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文檔簡介
1、1.溶液濃度等基礎概念講解溶液濃度等基礎概念講解2.溶液濃度在實際工作運行溶液濃度在實際工作運行七個問題講解七個問題講解3.新修編氫站堿液配置操作新修編氫站堿液配置操作票及核對堿液密度方法講解票及核對堿液密度方法講解圍繞化學運行實際工作,講解7個操作案例 1、水壓試驗如何加聯氨? 2、測定溶液超過儀器量程如何稀釋?(如水壓試驗期間的聯氨) 3、測定溶液濃度過高消耗滴定液過多增大測定時間時,如何稀釋?(如脫硫漿液氯離子) 4、水質分析項目單位轉換 5、反滲透清洗酸液配置 6、制氫站如何配堿液、加催化劑? 7、水質變化,需增加水處理加藥濃度,應如何對應調整加藥泵出力? 質量、密度、體積公式質量、密
2、度、體積公式 m= m=(密度)(密度)* *V V質量(質量(m m):):質量習慣上稱為重量,用符號m表示。質量的單位為千克(kg),在分析化學中常用克(g),毫克(mg),微克(g)等。1kg=1000g=106mg=109g體積(體積(V V):):體積或容積用符號V表示,國際單位為立方米(m3),在分析化學中常用升(L),毫升(mL)和微升(L)。1m3=1000L,1L=1000mL,1ml=1000 L 。1m3=103dm3=106cm3密度(密度():):密度作為一種量的名稱,符號為,單位為kg/m3,或g/cm3密度受溫度影響較大,對密度必須注明有關溫度。水的密度=1.0g
3、/cm3=103kg/m3問題:問題:20m20m水重量多少?已知水重量多少?已知15%15%硫酸在硫酸在1515時密度為時密度為1.10451.1045kg/m3,求20m酸重量?酸重量? 質量濃度、質量濃度、質量、體積公式:質量、體積公式: m= m=(質量濃度)(質量濃度)* *V V 質量(質量(m m):質量習慣上稱為重量,用符號m表示。質量的單位為千克(kg),在分析化學中常用克(g),毫克(mg),微克(g)等。1kg=1000g=106mg=109g:單位體積內所含的物質的質量,單位為g/L,也可用用mg/L、g/L等表示。 體積(體積(V V):):體積或容積用符號V表示,國
4、際單位為立方米(m3),在分析化學中常用升(L),毫升(mL)和微升(L)。 1m3=1000L,1L=1000mL,1ml=1000 L 。 1m3=103dm3=106cm3案例案例1問題:水壓試驗時要求加入聯氨含量為問題:水壓試驗時要求加入聯氨含量為250mg/L,水壓試驗容積是,水壓試驗容積是500m,請問加純,請問加純聯氨含量時多少?聯氨含量時多少?m=(質量濃度)(質量濃度)v=250mg/L*500m3 =250*10-6kg/L*500*103 L =125kg(純聯氨) 質量分數質量分數、溶質、混合物公式:、溶質、混合物公式: B B=溶質/混合物質量 物質B的質量分數是指B
5、的質量與混合物的質量之比。以B表示。如果分子分母單位統一時,可用數值表達質量濃度,也可以%表達;但當分子分母單位不統一時,必須要寫上單位,如mg/g等。 = =溶質溶質/ /混合物質量混合物質量溶液溶液=溶質溶質+溶劑溶劑。定義:一種以分子、原子或者離子狀態分散于另一種物質中構成的均勻而又穩定的體系就叫做溶液。溶劑溶劑:用來溶解別種物質的物質成為溶劑。溶質溶質:能被溶劑溶解的物質成為溶質。溶質和溶劑可以是固體、液體和氣體溶質和溶劑可以是固體、液體和氣體。按照溶劑的狀態不同,溶液可分為固態溶液、液態溶液和氣態溶液,一般所說的溶液是指液態溶液。案例案例1問題:經計算水壓試驗要加問題:經計算水壓試驗
6、要加入純聯氨入純聯氨125kg,但本廠所用聯氨,但本廠所用聯氨濃度并非濃度并非100%,而是,而是80%和和40%兩種,問用兩種,問用80%的聯氨需加多少?的聯氨需加多少?用用40%的聯氨需加多少?若有的聯氨需加多少?若有40kg80%的聯氨,其余是的聯氨,其余是40%的的聯氨,要求先將聯氨,要求先將80%的聯氨加完,的聯氨加完,則還需加則還需加40%的聯氨多少公斤?的聯氨多少公斤?答用80%的話:混合物質量=溶質/ =125/0.8 =156.25kg答用40%的話:混合物質量=溶質/ =125/0.4 =312.5kg溶質=*混合物質量 =40*0.8 =32kg答三:則加40%的需公斤數
7、混合物質量=溶質/ =(125-32)/0.4 =232.5kg物質的量物質的量質量公式:質量公式: m= m= M M* *n n 質量(質量(m m):):質量習慣上稱為重量,用符號m表示。質量的單位為千克(kg),在分析化學中常用克(g),毫克(mg),微克(g)等。1kg=1000g=106mg=109g 物質的量(n): 物質的量是表示物質的基本單元多少的一個物理量,國際上規定的符號為n,單位為摩爾,mol。 摩爾質量(M): 摩爾質量定義為1mol物質的質量。摩爾質量的單位為M,常用單位g/mol,當確認了物質的基本單元之后,就可知道其摩爾質量。物質的摩爾質量在數值上等于相對原子質
8、量問題:有質量為問題:有質量為98g的的H2SO4,其物質的量是多少?,其物質的量是多少? 查元素周期表中相對原子質量,求硫酸的摩爾質量MH2SO4=2*MH+1*MS+4*MO =2*1+1*32+4*16 =98(g/mol) n=m/M =98g/98(g/mol) =1mol案例案例4問題:鈣硬度單位問題:鈣硬度單位換算換算200mg/L的鈣硬度是多少mmol/L? n=m/M =200(mg/L)/100(g/mol) =2mmol/L物質的量濃度物質的量濃度 公式:公式:n=cn=c* *V cV c1 1V V1 1= c= c2 2V V2 2 (講解稀釋案例)講解稀釋案例)
9、物質的量(n): 物質的量是表示物質的基本單元多少的一個物理量,國際上規定的符號為n,單位為摩爾,mol。(物質的量守恒定律)(物質的量守恒定律)物質的量濃度是指某物質的量除以混合物的體積,以C表示,單位為mol/L。體積(體積(V V):):體積或容積用符號V表示,國際單位為立方米(m3),在分析化學中常用升(L),毫升(mL)和微升(L)。1m3=1000L,1L=1000mL,1ml=1000 L 。1m3=103dm3=106cm3案例案例2、3問題:測定氯離子或測定水壓試驗聯氨時,(含量高超過儀器量程或濃度問題:測定氯離子或測定水壓試驗聯氨時,(含量高超過儀器量程或濃度高滴定消耗藥劑
10、過多時),稀釋倍數的計算和原理高滴定消耗藥劑過多時),稀釋倍數的計算和原理1、將脫硫漿、將脫硫漿液氯離子取出液氯離子取出5ml加除鹽水加除鹽水稀釋至稀釋至100ml,再,再從這從這100ml中取出中取出10ml稀釋至稀釋至100ml,請問該漿液稀請問該漿液稀釋多少倍?釋多少倍?根據物質的量守恒定律根據物質的量守恒定律C待測*5ml=c1*100mlc1*10ml=c2*100mlC待測=20c1 =20*(10c2) =200c2答:稀釋了200倍聯氨加入量為聯氨加入量為235mg/L左左右右,通過測定來通過測定來核定,但實驗核定,但實驗室聯氨儀量程室聯氨儀量程是是0-200g/L,請問保證便
11、捷請問保證便捷和準確性前提和準確性前提下該如何稀釋?下該如何稀釋?1、估計出需合適的稀釋倍數2、注意:為消除誤差,宜至少取10ml來稀釋。235mg/L是是100-200g/L的的2350-1175倍,此區間按倍,此區間按1600或或2000倍比較倍比較好稀釋。好稀釋。取取25ml給水稀釋至給水稀釋至100ml(4倍)倍)再從這再從這100ml溶液取溶液取10ml稀釋至稀釋至1000ml(100倍),再從這倍),再從這1000ml取取25ml稀釋至稀釋至100ml(4倍)倍)稀釋倍數稀釋倍數+4*100*4=1600思考問題:思考問題:2000倍如何稀釋?倍如何稀釋?物質的量濃度物質的量濃度
12、公式:公式: c c1 1V V1 1= c= c2 2V V2 2 (講解酸堿中和)(講解酸堿中和)元素守恒、物質的量、電荷守恒定律HCl+NaOH=NaCl+H2OH2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2OHCl:NaOH=1:1NaOH:H2SO4:=2:1舉例:酸度的測定試驗方法:100ml水樣,加.指示劑,用0.05mol/L的氫氧化鈉標準滴定至終點,記錄所消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積V1 SD 酸度(mmol/L)=(c*V1)1000/V V 水樣體積,ml原理:nHCl=nNaOH cHCl*VHCl=cNaOH*VNaOH酚酞堿度的測定試驗方法:100ml水樣,加.指示
13、劑,用0.05mol/L的硫酸標準滴定溶液滴定至終點,記錄所消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積V1 JD 酚酞堿度(mmol/L)=(c*V1)*2*1000/V V 水樣體積,ml原理:nNaOH:nH2SO4=2:1即 nNaOH=2nH2SO4 cNaOH*VNaOH = 2*cH2SO4*VH2SO4 其它溶液濃度表示: 體積比濃度(V1+V2)、(V1 V2 ) 滴定度指液體試劑與溶劑按一定的體積關系配制而成的溶液,凡溶質是液體,溶劑也是液體的溶液可采用體積比濃度。符號為V1+V2:表示將體積為V1的特定溶液加入到體積為V2的溶劑中 舉例(1+5)HCl溶液,表示1體積市售的HCl與5體
14、積蒸餾水相混而成的溶液。符號為V1 V2表示將體積為V1的特定溶液稀釋為總體積為V2的最終混合物。 舉例(1 5)HCl溶液,表示1體積市售的HCl配置成5體積的混合物注:特定溶液一般指試劑規格的酸、氨水、過氧化氫及有機溶劑 指1ml標準滴定溶液相當于被滴定物質的質量。單位為mg/ml,g/ml。:單位體積內所含的物質的質量,單位為g/L,也可用mg/L、g/L等表示。注意:注意:滴定度和質量濃度在形式上很相似,但不能把它看成質量濃度,因為這里的質量是指被滴定物質的質量舉例:酸度的測定和氯離子測定不同。舉例:酸度的測定和氯離子測定不同。X(mg/L)=(a-b)*T*1000/V T代表代表l
15、ml滴定溶液中含氯離子多少滴定溶液中含氯離子多少mg。案例5 反滲透酸洗液體濃度配置已知我廠工業酸濃度為31%。清洗藥箱4m3 ,反滲透清洗時用酸洗濃度0.2%,求向清洗藥箱加多少kg工業酸?= =溶質溶質/ /混合物質量混合物質量 混合物質量m=V=103kg/m3(水) *4=4000kg純溶質=*混合物質量=0.2%*4000kg=8kg但鹽酸不是100%,是31%的,求用31%的酸混合物質量則按下式酸混合物質量=溶質/=8kg/31%=25.8Kg案例6 氫站配堿、配催化劑已知:氫站在正常開機運行要求堿液濃度26%-30%(宜27%為例),五氧化二釩2,優級純氫氧化鉀純度是85%,五氧
16、化二釩純度99.5%,氫站堿箱容積0.219m,液位上限40cm。求計算出需氫氧化鉀多少kg,五氧化二釩多少kg?B=m溶質/m混合物質量 已知B=27% m混合物質量=(密度)(密度)*V =103kg/m *0.219m =219kg m溶質=m混合物質量 *B =219*0.27 =59.13kg需純氫氧化鉀需純氫氧化鉀59.13kg,85%的則為的則為m混合物質量 =m溶質/B =59.13/0.85 =69kg五氧化二釩同理計算: m溶質=m混合物質量 *B =219*0.002 =0.438kg需純五氧化二釩需純五氧化二釩0.438kg,99.5%的的則為則為m混合物質量 =m溶質
17、/B =0.438/0.995 =0.440kg答:需氫氧化鉀答:需氫氧化鉀69kg,需五氧化二釩,需五氧化二釩440g案例七:水質變化,需增加水處理加藥濃度,應如何對應調整加藥泵出力?已知正常運行反滲透阻垢劑加藥量為2-4mg/L(取2mg/L),藥箱配置藥液濃度為10%,泵最大出力10L/h,進水流量為120m/h,應如何調整泵的沖程和頻率? (1m3=1000L,1g=1000mg,水的密度=1.0g/cm3=103kg/m3=1kg/L) 每小時需藥劑加入量 = =溶質溶質/ /混合物質量混合物質量 (m*h)=(質量濃度)*V *h 每小時加入混合物質量 =2mg/L*Q (m混*h
18、)=m溶質 / = 2g/m*120 m/h =240(g/h)/10% =240g/h =2400g/h =2.4kg/h m=(密度)(密度)*V則每小時應加入的混合物體積是則每小時應加入的混合物體積是 V=m混/ =2.4(Kg/h)/1(kg/L) =2.4L/h 泵的出力為10L/h,而需要2.4L/h,則只需調整出力為泵出力的1/4即可,即:沖程為滿量程時,頻率占1/4,沖程為80%時,頻率=2.4*50HZ/(10*0.8)=15HZ上述公式可濃縮為公式:上述公式可濃縮為公式:計量泵出力(計量泵出力(L/h)=處理水量處理水量(m3/h)加藥量(加藥量(mg/L)/1000*藥液
19、質量分數藥液質量分數出題,處理水量出題,處理水量135m/h ,加藥量為,加藥量為4mg/L,泵出力多少?,泵出力多少?堿液配置之氫站氫氧化鉀加藥操作票重點步驟講解1 1在停機電解槽、堿箱清洗干凈的狀態下,準備好在停機電解槽、堿箱清洗干凈的狀態下,準備好500g500g瓶裝的瓶裝的優級純優級純氫氧化鉀共計氫氧化鉀共計75-80kg75-80kg2 2戴好戴好口罩口罩、手電筒手電筒、防護屏防護屏、防酸堿手套防酸堿手套、穿好防酸堿服。穿好防酸堿服。3 3檢查優級純氫氧化鉀顏色為白色。檢查洗眼器內裝滿生水檢查優級純氫氧化鉀顏色為白色。檢查洗眼器內裝滿生水。檢查制氫間檢查制氫間2%2%稀硼酸配置到位稀
20、硼酸配置到位4 4檢查堿箱排污門關閉。檢查框架三出堿門關閉。檢查框架三進堿門關閉。檢查堿箱排污門關閉。檢查框架三出堿門關閉。檢查框架三進堿門關閉。5 5檢查堿箱出口補堿門關閉檢查堿箱出口補堿門關閉。檢查堿液過濾器出口門、氫站堿液循環泵流量調節閥、電解槽堿檢查堿液過濾器出口門、氫站堿液循環泵流量調節閥、電解槽堿液出口閥關閉液出口閥關閉6 6打開堿箱補水門,將堿箱液位補至打開堿箱補水門,將堿箱液位補至15-18cm15-18cm后關閉后關閉7 7打開打開150150瓶(即瓶(即75kg75kg)氫氧化鉀藥劑瓶)氫氧化鉀藥劑瓶,將瓶蓋和瓶子上藍色密封圈統一整理到空箱子里將瓶蓋和瓶子上藍色密封圈統一整
21、理到空箱子里。8 8打開框架三出堿門。打開框架三進堿門。打開框架一進堿門。打開框架一出堿門。打開框架三出堿門。打開框架三進堿門。打開框架一進堿門。打開框架一出堿門。9 9打開堿液循環泵排氣門,排盡空氣后關閉該閥門。將堿液循環泵送電后就地啟動。打開堿液循環泵排氣門,排盡空氣后關閉該閥門。將堿液循環泵送電后就地啟動。1 10 0將氫氧化鉀避開水柱、避免各管口,以每將氫氧化鉀避開水柱、避免各管口,以每20-3020-30秒秒/ /瓶的速度均勻的撒進堿箱內。瓶的速度均勻的撒進堿箱內。1 11 1加完一箱(加完一箱(10kg10kg)氫氧化鉀后,停止加藥,用手電筒看藥劑溶解情況,若溶解徹底,則繼續)氫氧
22、化鉀后,停止加藥,用手電筒看藥劑溶解情況,若溶解徹底,則繼續加藥,不徹底,用不銹鋼棒攪拌溶解完畢再加藥。加藥,不徹底,用不銹鋼棒攪拌溶解完畢再加藥。1 12 2重復步驟重復步驟1111直到直到75kg75kg氫氧化鉀全部溶解完畢氫氧化鉀全部溶解完畢1 13 3打開堿箱補水門,將堿箱液位補至打開堿箱補水門,將堿箱液位補至33cm33cm后關閉該閥門。后關閉該閥門。1 14 4堿液補水完畢的半小時后停運堿液循環泵。堿液補水完畢的半小時后停運堿液循環泵。1 1檢查制氫裝置各設備、閥門處于氫氧化鉀加藥完成的狀態,用溫度計檢查堿箱堿檢查制氫裝置各設備、閥門處于氫氧化鉀加藥完成的狀態,用溫度計檢查堿箱堿液溫度在液溫度在3030度以下,匯報部門專工可領取五氧化二釩。度以下,匯報部門專工可領取五氧化二釩。2 2人員人員戴好口罩、防酸堿手套。戴好口罩、防酸堿手套。3 3檢查洗眼器內裝滿生水,檢查制氫間檢查洗眼器內裝滿生水,檢查制氫間2%2%稀硼酸配置到位稀硼酸配置到位4 4用用量筒量筒量取堿液,用量取堿液,用溫度計和密度計分別測量堿液溫度和密度,對照氫氧化鉀溶溫度計
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