بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
Flue gas
اسلاید 2 :
آلاينده ها موادی هستند که موجب آلودگی هوا, آب و خاک میشوند. ايـــن آلودگی بر محيط زيست و سلامتی انسان اثر می گذارد.
واحدهای اندازهگیری غلظت:
PPm
mg/m3
mg/kwh
اسلاید 3 :
تبدیل واحد های اندازهگیری:
ppm (parts per million)
mg/Nm3 (milligrams per cubic metre)
mg/kWh (milligrams per kilowatt-hour of energy)
اسلاید 4 :
ترکیبات:
اسلاید 5 :
هيدروژن سولفوره گازي بيرنگ و شديداً سمي است كه به آساني در آب حل شده و داراي قابليت اشتعال و انفجار است. سولفيد هيدروژن H2S گازي خطرناك و كشنده است كه در غلظتهاي پايين بوي تخممرغ فاسد و در غلظتهاي بالا بوي شيرين دارد.
اين گاز قابل انفجار بوده و چنانچه در غلظتهاي بين 4% تا 44% در هوا، در معرض شعله باز و يا منبع توليد جرقه قرار گيرد باعث ايجاد حريق و انفجار ميشود. شعله آن آبي رنگ است و با افزايش دما و حرارت، شدت اشتعال آن بيشتر ميگردد. به هنگام نشت، چون سنگين تر از هواست، بدون اينكه به سمت بالا حركت كند تا مسافت زيادي پخش شده و در صورت مشتعل شدن خسارات جانی و مالي فراواني بر جاي ميگذارد.
این گاز در نتیجه فرایندهای زیر ایجاد میگردد:
تجزیه بقایای انسانی وحیوانی در نتیجه فعالیت های باکتریایی
فعالیت های صنعتی نظیر فرآوری مواد غذایی
کوره های ذغال سنگی
صنایع کاغذ سازی
صنایع نساجی
تأسیسات تصفیه فاضلاب
صنایع تولید گوگرد
طرح های تولید قیر و آسفالت
صنایع دباغی
اسلاید 6 :
در آزمایشگاه گاز هیدروژن سولفید را از واکنش هیدروکلریک اسید با آهن (ll)سولفید به دست میآورند.
FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S
شناخته شده ترین گاز سمی مـیباشد؛ زیرا بوی بد این گاز در غلظت های كمتر از 0/1 ذره در میلیون (ppm) قابـل تشخیص میباشد. حداكثر میـزان در معرض بودن 10 ذره در میلیون (ppm)مـیباشد. غلظتهای بیـشتر قـابل مشاهده نبوده و ممكن است باعث فلج یا مرگ فوری گردند. سولفید هیــدروژن دارای چگالی مشابه هوا بوده و آشكارسازهای مربوطه در ارتفاع تنـفسی و یا نزدیك به نقاط احتمالی نشت نصب میگردند.
CH3C(S)NH2 + H2O → CH3C(O)NH2 + H2S
6 H2O + Al2S3 → 3 H2S + 2 Al(OH)3
اسلاید 7 :
این گاز بی رنگ دارای بوی خفه كننده بوده و از احتراق گوگرد یا مواد شامل گوگرد مثل زغال سنگ یا نفت بوجود میآید. همراه با اكسید نیتروژن از عوامل باران اسیدی در اتمسفر بخصوص در شرایط مه میباشد و مشكلات تنفسی بسیاری برای انسان به وجود میآورد.
در صنعت، حد مجـاز ایمنی آن 2 ذره در میلیون است. به وفـور در مناطق صنعتی یافت میشود و به عنوان ماده اولیه در فرآیندهای صنعتی بكار میرود. در صنایع آب و فاضلاب، به منظور حذف كار اضافی و در فرآیندهای تولید مواد خوراكی، به جهت خواص ضد عفونی كننده آن كاربرد دارد. از آنجا كه تقریبا دو برابر وزن هوا را دارد، به سرعت به سطوح پایین هوا منتقل میشود.
دی اكسیدگوگرد (SO2)
از نقطه نظر ساختاری SO2 یک هیبرید روزنانسی است و ساختاری روزنانسی آن به صورت زیر است که ساختار هیبرید روزنانسی خواص هر پنج ساختار روزنانسی را دارد. گوگرد دی اکسید نسبتا در آب حل میشود و محلول سولفورواسید (H2SO3)تولید میکند این اسید چندان پایدار نیست و نمیتوان آنرا بصورت خالص جدا کرد احتمالا مولکولهای H2SO2 و SO2 در محلول به حالت تعادل وجود دارند.
کاربرد های دی اکسید گوگرد
گاز SO2 سابقا به عنوان سرد کننده بکار میرفت.
به عنوان ضدعفونی کننده
به عنوان رنگبر در تکنولوژی مواد غذایی
در صنایع نساجی و کاغذ سازی
برای تهیه H2SO4 و H2SO3 و NaHSO3
اسلاید 8 :
4FeS2 + 11O2 ---------> 2Fe2O3 + 8SO2 + 411 Kcal / mol
2ZnS + 3O2 --------> 2ZnO + 2SO2 + 115.6 Kcal / mol
2H2S + 3O2------> 2 H2O + 2SO2 + 210 Kcal / mol
3SO32- + 2H+--------> SO2 + H2O
تهیه آزمایشگاهی SO2
اسلاید 9 :
نیتریک اکسید (به انگلیسی: (Nitric oxide)
شکل ظاهری این ترکیب، گاز بیرنگ است. این ترکیب با فرمول شیمیاییNO یک رادیکال آزاد است و یک مادۀ حد واسط مهم در صنایع شیمیایی به حساب میآید. نیتریک اکسید یک محصول جانبی است که در اثر سوختن مواد در هوا تشکیل میشود.
مانند آنچه خـودرو در موتـور و نیروگاههـای سوختهای فسیلی تولید میشود. علاوه بر ایـنها، این مـاده به صورت طبیعـی در اثر تخلیۀ الکتـریکی آذرخشها در طوفانهای تندری تولید میشود. در پستانداران همچون انسان، NO یک مولکول مهم در سیگنالینگ سلولی است که در بسیاری از فرایندهای فیزیولوژیک و پاتولوژیک دخالت دارد. این ترکیب دارای خاصیت گشاد کنندگی عروق (به انگلیسی: ( Vasodilator بوده و دارای نیمهعمر کوتاهـــی در خون در حد چند ثانیه است. سطوح اندک تولید نیتریک اکسید در محافظت از ارگانهایی مانند کبد از آسیب ایسکمیک مهم است.
NOx
اسلاید 10 :
نیتروژن دیاکسید (به انگلیسی: Nitrogen dioxide) )
با فرمول شیمیایی NO2 یک ترکیب شیمیایی با جرم مولی ۴۶٫۰۰۵۵ g/mol میباشد. این گاز به رنگ قهوهای سرخفام است و سمی و بویی بسیار تند و زننده دارد.
دیاکسید نیــتروژن از مهمترین آلایندههای هوا به شمار می رود. هـر سال میلیونها تــن از این گاز در اثر فعالیتهای انسانــی به ویـژه مصرف سوختهای فسیلی تولید میشود. دیاکسید نیـــتروژن در ترکیب با هوای مرطوب تولید اسید نیتریک مـیکند که موجب پوسیدگی شدید فلزات میشود. همچنین در غلظتهای بالا باعث ایجاد مهدود شده و میدان دید را به شدت کاهش میدهد و بر رشد گیاهان اثر منفی شدید دارد. این گاز از اثر گلخانهای نیز برخوردار است.
اسلاید 11 :
گازی با بـوی تـند و قدرت خورندگــی بسیــار و سرعت حـل شدن بالا در آب كه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی كاربرد داشته و همچنین تولید میگردد. همچنین از احتراق PVC هم متصاعد میگردد.
هیدروکلریک اسید نخستین بـار در سال 800 میـلادی بوسیلهی کیمیاگر مسلمان جــابرابنحیان بوسیله مخلوط کردن جوهــر گوگرد یا همان سولفوریک اسید H2SO4 با نـمک معمولی NaCl به دست آورد. حیان مـواد شیمیایی مهم زیادی را کشف کرد و ایـن یافتهها در بیش از 20 کتاب جمعآوری شده است. جابـر تیـزاب سلطانــی را کشف کرد که میتواند طـلا را در خود حـــل نماید این کشف از مهمتـــرین یافتههای وی محسوب میشود.
هیدروکلریک اسید اسیدیست بـی رنگ یا زرد روشن كه بخارات آن تنـد و خورنده بوده و گاز حاصل ازآن بی رنگ است. جرم مولكولی آن ۵/۳۶ گرم و نقطه ذوب آن ۱۹/۱۱۴- و نقطه جــوش آن ۸۵- درجه سلیسیوس میباشد. به هر نسبتی در آب قابل حل بوده و ضمن حــل شدن تولید حرارت مـــینماید.
كلرید هیدروژن (HCL)
اسلاید 12 :
تولید هیدروکلریک اسید در مقیاس وسیع تقریباٌ همیشه به صورت محصول جانـبی محصولات شیمیایی دیگر در مقیاس وسیع است. به عنوان مثال در صنعت کلر-قلیا ، محـلول نمک الکترولیز می شود تا کلر خالص Cl2 و سدیم هیـدروکسید و هیــدروژن به دست آید. سپـس گاز کلر خالص میتواند دوباره با هیدروژن ترکیب شده و هیدروکلریک خالص به دست آید.
Cl2 + H2 → 2 HCl
سپس گاز HCl آزاد شده در آب جذب میشود.
این فرآیند، شدیدا گرمازا است و به ویژه هنگامی از آن استفاده میشود که هیدروژن کلرید فوق العاده خالص (هیدروکلریک اسید ) مورد نیاز باشد (مثلا در بخش مواد خوراکی). به کارگیـری این شیوه نیازمند سرمایه گذاری قـابل ملاحظه بر روی مواد ساختـمانی واحد تولیدی خواهد بود (خصوصا قسمت احتراق که ترجیحا از جنس کوارتز یا گرافیت می باشد). وقتی هیدروژن خشک و کلر به کار برده شوند، کوره سنتز و خنک کننده همراه، میتوانند از فولاد ساخته شوند .
اسلاید 13 :
در سالهای اخیر، از طریق فرآیند فوق در ایالات متحده آمریکا ۱۰۳ × 240- 220 تن هیدروژن کلرید تولید شده است که تقریبا ۸٪ کل تولید را به خود اختصاص میدهد.
عمده ترین تولید هیدروکلریک اسید به همراه تشکیل ترکیبات کلر و نیز ترکیبات آلی فلوئور مانند تفلونها، فرئون ها ، ترکیبات CFC ، کلرواستیک اسید و PVC می باشد. مانند آنچه در واکنشهای زیر مشاهده میشود:
R-H + Cl2 → R-Cl + HCl
R-Cl + HF → R-F + HCl
در روشهای فوق، هیدروکلریک اسید تولید شده می تواند به طور مستقیم استفاده شود یا در آب جذب شده و برای مصارف بعدی نگه داشته شود.
هیدروژن کلرید به صورت زیر نیز تولید میشود :
به عنوان فرآورده جانبی در واکنش سدیم کلرید با سولفوریک اسید (برای ایجاد سدیم سولفات)
Nacl + H2SO4 →NaHSO4 + HCl
NaHSO4 + NaCl →Na2SO4 + HCl
اسلاید 14 :
هیدروژن سیانید HCN))
یک ترکیب معدنی[۶] با فرمول شیمیایی HCN است. این ترکیب یک مایع بدون رنگ شدیداً سمی است.
هیدورژن سیانید ((HCN
اسلاید 15 :
آمونیاک مهمترین ترکیب هیدروژنه ازت است و در طبیعت از تجزیه مواد آلی ازت دار بدست میآید.آمونیاک گازی است بــی رنگ، با مزه فوق العاده تند و زننده که اشکآور و خفه کننده است. گاز آمونیاک از هوا سبـکتر بوده و به سهولت به مـایع تبدیل میشود. آمونیاک درآب بسیار محلول بوده و در منـفی ۷۷/۷ درجه سانتیگراد منـجمد و در منفـی ۳۳/۳۴ درجه سانتیگراد به جـوش در میآید. وزن مخصوص محلول اشبــاع آمونیاک ۰/۸۸ گرم بر سانتیمتر مکعب است. گاز آمونیاک قابـل افـروزش و حدود اشتعالش ۱۶-۲۵ درصد حجمی گاز آمونیاک در هـوا است.
آمونیاک در کارخانجات یخ سازی ، در ساخت کودهایی از قبیل نیترات ، سولفات و فسفات آمونیوم ، تهیه اسید نیتریک ، دارو و مواد منفجره بکار میرود. محلول آمونیاکی که معمولا در تجارت، خـرید و فروش میشود، 20 تا 22 درجه سوم (20.7 درصد و تکاتف نسبی آن (d=0,92 و یا 28 تا 29 درجه (32.7 درصد آمونیاک) مــیباشد.
آمونیاک را میتوان اصولا از سه منبع زیـر تهیه کرد:
تقطیر زغال سنگ که از آبهای آمونیاکی آن ، ابتدا آمونیاک و سپس سولفات آمونیاک تهیه میکنند.
سنتز مستقیم
تهیه سینامالدئید و سیانوزها
روشهای صنعتی:
مهمترین روش صنعتی تولید آمونیاک، فرایند هابر نام دارد که شامل تهیة آمونیاک از عناصر سازندة آن میباشد. در این روش، گازهای نیتروژن و هیدروژن در دمای بالا و در فشار زیاد با هم واکنش میدهند و آمونیاک را تولید میکنند. کاتالیزگرهای مختلف هم به سهولت این واکنش کمک مینمایند.
NH3
اسلاید 16 :
هیدروژن فلورید با فرمول Hydrogen fluoride) HF)
یک ترکیب شیمیایی گازیِ سبکتر از هواست. این ترکیب در دمای کمی کمتر از دمای معمولی اتاق (همانند بسیاری از هیدروژن هالیدها) در ۱۹.۵ درجـه سانتیگراد مــیجوشد و در دمای پاییـنتر از -۸۴ درجه سانتیگراد به صورت جامد در میآید. ایــن ترکیب از منابع اصلی فلوئور است، با حل شدن در آب هیدروفلوریک اسید را به وجود میآورد که اثرات خورندگی بسیاری دارد و در صنایع پتروشیمی کاربرد زیادی دارد. این ماده بسیار سمـی بوده و مـیتواند به ریــهها آسیب بزند.
هیدروژن فلورید
اسلاید 17 :
سنسورهای مورد استفاده در سنــجش آلودگـــی
اسلاید 20 :
برخی سنسورهای مورد استفاده در آنالیز گازها:
