बिटुमिनस कोयले को अस्थिरता और कोक गुणों के संदर्भ में कैसे वर्गीकृत किया जाता है? टुकड़ों के आकार के अनुसार कोयले का वर्गीकरण? कोयले के वाष्पशील पदार्थ।

लैब #3

नमी की मात्रा के अनुसार कोयले के ऊष्मीय मान का निर्धारण,

राख सामग्री और वाष्पशील पदार्थ

उद्देश्य- मुख्य संकेतकों को निर्धारित करने के तरीकों से परिचित होने के लिए तकनीकी विश्लेषणकोयले, उपयुक्त प्रयोगशाला उपकरणों के साथ काम करने के व्यावहारिक कौशल में महारत हासिल करें और कोयले के आकलन के लिए त्वरित विधि की मूल बातें सीखें।

प्रयोगशाला का काम जटिल है। यह कोयले के तीन मुख्य संकेतकों - नमी की मात्रा, राख की मात्रा और वाष्पशील पदार्थ की उपज के निर्धारण पर आधारित है, जिसके आधार पर कोयले के कार्यशील द्रव्यमान के शुद्ध कैलोरी मान की गणना की जाती है, जो गुणवत्ता का सबसे महत्वपूर्ण संकेतक है। ऊर्जा ईंधन के रूप में कोयले की।

ऊष्मीय मान, जिसे आमतौर पर प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है, गैसीय ऑक्सीजन के साथ दहनशील ईंधन घटकों के पूर्ण ऑक्सीकरण के दौरान जारी तापीय ऊर्जा (इसके बाद गर्मी, या गर्मी के रूप में संदर्भित) की मात्रा है। साथ ही, यह स्थिति स्वीकार की जाती है कि ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, उच्च ऑक्साइड बनते हैं और सल्फर केवल ऑक्सीकृत होता है, और आणविक नाइट्रोजन के रूप में ईंधन नाइट्रोजन जारी किया जाता है। दहन की गर्मी एक विशिष्ट विशेषता है। कठिन और के लिए तरल ईंधनद्रव्यमान की एक इकाई को संदर्भित करता है, अर्थात 1 किलोग्राम(दहन की विशिष्ट गर्मी), और गैसीय ईंधन के लिए - सामान्य भौतिक परिस्थितियों में एक इकाई मात्रा (दहन की मात्रा गर्मी) के लिए, अर्थात पर आर = पी 0 = 760 एमएमएचजी कला। = 1 एटीएम =101325 देहातऔर
टी \u003d टी 0 \u003d 273.15 प्रति (टी = टी0 = 0 डिग्री सेल्सियस)। जिसके परिणामस्वरूप एम 3इन शर्तों के तहत कहा जाता था सामान्य घन मीटर "और अनुशंसित पदनाम" और न। एम 3". इस प्रकार, गैसीय ईंधन के लिए, इसे 1 . को सौंपा गया है और न। मी 3तकनीकी साहित्य में स्वीकृत माप की इकाइयाँ: " केजे / किग्रा» (« केजे / मानदंड। एम 3") या " एमजे/किग्रा» (« एमजे / न ही। एम 3")। पुराने तकनीकी साहित्य में, माप की इकाइयाँ थीं " किलो कैलोरी/किग्रा» (« किलो कैलोरी/न ही। एम 3")। माप की आधुनिक इकाइयों में उनका अनुवाद करते समय, यह याद रखना चाहिए कि 1 किलो कैलोरी = 4,1868 के.जे.

गर्मी की मात्रा जो पूर्ण दहन के उत्पादों को गर्म करने के लिए जाती है 1 किलोग्रामया 1 और न। एम 3ईंधन, बशर्ते कि इन उत्पादों में संघनित जल वाष्प हो, अर्थात पानी, कहलाता है ईंधन का उच्च ऊष्मीय मान . इस उष्मा को निरूपित किया जाता है।

यदि ईंधन के दहन के दौरान जल वाष्प संघनित नहीं होता है, तो जल वाष्प के संघनन की गुप्त गर्मी (पानी के वाष्पीकरण की गुप्त गर्मी) के मूल्य से दहन उत्पादों को गर्म करने पर जारी गर्मी की एक छोटी मात्रा खर्च की जाएगी। इस मामले में, गर्मी कहा जाता है ईंधन का कम ऊष्मीय मान और के रूप में निरूपित किया जाता है। इस प्रकार, निर्धारण में ईंधन की नमी के वाष्पीकरण पर खर्च होने वाली गर्मी और ईंधन हाइड्रोजन के दहन के दौरान बनने वाली नमी को ध्यान में नहीं रखा जाता है। तदनुसार, मान किस प्रकार से संबंधित है? .

कोयले की संरचना, किसी भी अन्य ठोस ईंधन की तरह, भार (wt.%) के प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है। उसी समय, 100% को अक्सर इस रूप में लिया जाता है:

ईंधन की कार्यशील अवस्था में संरचना (इसके कार्यशील द्रव्यमान की संरचना), सुपरस्क्रिप्ट द्वारा इंगित " आर »:

सुपरस्क्रिप्ट द्वारा इंगित विश्लेषणात्मक अवस्था (विश्लेषणात्मक द्रव्यमान की संरचना) में रचना " लेकिन »:

शुष्क अवस्था में रचना (शुष्क द्रव्यमान रचना), सुपरस्क्रिप्ट द्वारा इंगित " डी »:

एक सूखी राख-मुक्त अवस्था में रचना (सूखी राख-मुक्त द्रव्यमान की संरचना), सुपरस्क्रिप्ट द्वारा इंगित " डैफ »:

जहां कार्बन, हाइड्रोजन, दहनशील सल्फर, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कुल और विश्लेषणात्मक नमी के कोयले के संबंधित द्रव्यमान में द्रव्यमान अंश, wt। %; लेकिन - कोयले के संबंधित द्रव्यमान की राख सामग्री, wt। %.

कोयले के दहन की गर्मी का निर्धारण करने के लिए, एक एकल मानक विधि का उपयोग किया जाता है - कैलोरीमीट्रिक बम में दहन की विधि। इस पद्धति के साथ, कोयले का एक विश्लेषणात्मक नमूना वजन 0.8 ... 1.5 जीवे संपीड़ित ऑक्सीजन के वातावरण में एक भली भांति बंद धातु के बर्तन में जलाए जाते हैं - एक कैलोरीमेट्रिक बम, जो पानी की एक निश्चित मात्रा में डूबा होता है। इस पानी का तापमान बढ़ाकर नमूना के दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी की मात्रा निर्धारित की जाती है। यह बम के लिए ईंधन का ऊष्मीय मान देता है।इस तथ्य के कारण कि ईंधन का दहन विशिष्ट रूप से होता है

चावल। सर्किट आरेखऊष्मीय मान निर्धारित करने के लिए शास्त्रीय कैलोरीमीटर ठोस ईंधन

1 - कैलोरीमेट्रिक बम; 2 - उत्तेजक; 3 - थर्मोस्टेट कवर; 4 - नमूने के प्रज्वलन के लिए प्रणाली; 5 - थर्मामीटर या इसे बदलने वाला उपकरण; 6 - कैलोरीमीटर पोत; 7 - थर्मोस्टेट।

स्थितियां (शुद्ध ऑक्सीजन का वातावरण, दहनशील सल्फर का ऑक्सीकरण) एसओ 3 इसके बाद संघनित नमी में नाइट्रिक एसिड का निर्माण होता है, और इसी तरह), मान को निम्न सूत्र के अनुसार पुनर्गणना किया जाता है:

सल्फ्यूरिक एसिड के गठन की गर्मी कहाँ से है SO2 और इसे पानी में घोलना, संख्यात्मक रूप से बराबर 94,4 के.जे. 1% सल्फर पर आधारित; - सल्फर सामग्री "बम के वाशआउट में", प्रारंभिक कोयले के नमूने के आधार पर, दहन के दौरान सल्फ्यूरिक एसिड में परिवर्तित सल्फर की मात्रा है, wt। % (कोयले के विश्लेषणात्मक द्रव्यमान में कुल सल्फर सामग्री के बजाय इसका उपयोग करने की अनुमति है, यदि (कांस्को-अचिंस्क बेसिन के भूरे कोयले के लिए 0.8%), कठोर कोयले के लिए 1.0 और एन्थ्रेसाइट के लिए 1.2%) , लेकिन (कांस्क-अचिन्स बेसिन के भूरे कोयले के लिए 15.5 एमजे/किलोग्राम, कठोर कोयले के लिए 15.7 एमजे/किलोग्राम एन्थ्रेसाइट के लिए 16.0 एमजे/किलोग्राम) ; ए - नाइट्रिक एसिड के गठन और विघटन की गर्मी को ध्यान में रखते हुए गुणांक, के बराबर लीन कोयल्स और एन्थ्रेसाइट के लिए 0.001और 0.0015 - अन्य सभी ईंधनों के लिए .

जानने के लिए, पहले ईंधन के कार्यशील द्रव्यमान का उच्चतम कैलोरी मान निर्धारित करें:

, (2)

कहाँ पे =एमजे/किग्राया एमजे / मानदंड एम 3; =
= wt. %.

गुणांक 24.62 इंच (3) से गर्म पानी की गर्मी को दर्शाता है
टी0 = 0°C से टी = 100°C और इसका वाष्पीकरण पी 0 = 101325 देहातपर आधारित
1 वाट. % पानी।

ईंधन के संचालन की स्थिति के लिए गणना की गई मूल्य भट्टियों में इसके दहन के दौरान जारी वास्तविक गर्मी से मेल खाती है, और इसलिए इसका व्यापक रूप से गर्मी इंजीनियरिंग गणना में उपयोग किया जाता है। ईंधन की गुणवत्ता का एक अभिन्न संकेतक है और काफी हद तक उनके उपभोक्ता गुणों को निर्धारित करता है।

जीवाश्म कोयले की मुख्य विशेषताओं में से एक हवा के उपयोग के बिना गर्म होने पर उनके कार्बनिक द्रव्यमान को विघटित (विनाश) करने की क्षमता है। इस तरह के हीटिंग से गैस और वाष्पशील अपघटन उत्पाद बनते हैं, जिन्हें वाष्पशील पदार्थ कहा जाता है। ताप क्षेत्र से वाष्पशील पदार्थों को हटाने के बाद, एक अवशेष छोड़ दिया जाता है, जिसे कोक अवशेष या मनका कहा जाता है। चूंकि वाष्पशील पदार्थ कोयले में निहित नहीं होते हैं, लेकिन गर्म होने पर बनते हैं, एक "वाष्पीकरण उपज" की बात करता है, न कि कोयले में उनकी सामग्री के बारे में।

वाष्पशील पदार्थों की उपज को वाष्पशील पदार्थों के सापेक्ष द्रव्यमान के रूप में समझा जाता है, जिसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, जो मानक परिस्थितियों में कोयले के थर्मल अपघटन के दौरान बनता है। वाष्पशील आउटपुट को प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है वी , और गैर-वाष्पशील (कोक) अवशेष - एनवी .

वाष्पशील पदार्थों के वाष्प भाग में संघनित हाइड्रोकार्बन होते हैं, जो तैलीय और रालयुक्त पदार्थों का एक समूह है, जो सबसे मूल्यवान रासायनिक उत्पाद हैं।

वाष्पशील पदार्थों के गैसीय भाग में सीमित और असंतृप्त श्रेणी की हाइड्रोकार्बन गैसें होती हैं ( सीएच 4 , सी एम एच n और इसी तरह), कार्बन मोनोऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड ( इसलिए , सीओ 2 ), हाइड्रोजन ( एच 2 ) आदि।

गैर-वाष्पशील अवशेषों की संरचना में मुख्य रूप से राख के रूप में कार्बन और खनिज अशुद्धियाँ शामिल हैं।

वाष्पशील पदार्थों की उपज जीवाश्म कोयले के मुख्य वर्गीकरण मानकों में से एक है। वाष्पशील की उपज के मूल्यों और कोक अवशेषों की विशेषताओं के आधार पर, कोकिंग के लिए कोयले की उपयुक्तता और प्रसंस्करण और दहन की प्रक्रियाओं में कोयले के व्यवहार का मूल्यांकन किया जाता है।

वाष्पशील पदार्थों की उपज निर्धारित करने के लिए मानक विधि का सार 1 ± 0.1 ग्राम वजन वाले कोयले के विश्लेषणात्मक नमूने के नमूने को बिना हवा के गर्म करना है। टी = 900 ± 5 डिग्री सेल्सियस 7 . के भीतर मिनट. वाष्पशील पदार्थों की उपज प्रारंभिक नमूने के वजन घटाने से निर्धारित होती है, ईंधन में नमी की मात्रा को ध्यान में रखते हुए।

विश्लेषणात्मक नमूने से वाष्पशील की उपज की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

(4)

कहाँ पे = डब्ल्यूटी %; - वाष्पशील पदार्थों के निकलने के बाद कोयले के नमूने का वजन कम होना, जी; - कोयले के प्रारंभिक नमूने का वजन, जी; - कोयले के विश्लेषणात्मक नमूने के प्रारंभिक नमूने में नमी की मात्रा, wt. %;

- परीक्षण किए गए कोयले के विश्लेषणात्मक नमूने से गैर-वाष्पशील अवशेषों की उपज,%, की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

कोयले की सूखी राख मुक्त अवस्था में वाष्पशील पदार्थों की उपज निम्नानुसार निर्धारित की जाती है:

. (6)

निरपेक्ष रूप से दो समानांतर निर्धारणों के परिणामों के बीच अनुमेय विसंगति 0.3 wt से अधिक नहीं होनी चाहिए। wt.% पर%; 0.5 वाट. वेट पर % %; 1.0 वाट. वेट पर % % .

वाष्पशील पदार्थों की उपज निर्धारित करने के लिए, उपयोग करें:

गर्मी प्रतिरोधी स्टील या तार से बने मफल भट्टी में क्रूसिबल स्थापित करने के लिए खड़ा है;

कम से कम 1000 . के अधिकतम ताप तापमान वाले तापमान नियंत्रक के साथ मफल इलेक्ट्रिक फर्नेस ° सी, जिसमें वाष्पशील पदार्थों को मुक्त रूप से हटाने (यदि इन पदार्थों को हटाने के लिए कोई आउटलेट ट्यूब नहीं है) और थर्मोकपल स्थापित करने के लिए और पिछली दीवार में नियंत्रण थर्मोकपल रखने के लिए सामने के दरवाजे में एक उद्घाटन है।

तापमान को एक स्थिर थर्मोकपल का उपयोग करके मापा जाता है। कोयले के विश्लेषणात्मक नमूने से, कोयले के वजन (1 ± 0.01) के दो नमूने पूर्व-भारित क्रूसिबल में लिए जाते हैं जी.. क्रूसिबल के नीचे समान रूप से नमूना वितरित करें, एक साफ, सूखी सतह पर क्रूसिबल को हल्के से टैप करें। क्रूसिबल को 0.0002 . की सटीकता के साथ ढक्कन के साथ और सावधानी से बंद किया जाता है जीतौल के साथ बंद क्रूसिबल तौला।

कोयले और बंद ढक्कन के भार के साथ क्रूसिबल प्रत्येक को उनके स्टैंड पर रखा जाता है और जल्दी से मफल भट्टी में लाया जाता है, जिसे पहले से गरम किया जाता है टी = 900 ± 5 डिग्री सेल्सियस,जो एक स्थिर थर्मोकपल द्वारा तय किया जाता है। ओवन का दरवाजा बंद है। ठीक 7 मिनट(±5 सेकंड) क्रूसिबल के साथ समर्थन ओवन से हटा दिया जाता है और ठंडा किया जाता है - पहले 5 मिनट के लिए हवा में, क्रूसिबल से ढक्कन को हटाए बिना, और फिर एक desiccator में कमरे के तापमान पर और 0.0002 की सटीकता के साथ वजन किया जाता है जी. सभी मापों और गणनाओं के परिणाम तालिका 1 में दर्ज किए गए हैं।

मानों की गणना सूत्र (7) और - सूत्र (8) द्वारा की जाती है:

(7)

(8)

कार्य आदेश

1. आवश्यक टेबल और आचरण तैयार करें आवश्यक गणना. तालिका 1 और तालिका 2 में परिणाम रिकॉर्ड करें।

तालिका नंबर एक

वाष्पशील पदार्थों की उपज निर्धारित करने के परिणाम

3. प्राप्त का उपयोग करना प्रयोगशाला कार्यसंख्या 2 मान (10.03%), (13.14%) और (तालिका 1 से 30.7%), गणना के लिए आवश्यक कोयले के तकनीकी विश्लेषण के आवश्यक संकेतकों की सूची में गणना और शामिल करें, और (11.82%)।

4. काम में प्रस्तावित कोयले के ब्रांड को ध्यान में रखते हुए और प्राप्त संकेतकों का उपयोग करके, निम्नलिखित विधियों का उपयोग करके कोयले की मात्रा निर्धारित करें।

विधि 1के बीच संबंध का प्रयोग करें और सुझाव दिया

वाष्पशील विषाक्त पदार्थों (फिनोल, फॉर्मलाडेहाइड) की मात्रात्मक सामग्री के लिए रक्त परीक्षण
जहर (नशा) को बाहरी रासायनिक कारकों के कारण शरीर में संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन के रूप में समझा जाना चाहिए। बाहरी रासायनिक कारकों को विष कहा जाता है।

शरीर में रहते हुए, जहरीले पदार्थ एंजाइम और अन्य जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के प्रभाव में रासायनिक परिवर्तन से गुजरते हैं।

शरीर में रहते हुए, एंजाइम और अन्य जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के प्रभाव में जहरीले पदार्थ रासायनिक परिवर्तन (ऑक्सीकरण, कमी, हाइड्रोलिसिस, आदि) से गुजरते हैं, जो अक्सर हानिरहित यौगिकों के निर्माण के साथ होते हैं। अन्य मामलों में, मध्यवर्ती उत्पाद बनते हैं जिनमें अधिक स्पष्ट विषाक्त गुण होते हैं (एसिटाल्डिहाइड, ऑक्सालिक एसिड, फॉर्मलाडेहाइड, क्रमशः - एथिल अल्कोहल, एथिलीन ग्लाइकॉल, मिथाइल अल्कोहल के साथ विषाक्तता के मामले में)। बदलने के तरीकों में से एक जहरीला पदार्थशरीर में मुक्त कणों का निर्माण होता है जो बाद में कोशिका मृत्यु के साथ इंट्रासेल्युलर झिल्ली को नुकसान पहुंचाने की क्षमता रखते हैं। एक नियम के रूप में, जहर का कुछ हिस्सा शरीर से अपरिवर्तित होता है।

फिनोल
फिनोल - कार्बोलिक एसिड, क्रेसोल, रेसोरिसिनॉल, हाइड्रोक्विनोन। रंगहीन या रंगीन क्रिस्टल या अनाकार पदार्थ; अक्सर एक मजबूत विशेषता गंध है।

उनके पास एक स्थानीय cauterizing, मनोदैहिक (मादक), न्यूरोटॉक्सिक (ऐंठन), नेफ्रोटॉक्सिक प्रभाव है। घातक खुराक जब मौखिक रूप से ली जाती है तो 2 ग्राम होती है। मुंह से या त्वचा पर अंतर्ग्रहण होने पर फिनोल वाष्प द्वारा जहर संभव है। अवशोषण तेज है। जब अंतर्ग्रहण किया जाता है, तो फिनोल तेजी से रक्त द्वारा अवशोषित हो जाता है, पूरे शरीर में पहुँचाया और वितरित किया जाता है। जिगर में, फिनोल बायोट्रांसफॉर्म से गुजरता है: फिनोल का 10% डायटोमिक फिनोल (ऑर्थो- और पैरा-यौगिक) में ऑक्सीकृत होता है। रोगी में फिनोल विषाक्तता के मामले में, मूत्र का गहरा हरा रंग इसमें हाइड्रोक्विनोन और क्विनहाइड्रोन की उपस्थिति के कारण होता है।

फिनोल जिगर के जहर के समूह के अंतर्गत आता है। इसका हेपेटोटॉक्सिक प्रभाव विषाक्त यकृत डिस्ट्रोफी के विकास में प्रकट होता है। यह यकृत के आकार में वृद्धि और यकृत में दर्द की उपस्थिति में व्यक्त किया जाता है। पीलिया, पीलापन, चक्कर आना, रक्तस्रावी प्रवणता के लक्षण, बुखार, मानसिक अशांति भी प्रकट होती है। फिनोल का सेरेब्रोटॉक्सिक प्रभाव यकृत एन्सेफैलोपैथी द्वारा प्रकट होता है। फिनोल विषाक्तता के गंभीर रूप चेतना के नुकसान और यकृत कोमा के साथ होते हैं। जब फिनोल मुंह के माध्यम से शरीर में प्रवेश करता है, पेट में दर्द होता है, दस्त होता है, कभी-कभी खून के साथ, सफेदी की उल्टी, परतदार द्रव्यमान, मुंह से फिनोल की गंध, मूत्र जैतून के रंग का हो जाता है। शव परीक्षण पर: मुंह, अन्नप्रणाली और पेट के श्लेष्म झिल्ली दूधिया धब्बों से ढके होते हैं, स्पर्श करने के लिए कठिन। पैरेन्काइमल अंगों के प्रोटीन और वसायुक्त अध: पतन, आंतरिक अंगों और मस्तिष्क के ऊतकों में छोटे रक्तस्राव नोट किए जाते हैं।

formaldehyde
फॉर्मलडिहाइड एक रंगहीन गैस है जिसमें तीखी, चिड़चिड़ी गंध होती है। चलो पानी, अल्कोहल और अन्य ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में अच्छी तरह से घुल जाते हैं।

फॉर्मेलिन फॉर्मलाडेहाइड (आमतौर पर 37 - 40%) का एक जलीय घोल है जिसमें 6-15% मेथनॉल (फॉर्मेल्डिहाइड पोलीमराइज़ेशन इनहिबिटर) होता है। यह एक रंगहीन तरल है जिसमें एक विशिष्ट तीखी गंध होती है।

फॉर्मलडिहाइड का उपयोग कार्बनिक संश्लेषण में, सिंथेटिक रेजिन और प्लास्टिक के उत्पादन में, कई के संश्लेषण के लिए किया जाता है दवाईऔर रंग, चमड़े को कम करने के लिए, एक कीटाणुनाशक, एंटीसेप्टिक और दुर्गन्ध एजेंट के रूप में।

जब बड़ी मात्रा में फॉर्मलाडेहाइड युक्त हवा अंदर ली जाती है, तो तीव्र विषाक्तता की घटनाएं लैक्रिमेशन, तेज खांसी और छाती में जकड़न की भावना के साथ विकसित होती हैं। जब मौखिक रूप से लिया जाता है (ज्यादातर मामलों में, गलत), फॉर्मलाडेहाइड के अवशोषण के परिणामस्वरूप, चेतना की हानि, आक्षेप, तंत्रिका केंद्रों का अवसाद और गुर्दे की जलन देखी जाती है।

प्रशिक्षण
खून
विष विज्ञान परीक्षा के लिए विशेष प्रशिक्षण की आवश्यकता नहीं होती है। अंतिम भोजन के 4 घंटे बाद से पहले रक्त के नमूने की सिफारिश नहीं की जाती है।
निदान से पहले, तनावपूर्ण स्थितियों में खुद को उजागर करने, शराब और धूम्रपान लेने की अनुशंसा नहीं की जाती है।
आहार और सेवन दवाईअध्ययन के परिणाम को प्रभावित नहीं करता है।

मूत्र
परीक्षण की पूर्व संध्या पर, सब्जियों और फलों को खाने की सिफारिश नहीं की जाती है जो मूत्र के रंग (बीट्स, गाजर, क्रैनबेरी, आदि) को बदल सकते हैं, मूत्रवर्धक ले सकते हैं।

एक सपने के बाद एक बार में आवंटित मूत्र के सुबह के हिस्से को इकट्ठा करें। मूत्र एकत्र करने से पहले, बाहरी जननांग अंगों का पूरी तरह से स्वच्छ शौचालय बनाना आवश्यक है। पहली सुबह पेशाब करते समय, मूत्र की थोड़ी मात्रा (पहले 1-2 सेकंड) शौचालय में छोड़ी जानी चाहिए, फिर पेशाब के पूरे हिस्से को पेशाब को बाधित किए बिना एक साफ कंटेनर में इकट्ठा करें। लगभग 50 मिलीलीटर की स्क्रू कैप के साथ एक बाँझ प्लास्टिक कंटेनर में मूत्र डाला जाता है। मूत्र एकत्र करते समय, यह सलाह दी जाती है कि शरीर को कंटेनर से न छुएं। बायोमटेरियल लेने के बाद जितनी जल्दी हो सके मूत्र के साथ कंटेनर को चिकित्सा कार्यालय पहुंचाना आवश्यक है।

परिणामों की व्याख्या

रक्त, मूत्र
माप की इकाइयाँ: एमसीजी / एमएल।

उत्तर मात्रात्मक प्रारूप में दिया गया है।

पृष्ठ 1

ठोस पदार्थों के जलने की सतह पर बनने वाले वाष्पशील पदार्थों की संरचना, एक नियम के रूप में, अत्यंत जटिल है। वे सभी जो के दृष्टिकोण से रुचिकर हैं आग से खतरा, हैं बहुलक सामग्रीउच्च सापेक्ष आणविक भार के साथ। दो मुख्य प्रकार के पॉलिमर (स्टेप पॉलिमर और कंडेनसेशन पॉलिमर) में से पहला सबसे सरल है, क्योंकि इस प्रकार के पॉलिमर सीधे मोनोमर इकाइयों को एक बढ़ती हुई पॉलिमर श्रृंखला के अंत में जोड़कर बनते हैं।

वाष्पशील पदार्थों की संरचना में मूल्यवान पदार्थ शामिल हैं जो राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

दहनशील गैसें - कार्बन मोनोऑक्साइड सीओ, हाइड्रोजन एच 2, विभिन्न हाइड्रोकार्बन सीएनएचएम और गैर-दहनशील गैसें - नाइट्रोजन एन 2, ऑक्सीजन ओ%, कार्बन डाइऑक्साइड सीओजी, आदि, साथ ही जल वाष्प वाष्पशील पदार्थों की संरचना में जाते हैं।

वाष्पशील पदार्थों की संरचना में पेंटवर्क सामग्री में निहित सॉल्वैंट्स, थिनर, नमी और अन्य यौगिक शामिल हैं और कोटिंग्स के निर्माण के दौरान वाष्पशील होते हैं।

हाइड्रोजन और मीथेन के साथ वाष्पशील पदार्थों की संरचना में वाष्प और छोटी बूंदों के रूप में राल वाले उत्पाद शामिल होते हैं, जो 700 C से नीचे के तापमान पर कोक सिंटरिंग और चिमनी और उपकरणों के बंद होने का कारण बन सकते हैं।

वाष्पशील पदार्थों में जल वाष्प, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, वाष्पशील सल्फर और विभिन्न हाइड्रोकार्बन शामिल हैं। पर्याप्त रूप से उच्च तापमान पर, वाष्पशील पदार्थों में दहनशील घटक एक तेज लौ से जलते हैं, इसलिए वाष्पशील पदार्थों की संरचना और मात्रा का ईंधन के प्रज्वलन और दहन के साथ-साथ दहन कक्ष की मात्रा पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

ठोस ईंधन में वाष्पशील पदार्थों की मात्रा और संरचना गैस जनरेटर प्रक्रिया में शुष्क आसवन और कोक गैसीकरण की भागीदारी और महत्व के साथ-साथ परिणामी जनरेटर गैस की संरचना और गुणवत्ता को निर्धारित करती है। इसलिए, विभिन्न ईंधनों के लिए और गैस इंजनों की आवश्यकताओं के संबंध में, गैस जनरेटर के विभिन्न सिस्टम स्थापित किए जाते हैं।

पहली नज़र में, ऐसा लग सकता है कि वाष्पशील पदार्थों की संरचना गैस मिश्रण में उनके दहन पर एक माध्यमिक प्रभाव डालती है, लेकिन यह दृष्टिकोण किसी को आग की गतिशीलता की विशेषताओं को समझने की अनुमति नहीं देता है। वाष्पशील पदार्थों की रासायनिक गतिविधि एक ज्वलनशील ठोस पदार्थ की सतह पर लौ स्थिरीकरण की प्रकृति को प्रभावित करती है (सेक। उत्तरार्द्ध लौ द्वारा आसपास के स्थान में और दहन सतह की ओर विकिरणित गर्मी की मात्रा को प्रभावित करता है (सेक। इस प्रकार, वाष्पशील पदार्थ) बेंजीन जैसे सुगंधित हाइड्रोकार्बन के अणु युक्त [पॉलीविनाइल क्लोराइड अणुओं, समीकरण (РЗ)] की मुख्य श्रृंखला की शाखाओं को तोड़ने के परिणामस्वरूप बनने वाले कार्बनयुक्त अवशेषों से, या स्टाइरीन (पॉलीस्टाइरीन से), एक उच्च रिश्तेदार के साथ एक धुएँ के रंग की लौ देते हैं उत्सर्जन (सेक। नीचे, यह दिखाया जाएगा कि ये कारक ठोस और तरल पदार्थों के जलने की दर को कैसे प्रभावित करते हैं (सेक। कुछ मामलों में, वाष्पशील पदार्थों की संरचना दहन उत्पादों की विषाक्तता की डिग्री निर्धारित करती है (सीएफ।)

एक महत्वपूर्ण लाभ जीवित संस्कृतियों के चयापचय उत्पादों को निर्धारित करने की संभावना है, जो अवायवीय परिस्थितियों में माइक्रोफ्लोरा के विकास के दौरान वाष्पशील पदार्थों की संरचना का अध्ययन करना संभव बनाता है। बड़े पैमाने पर विश्लेषण करने के लिए पहले से मौजूद स्वचालित हेडस्पेस एनालाइज़र और चैप में वर्णित विशेष उपकरणों का उपयोग करने की संभावना भी बहुत महत्वपूर्ण है।

यह हानिकारक पदार्थों के ऐसे मिश्रणों की संरचना की जटिलता के कारण है, जिसका सही विश्लेषण अकेले गैस क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करना असंभव है, और संरचना में जटिल संरचना (अक्सर कई हेटेरोटॉम्स के साथ) के उच्च आणविक यौगिकों की उपस्थिति। रबर और अन्य इलास्टोमर्स (अक्सर कई हेटेरोटॉम्स के साथ) के वाष्पशील पदार्थों का, जिनमें क्रोमैटोग्राफिक विधि एमी द्वारा विश्लेषण बेहद मुश्किल है।

ईंधन की सबसे महत्वपूर्ण तापीय विशेषताओं में से एक वाष्पशील की उपज का मूल्य और कोक अवशेषों के गुण हैं। जब ठोस ईंधन को गर्म किया जाता है, तो ऊष्मीय रूप से अस्थिर जटिल, दहनशील द्रव्यमान के ऑक्सीजन युक्त हाइड्रोकार्बन यौगिक दहनशील गैसों की रिहाई के साथ विघटित हो जाते हैं: हाइड्रोजन, हाइड्रोकार्बन, कार्बन मोनोऑक्साइड और गैर-दहनशील गैसें - कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प। वाष्पशील पदार्थों की उपज 850 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 7 मिनट के लिए हवा के बिना 1 ग्राम की मात्रा में वायु-शुष्क ईंधन के नमूने को गर्म करके निर्धारित की जाती है। वाष्पीकरण उपज, परीक्षण ईंधन नमूने के द्रव्यमान में कमी के रूप में परिभाषित इसकी नमी सामग्री को ईंधन के दहनशील द्रव्यमान के रूप में संदर्भित किया जाता है। विभिन्न ईंधनों में वाष्पशील पदार्थों के दहन की अलग-अलग संरचना और ऊष्मा होती है। जैसे-जैसे ईंधन की रासायनिक आयु बढ़ती है, वाष्पशील पदार्थों की मात्रा कम होती जाती है, और उनके निकास तापमान में वृद्धि होती है। साथ ही अक्रिय गैसों की मात्रा में कमी के कारण वाष्पशील पदार्थों के दहन की गर्मी बढ़ जाती है। शेल के लिए, वाष्पशील उपज दहनशील द्रव्यमान का 80-90% है; पीट - 70%; भूरे रंग के कोयले - 30-60%, ग्रेड जी और डी के कठोर कोयले - 30 - 50%, दुबले कोयले और एन्थ्रेसाइट के लिए, वाष्पशील की उपज कम होती है और क्रमशः -13 और 2-9% के बराबर होती है। इसलिए, वाष्पशील पदार्थों की सामग्री और उनकी संरचना को ईंधन के कोयलाकरण की डिग्री, इसकी रासायनिक आयु के संकेत के रूप में लिया जा सकता है। पीट के लिए, वाष्पशील की रिहाई लगभग 100 डिग्री सेल्सियस, भूरे और वसायुक्त कोयले - 150-170 डिग्री सेल्सियस, तेल शेल - 230 डिग्री सेल्सियस, दुबला कोयले और एन्थ्रेसाइट ~ 400 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर शुरू होती है और समाप्त होती है उच्च तापमान- 1100-1200°С. ईंधन से वाष्पशील पदार्थों के आसवन के बाद, तथाकथित कोक अवशेष बनता है। जब कोयले में बिटुमिनस पदार्थ होते हैं, जो गर्म होने पर प्लास्टिक बन जाते हैं या पिघल जाते हैं, तो वाष्पशील सामग्री के लिए परीक्षण किए गए कोयले का पाउडर नमूना पापी और सूज सकता है। थर्मल अपघटन के दौरान कम या ज्यादा मजबूत कोक बनाने के लिए ईंधन की क्षमता को सिंटरिंग कहा जाता है। पीट, भूरा कोयला और एन्थ्रेसाइट पाउडर कोक का उत्पादन करते हैं। 42-45% की अस्थिर उपज वाले बिटुमिनस कोयले और 17% से कम की अस्थिर उपज वाले लीन कोयले पाउडर या चिपचिपा कोक अवशेष देते हैं। कोयले जो sintered कोक अवशेष बनाते हैं वे एक मूल्यवान तकनीकी ईंधन हैं और मुख्य रूप से धातुकर्म कोक के उत्पादन के लिए उपयोग किए जाते हैं। बिना हवा के पहुंच के 1000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कुचल कोयले को 3-3.5 मिमी के आकार में गर्म करके सिंटर्ड या फ्यूज्ड अवशेषों के रूप में कोक प्राप्त किया जाता है। कोक के गुण संघटन पर निर्भर करते हैं कार्बनिक यौगिकईंधन का दहनशील द्रव्यमान और उसमें वाष्पशील पदार्थों की सामग्री।

लैब #3

नमी की मात्रा के अनुसार कोयले के ऊष्मीय मान का निर्धारण,

राख सामग्री और वाष्पशील पदार्थ

उद्देश्य- कोयले के तकनीकी विश्लेषण के मुख्य संकेतकों को निर्धारित करने के तरीकों से परिचित हों, उपयुक्त प्रयोगशाला उपकरणों के साथ काम करने के व्यावहारिक कौशल में महारत हासिल करें और कोयले के आकलन के लिए त्वरित विधि की मूल बातें सीखें।

प्रयोगशाला का काम जटिल है। यह कोयले के तीन मुख्य संकेतकों की परिभाषा पर आधारित है - आर्द्रता, राख सामग्री और वाष्पशील पदार्थ जिसके आधार पर कोयले के कार्यशील द्रव्यमान के शुद्ध कैलोरी मान की गणना की जाती है, जो ऊर्जा ईंधन के रूप में कोयले की गुणवत्ता का सबसे महत्वपूर्ण संकेतक है।

ऊष्मीय मान, जिसे आमतौर पर प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है, गैसीय ऑक्सीजन के साथ दहनशील ईंधन घटकों के पूर्ण ऑक्सीकरण के दौरान जारी तापीय ऊर्जा (इसके बाद गर्मी, या गर्मी के रूप में संदर्भित) की मात्रा है। उसी समय, यह माना गया कि ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप उच्च ऑक्साइड बनते हैं। और सल्फर का ऑक्सीकरण होता है , और ईंधन नाइट्रोजन आणविक नाइट्रोजन के रूप में जारी किया जाता है। दहन की गर्मी एक विशिष्ट विशेषता है। ठोस और तरल ईंधन के लिए, उन्हें द्रव्यमान की एक इकाई के रूप में संदर्भित किया जाता है, अर्थात 1 किलोग्राम(दहन की विशिष्ट गर्मी), और गैसीय ईंधन के लिए - सामान्य भौतिक परिस्थितियों में एक इकाई मात्रा (दहन की मात्रा गर्मी) के लिए, अर्थात पर आर = पी 0 = 760 एमएमएचजी कला। = 1 एटीएम =101325 देहातऔर
टी \u003d टी 0 \u003d 273.15 प्रति (टी = टी0 = 0 डिग्री सेल्सियस)। जिसके परिणामस्वरूप एम 3इन शर्तों के तहत कहा जाता था सामान्य घन मीटर "और अनुशंसित पदनाम" और न। एम 3". इस प्रकार, गैसीय ईंधन के लिए, इसे 1 . को सौंपा गया है और न। मी 3तकनीकी साहित्य में स्वीकृत माप की इकाइयाँ: " केजे / किग्रा» (« केजे / मानदंड। एम 3") या " एमजे/किग्रा» (« एमजे / न ही। एम 3")। पुराने तकनीकी साहित्य में, माप की इकाइयाँ थीं " किलो कैलोरी/किग्रा» (« किलो कैलोरी/न ही। एम 3")। माप की आधुनिक इकाइयों में उनका अनुवाद करते समय, यह याद रखना चाहिए कि 1 किलो कैलोरी = 4,1868 के.जे.

गर्मी की मात्रा जो पूर्ण दहन के उत्पादों को गर्म करने के लिए जाती है 1 किलोग्रामया 1 और न। एम 3ईंधन, बशर्ते कि इन उत्पादों में संघनित जल वाष्प हो, अर्थात पानी, कहलाता है ईंधन का उच्च ऊष्मीय मान . इस उष्मा को निरूपित किया जाता है।

यदि ईंधन के दहन के दौरान जल वाष्प को संघनित नहीं किया जाता है, तो जल वाष्प के संघनन की गुप्त गर्मी (पानी के वाष्पीकरण की गुप्त गर्मी) के मूल्य से दहन उत्पादों को गर्म करने पर जारी गर्मी की एक छोटी मात्रा खर्च की जाएगी। . इस मामले में, गर्मी कहा जाता है ईंधन का कम ऊष्मीय मान और के रूप में निरूपित किया जाता है। इस प्रकार, निर्धारण में ईंधन की नमी के वाष्पीकरण पर खर्च होने वाली गर्मी और ईंधन हाइड्रोजन के दहन के दौरान बनने वाली नमी को ध्यान में नहीं रखा जाता है। तदनुसार, मान किस प्रकार से संबंधित है? .

कोयले की संरचना, किसी भी अन्य ठोस ईंधन की तरह, भार (wt.%) के प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है। उसी समय, 100% को अक्सर इस रूप में लिया जाता है:

ईंधन की कार्यशील अवस्था में संरचना (इसके कार्यशील द्रव्यमान की संरचना), सुपरस्क्रिप्ट द्वारा इंगित " आर »:

सुपरस्क्रिप्ट द्वारा इंगित विश्लेषणात्मक अवस्था (विश्लेषणात्मक द्रव्यमान की संरचना) में रचना " लेकिन »:

शुष्क अवस्था में रचना (शुष्क द्रव्यमान रचना), सुपरस्क्रिप्ट द्वारा इंगित " डी »:

एक सूखी राख-मुक्त अवस्था में रचना (सूखी राख-मुक्त द्रव्यमान की संरचना), सुपरस्क्रिप्ट द्वारा इंगित " डैफ »:

जहां कार्बन, हाइड्रोजन, दहनशील सल्फर, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कुल और विश्लेषणात्मक नमी के कोयले के संबंधित द्रव्यमान में द्रव्यमान अंश, wt। %; लेकिन - कोयले के संबंधित द्रव्यमान की राख सामग्री, wt। %.

कोयले के दहन की गर्मी का निर्धारण करने के लिए, एक एकल मानक विधि का उपयोग किया जाता है - कैलोरीमीट्रिक बम में दहन की विधि। इस पद्धति के साथ, कोयले का एक विश्लेषणात्मक नमूना वजन 0.8 ... 1.5 जीवे संपीड़ित ऑक्सीजन के वातावरण में एक भली भांति बंद धातु के बर्तन में जलाए जाते हैं - एक कैलोरीमेट्रिक बम, जो पानी की एक निश्चित मात्रा में डूबा होता है। इस पानी का तापमान बढ़ाकर नमूना के दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी की मात्रा निर्धारित की जाती है। यह बम के लिए ईंधन का ऊष्मीय मान देता है।इस तथ्य के कारण कि ईंधन का दहन विशिष्ट रूप से होता है

चावल। ठोस ईंधन के ऊष्मीय मान का निर्धारण करने के लिए शास्त्रीय कैलोरीमीटर का योजनाबद्ध आरेख

1 - कैलोरीमेट्रिक बम; 2 - उत्तेजक; 3 - थर्मोस्टेट कवर; 4 - नमूने के प्रज्वलन के लिए प्रणाली; 5 - थर्मामीटर या इसे बदलने वाला उपकरण; 6 - कैलोरीमीटर पोत; 7 - थर्मोस्टेट।

स्थितियां (शुद्ध ऑक्सीजन का वातावरण, दहनशील सल्फर का ऑक्सीकरण) एसओ 3 इसके बाद संघनित नमी में नाइट्रिक एसिड का निर्माण होता है, और इसी तरह), मान को निम्न सूत्र के अनुसार पुनर्गणना किया जाता है:

सल्फ्यूरिक एसिड के गठन की गर्मी कहाँ से है SO2 और इसे पानी में घोलकर, संख्यात्मक रूप से 94.4 . के बराबर के.जे. 1% सल्फर पर आधारित; - सल्फर सामग्री "बम के वाशआउट में", प्रारंभिक कोयले के नमूने के आधार पर, दहन के दौरान सल्फ्यूरिक एसिड में परिवर्तित सल्फर की मात्रा है, wt। % (कोयले के विश्लेषणात्मक द्रव्यमान में कुल सल्फर सामग्री के बजाय इसका उपयोग करने की अनुमति है, यदि , लेकिन
); ए - नाइट्रिक एसिड के गठन और विघटन की गर्मी को ध्यान में रखते हुए गुणांक, दुबले कोयले और एन्थ्रेसाइट के लिए 0.001 और अन्य सभी ईंधन के लिए 0.0015 के बराबर।

जानने के लिए, पहले ईंधन के कार्यशील द्रव्यमान का उच्चतम कैलोरी मान निर्धारित करें:

, (2)

कहाँ पे =केजे / किग्राया केजे / मानदंड एम 3; =
= wt. %.

गुणांक 24.62 इंच (3) से गर्म पानी की गर्मी को दर्शाता है
टी0 = 0°C से टी = 100°C और इसका वाष्पीकरण पी 0 = 101325 देहातपर आधारित
1 वाट. % पानी।

ईंधन के संचालन की स्थिति के लिए गणना की गई मूल्य भट्टियों में इसके दहन के दौरान जारी वास्तविक गर्मी से मेल खाती है, और इसलिए इसका व्यापक रूप से गर्मी इंजीनियरिंग गणना में उपयोग किया जाता है। ईंधन की गुणवत्ता का एक अभिन्न संकेतक है और काफी हद तक उनके उपभोक्ता गुणों को निर्धारित करता है।

जीवाश्म कोयले की मुख्य विशेषताओं में से एक हवा के उपयोग के बिना गर्म होने पर उनके कार्बनिक द्रव्यमान को विघटित (विनाश) करने की क्षमता है। इस तरह के हीटिंग से गैस और वाष्पशील अपघटन उत्पाद बनते हैं, जिन्हें वाष्पशील पदार्थ कहा जाता है। ताप क्षेत्र से वाष्पशील पदार्थों को हटाने के बाद, एक अवशेष छोड़ दिया जाता है, जिसे कोक अवशेष या मनका कहा जाता है। चूंकि वाष्पशील पदार्थ कोयले में निहित नहीं होते हैं, लेकिन गर्म होने पर बनते हैं, एक "वाष्पीकरण उपज" की बात करता है, न कि कोयले में उनकी सामग्री के बारे में।

वाष्पशील पदार्थों की उपज को वाष्पशील पदार्थों के सापेक्ष द्रव्यमान के रूप में समझा जाता है, जिसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, जो मानक परिस्थितियों में कोयले के थर्मल अपघटन के दौरान बनता है। वाष्पशील आउटपुट को प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है वी , और गैर-वाष्पशील (कोक) अवशेष - एनवी .

वाष्पशील पदार्थों के वाष्प भाग में संघनित हाइड्रोकार्बन होते हैं, जो तैलीय और रालयुक्त पदार्थों का एक समूह है, जो सबसे मूल्यवान रासायनिक उत्पाद हैं।

वाष्पशील पदार्थों के गैसीय भाग में सीमित और असंतृप्त श्रेणी की हाइड्रोकार्बन गैसें होती हैं ( सीएच 4 , सी एम एच n और इसी तरह), कार्बन मोनोऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड ( इसलिए , सीओ 2 ), हाइड्रोजन ( एच 2 ) आदि।

गैर-वाष्पशील अवशेषों की संरचना में मुख्य रूप से राख के रूप में कार्बन और खनिज अशुद्धियाँ शामिल हैं।

वाष्पशील पदार्थों की उपज जीवाश्म कोयले के मुख्य वर्गीकरण मानकों में से एक है। वाष्पशील की उपज के मूल्यों और कोक अवशेषों की विशेषताओं के आधार पर, कोकिंग के लिए कोयले की उपयुक्तता और प्रसंस्करण और दहन की प्रक्रियाओं में कोयले के व्यवहार का मूल्यांकन किया जाता है।

वाष्पशील पदार्थों की उपज निर्धारित करने के लिए मानक विधि का सार 1 ± 0.1 ग्राम वजन वाले कोयले के विश्लेषणात्मक नमूने के नमूने को बिना हवा के गर्म करना है। टी = 900 ± 5 डिग्री सेल्सियस 7 . के भीतर मिनट. वाष्पशील पदार्थों की उपज प्रारंभिक नमूने के वजन घटाने से निर्धारित होती है, ईंधन में नमी की मात्रा को ध्यान में रखते हुए।

विश्लेषणात्मक नमूने से वाष्पशील की उपज की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

(4)

कहाँ पे = डब्ल्यूटी %; - वाष्पशील पदार्थों के निकलने के बाद कोयले के नमूने का वजन कम होना, जी; - कोयले के प्रारंभिक नमूने का वजन, जी; - कोयले के विश्लेषणात्मक नमूने के प्रारंभिक नमूने में नमी की मात्रा, wt. %;

- परीक्षण किए गए कोयले के विश्लेषणात्मक नमूने से गैर-वाष्पशील अवशेषों की उपज,%, की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

लैब में चारकोल का इस्तेमाल होगा।
wt% , इसलिए, मात्रा निर्धारित करने के तरीके और प्रयोगशाला के काम में विचार नहीं किया गया।

कोयले की सूखी राख मुक्त अवस्था में वाष्पशील पदार्थों की उपज निम्नानुसार निर्धारित की जाती है:

. (6)

निरपेक्ष रूप से दो समानांतर निर्धारणों के परिणामों के बीच अनुमेय विसंगति 0.3 wt से अधिक नहीं होनी चाहिए। % पर wt%; 0.5 वाट. % पर डब्ल्यूटी %; 1.0 वाट। % पर डब्ल्यूटी % .