Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Автоматизированный контроль нитрат-ионов в сточных водах

Работа №9026
Тип работыМагистерская диссертация
Предметэкология и природопользование
Объем работы122стр.
Год сдачи2017
Стоимость2350 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 500
Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Реферат
Введение 18
1. Литературный обзор 19
1.1 Экологический мониторинг 19
1.2 Нитраты в воде 21
1.3 Методы определения нитратов в воде 25
1.3.1 Фотометрический метод 25
1.3.2 Колориметрический метод 26
1.3.3 Потенциометрический метод 27
1.4 Потенциометрия 28
1.4.1 Электродный потенциал. Уравнение Нернста 29
1.4.2 Потенциометрическая ячейка 30
1.4.3 Электроды потенциометрического метода анализа 32
1.4.4 Электроды сравнения 34
1.5 Ионоселективные электроды 36
1.5.1 Определение активности (концентрации) иона (рА) 42
2. Экспериментальная часть 44
2.1 Системы электрохимических ячеек 44
2.2 Подготовка ионоселективного электрода к работе 48
2.3 Приготовление растворов для градуировочного графика 49
3. Результаты и их обсуждение 50
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 61
4.1 Предпроектный анализ 61
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 61
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 62
4.1.3. FAST-анализ 64
4.1.4 Диаграмма Исикавы 68
4.1.5 SWOT - анализ 70
4.1.6 Оценка готовности проекта к коммерциализации 72
4.2.1 Цели и результат проекта 74
4.2.2 Ограничения и допущения проекта 75
4.3 Планирование управления научно-техническим проектом 75
4.3.1. Контрольные события проекта 75
4.3.2 План проекта 76
4.3.3 Определение трудоемкости выполнения работ 77
4.3.4 Разработка графика проведения научного исследования 79
4.3.5 Бюджет научного исследования 82
Заключение 88
5. Социальная ответственность 90
5.1 Введение 90
5.2 Анализ вредных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 91
5.2.1 Химические факторы 91
5.3 Региональная безопасность 97
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности 97
Список публикаций студента 103
Список использованной литературы 104
Приложение А 107

Объектом исследования является ионоселективный электрод в
качестве электрода сравнения.
Цель работы – разработать конструкцию измерительного датчика для
автоматизированного потенциометрического контроля содержания нитратионов в проточных условиях.
В процессе исследования проводился потенциометрический анализ
модельных растворов нитрат-ионов, изучалось мешающее влияние
температуры, хлорид и сульфат ионов на определение содержания нитратионов в воде.
В результате исследования предложена конструкция электрода
сравнения: ионоселективный электрод, опущенный в буферную систему с
анионитом. Правильность работы системы проверяли на модельных смесях
методом «введено-найдено».
Область применения: лаборатории экологического мониторинга за
состоянием окружающей среды.

ВВЕДЕНИЕ
Соединения азота относятся к биогенным веществам, содержащимся в
сточных водах. Источники поступления нитратов могут быть сточные
производственные воды и хозяйственно-бытовые воды.
В настоящее время процесс контроля параметров сточных вод до и
после очистных мероприятий проводят в основном вручную. Отбор проб,
пробоподготовка, проведение анализа, обработка результатов требуют
определенных временных ресурсов и высокой квалификации персонала [1].
Поэтому одним из основных требований к современным системам
мониторинга является возможность автоматизированного процесса слежения
за параметрами водной среды. По нашему мнению, наиболее перспективным
методом с точки зрения автоматизации определения нитрат-ионов является
метод ионометрии [2]. Ионометрия – простой и экспрессный метод,
использующий недорогие аналитические средства. Метод не требует
многостадийной пробоподготовки, сложного лабораторного оборудования, и
обработки результатов, а также высококвалифицированного персонала.
Продолжительность анализа не превышает более 1–2 мин.
Цель данной работы – разработать конструкцию измерительного
датчика для автоматизированного потенциометрического контроля
содержания нитрат-ионов в проточных условиях. Конструкция
измерительного устройства предполагает его установку в проточную
систему. При реализации ионометрии в автоматическом режиме необходимо
решить следующие задачи: разработать конструкцию ионометрического
датчика; изучить стабильность и влияние мешающих факторов, таких как
температура, содержание сульфат и хлорид ионов.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


В данной работе была предложена конструкция измерительного
датчика с двумя ионоселективными электродами для контроля содержания
нитрат-ионов в проточных условиях. Особенность данной системы является
то, что в качестве электрода сравнения использовали ионоселективный
электрод, опущенный в раствор с низким содержанием определяемого иона.
Для поддержания постоянной концентрации ионов в электроде сравнения
предложено использовать буферную систему, на основе анионита.
На основе линейности полученных градуировочных характеристик
можно сделать вывод, что предложенный датчик может быть использован
для измерения концентраций в пределах ПДК (45 мг/дм3), выше и ниже
пределов ПДК.
Показано, влияние температуры на определение содержания нитратионов совпадает с теоретическими расчетами, поэтому необходимо
учитывать влияние температуры в программном комплексе приточного
анализатора.
Найдено, что влияние сульфат и хлорид ионов на определение
содержания нитрат-ионов не значимы.
Показана правильность работы предложенной конструкции
измерительного датчика. Погрешность не превышает 14 %.
В работе дополнительно изученf стабильность значений потенциалов
в предложенных электрохимических системах и даны рекомендации по
построению градуировочных характеристик при длительном использовании
датчика в проточных объектах.


Ашихмина Т.Я., Кантор Г.Я. Экологический мониторинг:
Учебно-методическое пособие. – Изд. 4-е. – М.: Академический проект;
Альма Матер, 2008. – 416 с.
2. Белдеева Л.Н. Экологический мониторинг: Учебное пособие. –
Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1999. - 122 с.
3. Экология: справочник [Электронный ресурс]. –
Автоматизированная система мониторинга окружающей среды, 2015.
4. Технический центр [Электронный ресурс]. – Нитраты в воде,
2016.
5. Инфопедия [Электронный ресурс]. – Определение нитратов в
природных и сточных водах, 2016.
6. ПНД Ф 14.1:2.4-95 Количественный химический анализ вод.
Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрат-ионов в
природных и сточных водах фотометрическим методом с салициловой
кислотой.
7. ГОСТ 18826-73. Вода питьевая. Методы определения содержания
нитратов.
8. РД 52.24.367-2010 Массовая концентрация нитратов в водах.
Методика выполнения измерений потенциометрическим методом с
ионоселективным электродом.
9. Федоров А.А. Методы химического анализа объектов природной
среды: учебник /. – М.: КолосС, 2008. – 118 с.
10. Постигая вольтамперометрию / Р.Г. Комптон, К.Е. Бэнкс ; пер. с
англ. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2015. – 509
с.
11. Карл Камман. Работа с ионоселективными электродами: Учебное
пособие/ Изд-во «Мир» 1980 – 271 с.105
12. Аналитическая химия. Проблемы и подходы. Том 1. Пер. с англ. /
Под ред. Р. Кельнера, Ж.-М. Мерме, М. Отто, Г.М. Видмер. - М.: "Мир",
"Издательство АСТ", 2004. - Т1 - 608 с.
13. ГН 2.1.5.1315-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК)
химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и
культурно-бытового водопользования/
14. 1. Гаврикова А.В. Финансовый менеджмент, ресурсосбережение
и ресурсоэффективность / А.В. Гаврикова [и др.]. – Томск, Изд-во: Томский
политехнический университет, 2014. – 73 с.
15. 2. Кузьмин А.М. Методы поиска новых решений и идей. Методы
менеджмента качества. А.М. Кузьмин. – 2003. – №1. – С 22-27.
16. 3. Карпунина М.Г. Основы функционально-стоимостного
анализа: Учебное пособие. Под ред. М.Г. Карпунина. – М.: Энергия, 1980. –
175 с.
17. 4. Мазур И.И. Управление проектами. И.И. Мазур [и др.]. –
Учебное пособие – Москва: Омега-Л, 2004. – 664 с.
18. 5. Томский политехнический университет [Электронный ресурс].
– Режим доступа http://portal.tpu.ru/departments/otdel/peo/documents,
свободный. Яз. Русский. Дата обращения: 12.04.2017 г.
19. 6. Налоговый кодекс РФ от 05.08.2000 № 117-ФЗ (ред. от
03.04.2017 г.) / гл. 34 НК РФ.// Консультант-плюс: справ.-правовая система.
20. 7. Об обязательном социальном страховании от несчастных
случаях на производстве и профессиональных заболеваний (ред. от
28.12.2016 г.): Федеральный закон от 02.07.1998 № 125-ФЗ / Консультантплюс: справ.-правовая система.
21. Лабораторный практикум по дисциплине «Безопасность
жизнедеятельности» для студентов всех специальностей: учебное пособие.
Ю.А. Амелькович, Ю.В. Анищенко, А.Н. Вторушина, М.В. Гуляев, М.Э.
Гусельников, А.Г. Дашковский, Т.А. Задорожная, В.Н. Извеков, А.Г.106
Кагиров, К.М. Костырев, В.Ф. Панин, А.М. Плахов, С.В. Романенко – Томск:
Издательство Томского политехнического университета, 2010. – 236 с.
22. Денисенко Г.Ф. Охрана труда: Учебное пособие. – М.: Высшая
школа, 1985. – 319 с.
23. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
24. ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов
защиты
25. ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Шум. Общие требования безопасности (с Изменением N 1)

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


© 2008-2022 Cервис помощи студентам в выполнении работ