3.4 Меры безопасности выполнения экспериментальных работ
Сотрудники лаборатории должны знать свойства и физико-химические характеристики реактивов и новых химических веществ, поступающих на исследование. Необходимо следить, чтобы на всех емкостях реагентов, поступающих для исследования в лабораторию, имелись этикетки или подписи с указанием содержимого и основных физико-химических характеристик с выделением особо опасных свойств: «Яд», «Огнеопасно» и так далее.
Все работы, связанные с выделением вредных газов, паров и дыма, должны проводиться в работающих вытяжных шкафах с опущенными дверцами. Кратность воздухообмена 8-10.
При проведении опытов с реагентами, не испытывавшимися ранее в лаборатории, всем сотрудникам необходимо ознакомиться с их вредными свойствами, описанными в справочнике "Вредные вещества в промышленности" [38]. При проведении экспериментов с химическими веществами необходимо использовать спецодежду и индивидуальные средства зашиты - халаты, резиновые фартуки, перчатки и другие.
При работе с аппаратами, находящимися под вакуумом, а также при всех работах, связанных с возможностью засорения, ожога и раздражения глаз, необходимо надевать защитные очки или приспособления для защиты (шлем или щиток из органического стекла). Нельзя сливать нефтепродукты и органические растворители в канализацию. Все остатки химических веществ необходимо сливать в специальные закрытые бачки с этикеткой "Слив" и ежедневно выносить из лаборатории в специально отведенные для этого места.
Лаборатория должна быть оснащена средствами пожаротушения и аптечкой для оказания первой помощи.
Огнеопасные реактивы и реагенты необходимо хранить в специально оборудованных местах с хорошей вентиляцией. Каждый работающий в лаборатории должен знать, где расположены средства пожаротушения (кошма, листовой асбест, сухой песок, огнетушители, пожарный водяной стояк и так далее) и уметь ими пользоваться.
Во избежание поломки и раската стеклянных деталей установки, порезов их осколками, разлива масла и водных растворов используемых реагентов работы необходимо вести очень осторожно, без резких движений.
В случае разлива и попадании на кожу масла и водных растворов используемых реагентов необходимо смыть их водой или мыльным раствором.
При выполнении измерений в лаборатории должны соблюдаться следующие условия:
- температура воздуха (20 +/- 5) °C;
- влажность воздуха не более 80% при t = 25 °C;
- частота переменного тока (50 +/- 1) Гц;
- напряжение в сети (220 +/- 22) В.
Нельзя оставлять работающую установку или приборы без присмотра. Запрещается прием пищи и пользование открытым огнем в помещении, где находится экспериментальная установка.
4 Результаты экспериментальных исследований
4.1 Исследование поверхностной и межфазной активности пав
После подготовки сталагмометра к проведению измерений нами была произведена тарировка прибора. Была рассчитана константа К на границе дистиллированная вода – октан (К = 0,008974). Затем мы проводили лабораторные исследования при комнатной температуре (24 С). Результаты приведены в таблице 2,3.
Таблица 2 – Результаты измерения поверхностного натяжения растворов ПАВ
Концентрация, % |
Плотность, г/см3 |
Количество капель, шт. |
Поверхностное натяжение, мН/м |
0,1 |
0,998 |
140 |
55,2 |
0,2 |
0,997 |
149 |
51,8 |
0,3 |
0,996 |
181 |
42,4 |
0,4 |
0,996 |
202 |
38,1 |
0,5 |
0,996 |
217 |
35,5 |
1,0 |
0,995 |
241 |
31,9 |
2,5 |
0,994 |
255 |
30,1 |
5,0 |
0,994 |
272 |
28,2 |
По таблице 2 была построена изотерма поверхностного натяжения (рис )
Рисунок 3 – Изотерма поверхностного натяжения растворов ПАВ
Рисунок 4 –Изменение относительного поверхностного натяжения
Как видно, для раствора концентрацией 0,1 % поверхностное натяжение меньше примерно на 15%. Максимальное изменение характерно для раствора 5% концентрации, оно составляет 40% или снижено в 2,5 раза. При этом значения для 2.5 и 5 % близки.
Межфазное натяжение на границе нефть – дистил вода составляет 30,5 мн/м. Эксперименты проводили с нефтью….
Результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Результаты измерения межфазного натяжения растворов ПАВ, дистиллированная вода
Концентрация, % |
Значения лимба |
Константа |
Плотность раствора, г/см3 |
Плотность нефти, |
Межфазное натяжение, мН/м |
Дистил-лированная вода |
23 |
0,008974 |
998 |
850 |
30,5 |
0,1 |
12 |
0,008974 |
998 |
850 |
15,9 |
0,2 |
10 |
0,008974 |
998 |
850 |
13,3 |
0,3 |
8 |
0,008974 |
998 |
850 |
10,6 |
0,4 |
6,5 |
0,008974 |
998 |
850 |
8,6 |
0,5 |
5 |
0,008974 |
998 |
850 |
6,6 |
1,0 |
2,5 |
0,008974 |
998 |
850 |
3,3 |
2,5 |
1,5 |
0,008974 |
998 |
850 |
2,0 |
5,0 |
1,3 |
0,008974 |
998 |
850 |
1,7 |
Как видно, максимальное снижение МН характерно для 5% раствора. Снижение составляет примерно 19 раз, что представлено ярко на рисунке 6.
Рисунок 5 – Изотерма межфазного натяжения растворов ПАВ, дистиллированная вода
Рисунок – 6
По рисунку видно, что значения для 2.5 и 5 % близки. Оба значения предположительно покажут высокую отмывающую способность, что следуетподтвердить в последующих экспериментах по отмыву почвы и песка от нефтяного загрязнения.