Тема: «Бишофит – новый старый антигололедный реагент» Авторы: Гончаревич Анастасия Клокова Татьяна Ушакова Елизавета ГБОУ СОШ № 1062 2013 год Руководитель работы: Заичко Галина Николаевна учитель химии, к.т.н.
Установлено, что: Антигололедные (противогололёдные) реагенты - специальные средства для борьбы со льдом и снежным накатом зимой Хлорид натрия NaCl Хлорид кальция СаCl2 Бишофит – хлорид магния MgCl2*6Н2 О Ацетат калия СН3СООК
Цель нашей работы: Оценка эффективности и последствий применения бишофита в сравнении с другими антигололедными реагентами Задачи:Выполнить анализ требований, предъявляемых к антигололедным реагентам. Выбрать показатели для сравнения реагентов; Провести сравнительные исследования бишофита и других реагентов по выбранным показателям;Оценить вред применения бишофита в сравнении другими реагентами.
Установлено: Действие антигололедных реагентов Реагент попадает на снег или лед Образуется растворс tзам < tзам Н2О Рассол растапливает лед Лучше тот реагент, который при наиболее низкой температуре быстрее расплавит большее количество снега и льда и окажет наименьшее действие на окружающую среду и материалы
Характеристики, выбранные для сравнения эффективности реагентов Способность плавить лед и понижать точку замерзания воды Коррозионная активностьСостав и свойства почвы после применения реагентов
Способность реагентов плавить лед при комнатной температуре ЧИСТЫЙ ЛЕД tр = 300 мин ЛЕД + ХЛОРИД НАТРИЯ tр = 240 мин tрр = 120 мин ЛЕД + ХЛОРИД КАЛЬЦИЯ tр =210 мин tрр = 35 мин tр –время полного растворения льдаtрр -время полного растворения реагента ЛЕД + АЦЕТАТ КАЛИЯtр =270 минtрр = 100 мин ЛЕД + БИШОФИТtр =220 минtрр = 60 мин хлорид кальция ≈ бишофит →хлорид натрия →ацетат натрия→(дистиллированная вода)СПОСОБНОСТЬ ПЛАВИТЬ ЛЕД УБЫВАЕТ
Способность реагентов плавить лед при низких температурах Рис.1. Равновесная плавящая способность реагентов (г льда / г реагента)
Понижение температуры замерзания растворов реагентов Δtзам = Kзам * Сm * ν где Сm - моляльность, моль/1000 г Н2О; Kзам - криоскопическая постоянная ; ν - число ионов, образующихся из одной молекулы электролита Хлорид натрия → Хлорид кальция → Ацетат калия → Бишофит ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ОДИНАКОВОМ РАСХОДЕ РЕАГЕНТА УБЫВАЕТ
Влияние концентрации раствора CaCl2 на время замерзания растворов Концентрация раствора 10 %Время замерзания 76 ч Концентрация раствора 20 %Время замерзания 96 ч Концентрация раствора 5%Время замерзания 6,5 ч
Изучение коррозии стали в растворах антигололедных реагентов
Изменение массы скрепок после выдерживания в воде и растворах реагентов в течение 3 месяцев Процессы:а) окисление металла М : М0 – nē Мn+б) восстановление окислителей – компонентов среды Ох: Ох + nē Redn- Окислители: - в кислой среде : 2Н+ + 2ē Н2 или О2 + 4Н+ + 4ē 2Н2О- в щелочной среде : О2 + 2Н2О + 4ē 4ОН-
Изучение состава и свойств почвы после применения реагентов Места отбора проб земли 1. Бассейн «Жемчужина»2. Школа № 10623. «Радиорынок»4. Т/ц «Нептун»5. Т/ц «Митино»6. Митинская улица, дом 177. Т/ц «Ладья»8. Митинская улица, дом 25
Значение рН, содержание хлорид – ионови количество всходов кресс-салата на образцах исследованных почв
Всходы кресс-салата после полива растворами реагентов
Выводы: Выполнен анализ требований и выбраны показатели для оценки и сравнения эффективности бишофита с другими реагентами: способность плавить лед и понижать точку замерзания воды; коррозионная активность; состояние почвы после их применения;Установлено: - бишофит обладает высокой способностью плавить лед при различных температурах; - при одинаковом расходе бишофит занимает последнее место в ряду по способности понижать температуру замерзания растворов ; - коррозионная агрессивность бишофита высокая и сравнима с другими реагентами; - бишофит угнетает рост и развитие растений наравне с хлоридом натрия; - наблюдение за состоянием 8 участков почвы района Митино показало, что они загрязнены хлоридами. За период с 2009 г по 2012 г состояние почвы только одного участка ухудшилось. На остальных семи участках наблюдали стабильное состояние почвы или улучшение.
Спасибо за внимание!