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.
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.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
