Промышленное производство аммиака на катализаторе

Содержание

 

1. Введение

2. Промышленное производство аммиака на катализаторе

2.1 Технологическая схема производства аммиака

2.2 Описание процесса производства аммиака

3. Паспорта основных загрязнителей

3.1 Диоксид серы

3.2 Оксид углерода

3.3 Диоксид углерода

3.4 Аммиак

3.5 Диоксид азота

3.6 Моноэтаноламин

3.7 Диамид угольной кислоты

4. Паспорт опасности отходов

5. Технологии очистки газообразных выбросов и полезной утилизации промышленных отходов

6. Заключение

7. Список литературы

 

Введение

 

Для разработки эффективных систем защиты среды обитания от загрязнений необходимо уметь определять их источники, а также характер опасности для человека и всех живых объектов.

Известны десятки тысяч веществ и агентов, загрязняющих биосферу. Созданные человеком и несвойственные биосфере вредные вещества называются ксенобиотиками (ксено - чужой). Например, ксенобиотиками являются детергенты, пестициды, пластмассы, фенолы.

Особую группу составляют отходы - вещества, материалы, предметы, утратившие свою ценность для владельца. Отходы могут состоять из бытового и промышленного мусора и ненужных вещей. Отходы необходимо собирать, удалять, перерабатывать, хранить в соответствии с установленными правилами. Все названные выше вещества и физические агенты объединяются понятием загрязнитель. Загрязнитель - это любой физический агент, химическое вещество, биологический вид, состояние, количественно и (или) качественно выходящие за рамки обычного и вызывающие нежелательные изменения в среде обитания.

Основным признаком загрязнителя следует считать его опасность для биосферы, т.е. для людей, животных и растений. В частности необходимо располагать такими данными о загрязнителях как природа загрязнителя, химическая активность, происхождение, применение, воздействие на человека, на живые организмы, распространённость в природе, плотность, органолептические свойства, ПДК, ПДС, показатели токсичности, дисперсность (пыли), показатели взрывной и пожарной опасности, нежелательная устойчивость, разлагаемость, профилактика, защита, первая помощь и др. И, конечно, необходимо иметь перечень всех поступающих в окружающую среду загрязнителей.

Свойства загрязняющих веществ, от которых зависит безопасность среды обитания, и которые могут оказывать влияние на жизнь людей, животных и растений, объединяются в паспорте загрязнителя. Паспорт загрязнителя - это перечень свойств и сведений о загрязнителе, которыми необходимо располагать, чтобы разрабатывать системы защиты среды обитания, под которыми понимаются организационные, гигиенические, технические и другие мероприятия, методы и средства, направленные на защиту биологических объектов от опасных и вредных воздействий загрязнителя.

Поведение загрязнителя в среде обитания характеризует загрязнение. Под загрязнением окружающей среды понимают поступление в биосферу любых твёрдых, жидких и газообразных веществ или видов энергий (теплота, звук, радиоактивность) в количествах, оказывающих вредное влияние на человека, животных и растения как непосредственным, так и косвенным путём. Источниками загрязнения являются объекты, которые генерируют загрязнители (транспорт, технологические процессы, оборудование, механизмы).

Загрязнители и источники загрязнения разнообразны, они классифицируются по многим признакам. По происхождению загрязнители и источники загрязнения можно разделить на естественные (природные), техногенные и антропогенные. Наибольший вред биосфере приносят техногенные загрязнения, Техногенные источники загрязнения - это созданные человеком объекты различного назначения (заводы, фабрики, машины). Антропогенное загрязнение связано непосредственно с деятельностью человека. Наибольший вред среде обитания приносят неорганизованные бытовые отходы, а также низкий уровень экологической культуры населения. Одними из загрязнителей среды обитания могут быть аварийно - химически опасные вещества - АХОВ.

АХОВ - это опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях. В настоящее время перечень АХОВ насчитывает около 20 веществ. Одно из них является аммиак - вещество, синтез которого рассматривается в данной курсовой работе.

отход загрязнитель паспорт аммиак

Диоксид серы

 

. Наименование отхода: диоксид серы, двуокись серы, сернистый газ, сернистый ангидрид.

. Химическая и структурная формула, химическая активность: SO₂, O=S=O, бесцветный газ с резким запахом. При комнатной температуре и 4-5 кгс/см ²-бесцветная подвижная жидкость. Влажный SO₂ при обычной температуре реагирует с H₂S, выделяя серу. Абсолютно сухой SO₂ при комнатной температуре малореакционноспособен. Диоксид серы может восстанавливаться до S и производных S (II) и окисляться - до соединений S (VI). При высоких температурах в присутствии катализатора SO₂ восстанавливается водородом до H₂S.

. Происхождение: получается действием паров органического восстановителя на минерал алунит; обжигом сульфидов в токе кислорода; из отбросных газов.

. Применение: применяется как сырье для получения H₂SO₄ и NA₂S; для отбеливания соломы, целлюлозы, шерсти, шелка, кукурузной муки, сахара; как консервант; в качестве хладагента; в некоторых производствах органической химии; для дезинфекции.

. Характер опасности: У животных проявляется раздражение слизистых дыхательных путей, глаз, одышка, судороги смерть. Белые мыши погибают при вдыхании 3,5 мг/л в течение 10 мин. Концентрация 0,002 мг/л вызывает рефлекторное изменение дыхания. У человека порог восприятия запаха - 0,003 мг/л. Непосредственно раздражение глаз вызывают концентрации 0,05 мг/л.0,3 мг/л можно выдержать лишь минуту. Острые отравления со смертельным исходом редки. Обычно считают, что смерть наступает от удушья вследствие рефлекторного спазма голосовой щели. Смерть может наступить как вскоре после отравления, так и через несколько месяцев - от заболевания органов дыхания. Длительное воздействие сернистого ангидрида может вызвать хроническое отравление.

. Органолептические свойства: бесцветный газ с резким запахом; при комнатной температуре и 4-5 кгс/см² - бесцветная подвижная жидкость. Обладает раздражающим действием на слизистые дыхательные пути, вызывая спазм бронхов и увеличение сопротивления дыхательных путей. Раздражает кроветворные органы. Вызывает изменения в эндокринных органах. Имеются указания на эмбриотоксическое действие.

. Плотность: ρ_газа = 2,926 г/л; ρ_жид = 1,4619 (-10°C)

. Показатели токсичности: диоксид серы относится к умеренно опасным веществам - 3 класс опасности.

. ПДК, ПДС и другие: ПДК_{Р. З}=10,0 мг/м^3; класс опасности-3. Для атмосферного воздуха ПДК _{м. р.} =0,5 мг/м³. ПДК_{с. с.} =0,05 мг/м ³; класс опасности-2.

. Температура плавления, кипения: Т_плавл = - 75,5°C; Т_кип = - 10,1°C

. Основные показатели пожарной и взрывопожарной опасности: не горюч. Емкости могут взрываться при нагревании.

. Распространенность: встречается на предприятиях, где работают с расплавленными сернистыми рудами или другими материалами, загрязненными сульфидами, или сжигают содержащее серу топливо (каменный уголь, кокс, горючие сланцы, сернистые нефти и др.) Присутствует в атмосфере городов.

. Устойчивость и разлагаемость: сухой диоксид серы устойчив и малореакционноспособен. SO₂ заметно диссоциирует лишь около 2800°С.

. Растворимость в воде: растворимость в воде (г в 100 г): 22,8 (О°С), 11,5 (20°С), 2,1 (90°С). Водный р-р SO₂-сернистая к-та H₂SO₃.

. Описание методов определения загрязнителя: для определения в воздухе окисляют SO₂ до H₂SO₄ и определяют в виде PbSO₄ в водноспиртовом растворе. Возможно определение образующейся H₂SO₄ с BaCl₂. Оба метода нефелометрические. Колориметрическое определение основано на взаимодействии SO₂ с парарозанилином и формальдегидом в кислой среде. Возможно также определение с фуксиноформальдегидным реактивом.

Определение в крови проводят с фуксинформоловым реактивом и насыщенным раствором сулемы.

. Профилактика: должна быть направлена на уменьшение выделения газа и обеспечение достаточной вентиляции помещений для поддержания концентраций SO₂ вблизи рабочих мест на уровне ниже максимально допустимых доз. Эффективной мерой охраны здоровья является полная герметизация процесса.

. Первая помощь: пострадавшего необходимо вынести на свежий воздух, освободить от стесняющей одежды. Ингаляция кислорода; промывание глаз, носа; полоскание 2% раствором соды. Тепло на область шеи. В более тяжёлых случаях для лечения пневмонии - вдыхание аэрозоля антибиотиков, лечение ими и сульфаниламидами. Глаза промыть проточной водой не менее 15 мин.

. Средства защиты: фильтрующие противогазы марок В или В с фильтром (длительность защитного действия - 90 и 45 мин соответственно). Возможно использование противогаза марки БКФ. Защита глаз и кожи. Изолирующий противогаз. Респиратор типа РПГ-67 В. Защитный костюм типа ЯжВнКк, резиновые сапоги и перчатки.

Оксид углерода

 

1. Наименование отхода: оксид углерода, угарный газ

. Химическая и структурная формула, химическая активность: CO, C≡O, ни с водой, ни со щелочами оксид углерода в обычных условиях не взаимодействует. Напротив, при повышенных температурах и высоких давлениях подобное взаимодействие имеет место: из СО и Н₂ может быть получена свободная муравьиная кислота, а из СО и NaOH - муравьинокислый натрий (HCOONa).

При комнатных температурах CO малоактивен, его химическая активность значительно повышается при нагревании и в растворах (так, в растворах он восстанавливает соли Au, Pt, Pd и других до металлов уже при комнатной температуре).

. Происхождение: образуется в тех случаях, когда сгорание углерода или его соединений идет при недостатке кислорода. Получается совместно с водородом, двуокисью углерода, азотом, метаном и его гомологами, тяжелыми углеводородами и сероводородом, газификацией твердых топлив, а также при взаимодействии CO₂ с раскаленным углем и при конверсии метана в присутствии различных катализаторов.

. Применение: применяется как одно из исходных соединений, лежащих в основе современной промышленности органического синтеза. Используется для восстановление металлов из окислов, получения карбонилов металлов, фосгена, сероокиси углерода, ароматических альдегидов, формальдегида, муравьиной кислоты, гексаоксибензола, хлористого алюминия, метилового спирта, а также в реакциях карбонилирования, в которых СО взаимодействует с ненасыщенными органическими соединениями, гидроформилирования. Из смеси СО и Н₂ можно получать синтин (синтетический бензин), синтол (смесь карбоновых кислот, спиртов, альдегидов, кетонов и углеводородов). Как исходный продукт для синтезов, требующих совместного присутствия СО и Н_{2, п}рименяют водяной газ. Для синтеза муравьиной кислоты применяют воздушный газ. В составе генераторных газов СО используется как топливо в различных производствах, для бытовых нужд, в двигателях внутреннего сгорания, в газовых турбинах.

. Характер опасности: при очень высоких концентрациях животные погибают в течение 1 мин. При меньших концентрациях наблюдаются судороги, мышечные сокращения, потеря чувствительности. В течение нескольких минут или часов наступает гибель. При вдыхании небольших концентраций человеком проявляется тяжесть в голове, головокружение, шум в ушах, дрожь, чувство слабости, тошнота. Последствия различны, вплоть до летального исхода. СО способна оказывать непосредственное токсическое действие на клетки, нарушая тканевое дыхание и уменьшая потребление тканями О₂. СО вытесняет О₂ из оксигемоглобина (HbO) крови, образуя карбосигемоглобин (COHb), содержание кислорода может снижаться с 18-20% до 8 %.

При содержании 0,08% СО во вдыхаемом воздухе человек чувствует головную боль и удушье. При повышении концентрации СО до 0,32% возникает паралич и потеря сознания (смерть наступает через 30 минут). При концентрации выше 1,2% сознание теряется после 2-3 вдохов, человек умирает менее чем через 3 минуты.

Симптомы:

·         Потеря сознания, судороги, зрачки расширяются, резкий цианоз (посинение) слизистых оболочек и кожи лица. Смерть обычно наступает на месте происшествия в результате остановки дыхания и падения сердечной деятельности.

·         При меньшей концентрации окиси углерода появляются головная боль, стук в висках, головокружение, боли в груди, сухой кашель, слезотечение, тошнота, рвота.

·         Возможны зрительные и слуховые галлюцинации. Отмечаются покраснение кожных покровов, карминнокрасная окраска слизистых оболочек, тахикардия <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B0%D1%85%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B4%D0%B8%D1%8F>, повышение артериального давления.

·         В дальнейшем развиваются сонливость, возможен двигательный паралич <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D1%87> при сохраненном сознании, затем потеря сознания и коматозное состояние с выраженными клонико-тоническими судорогами, непроизвольным отхождением мочи и кала.

·         Зрачки резко расширены с ослабленной реакцией на свет.

·         Нарастает нарушение дыхания, которое становится непрерывным, иногда типа Чейна-Стокса <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%8B%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%A7%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B0_%E2%80%94_%D0%A1%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B0>.

·         При выходе из коматозного состояния характерно появление резкого двигательного возбуждения. Возможно повторное развитие комы.

·         Часто отмечаются тяжелые осложнения:

o нарушение мозгового кровообращения <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%81%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%82>

o субарахноидальные кровоизлияния

o полиневриты

o явления отека мозга

o нарушение зрения

o нарушение слуха

·         Возможно развитие инфаркта миокарда <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%84%D0%B0%D1%80%D0%BA%D1%82_%D0%BC%D0%B8%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B4%D0%B0>

·         Часто наблюдаются кожно-трофические расстройства (пузыри, местные отеки с набуханием и последующим некрозом), миоглобинурийный нефроз.

·         При длительной коме постоянно отмечается тяжелая пневмония <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%8F>.

6. Органолептические свойства: бесцветный газ без вкуса и запаха

. Плотность: ρ = 0,97 кг/м³

8. Показатели токсичности: 4 класс опасности

. ПДК, ПДС и другие: ПДКр. з = 20 мг/м³; ПДКм. р = 5 мг/м³; ПДКс. с = 3 мг/м³

. Температура плавления, кипения: Т_плавл = - 205°C; Т_кип = - 191,5° C

. Основные показатели пожарной и взрывопожарной опасности: оксид углерода - горючий газ

Т_{самовоспл} = 605°C; НКПР = 12,5% (об.); ВКПР = 74,2 % (об.)

. Распространенность: различают природные и антропогенные источники поступления в атмосферу Земли. В естественных условиях, на поверхности Земли, CO образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных и степных пожаров. Монооксид углерода образуется в почве как биологическим путём (выделение живыми организмами), так и небиологическим. Экспериментально доказано выделение монооксида углерода за счёт обычных в почвах фенольных соединений, содержащих группы OCH₃ или OH в орто - или пара-положениях по отношению к первой гидроксильной группе.

. Устойчивость и разлагаемость: СО устойчив по отношению к щелочам, воде

14. Растворимость в воде: СО малорастворим в воде, химически с ней не взаимодействует. Растворимость <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C> в воде 0.0026 г/100 мл.

. Описание методов определения загрязнителя: определение в воздухе основано на окислении СО иодноватым ангидридом до СО₂.

Колориметрические определения с применением нитрата серебра, диметил-n-фенилендиамина, бис-палладия.

Для определения СОHb в крови можно применять простой спектральный анализ.

. Приборы для измерения: газоанализаторы, тахометры, колориметры, спектроскоп

. Профилактика: профилактика отравлений: механизация и автоматизация основных производственных процессов, рационализация технологии, систематические анализы воздуха в производственных помещениях на содержание окиси углерода.

. Первая помощь:

·   Убрать пострадавшего из помещения с высоким содержанием угарного газа (заменить дыхательный аппарат).

·   При слабом поверхностном дыхании или его остановке начать искусственное дыхание.

·   Способствуют ликвидации последствий отравления: растирание тела, прикладывание грелки к ногам, кратковременное вдыхание нашатырного спирта. Больные с тяжёлым отравлением подлежат госпитализации, так как возможны осложнения со стороны лёгких и нервной системы в более поздние сроки.

Диоксид углерода

 

1. Наименование отхода: диоксид углерода, двуокись углерода, углекислый газ

. Химическая и структурная формула, химическая активность: СО_2, О=С=О, По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует угольную кислоту. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Вступает в реакции электрофильного замещения (например, с фенолом - реакция Кольбе) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).

Диоксид углерода не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье. Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является парниковым газом <http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/47246>.

. Происхождение: вулканическое происхождение, в промышленности, при процессах брожения, гниения или тления органических веществ. В промышленности получают из печных газов, из продуктов разложения природных карбонатов (известняк, доломит). Смесь газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании разлагается, высвобождая углекислоту. При промышленном производстве закачивается в баллоны. В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора с соляной кислотой.

. Применение: применяется в производстве сахара, пива, газированных вод, для изготовления "сухого льда", для получения соды, карбоната и бикарбоната аммония; как инертная среда при проведении некоторых реакций, как теплоноситель в графитовом реакторе, как нагнетающий газ для перекачки легковоспламеняющихся жидкостей; в жидком виде - в качестве хладагента. В пищевой промышленности диоксид углерода используется как консервант и обозначается на упаковке под кодом Е290, а также в качестве разрыхлителя теста. Жидкая углекислота (жидкая пищевая углекислота) - сжиженный углекислый газ, хранящийся под высоким давлением (~ 65-70 Атм). Бесцветная жидкость. При выпуске жидкой углекислоты из баллона в атмосферу часть её испаряется, а другая часть образует хлопья сухого льда. Сухой лёд используется в качестве хладагента в ледниках и морозильных установках. В этом же качестве иногда используется и жидкая углекислота, так как её удобно транспортировать по трубам и трубкам внутри приборов. Баллоны с жидкой углекислотой широко применяются в качестве огнетушителей и для производства газированной воды и лимонада. Углекислый газ используется в качестве инертной среды при сварке проволокой. Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии.

. Характер опасности: наркотик, раздражает кожу и слизистые оболочки. В относительно малых концентрациях возбуждает дыхательный центр, в очень больших - угнетает. Обычно высокое содержание CO₂ связано с пониженным содержанием в воздухеO_2, что также является причиной быстрой смерти. CO₂ оказывает центральное сосудосуживающее и местное сосудорасширяющее действие, вызывает ацидоз, повышенное содержание адреналина и норадреналина и уменьшение аминокислот в крови, ингибирование ферментов в тканях. Животные, в общем, менее чувствительны к CO₂, чем человек.

Человек. Вдыхание 0.25-1% CO₂ сопровождается изменением функции внешнего дыхания и кровообращения; 2.5 - 5% CO₂ вызывает головную боль, раздражение верхних дыхательных путей, чувство тепла в груди, увеличение легочной вентиляции за счет учащения и углубления дыхания, учащение сердцебиений, повышение кровяного давления. При 7% CO₂ и выше к этому присоединяются потливость, шум в ушах, учащение сердцебиений, головокружение, может быть психическое возбуждение, рвота, снижение температуры тела, нарушения зрения, проявление поражения головного и спинного мозга. По зарубежным данным, концентрацию 6% люди выдерживают добровольно до 22 мин, 10.4% - не более 0.5 мин.

Индивидуальная чувствительность весьма различна. При массовом отравлении углекислым газом в Нейроде живые люди находились рядом с трупами. Особенно чувствительны сердечные и легочные больные.

Хроническое отравление. Возможность его не доказана. Концентрация 0.5-2% CO₂ переносится рабочими бродильных подвалов без выраженных заболеваний, а при 4.9-14.6% CO₂ отмечаются лишь головные боли и затруднения дыхания при подъеме по лестнице.

Действие на кожу. У людей, находящихся в противогазах в атмосфере с высоким содержанием CO₂, наблюдается покраснение кожи, чувство покалывания, пощипывания и тепла в ней, отделение пота. При работе с жидким и твердым CO₂ возможны обморожения.

. Органолептические свойства: бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом.

. Плотность: при нормальных условиях ρ = 1,98 г/л

. Показатели токсичности: по степени воздействия на организм человека двуокись углерода относится к 4-му классу опасности.

. ПДК, ПДС и другие: предельно допустимая концентрация двуокиси углерода в воздухе рабочей зоны не установлена, при оценке этой концентрации можно ориентироваться на нормативы для угольных и озокеритовых шахт, установленные в пределах 0,5 % (об.) или 9,2 г/м³.

ПДКм. р (для шахт) = 0,1% СО₂; ПДКс. с (для шахт) = 0,05% СО₂

ПДКр. з = 9000 мг/м³

10. Температура плавления, кипения: Т_плавл = - 56,6°C

. Основные показатели пожарной и взрывопожарной опасности: СО_{2 -} негорючий газ. Контейнеры могут взрываться при нагревании в огне!

Т_возг = - 78,515°C

12. Распространенность: встречается в составе газов вулканического происхождения и подземных источников, в промышленности - на рудниках, в шахтах, туннелях, колодцах, кессонах, при сжигании топлива, на сахарных заводах (при чистке и ремонте сатурационных котлов). Особенно много CO₂ находятся там, где происходит разложение органики.

СО₂ высвобождается при дыхании животных, его выделяют растения в темноте. На свету, напротив, растения поглощают СО₂ и выделяют кислород, что поддерживает природный баланс кислорода и углекислого газа в воздухе, которым мы дышим. Содержание СО₂ в нем не превышает 0,03% (по объему). Концентрация углекислого газа в атмосфере <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0_%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B8> Земли <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D1%8F> составляет 0,038 %.

. Устойчивость и разлагаемость: химически СО₂ довольно инертен. При высоких температурах восстанавливается в СО железом, цинком, углём. Реагируя со щелочными и щелочноземельными металлами, а также с аммиаком, СО₂ образует карбонаты и бикарбонаты. Вступает в реакции электрофильного замещения (например, с фенолом - реакция Кольбе <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A0%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B1%D0%B5&action=edit&redlink=1>) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).

. Растворимость в воде: в воде углекислый газ растворим довольно хорошо (приблизительно 1: 1 по объему). При растворении происходит его частичное взаимодействие с водой, ведущее к образованию угольной кислоты:

 

H₂ O + CO₂ < = > H₂ CO₃

 

Растворимость <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C> в воде <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%B0> 1.45 кг/м³.

. Описание методов определения загрязнителя: определение в воздухе основано на использовании газоадсорбционной хроматографии.

Измерение парциального давления углекислого газа требуется в технологических процессах, в медицинских применениях - анализ дыхательных смесей при искусственной вентиляции лёгких и в замкнутых системах жизнеобеспечения.

Анализ концентрации CO₂ в атмосфере используется для экологических и научных исследований, для изучения парникового эффекта <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82>.

. Приборы для измерения: углекислый газ регистрируют с помощью газоанализаторов основанных на принципе инфракрасной спектроскопии <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%84%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%8F> и других газоизмерительных систем <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0>, хроматограф.

Медицинский газоанализатор для регистрации содержания углекислоты в выдыхаемом воздухе называется капнограф <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BF%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84>.

. Профилактика: во избежание отравлений в колодцах, ямах, подвалах, приямках, чанах, силосных ямах, тоннелях, шахтах, овощехранилищах и т.п. тщательно проветривать помещения, резервуары, бочки, и т.п. до начала работы.

Входить в такие помещения или опускаться в резервуары и т.д. можно только в присутствии второго лица и с применением средств индивидуальной защиты. Проверять концентрации CO₂ до начала и во время работы.

. Первая помощь: свежий воздух, кислород. При нарушении дыхания - искусственное дыхание, камфора, кофеин.

В тяжёлых случаях - кровопускание с последующим вливанием физиологического раствора.

. Средства защиты: при высоком содержании CO₂ и нормальном содержании O_{2. -} шланговые противогазы (типа ПШ-1; ПШ-2).

При низком содержании O₂ обязательны кислородные изолирующие приборы.

Аммиак

 

. Наименование отхода: аммиак

. Химическая и структурная формула, химическая активность:

 

NH₃     N

  H H H

 

 

Благодаря наличию неподеленной электронной пары во многих реакциях аммиак выступает как нуклеофил или комплексообразователь. Так, он присоединяет протон, образуя ион аммония:

₃ + H⁺ = NH₄⁺

 

С кислотами даёт соответствующие соли аммония:

₃ + HNO₃ = NH₄NO₃

 

С карбоновыми кислотами, их ангидридами, галогенангидридами, эфирами и другими производными даёт амиды. С альдегидами и кетонами - основания Шиффа, которые возможно восстановить до соответствующих аминов (восстановительное аминирование). Аммиак горит в атмосфере кислорода, давая воду и азот. Окисление аммиака воздухом на платиновом катализаторе даёт оксиды азота. При 1000°C аммиак реагирует с углем, образуя HCN и частично разлагаясь на азот и водород. Также он может реагировать с метаном, образуя ту же самую синильную кислоту:

₄ + NH₃ + 1,5O₂ → HCN + 3H₂O

 

. Происхождение: аммиак является конечным продуктом азотистого обмена в организме человека и животных. Он образуется при метаболизме белков, аминокислот и других азотистых соединений. Он высоко токсичен для организма, поэтому большая часть аммиака в ходе орнитинового цикла конвертируется печенью в более безвредное и менее токсичное соединение - карбамид (мочевину). Мочевина затем выводится почками, причём часть мочевины может быть конвертирована печенью или почками обратно в аммиак. Также получается прямым синтезом из газообразных водорода и азота (в присутствии катализатора); при коксовании каменного угля перегонкой с известью "аммиачной воды"; содержится в неочищенном ацетилене; входит в состав клоачных газов.

. Применение: для производства азотной кислоты, нитрата и сульфата аммония, жидких удобрений, мочевины, соды, в органическом синтезе, при крашении тканей, в качестве хладагента в холодильниках, при серебрении зеркал.

. Характер опасности: аммиак токсичен при различных путях поступления в организм. При остром отравлении вызывает поражения центральной нервной системы, в ряде случаев ведущие к смерти. У животных аммиак сильно раздражает верхние дыхательные пути, нарушается свёртываемость крови. Рефлекторно вызываемые остановки дыхания и кровообращения могут привести к смерти. При концентрациях 7 мг/л при воздействии до 3,5 часов приводят к смерти, свыше 14 мг/л - быстрая смерть. У человека высокие концентрации вызывают слезотечение и боль в глазах, удушье, приступы кашля, головокружение, рвоту. Наблюдаются резкие расстройства дыхания и кровообращения. Чаще всего смерть наступает через несколько часов или дней после несчастного случая от отёка гортани или лёгких. Концентрации 0,35-0,7 мг/л могут оказаться опасными для жизни.

. Органолептические свойства: бесцветный газ с удушливым резким запахом (порог восприятия 0,037 мг/л) и едким вкусом.

. Плотность: при 0°C ρ = 0,771 г/л; при 25°C ρ = 0,59 г/л

. Показатели токсичности: аммиак - 4 класс опасности.

. ПДК, ПДС и другие: ПДКр. з = 20 мг/м³; ПДКм. р = 0,2 мг/м³; ПДКс. с = 0,04 мг/м³

10. Температура плавления, кипения: Т_плавл = - 77,75°C; Т_кип = - 33,35°C

. Основные показатели пожарной и взрывопожарной опасности: аммиак - горючий газ Т_{самовоспл} = 650°C;

пределы распространения в воздухе: НКПР = 15% (об.); ВКПР = 28 % (об.)

пределы распространения в кислороде: НКПР = 13,5% (об.); ВКПР = 79 % (об.)

пределы распространения в закиси азота: НКПР = 2,2% (об.); ВКПР = 72 % (об.)

. Распространенность: встречается при очистке воды, керосина и некоторых минеральных масел; на сахарных заводах; при дублении кожи; в воздухе помещений, где стоит скот; входит в состав клоачных газов (вместе с сероводородом); содержится в неочищенном ацетилене.

. Устойчивость и разлагаемость: при обычной температуре устойчив; весьма реакционноспособен.

. Растворимость в воде: растворимость NH₃ в воде чрезвычайно велика - около 1200 объёмов (при 0°C) или 700 объёмов (при 20°C) в объёме воды.

Водный раствор аммиака ("нашатырный спирт") имеет слабощелочную реакцию из-за протекания процесса

 

NH₃ + H₂O = NH₄⁺ + OH^-; K_o=1,8*10^-5

 

. Описание методов определения загрязнителя: определение в воздухе основано на образовании окрашенного в жёлто-бурый цвет иодида димеркурамония при взаимодействии аммиака с реактивом Несслера.

Другой метод основан на образовании окрашенного в синий цвет индофенола при взаимодействии аммиака с гипохлоритом и фенолом в присутствии нитропруссида натрия.

. Приборы для измерения: газоанализатор (для определения в воздухе).

. Профилактика: профилактика отравлений аммиаком заключается в тщательной герметизации оборудования и технологического процесса, применении на особо опасных участках промышленных фильтрующих противогазов. Необходим постоянный контроль за концентрацией аммиака в воздухе производственных помещений и рабочей зоны. Рекомендуется периодическое обследование верхних дыхательных путей работающих с аммиаком, организация ингаляторов, включение в ежедневный рацион работающих с NH₃ витаминов С и В₁.

. Первая помощь: при отравлении аммиаком через дыхательные пути - свежий воздух, вдыхание теплых водяных паров 10% раствора ментола в хлороформе. При нарушениях или остановке дыхания - искусственное дыхание. При попадании на кожу - обмывание чистой водой, наложение примочки из 5% раствора уксусной, лимонной, виннокаменной или соляной кислот.

. Средства защиты: промышленный противогаз КД; противогаз марки М (при отсутствии в воздухе органических веществ), противогазы должны сменяться немедленно при ощущении самого слабого запаха; защитные очки марки ПО-3; перчатки из щелочестойкой резины; спецодежда из плотной ткани; герметизация всей аппаратуры аммиака; местная и общая вентиляция рабочих помещений, где возможно образование и выделение в воздух аммиака.

Диоксид азота

 

. Наименование отхода: диоксид азота, двуокись азота.

. Химическая и структурная формула, химическая активность:

 

NO₂ O=N=O

 

С водой и растворами щелочей образует смесь азотной и азотистой кислот или их солей. Сильный окислитель: уголь, сера, фосфор, органические соединения загораются. Взрывается в смеси с жидким аммиаком, водородом, СО, метаном, бутаном, H₂S. Агрессивно в отношении стали в присутствии влаги.

. Происхождение: промежуточный продукт окисления аммиака при производстве азотной кислоты. Основными источниками оксидов азота являются автомобильные двигатели и предприятия химической промышленности.

4. Применение: нитрующий агент; гомогенный катализатор при получении серной кислоты камерным (башенным) способом. В производстве серной и азотной кислот <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0>, в качестве окислителя в жидком ракетном топливе <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%BE> и смесевых взрывчатых веществах.

. Характер опасности: вещество может всасываться в организм при вдыхании и через рот. Токсичность NO₂ зависит от концентрации и длительности воздействия. Обладает выраженным раздражающим и прижигающим действием на дыхательные пути. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких. "Лисий хвост" - жаргонное название выбросов в атмосферу оксидов азота на химических предприятиях. Название происходит от оранжево-бурого цвета диоксида азота. При низких температурах диоксид азота димеризуется и становится бесцветным. В летний сезон "лисие хвосты" наиболее заметны, так как в выбросах возрастает концентрация мономерной формы. Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьезную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать кислотные дожди, а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек. Образующаяся в результате взаимодействия диоксида азота с водой азотная кислота <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0> является сильным коррозионным агентом.

. Органолептические свойства: бурый газ с удушливым запахом; в сжиженном состоянии светло-жёлтая жидкость.

Обладает выраженным раздражающим и прижигающим действием на дыхательные пути, особенно глубокие, что приводит к развитию токсического отека легких, угнетает аэробное и стимулирует анаэробное окисление в легочной ткани.

. Плотность: при 0°C ρ = 1,491 г/л (жидкий).

. Показатели токсичности: диоксид азота относится ко 2-му классу опасности.

. ПДК, ПДС и другие: ПДК_{Р. З}=2 мг/м^3; класс опасности-3. Для атмосферного воздуха ПДК _{м. р.} =0,085 мг/м³; ПДК _{с. с.} =0,04 мг/м³; класс опасности-2.

. Температура плавления, кипения: Т_плавл = - 11,2°C; Т_кип = - 20,7°C

. Основные показатели пожарной и взрывопожарной опасности: не горюче, но способствует возгоранию других веществ.

. Распространенность: встречается при использовании концентрированной азотной кислоты (например, при нитровании целлюлозы, глицерина, при травлении меди и медных сплавов).

. Устойчивость и разлагаемость: при температуре выше 140°C NO₂ начинает распадаться на NO и О₂, при 600° распадается полностью.

Оксиды азота, реагируя с кислородом воздуха, образуют азотны