Исследование условий возникновения колебательного режима в процессе окислительного карбонилирования фенилацетилена

Небрежность в работе.

Использо попадание вание перчаток, работа в вытяжном шкафу

Проведение эксперимента

Стеклянный реактор, газометр,

термостат, магнитная мешалка

Каталитический раствор, смесь газов:

СО+О₂

Отравление СО.

Небрежность в работе.

Использование вакуумной смазки.

Мытье лаборатор -

ной посуды

Стеклянная посуда.

Дистиллированная вода, сода, эфир,

хромпик, ацетон, царская водка.

Травма при разрушении стекла, при попадании остатков содержимо-

го посуды на кожу.

Небрежность в работе; свойства, использу-

емых веществ.

Использование резиновых перчаток, халата.

Из данных, приведённых в таблице можно сделать вывод, что наиболее опасными или вредными этапами выполнения экспериментальной части работы являются:

· получение монооксида углерода

· процесс проведения эксперимента

· мытьё лабораторной посуды

7.6. Меры предосторожности при проведении потенциально опасных операций

Перед началом каждого опыта проверяется исправность работы термостата, электромагнитной мешалки и состояние всех соединительных шлангов. Так как использовались токсичные вещества, то работа проводилась в вытяжном шкафу. Герметичность установки достигалась при помощи вакуумной смазки и притертых пробок в шлифах.

Исследование проводилось с использованием монооксида углерода, который получали разложением муравьиной кислоты в серной кислоте. Установка для процесса разложения была герметична и находилась под тягой. Для предупреждения ожогов кислота загружалась в установку с использованием резиновых перчаток. Так как реакция разложения муравьиной кислоты экзотермична и возможен перегрев системы, то для проведения реакции использовалась колба, изготовленная из термостойкого стекла. Скорость образования оксида углерода контролировалась скоростью подачи муравьиной кислоты. Муравьиную кислоту приливали по каплям к серной кислоте. Отходящий воздух с примесью диоксида углерода отбрасывали под тягу.

Во время проведения эксперимента проводились отборы проб газовой смеси и контактного раствора непосредственно из реактора. Для обеспечения герметичности при отборе проб использовалась вакуумная смазка и прокладки.

В ходе опыта проводился анализ газов с использованием хроматографов. Скорость отбираемого газового потока из таких баллона регулируют с помощью газового редуктора. Для отбора газа из баллона сначала открывают вентиль баллона, затем газовый редуктор, устанавливая необходимую скорость газового потока.

В случае аварии в лаборатории имеются противогазы марки А для защиты органов дыхания от вредных паров органических веществ, а для защиты глаз от брызг - химические очки.

При приготовлении каталитических растворов пользовались резиновыми перчатками во избежание попадания раствора на кожу. По окончании каждого эксперимента проводилось мытьё посуды. Оно производилось под тягой в резиновых перчатках для предупреждения попадания химических веществ на кожу.

7.7.Санитарно-гигиенические условия в рабочем помещении

n - число светильников

Е - нормированная освещенность, лк

S - площадь помещения, м²

К - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации, в зависимости от типа светильника; К=1,5-1,7

F - световой поток одной лампы, лк

з - коэффициент использования светового потока (зависит от размеров и конфигурации помещений, типа и высоты подвеса светильника, отраженности от стен и потолка) находится в пределах 0,55-0,6 принимаем = 0,55

m -число ламп в светильнике, m = 2

Z - поправочный коэффициент светильника Z = 1,15-1,2 принимаем Z = 1,2

n = (200 _* 60 _* 1,7 _* 1,2) / (920 _* 0,55_* 2) = 24

В лаборатории в наличие имеется 24 лампы со световым потоком 920 лк. Тип ламп ЛБ-40. Следовательно, нормы по освещенности выполнены.

7.8. Пожарная безопасность и средства пожаротушения

При выполнении данной дипломной работы использовались пожароопасные вещества, к хранению которых предъявлялся ряд требований. Для обеспечения безопасности хранения все горючие вещества в лаборатории хранились в толстостенных стеклянных бутылях с пробками, обеспечивающими герметичность и снабженными соответствующими этикетками в металлическом шкафу, стены и дно которого выложены асбестом. Запасы горючих веществ в лаборатории были в пределах суточной потребности. Для предотвращения случайных повреждений стеклянной посуды, транспортировку горючих жидкостей проводили в корзине, изготовленной из проволочной сетки.

При хранении химических веществ соблюдались правила их совмещения. Совместное хранение кислот с другими органическими реактивами было исключено. Кислоты хранились на специальных полках, в вытяжном шкафу.

Вытяжные шкафы в соответствии с ПУЭ по взрывоопасности [31] относятся к классу В - 1б, так как в них возможно образование только локальных взрывных концентраций. В вытяжном шкафу применяли светильники только закрытого типа.

Для предупреждения возможных возгораний в лаборатории имеются первичные средства пожаротушения:

· песок

· асбестовая ткань

· углекислотный огнетушитель ОУ - 2.

В лаборатории предусматривается пожарная сигнализация с установкой комбинированных датчиков, которые реагируют на тепло и дым и тем самым оповещают о пожаре.

7.9. Выводы

Разработка вопросов охраны труда позволила:

1. выявить пожароопасные и токсические вещества, используемые в работе;

2. решить вопросы электробезопасности;

3. проанализировать потенциальные опасности и вредности;

4. обеспечить благоприятные и безопасные условия труда в процессе проведения экспериментальных исследований.

7.10. Промышленная экология

Методом кристаллизации выделить растворенные твердые вещества и реализовать потребителю.

Методом ректификации получить фракции веществ с близкими температурами кипения. Далее, если имеет смысл, разделить их на чистые компоненты и реализовать потребителю.

Горючие компоненты можно сжигать, а продукты горения выбрасывать в атмосферу, предварительно использовав тепло. Выбросы должны соответствовать нормам, установленным для этих целей.

Использованная вода поступает в канализацию и отправляется на городские очистные сооружения для удаления вредных химических веществ. Далее используется в качестве оборотной воды на предприятиях города.

8.Список используемой литературы

1. Корзухин М.Д. // Колебательные процессы в биол. и химич. системах / Ред. Г.М.Франк. М., 1967. C. 231. 

2. Назаренко В. Г., Сельков Е. Е. Автоколебания в открытой биохимической реакции с субстратным угнетением. - Биофизика, 1981, т. 26, с. 428 - 434.

3. Полак М.С., Михайлов А.С. Самоорганизация в неравновесных физико-химических системах. - М.: Наука, 1986

4. Справочник химика. М.:изд. «Химия», 1965, т.3, 1005 с.

5. Гарел Д., Гарел О. Колебательные химические реакции. - М., Мир, 1986, -148.

6. Б.В. Вольтер. Легенда и быль о химических колебаниях. Журн. «Знание и сила». №4, 1988

7. Lotka A.J. // J. Phys. Chem. 1910. V. 14. P. 271

8. Bray W.C. // J. Am. Chem. Soc. 1921. V. 43. P. 1262. 

9. Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. М., 1960. 

10. Кольцов Н. К. Организация клетки. М,; Л.: Биомедгиз, 1936. 652 с.

11. Франк-Каменецкий Д.А. // ДАН СССР. 1939. Т. 25. С. 672. 

12. Жаботинский А.М. Концентрационные колебания. М: Наука, 1974, 178с.

13. Фарроу С.В. кн. Колебания и бегущие волны в химических системах. Под редакцией Р. Филда, М. Бургера. Мир, 1988.

14. Богдашкин Н.Н., Дубровский С.А. Режимы протекания модельной колебательной химической реакции. //Вестник ЛГТУ-ЛЭГИ. - 1999. - № 1. - С. 139-144.

15. Боресков В.В., Слинько М.Г., Филиппова А.Г. Каталитическая активность никеля, палладия, платины в отношении реакции окисления водорода. М: Наука, 1975, 123с.

16. Барелко В.В., Мержанов А.Г. Новые явления в нестационарном катализе. В сб. Проблемы кинетики и катализа., т.17, Нестационарные и неравновесные процессы в гетерогенном катализе. М.Наука, 1973, с.182-186

17. Матрос Ю.Ш. Нестационарные процессы в каталитических реакторах. -Новосибирск: Наука, 1982.

18. Брук Л.Г. Исследование кинетики и механизма синтеза эфиров насыщенных и б,в- насыщенных моно- и дикислот карбонилированием ацетилена в растворах комплексов палладия. Дисс. на соискание уч.степ. к.х.н. М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 1980, 208с.

19. Алиев Р. , Шноль С. Э. Колебательные химические реакции. Кинетика и катализ. 1998. № 3. С. 130-133

20. Масао Тсукада. Органические субстраты, производящие двойную частоту колебаний реакции Белоусова - Жаботинского. Химическая лит-ра с.1537-1540, 1987.

21. Вавилин В.А., Гулак П.В., Жаботинский А.М., Заикин А.Н. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1969. Т. 11. С. 2618. 

22. Яцимирский К.Б. Колебательные химические реакции и их значение для аналитической химии. Журнал аналитической химии, 1987,т.XLII, вып.10, с. 1743-1752.

23. Шуляковский Г.М., Тёмкин О.Н., Быканова Н.В., Ныркова А.Н. Гомогенная каталитическая реакция карбалкоксилирования ацетилена в спиртово-диметилсульфоксидных растворах комплексов палладия. В сб. Химическая кинетика в катализе. Кинетические модели жидкофазных реакций. Черноголовка, 1985, с. 112-119

24. Malashkevich А.V.,Bruk L.G., Tiomkin O.N. J.Phys.Chem., A.1997, V.101 № 51, p.9825

25. С.Н. Городский., А.Н. Захаров, А.В. Кулик, Л.Г. Брук, О.Н. Тёмкин. Окислительное карбонилирование алкинов в режиме автоколебаний. // Кинетика и катализ. 2001. Т.42. С. 280-293.

26. С.Н. Городский, Е.С. Калёнова, Л.Г. Брук, О.Н. Тёмкин. Окислительное карбонилирование алкинов в режиме автоколебаний. Влияние природы субстратов на динамическое поведение реакционной системы. Журн. Изв.Академия наук. Серия химическая. 2003, №7

27. Л.А. Фёдоров. Экономика и организация производства. - М.; МИСиС, 1988. - 70 С.

28. «Alfa-Aesar» Johnson Matthey. Research Chemicals Metals and Materials. 2002-03 catalogue

29. Н.В. Делекторский. Технико-экономическое обоснование научно-исследовательских работ, - М.; МИТХТ, 1977. - 72С

30. А.С. Бобков, А.А. Блинов, И.А. Роздин, Е.И. Хабарова. Охрана труда и экологическая безопасность в химической промышленности .-М. : Химия, 1998.

31. Н. В. Лазарева, Э.И. Левина. Вредные вещества в промышленности. -Л.: Химия, Т.1. - 590 С; T.3. - 608 C.