عملیات تصفیه نفت خام

عملیاتی که در تولید و تصفیه نفت بر روی نفت خام انجام می‌گیرند، عبارتند از:
روش‌های گوناگون تقطیر ، روش‌های فیزیکی و شیمیایی تصفیه و تفکیک و روش‌های تغییر و تبدیل مواد در واحدهای مربوطه. بنابراین یک پالایشگاه ، مجتمعی از واحدهای مختلف تولید ، تصفیه و تغییر و تبدیل مواد خواهد بود که هر واحد آن مجهز به سیستم‌های آماده نمودن شارژ ، تماس ، تفکیک فازها و جمع‌آوری حلال یا حرارت می‌باشد و در هر واحد آن فرآورده های مختلفی بدست می‌آید. البته نخستین عمل قبل از هر گونه پالایش بر روی نفت خام ، عاری نمودن آن از آب می‌باشد و سپس تصفیه نفت خام انجام می‌گیرد.

عاری نمودن نفت خام از آب :
نفت خامی که وارد تصفیه خانه می‌گردد، دارای مقدار قابل ملاحظه‌ای از آبهای نمکی است که اغلب در مجاورت شن و ترکیبات اکسیژنه به حالت امولسیون در می‌آید و وجود آب در این مورد ، ایجاد اختلالاتی در حین عمل تقطیر می‌نماید و بعلت وجود نمک‌ها نیز سبب خوردگی دیگ‌های بخار می‌گردد. بنابراین باید بطرق ممکنه ، آب را از نفت خام جدا نمود. با استفاده از یکی از روشهای سانتریفوژ ، دکانتاسیون و استفاده ار یک میدان الکتریکی ، آب را از روغن تفکیک می‌کنند.

تصفیه برش های سبک :
منظور از تصفیه برش های سبک ، بیشتر تخلیص گازهای حاصل از پالایشگاه و یا گازهای طبیعی از هیدروژن سولفوره و گاز کربنیک می‌باشد. مهمترین روشهای بکار گرفته شده ، شامل روش‌های ژیربوتول (Girbotol) ، آلکازید (Alkazid) و فلوئورسلونت (Fluorsolvent) می‌گردد.
مواد جاذب مورد استفاده برای این سه روش بدین قرار است:

در روش ژیربوتول:
مونواتانول آمین - دی اتانول آمین - تری اتانول آمین

در روش آلکازید:

دی متیل آمینوپتاسیم استات - متیل آمینو پتاسیم پروپیویان

در روش فلوئوسلونت:
کربنات پروپیلن
این مواد جاذب ، اغلب در درجه حرارتی نزدیک به درجه حرارت معمولی با CO2 و H2S عمل می‌کنند و گازهای جذب شده بعدا ، در فشار اتمسفر و حرارت 110 درجه سانتی‌گراد از محلول جاذب جدا و خارج می‌گردند.

تصفیه مواد سفید : در صنعت نفت معمولا به برش های بنزین و کروزون "مواد سفید" گفته می‌شود. منظور از تصفیه این مواد ، عاری کردن آنها از مواد مضر بعلت بوی یا رنگ زردشان می‌باشد و همچنین حذف هیدروکربورهای غیر اشباع. ترکیبات: اکسیژنه (اسیدهای نفتی ، ترکیبات آسفالتی) ، گوگردار (سولفوره ، سولفونه) و ازته خواهد بود. عمل تصفیه شامل ترتمان‌های مختلف می‌گردد که به شرح این روش‌های تصفیه می‌پردازم.

ترتمان با اسید سولفوریک :
اولین دفعه ، "ایشلر" (Eichler) در سال 1865 در باکو ، نفت را بکمک اسید سولفوریک غلیظ تخلیص نمود. اسید سولفوریک مخصوصا با هیدروکربورهای آروماتیک - اولفین ها - ترکیبات اکسیژنه - مواد رنگی و سولفوره ترکیب می‌شود. برای اینکه نفت ، رنگ زرد نداشته باشد باید مقدار اسید نیتروی موجود در اسیدسولفوریک کمتر از 1/0 در صد باشد. اغلب ، این ترتمان جهت حذف ذرات باقیمانده اسید ، بوسیله شستشو با یک محلول سود و سپس با آب تعقیب می‌گردد.

ترتمان با سود :
این شستشو اغلب بمنظور حذف ترکیبات اسیدی محتوی در برشی نفتی بکار گرفته می‌شود. مهم‌ترین این ترکیبات: مرکاپتان‌ها - هیدروژن سولفوره - گاز کربنیک - تیوفنل‌ها و آلکیل فنل‌ها - اسید سیانیدریک - اسیدهای چرب - اسیدهای نفتی می‌باشد که به این مواد باید سولفور کربونیل (COS) را هر چند که یک ترکیب خنثی است، اضافه نمود. زیرا این ترکیب در اثر هیدرولیز تولید CO2 و H2 می‌نماید. برای مثال ، مرکاپتانها بر اساس واکنش تعادلی زیر با سود ترکیب می‌گردند.

RSH + NaoH ↔ RSNa + H2O

عاری نمودن برشهای نفتی از CO2 و H2S با محلول سود انجام پذیر است، البته وقتی که مقدار آنها کم باشد. اما هنگامی که مقدار این مواد زیاد باشد باید از روش ترتمان با آمین‌ها استفاده نمود. اغلب پس از عمل با قلیا ، برش نفتی را با آب شستشو می‌دهند.
تصفیه کروزون بوسیله انیدرید سولفورو (روش ادلینو) :

چون انیدرید سولفوروی مایع بسادگی می‌تواند هیدروکربورهای غیر اشباع غنی از کربن را در خود حل نماید، لذا از آن ، جهت تصفیه نفت چراغ (کروزون) استفاده می‌گردد.

روش‌های ملایم کردن :
این روش‌ها ، امکان عاری نمودن برش‌ها را از ترکیبات گوگردی ، مرکاپتان‌ها و گوگرد بصورت عنصر می‌دهد. مهمترین روشهای بکار گرفته شده عبارتند از:

روش سلوتیزر "Solutizer":
این روش مربوط به اکستراسیون همه کانی‌ها از کلیه برش‌های بنزین (بدست آمده از تقطیر یا کراکینگ یا رفرمینگ) می‌گردد. از مزایای این روش ، افزایش قابلیت بنزین جهت پذیرش سرب بوده که علت آن حذف ترکیبات گوگردی است.

روش دکتر:
انواع بنزین‌ها و همچنین ترکیبات سینگن‌تر ازقبیل برش نفت و کروزون را می‌توان به توسط این روش مورد ترتمان قرار داد. در این روش از محلول قلیایی پلمبیت سدیم جهت ترتمان استفاده می‌گردد.

روش هیپوکلریت:
اغلب از هیپوکلریت بعنوان یک عامل اکسید کننده جهت کاهش بو و همچنین مقدار مرکاپتان‌ها در برش‌های نفتی استفاده می‌شود. این روش می تواند یک روش تکمیلی برای ترتمان برش‌ها با سود باشد.

روش های کلرکوئیوریک (روش پرکو):
در این روش ، بر روی نفت ، کلرور مس افزوده می‌گردد که باعث تبدیل مرکاپتان‌ها به دی‌سولفور می‌گردد.

روش تصفیه کاتالیکی: در این روش ، بجای استفاده از ترکیبات حل کننده ذکر شده در روش های قبلی ، از کاتالیزور استفاده می‌شود. برای مثال ، روش مراکس یک طریقه تصفیه کاتالیتکی است که در آن ، کاتالیزور یک بستر ثابت از اکسید سرب می‌باشد که طول عمر آن بیشتر از سه سال می‌باشد.

رنگ بری و بی بو کردن نفت:
رنگ‌بری را می‌توان اغلب اوقات بوسیله خاک‌های رنگ بر - آرژیل ها و هیدروسیلیکات‌های طبیعی منیزیم انجام داد. جهت بی‌بو کردن نفت ، برخی آن را با کلرورو دوشو و کمی اسید کلریدریک به هم زده ، سپس دکانته می‌نمایند و بمنظور از بین بردن کلر محتوی ، بعدا آن را با آهک مخلوط نموده و تکان می‌دهند. ضمنا ممکن است از مواد معطر و عطر بهار نارنج برای خوش‌بو کردن آن استفاده نمود. با افزایش مواد رنگی از قبیل نیترونفتالین و زرد کینولئین می‌توان خاصیت فلوئورسانس را از بین برد.

تصفیه روغن‌های گریس‌کاری
تصفیه :
همان طور که مواد سفید احتیاج به تصفیه دارند، روغن‌های گریس‌کاری جهت حذف مواد مضر محتاج به پالایش می‌باشند. عمل تصفیه در روغن‌ها بعلت ویسکوزیته زیاد و خاصیت امولسیون شدنشان نسبت به مواد سفید مشکل می‌باشد. عمل تصفیه شامل شستشوهای متوالی با اسید سولفوریک ، سپس شستویش با مواد قلیایی و سپس آب خواهد بود. برای خنثی‌شدن روغن ، از مخلوط کربنات سدیم (خاک‌های رنگ‌بر) استفاده می‌نمایند.

بی‌بو کردن :
روغن‌های معدنی را با آلدئید فرمیک مخلوط و گرم می‌کنند و بعدا ، قبل از این‌که اسید یا قلیا بدان بیفزایند، بخار آب از آن عبور می‌دهند. بیست درصد از روغن معدنی خام را بوسیله بخار آب در مجاورت استات پلمب تقطیر می‌نمایند. مایع تقطیر شده عاری از گوگرد است و از آن بعنوان روغن چراغ یا روغن موتور استفاده می‌شود. روغنی که از صاف نمودن باقیمانده بدست می‌آید، روغن چرک کننده سنگین (با دانسیته زیاد) و بی‌بو می‌باشد.

بی‌رنگ نمودن :
جهت بدست آوردن روغن‌های معدنی بی‌رنگ (مانند روغن وازلین) از روغن‌های تیره ، آنها را از استوانه‌های بلند و پر از آرژیل (که جاذب رنگ است) با دمای 50-30 درجه سانتی‌گراد به آهستگی عبور می‌دهند. این آرژیل‌ها ، هیدروسیلیکات آلومینیم و منیزیم می‌باشند و پس از خاتمه عمل ، آرژیل‌ها را با بنزین شستشو داده ، مایع حاصله را جهت جمع آوری بنزین تقطیر می‌نمایند و بنزینی را که روی آرژیل مانده است، بوسیله عبور هوا به خارج رانده ، جمع آوری می‌نمایند. آرژیل حاصله را در کوره‌های دوار حرارت می‌دهند و بعد از آن ، وارد استوانه دیگری می‌کنند. در نتیجه آرژیل حاصله مانند اول فعال می‌گردد. با زغال حیوانی و یا مخلوطی از زغال حیوانی با سیلیس - سیلیکات - اکسید دو فر می‌توان روغن را بی‌رنگ نمود. قسمتی از رنگ روغن‌های معدنی را که خیلی رنگین است، بوسیله اسید سولفوریکی که به آن بیکرومات پتاسیم افزوده شده است از بین می‌برند. برای روغن‌هایی که کمتر رنگین است، به عوض صاف نمودن مجدد ، روی خاک‌های رنگبر عمل تصفیه را با اسید سولفوریک و یا سود انجام می‌دهند

ظاهر و باطن

ظاهر و باطن

در جامع الاخبار : رسول خدا فرمودند: خداوند به موسی ابن عمران وحی کرد یا موسی: 

1 – کسی که ظاهرش از باطنش بهتر است، دشمن خداست. 

2 – کسی که ظاهر و باطنش یکی است، مومن واقعی است. 

3 – کسی که باطنش بهتر از ظاهرش باشد، ولی خداست.  

اندازه‌گیری گازهای خطرناک و سمی

اندازه‌گیری گازهای خطرناک روز به روز در صنعت امروز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. کارخانه‌ها کمیته‌ای برای ایجاد استانداردهای محیطی تشکیل داده‌اند و شرایط و استانداردهای بسیار سخت‌گیرانه‌ای برای جلوگیری از انتشار این گازها تعیین شده است. ‏ABB(uk)‎‏ سیستمی دایمی را پیشنهاد داده است که اندازه‌گیری گازها را با کیفیت بسیار بالا انجام می‌دهد و با اینکه هزینه بسیار اندکی را در طول دوره کار کارخانه تحمیل می‌کند، اما تحلیل‌گرهای ‏NDIR‏ و ‏FTIR‏ بسیار قدرتمندی دارد که توانایی مانیتورینگ خودکار و از راه دور را نیز دارد. فناوری قدرتمند ‏FTIR‏ می‌تواند به صورت هم زمان بیش از ۱۲ نوع از ترکیبات گازی شامل ‏HCL، ‏CO، ‏NO، ‏SO_۲‎، ‏NO_۲‎، ‏N_۲O، ‏NH_۳‎‏ و ‏H_۲O، ‏HF، ‏O_۲‎‏ و هیدروکربن‌ها را شناسایی و اندازه‌گیری کند. 

سدیم ( Sodium )

سدیم عنصری فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است و شدیدا” از لحاظ شیمیایی فعال است. این عنصر در سال ۱۸۰۷ توسط Humphry Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید سدیم به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر در سنگها, خاک, اقیانوسها , دریاچه های نمک و آب های معدنی یافت می شود.این فلز معمولا” از طریق الکترولیز کلرید سدیم ، بوراکس و کریولیت مذاب تهیه می شود.

فراونی فلز سدیم در ستاره ها و خورشید زیاد است. خطوط D فلز سدیم در طیف های خورشیدی به صورت برجسته ای دیده می شود. سدیم چهارمین عنصر از نظر فراوانی در طبیعت است که میزان ۲٫۶ درصد از ترکیب پوسته زمین را شامل می شود. این عنصر بیشتر در فلزات آلکالی یافت می شود. این عنصر توسط الکترولیز کلرید سدیم حاصل می شود. این روش ارزانترین روش برای تولید فلز سدیم در چندین سال گذشته می باشد.
بیشترین ترکیب این فلز کلرید سدیم است که در مواد معدنی مثل جوش شیرین و نیترات سدیم و فلوئورید آلومینیوم و سدیم ، آمفیبولها ، زئولیت و غیره وجود دارد.
سدیم فلزی واکنش پذیر است که

مولاریته

مولاریته یا غلظت مولار که با (M) نشان داده می‌شود، عبارت است از تعداد وزن مولکول گرم (یا تعداد مول) از یک جسم حل شده در یک لیتر محلول. مول کمیت اساسی است که یک شیمیدان تجزیه با آن سر و کار زیادی دارند. یک مول برابر با 6.023X1023 مولکول از یک جسم است. اصطلاح مول در یک مفهوم وسیع برای توصیف مقادیر ترکیبات مولکولی ، عناصر آزاد و یونها بکار می‌رود. به بیان دیگر وزن تعداد 6.023X1023 عدد مولکول ، یون یا عنصر برابر با 1 مول مولکول ، یون یا عنصر است که به صورت مولکول گرم ، یون گرم یا عنصر گرم نامیده می‌شود.
برای محاسبه غلظت یک محلول بر حسب مولاریته ابتدا باید تعداد مولهای جسم حل شده را بدست آوریم. تعداد مولهای جسم حل شده از تقسیم کردن وزن آن (برحسب گرم) به وزن فرمولی بدست می‌آید.

تهیه محلولهای مولار
برای تهیه یک محلول مولار از یک ترکیب باید یک مول از آن را وزن کرده و به مقدار کافی به آن آب اضافه کنیم تا دقیقا یک لیتر محلول بدست آید. به عنوان مثال برای تهیه یک محلول 2M از اسید سولفوریک باید گرم 196.16=98.08×2 از اسید سولفوریک را در مقدار کافی آب حل کنیم تا یک لیتر محلول 2M اسید سولفوریک بدست آید. وقتی یک محلول مایع تهیه می‌کنیم، حجم محلول به ندرت مساوی مجموع حجمهای اجزا خالص سازنده آن است. معمولا حجم نهایی محلول بیشتر یا کمتر از مجموع حجمهای اجزا سازنده آن است.

از این رو برای تهیه یک محلول معین عملا نمی‌توانیم مقدار حلال لازم را پیش‌بینی کنیم. برای تهیه محلولهای مولار و سایر محلولهایی که بر اساس حجم کل است، معمولا از بالنهای حجم‌سنجی استفاده می‌شود. در این صورت برای تهیه یک محلول مقدار دقیق ماده حل شونده را در بالن جای می‌هیم و با دقت آن قدر آب می‌افزائیم و بطور مداوم و با احتیاط هم می‌زنیم تا سطح محلول به خط نشانه‌ای که روی گردن بالن مشخص شده برسد.
محاسبه غلظت یک محلول بر حسب مولاریته

معرفی گروه‌های عاملی و روش‌های شناسایی

پیوند کربن-کربن دارای ویژگی غیرعادی مخصوص به خود است.اگر چه اتم های دیگر نیزمی توانند این ویژگی را داشته باشند ولی کاربرد پیوند کربن-کربن بسیار وسیع است .به دلیل این خاصیت منحصربه فرد بیشتر از سه میلیون ترکیبات مختلف حاوی کربن به نام ترکیبات آلی در کتب شیمی گزارش شده اند.در نتیجه جمع آوری دانشی کامل از خواص همه این ترکیبات عملا بسیار سخت است.پیچیدگی ترکیبات آلی را می توان تا حدودی از طریق جمع آوری اطلاعات به دست آمده از گروه های طبیعی این ترکیبات با خواص شیمیایی مشابه تقلیل داد. 

Fluid catalytic cracking

 

لینک۱  

 لینک ۲

نانوکامپوزیت ها

1. مقدمه

کامپوزیت ترکیبی است که از لحاظ ماکروسکوپی از چند ماده متمایز ساخته شده باشد، به طوری که این اجزاء به آسانی از یکدیگر قابل تشخیص باشند. به طور نمونه، یکی از کامپوزیت های آشنا بتن است که از دو جزء سیمان و ماسه ساخته شده است.
برای ایجاد تغییر و بهینه کردن خواص فیزیکی و شیمیایی مواد، آن ها را ترکیب یا کامپوزیت می کنیم. به طور مثال پلی اتیلن (PE) که در ساخت چمن های مصنوعی از آن استفاده می گردد، رنگ پذیر نیست و به همین سبب رنگ این چمن ها اغلب مات است. برای برطرف نمودن این نقص به آن وینیل استات می افزایند تا خواص پلاستیکی، نرمیت و رنگ پذیری آن اصلاح شود. در واقع، هدف از ایجاد کامپوزیت، به دست آوردن ماده ای ترکیبی با خواص مورد انتظار می باشد.
نانوکامپوزیت نیز همان کامپوزیت است که یک یا چند جزء از آن، ابعاد کمتر از 100 نانومتر دارد. نانوکامپوزیت ها از دو فاز تشکیل شده اند. فاز اول یک ساختار بلوری است که در واقع پایه یا ماتریس نانوکامپوزیت محسوب می شود و ممکن است از جنس پلیمر، فلز و یا سرامیک باشد. فاز دوم نیز ذراتی در مقیاس نانومتر می باشند که به عنوان تقویت کننده (مواد پرکننده Filler) به منظور اهداف خاص از قبیل استحکام، مقاومت، هدایت الکتریکی، خواص مغناطیسی و ... در درون فاز اول (ماده پایه) توزیع می شوند.
در بحث نانومواد، نانوکامپوزیت ها از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. حضور ذرات و الیاف در ساختار نانوکامپوزیت ها معمولاً باعث ایجاد استحکام در ماده ی پایه می شود. در واقع هنگامی که ذرات و یا الیاف درون یک ماده ی پایه توزیع شوند، نیروهای اعمال شده به کامپوزیت به طور یکنواختی به ذرات یا الیاف منتقل می شود. با توزیع مواد پرکننده درون ماده پایه خصوصیاتی نظیر استحکام، سختی، خواص تربیولوژیکی و تخلخل تغییر می کند. ماده ی پایه می تواند ذرات را به گونه ای از هم جدا نگه دارد که رشد ترک به تأخیر افتد. به علاوه اجزاء نانوکامپوزیت ها بر اثر برهمکنش سطحی بین ماده ی پایه و مواد پرکننده، از خواص بهتری برخوردار می شوند. نوع و میزان برهمکنش ها نقش مهمی در خواص مختلف نانوکامپوزیت ها همچون حلالیت، خواص نوری، خواص الکتریکی و مکانیکی آن ها دارد.
2. طبقه بندی نانوکامپوزیت ها

انواع نانوکامپوزیت را می توان بر اساس ماده پایه آن ها به شرح زیر طبقه بندی کرد:
1. نانوکامپوزیت های پایه پلیمری Polymer matrix nanocomposites (PMNCs)
2. نانوکامپوزیت های پایه سرامیکی Ceramic matrix nanocomposites (CMNCs)
3. نانوکامپوززیت های پایه فلزی Metal matrix nanocomposites (MMNCs)
در ادامه به بررسی خواص و کاربرد هر یک از این نانوکامپوزیت ها پرداخته می شود.
2.1. نانوکامپوزیت های پایه پلیمری

شکسته شدن پیوند CO روی کاتالیست طلا

منواکسید کربن (CO)، ماده‌ای سمی است که با اتصال به هموگلوبین خون، که حمل‌کننده‌ی اکسیژن است، مانع از انتقال اکسیژن در بدن می‌شود. تبدیل این ماده به دی اکسید کربن، یکی از مهم‌ترین فرایندهایی است که می‌توان در بسیار از بخش‌ها مانند زیردریایی‌ها، صنایع حفاری و سفرهای فضایی مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از کاتالیست طلا می‌توان فرایند اکسیداسیون را در دمای اتاق انجام داد.

اخیراً محققان به‌جای پرداختن به ساز و کار واکنش، روی بررسی سایت‌های فعال کاتالیست متمرکز شده‌اند. پژوهشگران دانشگاه کاردیف روی ساز و کار واکنشی که بر روی کاتالیست Au/Fe2O3 اتفاق می‌افتد، تحقیق کرده و دریافتند که اگر منواکسیدکربن به همراه اکسیژن روی کاتالیست جذب شود، می‌تواند تجزیه شود. از آنجایی که شکسته شدن پیوند در CO به‌دلیل استحکام این پیوند کمتر دیده شده، نتایج اکسید شدن گاز منواکسید کربن روی کاتالیست طلا بسیار غافل‌گیرکننده است.

مرجع

شناساگرهای شیمیایی

شناساگرهای شیمیایی 

در حالت کلی ، شناساگرها موادی رنگی هستند که معمولا از مواد گیاهی اخذ می‌شوند و می‌توانند به شکل اسیدی یا بازی موجودیت یابند. شناساگرها برای شناسایی اسیدها و بازها به ما کمک می‌کنند. 

 

● مقدمه
برای تعیین نقطه پایان در حین تیتر کردن از ترکیبات شیمیایی مشخص استفاده می‌شود که در نزدیکی نقطه تعادل در اثر تغییر غلظت مواد تیترشونده شروع به تغییر رنگ می‌کنند. این ترکیبات ، مواد رنگی شناساگر می‌باشند. به عبارتی دیگر ، شناساگرها ماده ای رنگی هستند که رنگ آنها در محیط اسیدی و قلیایی با هم تفاوت دارد.

 

● کاربرد شناساگرها
یکی از ساده ترین راه تخمین کمی PH ، استفاده از یک شناساگر است. با افزودن مقدار کمی از یک شناساگر به یک محلول ، تشخیص اسیدی یا بازی بودن آن ممکن می‌شود. در صورت مشخص بودن PH ، تغییر شناساگر از یک شکل به شکل دیگر ، با توجه به رنگ مشاهده شده ، می‌توان تعیین کرد که PH محلول کم‌تر یا بیشتر از این مقدار است. شیمیدان‌ها از این گونه مواد برای شناسایی اسیدها و بازها کمک می‌گیرند.
شناساگرهای زیادی وجود دارد که معروفترین آنها لیتموس (تورنسل) است که در محیط اسیدی ، قرمز ، در محیط بازی ، آبی و در حدود خنثی بنفش رنگ است. تغییر رنگ آن در نزدیکی PH برابر ۷ رخ می‌دهد. در هر حال تغییر رنگ ناگهانی نیست. فنل فتالئین ، معرف دیگری است که بیشتر برای بازها قابل استفاده است. این ماده جامدی سفید رنگ است که در آزمایشگاه محلول الکلی آن را بکار می‌برند. این محلول در محیط اسیدی رنگ و در محیط قلیایی رقیق ارغوانی است.
می‌توان از آب کلم سرخ نیز به‌عنوان یک شناساگر اسید و باز استفاده کرد. از آمیختن شناساگرهای مختلف با یکدیگر نوار کاغذی بدست می‌آید که با یک مقیاس رنگ مقایسه‌ای همراه است و برای اندازه گیری‌های تقریبی PH بطور گسترده کاربرد دارد.

● انواع شناساگرها
دو نوع شناساگر داخلی و خارجی را معرفی می‌کنیم: 

 

▪ شناساگر داخلی
اگر به محلول تیتر شونده ، چند قطره از یک شناساگر افزوده شود و پس از پایان عمل تغییر رنگ در محلول ایجاد شود، چنین شناساگری را شناساگر داخلی یا درونی نامند.
▪ شناساگر خارجی
در برخی حالات قبل از آن که نقطه پایان به ظهور برسد، بین شناساگر و محلول تیتر شونده یک واکنش صورت می‌گیرد و در این حالت نقطه پایان بسیار سریع پدیدار می‌شود، مثل تیتر کردن فسفات با استات اورانیل در حضور شناساگر فروسیانور پتاسیم ، فروسیانور پتاسیم با یونهای اورانیل قبل از رسیدن به نقطه پایان واکنش می‌دهد.
برای بدست آوردن نتیجه صحیح و خوب باید به دفعات لازم چند قطره از محلول بالای رسوب ( یا محلولی که پس از صاف کردن رسوب بدست می‌آید ) را در فاصله زمانهای مساوی ، روی یک قطعه کاغذ صافی با شناساگر سیانور پتاسیم آزمایش کرد. چنین شناساگری ، شناساگر خارجی نامیده می‌شود.
 

فاصله تغییر PH و تغییر رنگ برخی از شناساگرهای مهم اسید و باز که متداولند در جدول بالا آمده است.

منبع: مجله شیمیدان

تعیین اکسید پتاسیم و سدیم

مواد مورد نیاز:

1-اسید کلریدریک غلیظ 37 درصد (d = 1.19)

2-اسید فلوئوریدریک غلیظ

3-اسید پرکلریک (HClO4)

4-محلول نیترات آلومینیوم : مقدار 208.5 گرم نیترات آلومنیوم را در آب مقطر حل نموده و به حجم یک لیتر برسانید.

5-محلول ppm Na2O 1000  :  مقدار 1.8859 گرم‌ از کلرور سدیمی‌ که ‌قبلا به ‌مدت‌ 2 ساعت‌ در اون ‌و در حرارت 105  تا 110 درجه سانتیگراد گذاشته شده‌است ‌را توزین‌ نموده ‌ و در آب‌ مقطر حل‌ نمائید و حجم‌ را به ‌یک ‌لیتر برسانید.

6-محلول  ppm K2O 1000  : مقدار 1.5829 گرم ‌از کلرور پتاسیمی ‌که ‌قبلا به ‌مدت‌ 2 ساعت‌ در اون ‌و در حرارت 105 تا 110 درجه سانتیگراد گذاشته شده ‌است ‌را توزین‌ نموده ‌و در آب‌ مقطر حل‌ نمائید و حجم‌ را به ‌یک ‌لیتر برسانید.

7-محلول 5ppmNa2O و 10ppmK2O: مقدار 5 میلی‌لیتر از محلول 1000ppmNa2O و 10 میلی‌لیتر از محلول 1000ppmK2O  را در یک بالن ژوژه یک لیتری به حجم برسانید .

وسائل مورد نیاز:

فناوری‌های شیرین سازی آب دریا

فناوری‌های شیرین سازی آب دریا را می‌توان به دو گروه کلی تبخیری و فیلتری تقسیم نمود. البته می‌توان این فناوری‌ها را بر مبنای محل تأمین انرژی مورد نیاز به گروه‌های بیشتری تقسیم کرد.

فناوری‌های تبخیری به کمک انرژی حاصل از بخار تولیدشده ر واحد بویلر، آب مقطر تولید می‌شود و در مراحل بعد نیز املاح موردنیاز آب به آن اضافه می‌شود. در فرایندهای فیلتری جریان آب به کمک پمپ از میان فیلترهای ویژة عبور می‌کند تا املاح زائد همراه آب گرفته شود و در نهایت با تنظیم املاح ، آب آشامیدنی تولید می‌گردد. ملاحظه می‌شود که این دو گروه روش به دو منبع انرژی مختلف نیاز دارند. آب شیرین‌کن‌های تبخیری به انرژی‌های فسیلی و واحدهای فیلتری به انرژی الکتریکی. دقیقاً متناسب با همین موضوع رفتار کشورها در استفاده از این فناوری تغییر می‌کند. کشورهایی که انرژی الکتریکی ارزان‌تر و ساده‌تر تأمین می‌شود از واحدهای فیلتری (ایالات متحده) و کشورهایی که منابع انرژی فسیلی ارزان و فراوان دارند از روش‌های تبخیری استفاده می‌کنند. (اماارت متحده عربی)

تجربه‌های موفق بین‌المللی:

بزرگترین واحدهای شیرین سازی آب دریا نیز متناسب با همین قاعده نصب شده اند. از بزرگترین واحد تبخیری جهان با ظرفیت 450000 مترمکعب در روز در عربستان سعودی نصب شده است و بزرگترین واحد فیلتری جهان با ظرفیت 300000 مترمکعب در روز در سرزمین های اشغالی فلسطین نصب شده.

واحدهای فیلتری عمدتاً در کشورهایی مورد استقاده قرار می‌گیرند که تولید برق به کمک منابعی غیر از انرژی فسیلی نیز به صورت گسترده صورت می‌گیرد. کشورهای حاشیه خلیج فارس نیز عمدتاً به صورت مستقیم برای تولید آب از منابع سوخت فسیلی استفاده نمی‌کنند بلکه از این واحدها در کنار نیروگاه‌های بخاری یا سیکل ترکیبی استفاده می‌کنند زیرا بخار خروجی از این واحدها، در واحدهای شیرین‌سازی قابل استفاده است.

بررسی‌های کارشناسی اثبات می‌کند که تجمیع واحدهای تولیدی باعث کاهش هزینه تولید خواهد شد. این موضوع در مورد تولید آب شیرین نیز صدق می‌کند. به عنوان مثال هزینه تولید هر متر مکعب آب شرب به روش MSF در عربستان سعودی بین 260 تا 980 تومان تغییر می‌کند که این تغییر در قیمت تمام شده به علت ظرفیت واحدهای تولیدی است.

در کشور ما بزرگترین واحد نمک‌زدایی با ظرفیت اسمی 15 هزار مترمکعب در روز در چابهار نصب شده است (حدود یک سی ام بزرگ ترین واحد در عربستان سعودی). این در حالیست که بخشی از نیاز استان هرمزگان به آب شرب توسط 17 دستگاه آب شیرین کن تأمین می‌شود.

قلیائیت آب

قلیائیت آب

ظرفیت کمی آب ، برای خنثی نمودن یک اسید قوی تا pH معینی را قلیائیت آب می‌گویند. قلیائیت آب به عنوان یکی از ویژگیهای عمومی آب در نظر گرفته می‌شود. قلیائیت آبهای سطحی معمولا تابعی از مقادیر هیدروکسید کربنات و بی‌کربنات موجود در آب می‌باشد. در تعیین قلیائیت معمولا حضور بوراتها ، فسفاتها و سیلیکاتها را باید در نظر گرفت.
تعیین قلیائیت در تفسیر و کنترل فرآیندهای تصفیه آب و فاضلابها کاربرد فراوانی دارد.

چگونگی ایجاد قلیائیت در آب
اسیدیته و قلیائیت آب ، هر دو به مقدار co2 محلول در آب بستگی دارند. Co2 در آب حل شده و اسید کربنیک تولید می‌کند. اسید حاصله در داخل آب ، یونیزه شده و پروتون و یون بی‌کربنات ایجاد می‌کند. پروتون با کربنات کلسیم ترکیب شده و با تولید بی‌کربنات باعث تبدیل کربناتها به بی‌کربنات می‌شود و در نتیجه حلالیت کربنات کلسیم در آب افزایش می‌یابد.
شکلهای گوناگون co2 محلول در آب در pH های مختلف
co2محلول در آب در pH کمتر از 4 به صورت اسید کربنیک می‌باشد. با افزایش ph ، اسید کربنیک به بی‌کربنات تجزیه می‌شود. در 6.3=pH مقدار اسید کربنیک و بی‌کربنات در آب با هم برابر می‌باشد. در 8.3 = ph ، فقط بی‌کربنات وجود دارد و با افزایش مجدد pH مقدار کربنات در محلول بیشتر می‌شود، بطوری که در 10.3= pH مقدار کربنات و بی‌کربنات باهم برابرند. در 11.3 <pH> pH بوده و t= m خواهد بود.

نکته مهم
در محیط بازی که یونهای وجود دارند، بی‌کربناتها وجود ندارند و عموما به کربنات تبدیل شده‌اند. از آن رو درصورت موجود بودن قلیائیت هیدروکسید ، مقدار قلیائیت بی‌کربنات عملا صفر خواهد بود. البته عکس این مطلب هم صادق است.

تعیین منیزیم به روش حجمی

مواد مورد نیاز:

محلول 0.01 نرمال EDTA
معرف اریوکرم بلک‌تی: 0.2 گرم اریوکرم بلک‌تی را در 15 میلی‌لیتر تری اتانول‌آمین و 5 میلی‌لیتر اتانول حل نمائید . اگر از جامد آن قبل از تیتراسیون استفاده می کنید ، یک گرم از پودر خشک اریوکرم بلک‌تی 100 را با گرم کلرور سدیم مخلوط نموده و بسائید .مخلوط حاصل را در بطری خشک و در یک شیشه در سمباده ای تیره رنگ نگهداری نمائید تا پایدار باقی بماند.
محلول بافر(PH=10)  : مقدار 50 گرم کلرور آمونیوم را در 300 میلی‌لیتر آب مقطر حل نمائید و 550  میلی‌لیتر آمونیاک اضافه کرده و تا حجم یک لیتر رقیق نمائید

وسائل مورد نیاز:

    بالن ژوژه 500 میلی‌لیتری
    پی‌پت 10 میلی‌لیتر
    ارلن مایر 250 میلی‌لیتری
    بورت

دستورالعمل آزمایش: