12. Ильясов С.Г. Синтез и свойства титановой соли 4-нитросемикарбазида / Ильясов С.Г., Казанцев И.В. // Ползуновский вестник. - 2013 - №3. - С. 28-33.
13. Ильясов С.Г. Химия нитросемикарбазида. Конденсация 4-нитросемикарбазида с глиоксалем/ Ильясов С.Г., Глухачева В.С. // Ползуновский вестник. - 2008 - №3. - С. 51-54.
14. Глухачева В.С. Синтез и антиаритмическая активность калиевой соли нитросемикарбазон камфанона / Глухачева В.С., Ильясов С.Г., Брызгалов А.О., Толстикова Т.Г. // Ползуновский вестник. - 2013 - №3. - С. 140-143.
15. Родионов В.М. Реакции и методы исследования органических соединений. Книга 8 / Под ред. Родионова В.М., Казанского Б.А., Кнунянца И.Л. - М.: Госхимиздат, 1959. - 55 с.
16. Казанский Б.А. Синтезы органических препаратов. Сборник II / Под ред. Казанского Б.А. (пер. с англ. Платэ А. Ф.) - М.: ИЛ, 1949. - 326 с.
17. Рапопорт Ф.М. Лабороторные методы получения чистых газов / Рапопорт Ф.М., Ильинская А.А. - М.: Госхимиздат, 1963. - 404-419 с.
18. Addor R.W. Cyclic imidocarbonate hydrochlorides form the reaction of gyanidin chloride with ditiols and diols // J.Org.Chem. 1964. Vol. 29. N 3. P.738-742.
19. Лазарева Н. В. Вредные вещества в промышленности. Справочник / Под ред. Лазарева Н.В., Левиной Э.И. - Л.: Химия, 1976. Т. 3 - 608 с.
20. Строительные нормы и правила: 23-05-95 Естественное и искуственное освещение. - М.: Минстрой России, 1995. - 35 с.
21. Захаров Л.Н. Техника безопасности в химических лабораториях / Захаров Л.Н. - Л.: Химия, 1985.-184 с.
22. Строительные нормы и правила: 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений. - М.: Госстрой России, 1997. - 19 с.
23. Гражданская оборона. Предупреждение и ликвидация ЧС природного и техногенного характера.- Красноярск, 2000. - с. 30-35.
24. Кузичкин С.И. Экономика, организация и управление производством на предприятиях химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности. / Кузичкин С.И. Красноярск СибГТУ, 2009. -12 с.
25. Стандарт предприятия. Система вузовской учебной документации. Требования к оформлению текстовых документов - Красноярск: СибГТУ, 2003. - 46 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Реакции взаимодействия ди(метилтио)-N-нитримина с гидроксидом натрия и гидроксидом калия. Синтез исходных соединений и ди(метилтио)нитримина. Получение нуклеофильных реагентов, натриевой, калиевой, аммониевой и гидразиниевой соли N-нитрокарбамата.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 13.04.2015Распределение электронов по орбиталям, которые отвечают высшему энергетическому состоянию атомов хлора и кремния. Молекулярно-ионные и сокращенные ионные уравнения реакций между нитратом свинца и хроматом калия, гидроксидом алюминия и гидроксидом калия.
контрольная работа [158,2 K], добавлен 06.11.2011Рассмотрение взаимодействия солей меди с сульфидами аммония, натрия, калия, гидроксидами, карбонатами натрия или калия, иодидами, роданидами, кислотами. Изучение методов очистки сточных вод от соединений натрия, ванадия, марганца и их изотопов.
творческая работа [22,9 K], добавлен 13.03.2010Изучение метода синтеза соединений с простой эфирной связью, меркаптанов и аминов. Исследование реакций бимолекулярного нуклеофильного замещения. Анализ условий синтеза меркаптанов из хлорпроизводных. Технология жидкофазного синтеза. Реакционные узлы.
презентация [137,2 K], добавлен 23.10.2014Рассмотрение превращения энергии (выделение, поглощение), тепловых эффектов, скорости протекания химических гомогенных и гетерогенных реакций. Определение зависимости скорости взаимодействия веществ (молекул, ионов) от их концентрации и температуры.
реферат [26,7 K], добавлен 27.02.2010Природа и внутреннее строение ферментов. Рассмотрение кинетических закономерностей односубстратных ферментативных реакций, осложненных ингибированием. Исследование кинетики реакции окисления сукцината натрия в фумарат натрия под действием сукционимидазы.
курсовая работа [407,3 K], добавлен 13.10.2011Методика расчета молярной массы эквивалентов воды при реакции с металлическим натрием, а также с оксидом натрия. Уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида цинка. Составление молекулярного и ионно-молекулярного уравнения заданных реакций.
контрольная работа [110,9 K], добавлен 05.06.2011Реакция лития, натрия, калия с водой. Изучение физических и химических свойств бинарных кислородных соединений. Важнейшие соединения щелочноземельных металлов. Окислительно-восстановительные свойства пероксидов. Применение металлорганических соединений.
презентация [94,3 K], добавлен 07.08.2015Основные условия процесса превращения одного или нескольких исходных веществ в отличающиеся от них по химическому составу или строению вещества. Протекание химических реакций при смешении или физическом контакте реагентов и участии катализаторов.
презентация [693,8 K], добавлен 08.08.2015Понятие и виды сложных реакций. Обратимые реакции различных порядков. Простейший случай двух параллельных необратимых реакций первого порядка. Механизм и стадии последовательных реакций. Особенности и скорость протекания цепных и сопряженных реакций.
лекция [143,1 K], добавлен 28.02.2009