Analiza spektroskopowa naturalnych i antropogenicznych zanieczyszczeń atmosfery



Pobieranie 35.26 Kb.
Data17.06.2016
Rozmiar35.26 Kb.
2015-04-14

Ćwiczenie laboratoryjne

Ćwiczenie laboratoryjne Analiza Chemiczna Zanieczyszczeń Środowiska

I rok II stopień OŚ

Analiza spektroskopowa naturalnych i antropogenicznych zanieczyszczeń atmosfery


WSTĘP
Zanieczyszczenia powietrza pochodzą z dwóch źródeł: naturalnych i antropogenicznych.

Źródłem zanieczyszczeń naturalnych są głównie pożary lasów i wybuchów wulkanów.

Zanieczyszczenia antropogeniczne - spowodowane przez działalność ludzi - pochodzą z:


  • dymów z kominów domów i fabryk,

  • spalin samochodowych,

  • rolnictwa,

  • spalania węgla, ropy i gazów w elektrociepłowniach.

Najgroźniejsze zanieczyszczenia, które wpływają niekorzystnie na atmosferę ziemską to dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4) i tlenki azotu (np. N2O).

Również tlenki azotu (NOx), dwutlenek siarki (SO2), tlenek węgła (CO) oraz wiele różnych węglowodorów (tzw. lotne związki organiczne) dostających się one do atmosfery głównie przez spalanie paliw kopalnianych i spaliny samochodowe, są poważnym zagrożeniem dla istot żywych.

Zanieczyszczenia gazowe mogą wchodzić w reakcje chemiczne i wówczas mogą utworzyć się zanieczyszczenia wtórne oraz smog. Ruch samochodowy w mieście dostarcza również wiele zanieczyszczeń powietrza o znaczeniu zarówno regionalnym, jak też globalnym


Obok gazów aerozole są drugim zasadniczym źródłem zanieczyszczeń powietrza. Są to maleńkie cząstki różnych substancji w stanie ciekłym lub stałym unoszące się w powietrzu. Aerozole o najmniejszych średnicach stanowią duże zagrożenie dla ludzi. Do atmosfery dostają się w ten sam sposób co gazy.
Innym zanieczyszczeniem jest dym tytoniowy, środki chemiczne, kosmetyki lub klejenie modeli samolotów. Palenie papierosów, fajki czy cygar dostarcza do powietrza dym będący mieszanką ponad 4000 składników, z których ponad 40 jest znane jako substancje rakotwórcze.



Tabela 1. Zanieczyszczenia naturalne i antropogeniczne



Typ zanieczyszczenia

Wpływ na zdrowie człowieka

Typ zanieczyszczenia

Wpływ na zdrowie człowieka

Ditlenek azotu

Kaszel, katar, zaburzenia w oddychaniu, uszkodzenie płuc i oskrzeli.

Ditlenek siarki

Podrażnienie błon śluzowych, stany zapalne dróg oddechowych, zapalenie oskrzeli, duszność

Tlenek węgla

Zablokowanie transportu tlenu do komórek, zablokowanie niektórych układów enzymatycznych, zaburzenia układu nerwowego.

Ditlenek węgla

zakłócenia rytmu i głębokości oddechu, złe samopoczucie, bóle zawroty głowy, nadciśnienie.

Amoniak

Miejscowe objawy podrażnienia błon śluzowych oczu, nosa i gardła, bóle głowy, wymioty, nudności, pieczenie za mostkiem, zapalenie tchawicy, kaszel z podrażnienia, duszność, przy wysokich stężeniach – oparzenie chemiczne.

Ozon

Uszkodzenie błon komórkowych wskutek tworzenia nadtlenku wodoru i krótkołańcuchowych aldehydów; blokowanie aktywność niektórych enzymów i zmniejszenie efektywność oddychania komórkowego, uczucie zmęczenia, bóle głowy, przy długotrwałym narażeniu dochodzić może do zwłóknienia tkanki płucnej

Lotne

zanieczyszczenia

organiczne

Częste bóle i zawroty głowy (formaldehyd, tetrachloroetylen, polichlorowane bifenyle, nikotyna i jej pochodne), uczucie permanentnego zmęczenia i senności (tetrachloroetylen, chlorek winylu), podrażnienie błon śluzowych oczu, gardła, dróg oddechowych (formaldehyd, chlorek winylu, akroleina, aldehyd octowy, benzen), nadmierne pocenie się (tetrachloroetylen), uszkodzenie wątroby, nerek (tetrachloroetylen, polichlorowane bifenyle), układu nerwowego (benzen, toluen, styren, czterochlorek węgla), układu krwionośnego i limfatycznego (benzen, styren). Niektóre z lotnych związków organicznych (benzen, czterochlorek węgla, styren, tetrachloroetylen, p-dichlorobenzen, chlorek winylu, polichlorowane bifenyle, chloroform, naftaleny, fenol) mają udowodnione właściwości kancerogenne, teratogenne

Środowiskowy dym

tytoniowy


Infekcje oddechowe, kaszel, trudności z oddychaniem zwłaszcza u dzieci, upośledzenie wzrostu płuc u dzieci, podrażnienie błon śluzowych, rak płuc.

Farby i emalie

pentan, heptan, oktan, nonan, dekan, undekan, metylocykloheksan,

etylobenzen, toluen, o-, m-, p-ksylen,

metylopropanol,

octan metylu, octan dimetylu, octan butylu ,

formaldehyd, aceton, metylobutanon,

pinen, karen.



Lakiery

etylobenzen, toluen, o,m,p,-ksylen, propylobenzen, metyloetylobenzen, trimetylobenzen, formaldehyd, aceton, izobutyloketon, 2-butanon.

Wykładziny podłogowe

izopropanol, butanol, fenol, glikol propylenowy, formaldehyd, cykloheksanon

Płyty styropianowe

toluen, etylobenzen, styren, octan etylu,

Tapety

formaldehyd, aceton, 2-butanon, toluen

Kleje

benzen, toluen, trimetylobenzen, octan metylu, octan etylu, octan winylu, ftalan dibutylu, formaldehyd, aceton, 2-butanon,

Monitoring i kontrola poziomu zanieczyszczeń powietrza

Badania jakości powietrza wewnętrznego prowadzone są z różną intensywnością na całym świecie. Oprócz standardowych badań wykorzystujących znane i sprawdzone metody analityczne do oznaczania zanieczyszczeń powietrza wewnętrznego stale prowadzone są prace nad doskonaleniem istniejących już technik i metodyk umożliwiających oznaczanie związków występujących w powietrzu wewnętrznym na coraz niższych poziomach stężeń.

Można wyróżnić dwie podstawowe grupy technik i metodyk analitycznych, wykorzystywanych w badaniach powietrza wewnętrznego:

- metodyki umożliwiające uzyskanie informacji analitycznej w miejscu pomiaru (in-situ),

- metodyki wymagające transportu próbki gazowej bądź też koncentratu analitów (próbki o odpowiednim stopniu wzbogacenia analitów) do laboratorium, gdzie prowadzone są dalsze prace prowadzące do uzyskania informacji analitycznej.

Ze względu na niskie, a często nawet i bardzo niskie, stężenia większości analitów obecnych w powietrzu wewnętrznym konieczne jest wykorzystanie odpowiednich procedur umożliwiających przeprowadzenie wzbogacania analitów na etapie pobierania próbek.

ĆWICZENIE

Analiza spektroskopowa w podczerwieni węglowodorów aromatycznych -toluenu, ksylenów i styrenu


  1. Rejestracja widma w podczerwieni.

Spektrometr w podczerwieni z transformacją Fouriera jest przyrządem jednowiązkowym. Przed pomiarem próbki należy zarejestrować widmo tła - czyli widmo natężenia promieniowania przechodzącego przez kuwetę porównawczą. Spektrometr rejestruje interferogram i wykonuje transformację Fouriera dając tło. Następnie w takich samych warunkach zarejestrować widma ciekłych próbki.


  1. Analiza widm w podczerwieni

W oparciu o tabele korelacyjne dokonać interpretacji charakterystycznych pasm absorpcyjnych toluenu, ksylenów i styrenu.

Jakie obszary w widmie w podczerwieni są charakterystyczne dla węglowodorów aromatycznych?



Jakie pasma absorpcyjne pozwalają odróżnić węglowodory aromatyczne od węglowodorów alifatycznych?


  1. Sprawozdanie

  • Tytuł

  • Cel ćwiczenia.

  • Metodyka i aparatura

  • Badane próbki

  • Rezultaty pomiarowe każdej z próbek przedstaw w tabeli:




Liczba falowa [cm-1]

Opis pasma

Przypisanie













  • Analiza widm w podczerwieni badanych próbek wg punktu 2




  • Wnioski: Jakie informacje na temat składu próbek można uzyskać stosując spektroskopię absorpcyjną w podczerwieni?





  1. Tabela częstości grupowych węglowodorów alifatycznych

Liczba falowa [cm-1]

Opis drgania

2960

Rozciągające asymetryczne C-H w grupie CH3

2930

Rozciągające asymetryczne C-H w grupie CH2

2870

Rozciągające symetryczne C-H w grupie CH3

2850

Rozciągające asymetryczne C-H w grupie CH2

1470

Zginające asymetryczne CH3

1465

Nożycowe CH2

1380

Zginające symetryczne CH3

1305

Wahadłowe CH2

1300

Skręcające CH2

720

Kołyszące CH2



  1. Tabela częstości grupowych węglowodorów aromatycznych

Liczba falowa [cm-1]

Opis drgania

3100-3000

Rozciągające C-H

2000-1700

Nadtony i pasma kombinacyjne

1600-1430

Rozciągające C=C

1275-1000

Deformacyjne w płaszczyźnie C-H

900-690

Deformacyjne poza płaszczyźną C-H

 




©snauka.pl 2019
wyślij wiadomość

    Strona główna
Komunikat prasowy
przedmiotu zamówienia
najkorzystniejszej oferty
Informacja prasowa
wyborze najkorzystniejszej
warunków zamówienia
istotnych warunków
sprawie powołania
Regulamin konkursu
udzielenie zamówienia
przetargu nieograniczonego
zamówienia publicznego
Nazwa przedmiotu
Specyfikacja istotnych
modułu kształcenia
Rozporządzenie komisji
studia stacjonarne
wyborze oferty
Zapytanie ofertowe
Szkolny zestaw
Ochrony rodowiska
ramach projektu
prasowy posiedzenie
trybie przetargu
obwodowych komisji
zagospodarowania przestrzennego
komisji wyborczych
komisji wyborczej
Program konferencji
Wymagania edukacyjne
Lista kandydatów
szkoły podstawowej
która odbyła
Województwa ląskiego
Decyzja komisji
przedmiotu modułu
poszczególne oceny
Sylabus przedmiotu
szkół podstawowych
semestr letni
Postanowienia ogólne
przedsi biorców
produktu leczniczego
Karta przedmiotu
Scenariusz lekcji
Lista uczestników
Program nauczania
Projekt współfinansowany
Informacje ogólne
biblioteka wojewódzka
semestr zimowy