Propan gori uz niske emisije. Moguće je proizvesti kalcijum hidroksid u industrijskim razmjerima miješanjem kalcijum oksida s vodom, proces koji se naziva gašenje. Navedena je shema redoks reakcije

VPR. hemija. Kod 11. razreda
RAZRED 11 Objašnjenja za uzorak sveruskog testnog rada Prilikom upoznavanja sa uzorkom testnog rada, treba imati na umu da zadaci uključeni u uzorak ne odražavaju sve vještine i sadržajne probleme koji će se testirati kao dio sveruski testni rad. Potpuna lista elemenata sadržaja i vještina koje se mogu testirati u radu data je u kodifikatoru elemenata sadržaja i zahtjeva za nivo obuke diplomaca za razvoj sveruskog testa iz hemije. Svrha uzorka testnog rada je dati ideju o strukturi sveruskog testnog rada, broju i obliku zadataka i njihovoj složenosti.

VPR. hemija. Kod 11. razreda
© 2017 Federalna služba za nadzor obrazovanja i nauke Ruske Federacije SVERUSKO TESTIRANJE RADNA HEMIJA
UZORAK 11. RAZRED Uputstvo za izvođenje rada Testni rad obuhvata 15 zadataka. Za završetak rada iz hemije predviđeno je 1 sat 30 minuta (90 minuta).Odgovore upišite u tekst rada prema uputstvu za zadatke.Ako zapišete netačan odgovor precrtajte ga i napišite novi Prilikom završetka radova dozvoljeno je korištenje sljedećih dodatnih materijala
– Periodni sistem hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev
– tabela rastvorljivosti soli, kiselina i baza koje uvode elektrohemijski niz napona metala
– neprogramabilni kalkulator. Prilikom izvršavanja zadataka možete koristiti nacrt. Unosi u nacrtu neće se pregledavati niti ocjenjivati. Savjetujemo vam da zadatke izvršavate redoslijedom kojim su dati. Da uštedite vrijeme, preskočite zadatak koji ne možete odmah završiti i prijeđite na sljedeći. Ako vam preostane vremena nakon obavljenog posla, možete se vratiti na propuštene zadatke. Bodovi koje dobijete za obavljene zadatke se zbrajaju. Pokušajte izvršiti što više zadataka i osvojiti najviše bodova. Želimo vam uspjeh

VPR. hemija. Kod 11. razreda
© 2017 Federalna služba za nadzor obrazovanja i nauke Ruske Federacije Sa svog kursa hemije poznajete sledeće metode odvajanja smeša: sedimentaciju, filtraciju, destilaciju (destilacija, magnetno delovanje, isparavanje, kristalizacija. Na slikama 1–3 prikazani su primeri upotreba nekih od ovih metoda Slika 1 Slika 2 Slika 3
Koja od sljedećih metoda za odvajanje smjesa se može koristiti za prečišćavanje?
1) brašno od zarobljenih gvozdenih opiljaka
2) voda iz neorganskih soli rastvorenih u njoj.U tabelu upišite broj slike i naziv odgovarajuće metode odvajanja smeše. Smjesa Broj slike Način odvajanja smjese Brašno i zarobljene željezne strugotine Voda u kojoj su otopljene neorganske soli Na slici je prikazan model elektronske strukture atoma određenog hemijskog elementa. Na osnovu analize predloženog modela uradite sledeće zadatke) odredite hemijski element čiji atom ima takvu elektronsku strukturu
2) naznačiti broj perioda i broj grupe u periodnom sistemu hemijskih elemenata D.I. Mendeljejeva, u kojem se ovaj element nalazi
3) utvrdi da li je jednostavna supstanca koja formira ovaj hemijski element metal ili nemetal. Upišite svoje odgovore u tabelu. Odgovor Simbol hemijskog elementa
Period br.
Grupa br. Metal nemetalni
1
2

VPR. hemija. Kod 11. razreda
© 2017 Federalna služba za nadzor obrazovanja i nauke Ruske Federacije Periodični sistem hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev je bogato skladište informacija o hemijskim elementima, njihovim svojstvima i svojstvima njihovih jedinjenja, obrascima promena ovih svojstava, metodama dobijanja supstanci i njihovoj lokaciji u prirodi. Na primjer, poznato je da s povećanjem atomskog broja kemijskog elementa u periodima, radijusi atoma se smanjuju, a u grupama povećavaju. Uzimajući u obzir ove pravilnosti, rasporedite sljedeće elemente po rastućem atomskom radijusu: N, C, Al, Si. Zapišite oznake elemenata u traženom redoslijedu. Odgovor __________________________ U tabeli ispod su navedena karakteristična svojstva supstanci koje imaju molekularnu i jonsku strukturu. Karakteristične osobine supstanci Molekularna struktura Jonska struktura u normalnim uslovima imaju tečno, gasovito i čvrsto agregatno stanje imaju niske tačke ključanja i topljenja
 neelektrično provodljiv; imaju nisku toplotnu provodljivost
 čvrsta pod normalnim uslovima, krhka, vatrostalna, neisparljiva u topljenjima i rastvorima provode električnu struju.Pomoću ovih podataka utvrdite kakvu strukturu imaju supstance azot i kuhinjska so NaCl. Upišite svoj odgovor u predviđeno mjesto.
1) azot N
2
________________________________________________________________
2) kuhinjska so NaCl ___________________________________________________
3
4

VPR. hemija. Kod 11. razreda
© 2017 Federalna služba za nadzor obrazovanja i nauke Ruske Federacije Složene neorganske supstance mogu se uslovno rasporediti, odnosno klasifikovati, u četiri grupe, kao što je prikazano na dijagramu. U ovom dijagramu za svaku od četiri grupe unesite nedostajuće nazive grupa ili hemijske formule supstanci (jedan primer formula koje pripadaju ovoj grupi. Pročitajte sledeći tekst i ispunite zadatke 6–8. Prehrambena industrija koristi aditiv za hranu E, što je kalcijum hidroksid Ca(OH)
2
. Koristi se u proizvodnji voćnih sokova, hrane za bebe, kiselih krastavaca, kuhinjske soli, konditorskih proizvoda i slatkiša. Moguće je proizvesti kalcijum hidroksid u industrijskim razmjerima miješanjem kalcijum oksida s vodom, procesom koji se zove gašenje. Kalcijum hidroksid se široko koristi u proizvodnji građevinskih materijala kao što su kreč, gips i gipsani malteri. To je zbog sposobnosti interakcije s ugljičnim dioksidom CO
2
sadržane u vazduhu. Isto svojstvo rastvora kalcijum hidroksida koristi se za merenje kvantitativnog sadržaja ugljen-dioksida u vazduhu. Korisno svojstvo kalcijum hidroksida je njegova sposobnost da djeluje kao flokulant koji pročišćava otpadnu vodu od suspendiranih i koloidnih čestica (uključujući soli željeza. Također se koristi za povećanje pH vode, budući da prirodna voda sadrži tvari (npr. kiseline koje uzrokuju korozija u vodovodnim instalacijama) cijevi
5

VPR. hemija. Kod 11. razreda
© 2017 Federalna služba za nadzor obrazovanja i nauke Ruske Federacije
6 1. Napišite molekularnu jednačinu za reakciju stvaranja kalcijum hidroksida, koja je spomenuta u tekstu. Odgovori
2. Objasnite zašto se ovaj proces naziva gašenje. Odgovori
________________________________________________________________________________
1. Napišite molekularnu jednačinu za reakciju između kalcijum hidroksida i ugljičnog dioksida, koja je spomenuta u tekstu. Odgovori
2. Objasnite koje karakteristike ove reakcije omogućavaju njeno korištenje za otkrivanje ugljičnog dioksida u zraku. Odgovori
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
1. Napišite skraćenu ionsku jednačinu za reakciju između kalcijum hidroksida i hlorovodonične kiseline navedenu u tekstu. Odgovori
2. Objasnite zašto se ova reakcija koristi za povećanje pH vode. Odgovori
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
6
7
8

VPR. hemija. Kod 11. razreda
© 2017 Federalna služba za nadzor obrazovanja i nauke Ruske Federacije Prikazana je šema redoks reakcije.
H
2
S + Fe
2
O
3
→ FeS + S + H
2
O
1. Napravite elektronsku vagu za ovu reakciju. Odgovori
2. Identifikujte oksidaciono sredstvo i redukciono sredstvo. Odgovori
3. Rasporedite koeficijente u jednadžbi reakcije. Odgovor Dana je šema transformacije
Fe Napišite jednadžbe molekularne reakcije koje se mogu koristiti za izvođenje navedenih transformacija.
1) _________________________________________________________________________
2) _________________________________________________________________________
3) _______________________________________________________________________________ Uspostavite korespondenciju između formule organske supstance i klase/grupe kojoj ova supstanca pripada za svaku poziciju označenu slovom, odaberite odgovarajuću poziciju označenu brojem. FORMULA SUPSTANCE
RAZRED/GRUPA A)
CH
3
-CH
2
-CH
3
B) C)
CH
3
-CH
2
OH
1) zasićeni ugljovodonici
2) alkoholi
3) nezasićeni ugljovodonici
4) karboksilne kiseline Odabrane brojeve upiši u tabelu ispod odgovarajućih slova. A B C Odgovor
9
10
11

VPR. hemija. Kod 11. razreda
© 2017 Federalna služba za nadzor u obrazovanju i nauci Ruske Federacije Unesite formule nedostajućih supstanci u predložene šeme hemijskih reakcija i uredite koeficijente.
1) C
2
N
6
+ ………….. → C
2
N
5
Cl+HCl
2) C
3
H
6
+ …………… → CO
2
+H
2
O Propan gori uz niske razine toksičnih emisija u atmosferu, pa se koristi kao izvor energije u mnogim primjenama, kao što su plinski upaljači i grijanje doma. Kolika zapremina ugljičnog dioksida nastaje pri potpunom sagorijevanju 4,4 g propana? Zapišite detaljno rješenje zadatka. Odgovori
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________ Izopropil alkohol se koristi kao univerzalni rastvarač, uključen je u kućnu hemiju, parfeme i kozmetiku, te tekućine za pranje vjetrobrana za automobile. U skladu sa dijagramom ispod, napravite jednadžbe reakcije za proizvodnju ovog alkohola. Prilikom pisanja jednadžbi reakcija koristite strukturne formule organskih supstanci.
CH
2
CH CH
3
CH
3
C CH
3
O
CH
3
CH CH
3
Br
CH
3
CH
CH
3
OH
1) _______________________________________________________
2) _______________________________________________________
3) _______________________________________________________
12
13
14

VPR. hemija. Kod 11. razreda
© 2017 Federalna služba za nadzor obrazovanja i nauke Ruske Federacije Slani rastvor u medicini je 0,9% rastvor natrijum hlorida u vodi. Izračunajte masu natrijum hlorida i masu vode potrebnu za pripremu
500 g fiziološkog rastvora. Zapišite detaljno rješenje problema. Odgovori
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
15

VLOOKUP
. hemija. 11. razred. Odgovori 2017. Federalna služba za nadzor obrazovanja i nauke Ruske Federacije SVRURUSKI INSPEKCIJSKI RAD
HEMIJA
, 11
CLASS
Odgovori
ety
i kriterijume evaluacije
ania
№
zadataka
Odgovori
br
1
Smjesa
Broj
crtanje
Way
razdvajanje
mješavine
Brašno i zarobljene željezne opiljke Magnetno djelovanje
Voda sa rastvorenim anorganskim solima
Destilacija
(destilacija
2
N; 2; 5 (ili V); nemetalni N
→
C
→
Si
→
Al
4 dušik N
2
– molekularna struktura kuhinjske soli NaCl – jonska struktura 132 Tačan odgovor na zadatak 3 boduje se jednim bodom
Izvršenje zadataka 1, 2, 4, 11 ocjenjuje se na sljedeći način: 2 boda - bez grešaka
1 bod – napravljena je jedna greška 0 poena – napravljene su dvije ili više grešaka ili nije bilo odgovora
Sadržaj
tačan odgovor i uputstva za ocjenjivanje
n
Iyu

Poeni
Elementi odgovora Zapisuju se nazivi grupa baza i soli, zapisuju se formule supstanci odgovarajućih grupa
Odgovor je tačan i potpun, sadrži sve gore navedene elemente Tri ćelije dijagrama su tačno popunjene 1 Napravljene su dvije ili više grešaka Maksimalni rezultat.
5
VLOOKUP
. hemija. 11. razred. Odgovori 2017. Federalna služba za nadzor obrazovanja i nauke Ruske Federacije Sadržaj tačnog odgovora i uputstva za ocjenjivanje
n
Iyu
(Pored toga, pronađite druge formulacije odgovora koje ne iskrivljuju njegovo značenje
Poeni
Elementi odgovora
1) CaO + H
2
O = Ca(
OH)
2 2) Kada kalcijum oksid stupi u interakciju sa vodom, oslobađa se velika količina toplote, pa voda ključa i šišti, kao da udari u vreli ugalj, kada se vatra ugasi vodom (
ili
“Ovaj proces se zove gašenje jer se kao rezultat formira gašeno vapno
»)
Odgovor je tačan i potpun, sadrži sve gore navedene elemente Odgovor uključuje jedan od navedenih elemenata 1 Svi elementi odgovora su pogrešno napisani 0 Maksimalan broj bodova 2 Sadržaj tačnog odgovora i upute za bodovanje
n
Iyu
(Pored toga, pronađite druge formulacije odgovora koje ne iskrivljuju njegovo značenje
Poeni
Elementi odgovora
1) Ca(OH)
2
+ CO
2
= CaCO
3
↓+H
2
O
2) Kao rezultat ove reakcije nastaje nerastvorljiva supstanca, kalcijum karbonat, uočava se zamućenost originalnog rastvora, što nam omogućava da procenimo prisustvo ugljen-dioksida u vazduhu. Kvalitativna reakcija na Odgovor je tačan i kompletan, sadrži sve gore navedene elemente Odgovor uključuje jedan od navedenih elemenata 1 Svi elementi odgovori pogrešno upisani 0 Maksimalni rezultat 2 Sadržaj tačnog odgovora i uputstva za bodovanje
n
Iyu
(Pored toga, pronađite druge formulacije odgovora koje ne iskrivljuju njegovo značenje
Poeni
Elementi odgovora
1) OH
–
+H
+
=H
2
O
2) Prisustvo kiseline u prirodnoj vodi uzrokuje niske vrijednosti ove vode
Kalcijum hidroksid
neutralisati
br
kiselo
otu
, a vrijednosti se povećavaju Odgovor je tačan i potpun, sadrži sve gore navedene elemente Odgovor uključuje jedan od gore navedenih elemenata 1 Svi elementi odgovora su pogrešno napisani 0 Maksimalni rezultat 2
6
7
8

VLOOKUP

n
Iyu
(Pored toga, pronađite druge formulacije odgovora koje ne iskrivljuju njegovo značenje
Poeni
1) Sastavljena je elektronska vaga) Naznačeno je da sumpor u oksidacionom stanju –2 (ili H
2
S) je redukcijski agens, a željezo je u +3 oksidacijskom stanju ili Fe
2
O
3
) – oksidant
3) Jednačina reakcije je sastavljena
3H
2
S + Fe
2
O
3
= 2FeS + S + 3
H
2
O Odgovor je tačan i potpun, sadrži sve gore navedene elemente Dva od gore navedenih elemenata odgovora su tačno napisana 2 Jedan od gornjih elemenata odgovora je tačno napisan 1 Svi elementi odgovora su napisani pogrešno 0 Maksimalan broj bodova Sadržaj tačan odgovor i uputstva za bodovanje
n
Iyu
Poeni
Napisane su jednadžbe reakcija koje odgovaraju shemi transformacije
1) Fe + 2HCl = FeCl
2
+H
2 2) FeCl
2
+ 2AgNO
3
= Fe(BR
3
2
+ 2Ag
C
l
3) Fe(BR
3
2
+ 2KOH = F
e(OH)
2
.)

n
Iyu
Poeni
Elementi odgovora
1)
WITH
2
N
6
+Cl
2
→
WITH
2
N
5
Cl+HCl
2) 2C
3
H
6
+ 9O
2
→
6C
O
2
+ 6
H
2
O Mogući su razlomci koeficijenti) Odgovor je tačan i potpun, sadrži sve gore navedene elemente Napravljena je greška u jednom od elemenata odgovora 1 Svi elementi odgovora su pogrešno napisani 0 Maksimalni rezultat
9
10
12
VLOOKUP
. hemija. 11. razred. Odgovori 2017. Federalna služba za nadzor obrazovanja i nauke Ruske Federacije Sadržaj tačnog odgovora i uputstva za ocjenjivanje
n
Iyu
(Pored toga, pronađite druge formulacije odgovora koje ne iskrivljuju njegovo značenje
Poeni
1) Jednačina za reakciju sagorevanja propana je sastavljena
WITH
3
N
8
+ O →
CO + HO) n(
WITH
3
N
8
) = 4,4/44 = 0,1 mol SOCH mol) O) = 0,3 · 22,4 = 6,72 l Odgovor je tačan i potpun, sadrži sve gore navedene elemente, dva od gornjih elemenata odgovora su tačno napisana 2 Ispravi jedan od gore navedenih elementi odgovora su zapisani 1 Svi elementi odgovora su zapisani netačno 0 Maksimalni rezultat 3 Sadržaj tačnog odgovora i uputstva za bodovanje
n
Iyu
Poeni
Napisane su jednačine reakcija koje odgovaraju dijagramu
1)
C
H
3
CH
CH
2
+H
2
O
H
2
SO
4
, t
°
CH
3
CH
CH
3
OH
CH
3
CC
H
3
O
+ mačka+ voda br. r-r,
t
°
+ Dozvoljene su i druge jednačine reakcija koje nisu u suprotnosti sa uslovima za specifikaciju jednačina reakcije
.)
Tri jednačine reakcije su ispravno napisane Dve jednačine reakcije su ispravno napisane 2 Jedna jednačina reakcije je ispravno napisana 1 Sve jednačine su pogrešno napisane ili nema odgovora 0 Maksimalni rezultat Sadržaj tačnog odgovora i uputstva za bodovanje
n
Iyu
(Pored toga, pronađite druge formulacije odgovora koje ne iskrivljuju njegovo značenje
Poeni
Elementi odgovora
1)m
(NaCl) = 4,5 g
2) voda) = 495,5 g
Odgovor je tačan i potpun, sadrži sve gore navedene elemente Odgovor uključuje jedan od gore navedenih elemenata 1 Svi elementi odgovora su pogrešno napisani 0 Maksimalni rezultat 2
13
14
15

Sveruski testni rad VPR Sveruski testni rad - hemija 11. razred

Objašnjenja za uzorak sveruskog testnog rada

Prilikom upoznavanja sa uzorkom testnog rada, treba imati na umu da zadaci uključeni u uzorak ne odražavaju sve vještine i probleme sa sadržajem koji će se testirati u sklopu sveruskog testnog rada. Potpuna lista elemenata sadržaja i vještina koje se mogu testirati u radu data je u kodifikatoru elemenata sadržaja i zahtjeva za nivo obuke diplomaca za razvoj sveruskog testa iz hemije. Svrha uzorka testnog rada je dati ideju o strukturi sveruskog testnog rada, broju i obliku zadataka i njihovoj složenosti.

Uputstvo za izvođenje radova

Test uključuje 15 zadataka. 1 sat i 30 minuta (90 minuta) je predviđeno za završetak rada iz hemije.
Svoje odgovore formulirajte u tekstu rada prema uputstvima za zadatke. Ako zapišete netačan odgovor, precrtajte ga i upišite novi pored njega.
Prilikom izvođenja radova dozvoljeno je korištenje sljedećih dodatnih materijala:
– Periodni sistem hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev;
– tabela rastvorljivosti soli, kiselina i baza u vodi;
– elektrohemijske serije napona metala;
– neprogramabilni kalkulator.
Prilikom izvršavanja zadataka možete koristiti nacrt. Unosi u nacrtu neće se pregledavati niti ocjenjivati.
Savjetujemo vam da zadatke izvršavate redoslijedom kojim su dati. Da uštedite vrijeme, preskočite zadatak koji ne možete odmah završiti i prijeđite na sljedeći. Ako vam preostane vremena nakon obavljenog posla, možete se vratiti na propuštene zadatke.
Bodovi koje dobijete za obavljene zadatke se zbrajaju. Pokušajte izvršiti što više zadataka i osvojiti najviše bodova.
Želimo vam uspjeh!

1. Iz vašeg kursa hemije poznajete sljedeće metode za odvajanje smjesa: taloženje, filtracija, destilacija (destilacija), magnetsko djelovanje, isparavanje, kristalizacija. Na slikama 1–3 prikazani su primjeri korištenja nekih od navedenih metoda.

Koja od sljedećih metoda za odvajanje smjesa se može koristiti za prečišćavanje:
1) brašno od gvozdenih opiljaka koje su dospele u njega;
2) voda iz neorganskih soli rastvorenih u njoj?
U tabelu upišite broj slike i naziv odgovarajuće metode odvajanja smjese.

gvozdene strugotine privlače magnet

Tokom destilacije, nakon kondenzacije vodene pare, kristali soli ostaju u posudi

2. Slika prikazuje model elektronske strukture atoma neke hemikalijeelement.

Na osnovu analize predloženog modela izvršite sljedeće zadatke:
1) identifikovati hemijski element čiji atom ima takvu elektronsku strukturu;
2) naznačiti broj perioda i broj grupe u periodnom sistemu hemijskih elemenata D.I. Mendeljejeva, u kojem se ovaj element nalazi;
3) utvrdi da li je jednostavna supstanca koja formira ovaj hemijski element metal ili nemetal.
Upišite svoje odgovore u tabelu.
odgovor:

N; 2; 5 (ili V); nemetalni

da biste odredili hemijski element, trebali biste izbrojati ukupan broj elektrona, što vidimo na slici (7)

uzimajući periodni sistem, lako možemo odrediti element (broj pronađenih elektrona jednak je atomskom broju elementa) (N-dušik)

nakon toga određujemo broj grupe (vertikalni stupac) (5) i prirodu ovog elementa (nemetalni)

3. Periodni sistem hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev– bogato skladište informacija o hemijskim elementima, njihovim svojstvima i svojstvima njihovih jedinjenja, o obrascima promena ovih svojstava, o načinima dobijanja supstanci, kao io njihovoj lokaciji u prirodi. Na primjer, poznato je da s povećanjem atomskog broja kemijskog elementa u periodima, radijusi atoma se smanjuju, a u grupama povećavaju.
Uzimajući u obzir ove obrasce, rasporedite sljedeće elemente po rastućem atomskom radijusu: N, C, Al, Si. Zapišite oznake elemenata u traženom redoslijedu.

Odgovor: ____________________________

N → C → Si → Al

4. U tabeli ispod su navedena karakteristična svojstva supstanci koje imaju molekularnu i jonsku strukturu.

Koristeći ove informacije, odredite kakvu strukturu imaju tvari dušik N2 i kuhinjska sol NaCl. Odgovor napišite u predviđenom prostoru:

1) dušik N2 ________________________________________________________________
2) kuhinjska so NaCl ___________________________________________________

dušik N2 – molekularna struktura;
kuhinjska so NaCl – jonska struktura

5. Složene neorganske supstance mogu se uslovno rasporediti, odnosno klasifikovati u četiri grupe, kao što je prikazano na dijagramu. U ovom dijagramu za svaku od četiri grupe unesite nedostajuće nazive grupa ili hemijske formule supstanci (jedan primer formula) koje pripadaju ovoj grupi.

Zapisuju se nazivi grupa: baze, soli;
zapisuju se formule supstanci odgovarajućih grupa

CaO, baze, HCl, soli

Pročitajte sljedeći tekst i ispunite zadatke 6–8.

Prehrambena industrija koristi aditiv za hranu E526, a to je kalcijum hidroksid Ca(OH)2. Koristi se u proizvodnji: voćnih sokova, hrane za bebe, kiselih krastavaca, kuhinjske soli, konditorskih proizvoda i slatkiša.
Moguće je proizvesti kalcijum hidroksid u industrijskim razmjerima miješanjem kalcijum oksida sa vodom, ovaj proces se naziva gašenje.
Kalcijum hidroksid se široko koristi u proizvodnji građevinskih materijala kao što su kreč, gips i gipsani malteri. To je zbog njegove sposobnosti interakciju s ugljičnim dioksidom CO2 sadržane u vazduhu. Isto svojstvo rastvora kalcijum hidroksida koristi se za merenje kvantitativnog sadržaja ugljen-dioksida u vazduhu.
Korisno svojstvo kalcijum hidroksida je njegova sposobnost da djeluje kao flokulant koji pročišćava otpadnu vodu od suspendiranih i koloidnih čestica (uključujući soli željeza). Koristi se i za povećanje pH vode, jer prirodna voda sadrži supstance (npr. kiseline), uzrokujući koroziju u vodovodnim cijevima.

1. Napišite molekularnu jednačinu za reakciju za proizvodnju kalcijum hidroksida, koji
pomenuti u tekstu.

2. Objasnite zašto se ovaj proces naziva gašenje.
Odgovor:________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

1) CaO + H 2 O = Ca(OH) 2
2) Kada kalcijum oksid stupi u interakciju s vodom, oslobađa se velika količina
količinu toplote, pa voda ključa i šišti, kao da udari u užareni ugalj, kada se vatra ugasi vodom (ili „ovaj proces se zove gašenje jer se kao rezultat formira gašeno vapno“)

1. Napišite molekularnu jednadžbu za reakciju između kalcijum hidroksida i ugljičnog dioksida
gas, koji je pomenut u tekstu.
Odgovor:________________________________________________________________________________

2. Objasnite koje karakteristike ove reakcije omogućavaju da se koristi za detekciju
ugljični dioksid u zraku.
Odgovor:________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

1) Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
2) Kao rezultat ove reakcije nastaje nerastvorljiva supstanca - kalcijum karbonat, primećuje se zamućenost originalnog rastvora, što nam omogućava da procenimo prisustvo ugljen-dioksida u vazduhu (kvalitativno
reakcija na CO 2)

1. Napišite skraćenu ionsku jednačinu za reakciju spomenutu u tekstu između
kalcijum hidroksida i hlorovodonične kiseline.
Odgovor:________________________________________________________________________________

2. Objasnite zašto se ova reakcija koristi za povećanje pH vode.
Odgovor:________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

1) OH – + H + = H 2 O (Ca(OH)2+ 2HCl = CaCl2 + 2H2O)
2) Prisustvo kiseline u prirodnoj vodi uzrokuje niske pH vrijednosti ove vode. Kalcijum hidroksid neutrališe kiselinu i povećava pH vrednost

pH skala postoji od 0-14. od 0-6 – kisela sredina, 7 – neutralna sredina, 8-14 – alkalna sredina

9. Dat je dijagram redoks reakcije.

H 2 S + Fe 2 O 3 → FeS + S + H 2 O

1. Napravite elektronsku vagu za ovu reakciju.
Odgovor:________________________________________________________________________________

2. Identifikujte oksidaciono sredstvo i redukciono sredstvo.
Odgovor:________________________________________________________________________________

3. Rasporedite koeficijente u jednadžbi reakcije.
Odgovor:________________________________________________________________________________

1) Sastavljen je elektronski bilans:

2Fe +3 + 2ē → 2Fe +2	2		1
		2
S -2 – 2ē → S 0	2		1

2) Naznačeno je da je sumpor u oksidacionom stanju –2 (ili H 2 S) redukciono sredstvo, a gvožđe u oksidacionom stanju +3 (ili Fe 2 O 3) oksidaciono sredstvo;
3) Jednačina reakcije je sastavljena:
3H 2 S + Fe 2 O 3 = 2FeS + S + 3H 2 O

10. Shema transformacije je data:

Fe → FeCl 2 → Fe(NO 3) 2 → Fe(OH) 2

Napišite molekularne jednačine reakcija koje se mogu koristiti za izvođenje
naznačene transformacije.
1) _________________________________________________________________________
2) _________________________________________________________________________
3) _________________________________________________________________________

Reakcione jednadžbe koje odgovaraju shemi transformacije su napisane:
1) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
2) FeCl 2 + 2AgNO 3 = Fe(NO 3) 2 + 2AgCl
3) Fe(NO 3) 2 + 2KOH = Fe(OH) 2 + 2KNO 3
(Dozvoljene su i druge jednačine koje nisu u suprotnosti sa uslovima za određivanje jednačina
reakcije.)

11. Uspostavite korespondenciju između formule organske supstance i klase/grupe, kojoj ova supstanca pripada: za svaku poziciju označenu slovom, odaberite odgovarajuću poziciju označenu brojem.

Zapišite odabrane brojeve u tabelu ispod odgovarajućih slova.
odgovor:

A	B	IN

C3H8 – CnH2n+2 – alkan
C3H6 – CnH2n-alken
C2H6O – CnH2n+2O- alkohol

12. U predložene šeme hemijskih reakcija unesite formule supstanci koje nedostaju i rasporedite koeficijente.

1) C 2 H 6 + ……………..… → C 2 H 5 Cl + HCl
2) C 3 H 6 + ……………..… → CO 2 + H 2 O

1) C 2 H 6 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl + HCl
2) 2C 3 H 6 + 9O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
(Moguće su razlomke.)

13. Propan gori sa niskim nivoom toksičnih emisija u atmosferu Stoga se koristi kao izvor energije u mnogim područjima, na primjer u plinskim upaljačima i za grijanje seoskih kuća.
Koliki volumen ugljičnog dioksida (CO) nastaje kada 4,4 g propana potpuno izgori?
Zapišite detaljno rješenje problema.
Odgovor:________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

1) Jednačina za reakciju sagorevanja propana je sastavljena:
C 3 H 8 + 5 O 2 → 3 CO 2 + 4 H 2 O
2) n(C 3 H 8) = 4,4/44 = 0,1 mol
n(CO 2) = 3n(C 3 H 8) = 0,3 mol
3) V(O 2) = 0,3 22,4 = 6,72 l

14. Izopropil alkohol se koristi kao univerzalni rastvarač: uključen je u kućne hemikalije, parfeme i kozmetiku, te tekućine za pranje vjetrobrana za automobile. U skladu sa dijagramom ispod, napravite jednadžbe reakcije za proizvodnju ovog alkohola. Prilikom pisanja jednadžbi reakcija koristite strukturne formule organskih supstanci.

1) _______________________________________________________
2) _______________________________________________________
3) _______________________________________________________

Reakcione jednadžbe koje odgovaraju shemi su napisane:

(Dozvoljene su i druge jednačine reakcije koje nisu u suprotnosti sa uslovima za specifikaciju jednačina reakcije.)

15. U medicini fiziološki rastvor je 0,9% rastvor natrijum hlorida u vodi. Izračunajte masu natrijum hlorida i masu vode koja je potrebna za pripremu 500 g fiziološkog rastvora. Zapišite detaljno rješenje problema.
Odgovor:________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

1) m(NaCl) = 4,5 g
2) m(voda) = 495,5 g

m(rastvor) = 500g m(sol) = x

x/500 * 100%= 0,9%

m(sol) = 500* (0,9/100)= 4,5 g

Kalcijum hidroksid se široko koristi u proizvodnji građevinskih materijala kao što su kreč, gips i gipsani malteri. To je zbog njegove sposobnosti interakcije s ugljičnim dioksidom CO2 sadržanim u zraku. Isto svojstvo rastvora kalcijum hidroksida koristi se za merenje kvantitativnog sadržaja ugljen-dioksida u vazduhu.

Korisno svojstvo kalcijum hidroksida je njegova sposobnost da djeluje kao flokulant koji pročišćava otpadnu vodu od suspendiranih i koloidnih čestica (uključujući soli željeza). Također se koristi za povećanje pH vode, jer prirodna voda sadrži tvari (kao što su kiseline) koje uzrokuju koroziju u vodovodnim cijevima.

Napišite molekularnu jednačinu za reakciju između kalcijum hidroksida i ugljičnog dioksida koja je spomenuta u tekstu.2. Objasnite koje karakteristike ove reakcije omogućavaju njeno korištenje za otkrivanje ugljičnog dioksida u zraku

Napišite skraćenu ionsku jednačinu za reakciju između kalcijum hidroksida i hlorovodonične kiseline navedene u tekstu.2. Objasni zašto se ova reakcija koristi za povećanje pH vode.

9. Šema redoks reakcije je data:

Napišite ravnotežu elektrona za ovu reakciju.2. Navedite oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo.

Rasporedite koeficijente u jednadžbi reakcije.

10. Zadana je shema transformacije: → → →

Napišite jednadžbe molekularne reakcije koje se mogu koristiti za izvođenje ovih transformacija.

Uspostavite korespondenciju između formule organske supstance i klase/grupe kojoj ova supstanca pripada: povežite klasu sa svakim slovom

Ubacite formule supstanci koje nedostaju u predložene šeme hemijskih reakcija i uredite koeficijente.

1) → 2) →

13. Propan gori uz niske razine toksičnih emisija u atmosferu, pa se koristi kao izvor energije u mnogim primjenama, kao što su plinski upaljači i grijanje seoskih kuća. Koliki volumen ugljičnog dioksida (CO) nastaje kada 4,4 g propana potpuno izgori? Zapišite detaljno rješenje problema.

Izopropil alkohol se koristi kao univerzalni rastvarač: uključen je u kućne hemikalije, parfeme i kozmetiku, te tekućine za pranje vjetrobrana za automobile. U skladu sa dijagramom ispod, napravite jednadžbe reakcije za proizvodnju ovog alkohola. Prilikom pisanja jednadžbi reakcija koristite strukturne formule organskih supstanci.

15. U medicini fiziološki rastvor je 0,9% rastvor natrijum hlorida u vodi. Izračunajte masu natrijum hlorida i masu vode koja je potrebna za pripremu 500 g fiziološkog rastvora. Zapišite detaljno rješenje problema.

7. Elementi odgovora:

2) Kao rezultat ove reakcije nastaje nerastvorljiva supstanca - kalcijum karbonat, primećuje se zamućenost originalnog rastvora, što nam omogućava da procenimo prisustvo ugljen-dioksida u vazduhu (kvalitativne reakcije na)

8. Elementi odgovora:

2) Prisustvo kiseline u prirodnoj vodi uzrokuje niske pH vrijednosti ove vode. Kalcijum hidroksid neutrališe kiselinu i povećava pH vrednost.

9. Objašnjenje. 1) Sastavljen je elektronski bilans:

2) Naznačeno je da je sumpor u oksidacionom stanju –2 (ili) redukciono sredstvo, a gvožđe u oksidacionom stanju +3 (ili) oksidaciono sredstvo;

3) Jednačina reakcije je sastavljena:

10. Reakcione jednadžbe koje odgovaraju shemi transformacije su napisane:

15.Objašnjenje. Elementi odgovora: 1) = 4,5 g 2) = 495,5 g

Od 1965. do 1980. godine, od 1307 smrtnih slučajeva širom svijeta u velikim nesrećama koje su uključivale požare, eksplozije ili ispuštanja toksičnih tvari, bilo u fiksnim instalacijama ili tokom transporta, 104 smrti (8%) uključivale su ispuštanje otrovne tvari. Statistika nefatalnih slučajeva je sljedeća: ukupan broj oboljelih je 4.285 osoba, a pogođenih toksičnim emisijama 1.343 osobe (32%). Prije 1984. omjer žrtava i smrtnih slučajeva od toksičnih ispuštanja bio je veoma različit od omjera nesreća koje su uključivale požare i eksplozije. Međutim, nesreća koja se dogodila 3. decembra 1984. godine u Bhopalu (Indija) odnijela je oko 4 hiljade života i značajno je prilagodila ovaj odnos. Nesreće koje uključuju ispuštanje toksičnih supstanci izazivaju veliku zabrinutost javnosti u svim industrijaliziranim zemljama.

Mnoge otrovne tvari koje se široko koriste u industriji, od kojih su najvažniji hlor i amonijak, skladište se u obliku tečnih plinova pod pritiskom od najmanje 1 MPa. U slučaju gubitka nepropusnosti rezervoara u kojima se takva supstanca skladišti, dolazi do trenutnog isparavanja dijela tečnosti. Količina isparene tekućine ovisi o prirodi tvari i njenoj temperaturi. Neke otrovne tvari, koje su tekućine na uobičajenim temperaturama, pohranjuju se u rezervoare (na atmosferskom pritisku) opremljene opremom za disanje i odgovarajućim uređajima za sprječavanje curenja u atmosferu, kao što je specijalna zamka s aktivnim ugljenom. Jedan od mogućih razloga za gubitak nepropusnosti rezervoara može biti pojava viška pritiska inertnog gasa, kao što je azot, unutar parnog prostora rezervoara, koji nastaje kao posledica kvara ventila za smanjenje pritiska u odsustvu automatskog sistema kontrole pritiska u rezervoaru. Drugi razlog je taj što se preostala otrovna tvar odnese zajedno s vodom, na primjer pri pranju rezervoara.

Mogući uzrok curenja iz rezervoara može biti prevelika količina toplote koja se dovodi u rezervoar, na primer u obliku sunčevog zračenja ili toplotnog opterećenja požara u skladištu. Ulazak tvari u spremnik koje kemijski reagiraju sa sadržajem također može uzrokovati toksično oslobađanje, čak i ako je sam sadržaj bio niske toksičnosti. Poznati su slučajevi kada je u poduzećima, kao rezultat nenamjernih radnji, na primjer, pri miješanju hlorovodonične kiseline i izbjeljivača (natrijum hipoklorit), nastali hlor curio. Unošenje tvari koje ubrzavaju polimerizaciju ili razgradnju u spremnik može osloboditi dovoljno topline da prouzrokuje ključanje dijela sadržaja i rezultira toksičnim emisijama.

Unatoč činjenici da se u praksi grijanja domova stalno suočavamo s potrebom osiguranja sigurnosti zbog prisustva toksičnih produkata sagorijevanja u atmosferi prostorija, kao i stvaranja eksplozivnih plinskih mješavina (zbog curenja prirodnog plina koristi se kao gorivo), ovi problemi su i dalje aktuelni. Upotreba gasnih analizatora može spriječiti štetne posljedice.

G Gorenje je, kao što je poznato, poseban slučaj oksidacijske reakcije praćene oslobađanjem svjetlosti i topline. Prilikom sagorijevanja ugljična goriva, uključujući plin, ugljik i vodik, koji su dio organskih spojeva, ili pretežno ugljik (pri sagorijevanju uglja) oksidiraju se u ugljični dioksid (CO 2 - ugljični dioksid), ugljični monoksid (CO - ugljični monoksid) i vodu (H2O). Osim toga, u reakcije ulaze dušik i nečistoće sadržane u gorivu i (ili) u zraku, koji se dovodi u gorionike generatora topline (kotlovske jedinice, peći, kamini, plinske peći itd.) za sagorijevanje goriva. Konkretno, proizvod oksidacije dušika (N 2) su dušikovi oksidi (NO x) - plinovi koji su također klasifikovani kao štetne emisije (vidi tabelu).

Table. Dozvoljeni sadržaj štetnih emisija u gasovima koji se ispuštaju iz generatora toplote po klasama opreme u skladu sa evropskim standardom.

Ugljen monoksid i njegove opasnosti

Rizik od trovanja ugljičnim monoksidom danas je i dalje prilično visok, što je posljedica njegove visoke toksičnosti i nedostatka svijesti javnosti.

Do trovanja ugljičnim monoksidom najčešće dolazi zbog nepravilnog rada ili neispravnosti kamina i tradicionalnih peći postavljenih u privatnim kućama, kupatilima, ali su česti slučajevi trovanja, čak i smrti, kod individualnog grijanja na plinske kotlove. Osim toga, trovanje ugljičnim monoksidom se često uočava, a često i smrtno, u požarima, pa čak i u lokaliziranim požarima stvari u zatvorenom prostoru. Zajednički i odlučujući faktor u ovom slučaju je sagorijevanje uz nedostatak kisika - tada se umjesto ugljičnog dioksida, koji je siguran za zdravlje ljudi, stvara ugljični monoksid u opasnim količinama.

Rice. 1 Zamjenjivi senzor gasnog analizatora zajedno sa njegovom kontrolnom pločom

Ulaskom u krv, ugljen monoksid se vezuje za hemoglobin, formirajući karboksihemoglobin. U tom slučaju hemoglobin gubi sposobnost da veže kiseonik i transportuje ga do organa i ćelija tela. Toksičnost ugljičnog monoksida je takva da kada je prisutan u atmosferi u koncentraciji od samo 0,08%, do 30% hemoglobina kod osobe koja udiše ovaj zrak pretvara se u karboksihemoglobin. U tom slučaju osoba već osjeća simptome blagog trovanja - vrtoglavicu, glavobolju, mučninu. Pri koncentraciji CO u atmosferi od 0,32%, do 40% hemoglobina se pretvara u karboksihemoglobin, a osoba je u umjerenoj težini trovanja. Njegovo stanje je takvo da nema snage da sam napusti prostoriju sa zatrovanom atmosferom. Kada se sadržaj CO u atmosferi poveća na 1,2%, do 50% hemoglobina u krvi prelazi u karboksihemoglobin, što odgovara razvoju komatoznog stanja kod osobe.

Oksidi dušika – toksičnost i šteta po okoliš

Kada gorivo sagorijeva, dušik prisutan u gorivu ili zraku koji se dovodi za sagorijevanje stvara dušikov monoksid (NO) sa kisikom.Poslije nekog vremena, ovaj bezbojni plin se oksidira kisikom i formira dušikov dioksid (NO2). Od dušikovih oksida, NO 2 je najopasniji po zdravlje ljudi. Jako iritira sluzokožu respiratornog trakta. Udisanje otrovnih isparenja dušikovog dioksida može uzrokovati ozbiljno trovanje. Osoba osjeća njegovu prisutnost čak i pri niskim koncentracijama od samo 0,23 mg/m 3 (prag detekcije). Međutim, sposobnost tijela da otkrije prisustvo dušikovog dioksida nestaje nakon 10 minuta udisanja. Postoji osjećaj suhoće i bolova u grlu, ali ovi simptomi nestaju dugotrajnim izlaganjem plinu u koncentraciji 15 puta većoj od praga detekcije. Dakle, NO 2 slabi čulo mirisa.

Slika 2 Alarm za ugljen monoksid

Osim toga, pri koncentraciji od 0,14 mg/m 3, što je ispod praga detekcije, dušikov dioksid smanjuje sposobnost očiju da se prilagode mraku, a pri koncentraciji od samo 0,056 mg/m 3 otežava disanje. Osobe s kroničnim plućnim bolestima imaju poteškoća s disanjem čak i pri nižim koncentracijama.

Ljudi izloženi dušikovom dioksidu češće obolijevaju od respiratornih bolesti, bronhitisa i upale pluća.

Sam dušikov dioksid može uzrokovati oštećenje pluća. Jednom u tijelu, NO 2 u kontaktu s vlagom stvara dušičnu i dušičnu kiselinu, koje nagrizaju zidove plućnih alveola, što može rezultirati plućnim edemom, što često dovodi do smrti.

Osim toga, emisije dušikovog dioksida u atmosferu pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, dijela spektra sunčeve svjetlosti, doprinose stvaranju ozona.

Formiranje dušikovih oksida ovisi o sadržaju dušika u gorivu i dovedenom zraku za izgaranje, vremenu zadržavanja dušika u zoni sagorijevanja (dužina plamena) i temperaturi plamena.

Ovisno o mjestu i vremenu nastanka, oslobađaju se brzi i gorljivi dušikovi oksidi. Brzi NOx nastaje tokom reakcije azota sa slobodnim kiseonikom (višak vazduha) u reakcionoj zoni plamena.

NOx goriva nastaje pri visokim temperaturama izgaranja kao rezultat kombinacije dušika sadržanog u gorivu s kisikom. Ova reakcija apsorbira toplinu i tipična je za sagorijevanje dizela i čvrstih organskih goriva (drvo, pelet, briketi). Prilikom sagorevanja prirodnog gasa ne nastaje gorivo NOx, jer prirodni gas ne sadrži jedinjenja azota.

Odlučujući kriterijumi za stvaranje NOx su koncentracija kiseonika tokom procesa sagorevanja, vreme zadržavanja vazduha za sagorevanje u zoni sagorevanja (dužina plamena) i temperatura plamena (do 1200 °C - niska, od 1400 °C - značajno i od 1800 °C - maksimalno stvaranje termičkog NOx).

Formiranje NOx može se smanjiti modernim tehnologijama sagorevanja kao što su hladni plamen, recirkulacija dimnih gasova i nizak nivo viška vazduha.

Negorivi ugljovodonici i čađ

Nesagorivi ugljovodonici (C x H y) takođe nastaju kao rezultat nepotpunog sagorevanja goriva i doprinose stvaranju efekta staklene bašte. Ova grupa uključuje metan (CH 4), butan (C 4 H 10) i benzen (C 6 H 6). Razlozi za njihovo nastajanje slični su razlozima za stvaranje CO: nedovoljna atomizacija i miješanje pri korištenju tekućih goriva i nedostatak zraka pri korištenju prirodnog plina ili čvrstih goriva.

Osim toga, kao rezultat nepotpunog sagorijevanja u dizel gorionicima nastaje čađ - u suštini čisti ugljik (C). Na normalnim temperaturama, ugljenik reaguje veoma sporo. Za potpuno sagorevanje 1 kg ugljenika (C) potrebno je 2,67 kg O 2. Temperatura paljenja - 725 °C. Niže temperature dovode do stvaranja čađi.

Prirodni i tečni plin

Samo plinsko gorivo predstavlja posebnu opasnost.

Prirodni gas se gotovo u potpunosti sastoji od metana (80-95%), ostalo je uglavnom etan (do 3,7%) i azot (do 2,2%). Ovisno o području proizvodnje, može sadržavati spojeve sumpora i vodu u malim količinama.

Opasnost dolazi od curenja plinskog goriva zbog oštećenja plinovoda, neispravnih plinskih armatura ili jednostavnog ostavljanja otvorenim prilikom dovoda plina do gorionika plinske peći („ljudski faktor“).

Slika 3 Provjera curenja prirodnog plina

Metan u koncentracijama u kojima može biti prisutan u atmosferi stambenih prostorija ili na otvorenom nije toksičan, ali je za razliku od dušika vrlo eksplozivan. U gasovitom stanju sa vazduhom stvara eksplozivnu smešu u koncentracijama od 4,4 do 17%, najeksplozivnija koncentracija metana u vazduhu je 9,5%. U kućnim uslovima, takve koncentracije metana u vazduhu nastaju kada se on akumulira prilikom curenja u skučenim prostorima - kuhinjama, stanovima, ulazima. U tom slučaju eksploziju može uzrokovati iskra koja skoči između kontakata prekidača za napajanje kada pokušavate uključiti električno osvjetljenje. Posljedice eksplozija su često katastrofalne.

Posebna opasnost od curenja prirodnog plina je odsustvo mirisa iz njegovih komponenti. Stoga se njegovo nakupljanje u skučenom prostoru događa neprimijećeno od strane ljudi. Za otkrivanje curenja prirodnom plinu se dodaje odorant (da simulira miris).

U autonomnim sistemima grijanja koristi se tečni ugljikovodični plin (LPG), koji je nusproizvod industrije nafte i goriva. Njegove glavne komponente su propan (C 3 H 8) i butan (C 4 H 10). TNG se skladišti u tekućem stanju pod pritiskom u plinskim bocama i plinskim držačima. Takođe stvara eksplozivne mešavine sa vazduhom.

TNG stvara eksplozivne smjese sa zrakom pri koncentraciji para propana od 2,3 do 9,5%, normalnog butana - od 1,8 do 9,1% (volumenski), pri pritisku od 0,1 MPa i temperaturi od 15-20 °C. Temperatura samozapaljenja propana u vazduhu je 470 °C, normalnog butana je 405 °C.

Pri standardnom pritisku, TNG je gasovit i teži od vazduha. Prilikom isparavanja iz 1 litre ukapljenog ugljovodoničkog gasa nastaje oko 250 litara gasovitog gasa, pa čak i neznatno curenje TNG-a iz plinske boce ili plinskog držača može biti opasno. Gustoća gasne faze TNG-a je 1,5-2 puta veća od gustine vazduha, pa se slabo raspršuje u vazduhu, posebno u zatvorenim prostorima, a može se akumulirati u prirodnim i veštačkim depresijama, stvarajući eksplozivnu mešavinu sa vazduhom.

Gasni analizatori kao sredstvo sigurnosti gasa

Analizatori gasa vam omogućavaju da blagovremeno otkrijete prisustvo opasnih gasova u unutrašnjoj atmosferi. Ovi uređaji mogu biti različitog dizajna, složenosti i funkcionalnosti, u zavisnosti od čega se dele na indikatore, detektore curenja, detektore gasa, gasne analizatore i sisteme za analizu gasa. Ovisno o dizajnu, obavljaju različite funkcije – od najjednostavnijih (isporuka audio i/ili video signala), do praćenja i snimanja uz prijenos podataka putem Interneta i/ili Etherneta. Prvi, koji se obično koriste u sigurnosnim sistemima, signaliziraju prekoračenje graničnih vrijednosti koncentracije, često bez kvantitativne indikacije; drugi, koji često uključuju nekoliko senzora, koriste se u postavljanju i regulaciji opreme, kao i u automatiziranim upravljačkim sistemima kao npr. komponente odgovorne ne samo za sigurnost, već i za efikasnost.

Slika 4 Podešavanje rada gasnog kotla pomoću gasnog analizatora

Najvažnije komponente svih gasnih analitičkih instrumenata su senzori - mali osjetljivi elementi koji generiraju signal ovisno o koncentraciji komponente koja se utvrđuje. Da bi se povećala selektivnost detekcije, selektivne membrane se ponekad postavljaju na ulaz. Postoje elektrohemijski, termokatalitički/katalitički, optički, fotojonizacioni i električni senzori. Njihova težina obično ne prelazi nekoliko grama. Jedan model gasnog analizatora može imati modifikacije sa različitim senzorima.

Rad elektrohemijskih senzora zasniva se na transformaciji komponente koja se određuje u minijaturnoj elektrohemijskoj ćeliji. Koriste se inertne, hemijski aktivne ili modifikovane, kao i ionsko selektivne elektrode.

Optički senzori mjere apsorpciju ili refleksiju primarnog svjetlosnog toka, luminescenciju ili termalni efekat kada se svjetlost apsorbira. Osjetljivi sloj može biti, na primjer, površina svjetlovodnog vlakna ili faza koja sadrži reagens imobiliziran na njemu. Svetlovodi sa optičkim vlaknima omogućavaju rad u IR, vidljivom i UV opsegu.

Termokatalitička metoda temelji se na katalitičkoj oksidaciji molekula kontroliranih tvari na površini osjetljivog elementa i pretvaranju generirane topline u električni signal. Njegova vrijednost je određena koncentracijom kontrolirane komponente (ukupna koncentracija za ukupno zapaljivih plinova i tekućih para), izražena kao postotak LFL (donja granica koncentracije širenja plamena).

Najvažniji element fotojonizacionog senzora je izvor vakuumskog ultraljubičastog zračenja, koji određuje osjetljivost detekcije i osigurava njenu selektivnost. Energija fotona je dovoljna da ionizira većinu uobičajenih zagađivača, ali je niska za komponente čistog zraka. Fotojonizacija se javlja u volumenu, tako da senzor lako podnosi velika preopterećenja koncentracije. Prijenosni gasni analizatori s takvim senzorima često se koriste za praćenje zraka u radnom području.

Električni senzori uključuju metal-oksidne elektronski provodljive poluvodiče, organske poluvodiče i tranzistore sa efektom polja. Mjerene veličine su provodljivost, razlika potencijala, naboj ili kapacitivnost, koji se mijenjaju kada su izloženi tvari koja se utvrđuje.

Različiti uređaji koriste elektrohemijske, optičke i električne senzore za određivanje koncentracije CO. Za određivanje plinovitih ugljikovodika i prije svega metana, koriste se fotojonizacijski, optički, termokatalitički, katalitički i električni (poluvodički) senzori.

Slika 5. Analizator gasa

Korištenje gasnih analizatora na distributivnim mrežama plina regulirano je regulatornim dokumentima. Dakle, SNiP 42-01-2002 „Sistemi za distribuciju gasa“ predviđa obaveznu ugradnju gasnog analizatora na interne gasne mreže, koji daje signal zapornom ventilu da se zatvori u slučaju akumulacije gasa u koncentraciji od 10 % koncentracije eksploziva. Prema tački 7.2. SNiP, „prostorije zgrada za sve namene (osim stambenih stanova), u kojima je instalirana oprema za korišćenje gasa, koja radi u automatskom režimu bez stalnog prisustva osoblja za održavanje, treba da budu opremljene sistemima za praćenje gasa sa automatskim isključivanjem dovoda gasa i slanje signala o kontaminaciji gasom u kontrolni centar ili u prostoriju sa stalnim prisustvom osoblja, osim ako drugi zahtjevi nisu regulisani odgovarajućim građevinskim propisima i propisima.

Prilikom ugradnje opreme za grijanje treba obezbijediti sisteme za praćenje zagađenja gasom u zatvorenom prostoru sa automatskim isključivanjem gasa u stambenim zgradama: bez obzira na lokaciju ugradnje - snage preko 60 kW; u podrumima, prizemljima i dogradnjama zgrade – bez obzira na toplotnu snagu.”

Sprečavanje štetnih emisija i povećanje efikasnosti kotlovske opreme

Pored činjenice da analizatori plina omogućavaju upozorenje na opasne koncentracije plina u volumenu prostorija, oni se koriste za podešavanje rada kotlovske opreme, bez kojih je nemoguće osigurati pokazatelje učinkovitosti i udobnosti koje je deklarirao proizvođač, i smanjiti troškove goriva. U tu svrhu koriste se analizatori dimnih gasova.

Pomoću analizatora dimnih plinova potrebno je konfigurirati zidne kondenzacijske kotlove koji rade na prirodni plin. Treba pratiti koncentraciju kiseonika (3%), ugljen-dioksida (20 ppm) i ugljen-dioksida (13% vol.), odnos viška vazduha (1,6), NOx.

U ventilatorskim gorionicima koji rade na prirodni plin potrebno je kontrolisati i koncentraciju kisika (3%), ugljičnog dioksida (20 ppm) i ugljičnog dioksida (13% vol.), omjera viška zraka (1,6), NO x.

U ventilatorskim gorionicima koji rade na dizel gorivo, pored svega navedenog, prije upotrebe plinskog analizatora potrebno je izmjeriti broj čađi i koncentraciju sumpor-oksida. Broj čađi mora biti manji od 1. Ovaj parametar se mjeri pomoću analizatora broja čađi i ukazuje na kvalitet prskanja kroz mlaznice. Ako se prekorači, gasni analizator se ne može koristiti za podešavanje, jer će put analizatora gasa postati kontaminiran i biće nemoguće postići optimalne performanse. Koncentracija sumpor-oksida (IV) - SO 2 ukazuje na kvalitet goriva: što je veća, to je gorivo lošije; sa lokalnim viškom kiseonika i vlage prelazi u H 2 SO 4, koji uništava celokupno gorivo - sistem sagorevanja.

U kotlovima na pelete treba pratiti koncentraciju kisika (5%), ugljičnog monoksida (120 ppm) i ugljičnog dioksida (17% vol.), omjer viška zraka (1,8), NO x. Potrebna je preliminarna zaštita fine filtracije od kontaminacije prašinom dimnim gasovima i zaštita od prekoračenja radnog opsega kroz CO kanal. Za nekoliko sekundi može premašiti radni opseg senzora i dostići 10.000-15.000 ppm.