Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


контрольная работа Качественный и количественный анализ содержания тяжелых металлов в промышленных стоках на "Спектроскане"

Информация:

Тип работы: контрольная работа. Добавлен: 18.05.2012. Сдан: 2011. Страниц: 6. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Практическое  занятие №3 

Качественный  и количественный анализ содержания тяжелых  металлов в промышленных стоках на "Спектроскане" (рентгеновском сканирующем кристалл-дифракционном спектрометре) 
 

        Цель  работы - изучение спектральных методов анализа, знакомство с устройством и принципом работы спектроскана, определение разновидности и количества тяжелых металлов в промышленных сточных водах. Сделать вывод о степени загрязнения воды и необходимых мерах по снижению концентраций до требуемого уровня  

1. Спектральные методы анализа.
      Спектральные  методы анализа являются наиболее распространенными  способами исследования качественного  и количественного состава загрязненной воды.
      Под качественным анализом понимается определение видов загрязнителей тяжелых металлов в промышленных стоках. Количественный анализ заключается в определении концентраций видов загрязнителей.
      Инфракрасная и ультрафиолетовая спектроскопии, рентгенофлуоресцентная спектроскопия, лазерные методы и другие позволяют определить множество микропримесей в воде. Эти методы основаны на избирательном поглощении излучений конкретной длины волны определенными атомами и молекулами или возбуждении атомов с целью получения их характеристики излучений.
      К числу наиболее чувствительных методов  определения примесей относится люминесцентный, который основан на возбуждении атомов контролируемых растворов с помощью рентгеновского или лазерного облучения и измерений длины волны, излучаемой возбужденными компонентами.
      В нашем случае используется спектрометр рентгеновский сканирующий кристалл-дифракционный портативный "Спектроскан". Он является автоматизированным аппаратом и предназначен для измерения в образце концентрации химических элементов от кальция до урана. 
 

2. Устройство и принцип  работы спектроскана. 

      Работа  спектрометра осуществляется с помощью последовательного выделения линий характеристического рентгеновского флуоресцентного излучения исследуемого образца, облучаемого остро фокусной маломощной рентгеновской трубкой, определения интенсивности этих линий и дальнейшего пересчета интенсивности в концентрацию элементов им соответствующих. 

      Принцип работы спектрометра поясняет рис.1., на котором схематично изображены: 1 - рентгеновская  трубка, 2 - исследуемый образец, 3 -кристаллоанализатор, 4 - детектор излучения с входной щелью 5, индикаторное табло -6.
      Выделенное  излучение кристалл-анализатор фокусирует в приемную щель детектора, сигнал с которого после пересчетного устройства поступает на индикаторное табло в виде потока импульсов за установленное время экспозиции (в виде спектрограммы - графика зависимости интенсивности излучения т.е. силы сигнала, от длины волны). Полученная величина пиков пропорциональна концентрации соответствующего химического элемента в образце. 
 


Рис. 1 Рентген-оптическая схема спектроскана (условная) 
 

      Маломощная  рентгеновская остро фокусная трубка облучает исследуемую зону образца (диаметр зоны около 10 мм). Возбужденное этим излучением характеристическое флуоресцентное излучение образца попадает на фокусирующий кристалл-анализатор, который в зависимости от угла падения излучения последовательно выделяет характеристические линии элементов (входящих в состав образца) согласно формуле Вульфа-Брегга. 

                 (1) 

где
  длина волны падающего излучения  от - го флуоресцирующего элемента;
  порядок отражения кристалла ( = 1,2...);
 постоянная кристаллической  решетки кристалл-анализатора;
  угол падения излучения на кристалл. 

      Кинематическая  схема спектрометра обеспечивает плавное  и синхронное перемещение кристалл-анализатора и детектора таким образом, что при повороте кристалла на угол , детектор поворачивается на угол . При этом каждому положению кристалла и детектора соответствует по формуле (1) определенная выделяемая длина волны. Полному диапазону углов , отрабатываемых механизмов спектрометра, соответствует (с учетом возможности работать во втором порядке отражения) диапазон выделяемых элементов от Ca до U без исключения. 
 
 
 

3. Порядок подготовки  проб и изготовления  контрольных образцов
      При рентгеноспектральном анализе растворов  интенсивность аналитических линий  можно регистрировать или непосредственно от жидкой пробы или от приготовленного из неё сухого излучателя. Первый способ наиболее простой. Анализируемые пробы наливаются в кюветы из коррозионностойкой стали или пластмассы. Иногда для предохранения кюветы от разрушения их внутренние стенки покрывают парафином или воском. Кюветы закрываются специальной тонкой органической пленкой (майлар, милинес, капрон, поликарбонат и др. устойчивые к рентгеновскому излучению материалы). Иногда растворы переносятся на фильтровальную бумагу, которая после высушивания служит излучателем. При определении малых концентраций раствор выпаривают и затем проводят анализ полученного концентрата. Следует заметить, что концентрат необходимо тщательно перемешать, так как он может быть неоднородным. В нашем случае в качестве анализируемых растворов используют неразбавленные стоки гальванических цехов, где концентрации тяжелых элементов достаточно высоки для проведения эксперимента непосредственно в жидкой фазе.
 
4. Порядок анализа  спектрограмм
      Для проведения идентификации загрязнителей (т.е. качественного анализа) необходимо полученную спектрограмму сравнить со стандартной шкалой характеристических линий химических элементов (табл.1). По высоте пики интенсивности излучения металлов на спектрограмме условно можно поделить на предшествующий и основной. На длину волны основного пика приходится максимум излучения. Сравнение проводят путем выявления длин волн, где наблюдаются явные пики спектрограммы и выбором соответствующего химического элемента из табл.1. по найденной длине волны.
      После того как определены виды загрязнителей, начинают рассчитывать их концентрацию. Для этого строят тарировочный график зависимости высоты пика интенсивности излучения на данной длине волны от концентрации соответствующего химического элемента, для конкретного прибора "Спектроскан". Данные для построения тарировочных графиков приведены в табл. 2. Имея тарировочный график и измерив величину пика на спектрограмме, определяют концентрацию загрязнителей в воде. 

5. Пример расшифровки  спектрограммы 

      Возьмем для примера спектрограмму 4. На данной спектрограмме видим восемь пиков интенсивности линий. Эти пики соответствуют длинам волн: 1056, 1176, 1392, 1540, 1757 и 1936 МкМ. По табл. 1 находим, что данные длины волн соответствуют четырем элементам: Mn (марганец), Co (кобальт), Zn (цинк), Ag (серебро).
      Строим  тарировочный график, на котором с  помощью табл. 2 строим линии зависимости стандартных концентраций от величины интенсивности излучения для каждого из элементов. Далее определяем по заданной спектрограмме величину основного пика интенсивности для каждого элемента и с помощью тарировочного графика находим концентрации загрязнителей.
      Необходимо  заметить, что некоторые, главным образом, соседние по таблице  Менделеева химические элементы, при их одновременном присутствии в пробе способны, в следствии близости их флуоресцентных линий, взаимно влиять на высоту пиков спектрограмм. В связи с этим возникает необходимость построения дополнительных графиков поправок концентрации загрязнителей в зависимости от их соотношения в растворе. Это усложняет процесс анализа спектрограммы и в нашем случае не учитывается. 

      После проведения количественного анализа  химических элементов в воде сравниваем их значения с ПДК, приведенными в табл. 3 и делаем вывод о степени загрязнения воды и необходимых мерах по снижению концентраций до требуемого уровня.
 

       Таблица 1:  Стандартная  шкала характеристических линий химических элементов
Длина 1 порядок Длина 1 порядок
волны К   волны К  
  1 2 1 2   1 2 1 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2514 2503
2463
2370
2290
2284
2282
2199
2120
2102
2085
2046
1976
1936
1910
1909
1845
1788
1784
1757
1726
1672
1657
1621
1619
1569
1540
1521
1500
1476
1475
1435
1432
1423
1392
1391
1374
1351
1340
1327
1313
1295
1282
1276
1254
 
V 
 
Cr 
 
 
 

Mn 
 
 

Fe 
 
 

Co 
 
 
 

Ni 
 
 

Cu 
 
 
 

Zn 
 
 
 
 
 

Ga 
 
 
 
 

Ge
Ti 
 
 
 
V 
 
 
 

Cu 
 
 

Mn 
 
 
 

Fe 
 
 

Co 
 
 
 

Ni 
 
 
 
 

Cu 
 
 
 
 
 

Zn 
 

 
 
Pr Nd 
 

Pm
Sm
Eu 
 

Gd
Tb 
 

Dy
Hg 

Er 

Tm
Yb 
 

Lu
Hf 

Ta 

W 
 

Ri 
 

Os 

Ir 
 

Pt 
 

Au
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Yb 
 
Lu 
 

Hf 
 

Ta 
 

W 

1241 1238
1208
1207
1197
1176
1175
1158
1144
1128
1120
1113
1105
1085
1083
1057
1056
1048
1040
1030
1015
992
983
980
979
956
952
933
932
925
922
910
893
878
875
866
839
829
828
814
790
786
783
765
746
 
 
 
 
 
As 
 
 
 
 
 
Se 
 
 
 
 

Br 
 
 
 
 

Kr 
 
 
 

Rb 
 
 
 

Sr 
 

Y 
 
 

Zr 
 

Nb
 
 
Ga 
 
 
 
 
 
Ge 
 
 
 
 
 

As 
 
 
 

Se 
 
 
 
 
 

Br 
 
 
 

Kr 
 
 
 

Rb 
 
 

Sr 

Hg 
 
Ti 
 

Pb 

Bi 
 

Po 

Ag 

Rn 
 
 

Fr 
 
 

Ac 

Th 

Pa 
 
 

U 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
Re 
 
Os 
 

Ir 
 

Pt 
 
 

Au 
 

Hg 
 

Tb 

Pb 
 
 

Bi 
 
 

Po 

At 
 

Rn
Fr 
 

Ra
Ac 
 

Th
 

 
 
 
 
 
 
 

Таблица 2:   Таблица  зависимости интенсивности  сигнала прибора  от стандартных
      концентраций  химических элементов 
       

Концентрация ионов, мг/л Сила  тока, mA для ионов
Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Мышьяк Бром Стронций Молибден Барий Ртуть Свинец Висмут
0.025 -- -- -- -- -- -- -- -- 500 -- -- -- -- 250 -- --
0.05 1300 950 600 400 -- 150 -- -- 950 50 -- 100 -- 450 100 600
0.1 2200 1750 1050 750 -- 350 -- -- 1750 125 -- 200 -- 850 150 1000
0.25 3800 3400 2200 1900 -- 950 -- -- 3400 300 -- 750 -- 1700 450 2100
0.5 5500 5000 4050 3400 1400 2150 450 1050 5000 550 300 2100 300 2500 1050 4000
0.75 5800 5700 5200 4900 1900 3600 650 1650 -- 800 450 3700 450 -- 2100 5100
1.0 5900 6100 6100 5800 2350 5300 950 2050 -- 1100 700 5400 700 -- 3400 5900
2.0 -- -- -- -- 4100 -- 2100 3600 -- -- 1850 -- 1850 -- -- --
4.0 -- -- -- -- 6100 -- 5300 6800 -- -- 5300 -- 5300 -- -- --
 
 
 
 
 
 


Таблица 3:  Предельно допустимые концентрации некоторых  вредных
      веществ в водных объектах 

Наименование  ингредиента Водные объекты  хозяйст-венно-питьевого и куль-турно-бытового назначе-ния, [мг/л]
Ванадий Хром
Марганец
Железо
Кобальт
Никель
Медь
Цинк
Мышьяк
Бром
Стронций
Молибден
Барий
Ртуть
Свинец
Висмут
0,1 0,1
0,5
0,5
1,0
0,1
1,0
1,0
0,05
0,2
2,0
0,5
4,0
0,05
0,1
0,5
 
 
6. Порядок оформления  практической работы
6.1. Название  работы
6.2. Цель  работы
6.3. Ренгено-оптическая  схема спектроскана 
6.4. Принцип  работы спектроскана
6.5. Условие  задания
6.6. Ход  работы
      а) По заданной преподавателем спектрограмме  провести качественный анализ химических элементов в воде
      б) Провести исследование количественного состава загрязненной воды
6.7. Сделать  выводы о степени загрязнения  воды и необходимых мерах к  снижению концентрации до требуемого уровня.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.