Химия - готовые работы

fig
fig
Задание 13.
При растворении m граммов вещества А в VA миллилитрах воды получили раствор плотностью r. Рассчитайте молярность, нормальность, титр и процентную концентрацию полученного раствора и определите, сколько мл полученного раствора необходимо для приготовления 10VA мл 1Н раствора вещества А, укажите, где и для чего используются растворы в сельскохозяйственном производстве
А- KOH;
r= 1,437г/мл;
m=42г ;
VA= 58мл
Задание 14.
Напишите уравнения диссоциации веществ А и В (по ступеням и суммарное), для слабых электролитов приведите выражение константы диссоциации Кд. Напишите уравнения гидролиза веществ С и Д (по ступеням и суммарное) в молекулярном, полном и сокращённом ионном видах, приведите выражения констант гидролиза К1 по первой ступени, укажите типы гидролиза и реакции среды (рН > 7, рН < 7, рН = 7)
А- H2SO4;
В- Cu(OH)2;
С- NiCl2;
Д- CaS;
Задание 15.
По известной концентрации ионов [H+] или [ОH-], вычислите рН и рОН раствора, рассчитайте число ионов Н+ в 1 л раствора, укажите реакцию среды (рН > 7, рН < 7, рН = 7). Определите, как изменится рН этого раствора при разбавлении в 10 раз. Укажите, для чего и каким образом определяют величину рН в сельскохозяйственном производстве
[ОH-]= 3,4 •10-5г/л
Задание 16.
Определите молярную концентрацию вещества А, при которой температура кипения (или температура замерзания) водного раствора этого вещества повышается (понижается) на DtКИП (DtЗАМ) градусов. Степень диссоциации вещества А равна a, эбуллиоскопическая константа воды КЭБ = 0,516 °С, криоскопическая ККР = 1,86 °С. Определите, сколько граммов вещества А необходимо для приготовления V литров раствора с рассчитанной молярностью. Укажите, где и для чего стремятся изменить температуры кипения (замерзания) водных растворов в сельскохозяйственном производстве
А= FeCl3
DtЗАМ= 5,0оС
a=80%
V= 15л
Задание 17.
Методом электронного баланса составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций, укажите окислитель и восстановитель, определите их эквиваленты. Укажите области применения окислительно-восстановительных реакций в сельскохозяйственном производстве
1) Fe + O2 ®
2) Cu + HNO3 (конц.) ® NO2 + . . .
3) Na2SO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 ®
Задание 18.
Напишите уравнения катодного и анодного процессов и суммарное уравнение электролиза раствора вещества А с анодом С. Рассчитайте массы веществ, выделившихся на катоде и аноде, при токе I за время t при выходе q. Приведите примеры применения электролиза в сельскохозяйственном производстве
А- CaF2;В- Na2CO3;С- Hg;
I=24 А
t=3,0ч
q=89 %
Задание 19.
Напишите уравнение токообразующей реакции гальванического элемента, состоящего из электрода А, погруженного в раствор Аn+ с концентрацией СА, и электрода В, погруженного в раствор Вn+ с концентрацией СВ. Рассчитайте ЭДС этого гальванического элемента при температуре 25 °С и стандартных электродных потенциалах и . Составьте схему гальванического элемента. Укажите сходство и различие аккумуляторов и гальванических элементов обычного типа, а также области их применения в сельскохозяйственном производстве
Задание 20.
Выберите:1) анодное покрытие для А; 2) катодное покрытие для В. Для обоих случаев напишите уравнения коррозии, протекающей: а) на воздухе; б) во влажном воздухе; в) в кислой среде. Укажите известные вам способы защиты от коррозии, применяемые в сельскохозяйственном производстве
А- Cd
В- Sn
Задание 21.
На умягчение V литров воды пошло m граммов кальцинированной соды Na2CO3. Определите общую, временную и постоянную жесткость воды, считая, что на p моль-экв HCO-3 – ионов приходится q моль-экв ионов Cl- и SO2-4. Укажите отличия разных видов жёсткости, необходимость и способы устранения жёсткости воды в сельскохозяйственном производстве
V= 25л
м=6,0 г
p= 2моль-экв
q=1 моль-экв
Задание 22.
Напишите графические формулы и уравнения реакций, характеризующих химические свойства веществ А, В, С. Сколько граммов А необходимо для получения mB г вещества В, если процент выхода равен q. Приведите примеры использования этих веществ в сельскохозяйственном производстве
А- C2H5OH
В- C4H6
С- C3H6
mB= 400г
q=80
Решение задания 7:
E1= 20,7*103 Дж/моль
E2= 13,2*103 Дж/моль
Вычитая из логарифмической формы уравнения Ар¬рениуса при температуре Т1 уравнение Аррениуса при температу¬ре Т2, получим:
1) lnk1 - lnk2 = - (Eaкт1- Eaкт )/RT = - (20.7-13,2)*1000/8.314*410 = -2,2.
Подставляя значения, получим:
lnk1 - lnk2 = -2,2.
Следовательно, k1/k2 = е-2,2 = 0.11
2) lnk1 - lnk2 = Eaкт/R*(1/T1 – 1/T2) = 20.7*1000/8.314*(1/410 – 1/360)=-0.84.
Подставляя значения, получим:
lnk1 - lnk2 = -0.84.
Следовательно, k1/k2 = е-0.84 = 0.43
3) lnk1 - lnk2 = -Eaкт/RT1 - (-Eaкт/RT2) = -20.7*1000/8.314*410 - (-13.2*1000/8.314*360)= -1,66.
Подставляя значения, получим:
lnk1 - lnk2 = -1,66.
Следовательно, k1/k2 = е-1,66 = 0.19
Основной целью работы является изучение токсичности никотина.
Для достижения поставленной цели в работе решим следующие задачи:
1. на основе литературных источников дать характеристику никотина: тривиальное и систематическое название, описать химическую природу, физико-химические свойства, определить класс токсичности, токсикометрические параметры, изучить клинические признаки отравления, ознакомиться со стадиями отравления никотином, изучить методы детоксикации и дать обоснование применения антидотной терапии;
2. рассмотреть токсикодинамическую характеристику ксенобиотика – никотин: изучить молекулярные механизмы формирования токсического эффекта; изучить процессы влияния на токсичность физико-химических свойств токсиканта;
3. рассмотреть токсикокинетическу характеристику никотина;
4. изучить вопросы аналитической токсикологии: представить методологию проведения клинико-токсикологического анализа, изучить методы идентификации.
1. Понятие об анаболизме, катаболизме. Фазы. Отличие анаболизма от катаболизма
Метаболизм – обмен веществ – это совокупность всех химических реакций, имеющих место в живой клетке в рамках сложного процесса превращения химических веществ в организме, обеспечивающих его рост, развитие, деятельность и жизнь в целом.
В живом организме постоянно расходуется энергия, причем не только во время физической и умственной работы, а даже при полном покое (сне).
Обмен веществ состоит из двух противоположных, одновременно протекающих фаз. Первая — анаболизм (ассимиляция) объединяет все реакции, связанные с синтезом необходимых веществ, их усвоением и использованием для роста, развития и жизнедеятельности организма. Вторая — катаболизм (диссимиляция) включает реакции, связанные с распадом веществ, их окислением и выведением из организма продуктов распада. Главным образом через реакции анаболизма протекает процесс ассимиляции (усвоения) питательных веществ, а реакции катаболизма составляют основу диссимиляции - освобождения организма от веществ, его составляющих.
Обмен веществ представляет собой комплекс биохимических и энергетических процессов, обеспечивающих использование пищевых веществ для нужд организма и удовлетворения его потребностей в пластических и энергетических веществах.
Необходимо учитывать, что оба эти процесса непрерывно связаны. Катаболические процессы обеспечивают анаболизм энергией и исходными веществами, а анаболические процессы - синтез структур, формирование новых тканей в связи с процессами роста организма, синтез гормонов и ферментов, необходимых для жизнедеятельности.
На протяжении индивидуального развития наиболее существенные изменения испытывает анаболическая фаза метаболизма и в меньшей степени катаболическая фаза.
По своему функциональному значению в анаболической фазе метаболизма различают следующие виды синтеза:
1) синтез роста - увеличение белковой массы органов в период усиленного деления клеток (пролиферации), роста организма в целом.
2) синтез функциональный и защитный - образование белков для других органов и систем, например, синтез белков плазмы крови в печени, образование ферментов пищеварительного тракта и гормонов.
3)синтез регенерации (восстановление) - синтез белков в регенерирующих тканях после травм или неполноценного питания.
4) синтез самообновления, связанный со стабилизацией организма, - постоянное восполнение компонентов внутренней среды, разрушающихся в ходе диссимиляции.
2. Биохимия пищеварения углеводов. Нарушение переваривания углеводов
Углеводы обеспечивают большую часть энергетических поступлений с пищей у человека; их доля в калориях пищи варьирует от 40% в развитых странах од 85% в бедных странах. Углеводами должно обеспечиваться 55-60% энергетических поступлений .
При распаде углеводов в организме идет высвобождение энергии, которая запасается далее в макроэргических связях АТФ, и углеводы являются источником большого числа органических соединений, которые служат исходными продуктами для биосинтеза липидов, белков и нуклеиновых кислот.
Основными углеводами пищи являются:
- крахмал - разветвленный гомополисахарид из глюкозы. Мономеры линейных участков соединены -1,4-гликозидными связями, а в местах разветвления -1,6 связями;
- дисахариды - сахароза (глк-(-1,2)-фру), лактоза (гал-(бета-1,4)-глк), мальтоза (глк-(-1,4)-глк).
Гидролиз крахмала начинается в ротовой полости под действием амилаз (слюна) . Амилаза частично расщепляет внутренние -1,4-гликозидные связи, образуя менее крупные, чем крахмал молекулы - декстрины. Далее гидролиз крахмала продолжается в верхнем отделе кишечника под действием панкреатической амилазы, также расщепляющей -1,4-гликозидные связи. В результате из крахмала образуются дисахаридные остатки мальтозы и изомальтозы (глк-(-1,6)-глк). Гидролиз всех дисахаридов происходит на поверхности клеток кишечника и катализируется специфическими ферментами: сахаразой, лактазой, мальтазой и изомальтазой. Эти гликозидазы синтезируются в клетках кишечника.
Всасывание моносахаридов из кишечника в кровь осуществляется путем облегченной диффузии. Если концентрация глюкозы в кишечнике невелика, то ее транспорт может происходить за счет градиента концентрации ионов натрия, создаваемого Na+, K+-AТФ-азой.
Глюкоза играет главную роль в метаболизме, так как именно она является основным источником энергии. Глюкоза может превращаться практически во все моносахариды, в то же время возможно и обратное превращение.
У всех млекопитающих глюкоза в клетках превращается в пируват и лактат по метаболическому пути, который называется гликолизом. Для вступления на этот путь для начала необходимо предварительное фосфорилирование. Гликолиз может протекать в отсутствие кислорода, если конечным продуктом является лактат. Ткани, которые потребляют кислород, способны осуществлять превращение пирувата в ацетил-СоА, который далее может вступать в цикл лимонной кислоты; в этом цикле ацетил-СоА полностью расщепляется до СО2 и воды. Большая часть потенциальной свободной энергии процесса запасается в форме АТФ в результате окислительного фосфорилирования. Таким образом глюкоза служит главным видом топлива для многих тканей, однако она (а также ее метаболиты) участвует в других процессах:
1. Глюкоза превращается в полимер гликоген, который запасается в ряде тканей, в особенности в скелетных мышцах и в печени.
2. Субстрат пентозофосфатного пути является одним из промежуточных продуктов гликолиза. Этот путь служит источником восстановительных эквивалентов (2Н), используемых в процессах биосинтеза, например в биосинтезе жирных кислот; кроме того, он является источником рибозы, необходимой для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот.
3. Триозофосфат, образующийся на одной из стадий гликолиза, является источником глицерола, используемого в синтезе ацилглицеролов (жиров).
4. Пируват и ряд промежуточных соединений цикла лимонной кислоты – это источники углеродных скелетов, используемых в синтезе аминокислот, а ацетил-СоА служит основным строительным блоком в синтезе длинноцепочных жирных кислот и холестерола – предшественника всех синтезируемых в организме стероидов .
Прежде всего, нарушения всасывания глюкозы могут возникать при врожденной недостаточности специфического фермента или транспортной системы, необходимых для обмена определенного сахара. В том и другом случаях сахар накапливается в просвете кишечника, повышая осмолярность кишечного сока и тем дополнительно увеличивая всасываемость воды в просвет кишечника.
Общие признаки синдромов нарушения всасывания углеводов:
1)диарея,
2)вздутие живота после приема в пищу определенного сахара,
3)кислая реакция кала (ph
Пути превращения аминокислот в печени
Уровень аминокислот в плазме крови регулируется печенью. Избыточные аминокислоты расщепляются, аммиак связывается в цикле мочевины с. 184), мочевина переносится в почки. Углеродный скелет аминокислот включается в промежуточный метаболизм как источник для синтеза глюкозы (глюконеогенез) или как источник энергии. Кроме того, в печени осуществляется синтез и расщепление многих белков плазмы крови .
Цикл мочевины.
Деградация аминокислот происходит преимущественно в печени. При этом непосредственно или косвенно освобождается аммиак . Значительные количества аммиака образуются при распаде пуринов и пиримидинов.
Аммиак (на схеме наверху слева), основание средней силы, является клеточным ядом. При высоких концентрациях он повреждает главным образом нервные клетки. Поэтому аммиак должен быстро инактивироваться и выводиться из организма. В организме человека это осуществляется прежде всего за счет образования мочевины (на схеме в середине слева), часть NH3 выводится непосредственно почками (см. рис. 1).
У разных видов позвоночных инактивация и выведение аммиака производятся различными способами. Живущие в воде животные выделяют аммиак непосредственно в воду; например, у рыб он выводится через жабры (аммониотелические организмы). Наземные позвоночные, в том числе человек, выделяют лишь небольшое количество аммиака, а основная его часть превращается в мочевину (уреотелические организмы). Птицы и рептилии, напротив, образуют мочевую кислоту, которая в связи с экономией воды выделяется преимущественно в твердом виде (урикотелические организмы).
Мочевина является диамидом угольной кислоты. В противоположность аммиаку это нейтральное и нетоксичное соединение. При необходимости небольшая молекула мочевины может проходить через мембраны. По этой причине, а также из-за ее хорошей растворимости в воде мочевина легко переносится кровью и выводится с мочой.
Мочевина образуется в результате циклической последовательности реакций, протекающих в печени. Оба атома азота берутся из свободного аммиака и за счет дезаминирования аспартата, карбонильная группа — из гидрокарбоната. На первой стадии, реакция [1], из гидрокарбоната (НСО3-) и аммиака с потреблением 2 молекул АТФ образуется карбамоилфосфат. Как ангидрид это соединение обладает высоким реакционным потенциалом. На следующей стадии, реакция [2], карбамоильный остаток переносится на орнитин с образованием цитруллина. Вторая аминогруппа молекулы мочевины поставляется за счет реакции аспартата (на схеме внизу справа) с цитруллином [3]. Для этой реакции вновь необходима энергия в форме АТФ, который при этом расщепляется на АМФ и дифосфат. Для обеспечения необратимости реакции дифосфат гидролизуется полностью (не показано). Отщепление фумарата от аргининосукцината приводит к аргинину [4], из которого в результате гидролиза образуется изомочевина [5], сразу же превращающаяся в результате перегруппировки в мочевину. Остающийся орнитин вновь включается в цикл мочевины.
Фумарат, образующийся в цикле мочевины, может в результате двух стадий цитратного цикла [6, 7] через малат переходить в оксалоацетат, который за счет трансаминирования [9] далее прекращается в аспартат. Последний также вновь вовлекается в цикл мочевины.
Биосинтез мочевины требует больших затрат энергии. Необходимая энергия поставляется за счет расщепления четырех высокоэнергетических связей: двух при синтезе карбамоилфосфата и двух (!) при образовании аргининосукцината (АТФ → АМФ + PPi, РРi → 2Pi).
Цикл мочевины протекает исключительно в печени. Он разделен на два компартмента, митохондрии и цитоплазму. Прохождение через мембрану промежуточных соединений цитруллина и орнитина возможно только с помощью переносчиков. Обе аминокислоты небелкового происхождения.
Скорость синтеза мочевины определяется первой реакцией цикла [1]. Карбамоилфосфатсинтаза активна только в присутствии N-ацетилглутамата. Состояние обмена веществ (уровень аргинина, энергоснабжение) сильно зависит от концентрации этого аллостерического эффектора.
2. Гликогенные и кетогенные аминокислоты
Если аминогруппа аминокислот подлежит удалению из организма, то безазотистый остаток аминокислот (углеводородный скелет аминокислот) вливается в общие метаболические пути и используется для разных целей. Для разных аминокислот реакции ведущие их в общие метаболические пути разные по числу промежуточных этапов. Для одних аминокислот – это просто реакция дезаминирования (прямого или непрямого) то для других – это многоэтапные процессы. Некоторые примеры такого превращения аминокислот будут приведены ниже.
Аминокислоты в зависимости от того могут или не могут ли их углеводородные скелеты превращаться в глюкозу: классифицируются на гликогенные и кетогенные. Гликогенными называют те аминокислоты, углеводородные остовы которых превращаются в пируват или четырех или пятиуглеродные промежуточные метаболиты цикла Кребса. Все эти соединения - сустраты глюконеогенеза и используется для синтеза глюкозы в случае снижения ее уровня в крови. Они могут быть также превращены в гликоген или жирные кислоты как запасные питательные вещества. Кетогенные аминокислоты превращаются ацетил-КoA, или ацетоацет. Ни ацетилКоА ни ацетоацетат не могут прямо превращаться в оксалоацетат - основной субстрат глюконеогенеза, они поступают в цикл Кребса и окисляются, высвобождая СО2. Они являются хорошими источниками энергии или используются для синтеза кетоновых тел или жирных кислот Они не могут быть использованы для синтеза глюкозы.
Аланин, цистеин, глицин, серин и треонин превращаются в пируват. Особое место в глюконеогенезе отводится аланину (аланиновый печеночно-мышечный цикл). Аланиновая трансаминаза в печени прямо превращает аланин в пируват, который используется для синтеза глюкозы в период голодания. Эта глюкоза может поступать в мышцы, окисляться до пирувата, который превращается в аланин и кровью доставляется в печень. К этому аланину может присоединяться аланин мымышечных белков, которые гидролизуются в мышцах при голодании.
Серин также прямо дезаминируется в пируват сериндегидратазой. У глицина путь к пирувату более длинный. Он вначале преобразуется в сернин с участием тетрагидрофолата.
Оксалоацетат – четырех углеродный метаболит цикла Кребса образуется из аспартата путем переаминирования (АСТ) и аспарагина, легко превращающегося в аспартат путем отщепления аминогруппы радикала аспарагиназой. Аспартат может превращаться в фумарат в цикле мочевинообразования, а в цикле Кребса его углероды вновь входят в оксалоацетат. Второй четырехуглеродный субстрат - сукцинил-КоА образуется из изолейцина, валина, и метионина, которые. В своих путях метаболизма превращаются в пропионил-КоА как и жирные кислоты с нечетеым числом углеродных атомом при b-окислении.
Пропионил-КоА карбоксилируется в метилкалонил-КoA, затем рацемаза образует L-изомер, необходимый для последующей реакции, и, наконец, метилмалонил-КоА мутаза, катализируя внутримолекулярную перегруппировку: разветвленной цепи метилмалонил-КоА преобразует ее в линейную цепь сукцинил-КoA. При этом карбоксильная группа, которая связана эфирной связью с тиолом коэнзима A, смещается, обмениваясь местами с водородом, на соседний углеродный атом.
α-Кетоглутарат – пятиуглеродный продукт цикла Кребса , образуется из глутаминовой кислоты (путем трансаминирования) и аминокислот, которые превращаются в глутамат (глутамин, пролин, аргинин и др).
фрагмент решения:Ответ.
Химическая формула хлората калия KClO3. Поскольку в данном
соединении хлор проявляет промежуточную степень окисления +5, то хлорат
калия KClO3 может выступать как в качестве окислителя, так и в качестве
восстановителя.
Так при взаимодействии с бромом в горячей разбавленной азотной
кислоте хлорат калия является окислителем:
Задача №90. Составьте уравнения реакций, которые надо провести для
осуществления следующих превращений:
...
Напишите электронно-ионные, молекулярные и ионно-молекулярные
уравнения реакций.
Ответ.
Нитрат никеля (II) Ni(NO3)2 можно получить действием разбавленной
азотной кислотой на никель: (далее -- формула)
Действуя на полученный нитрат никеля (II) концентрированным раствром
щелочи получают осадок гидроксида никеля (II):(далее формула
фрагмент решения: Ответ.
а) В периодической системе элемент олово имеет порядковый номер 50.
Следовательно, в его ядре 50 протонов и в электронной оболочке 50
электронов.
Поскольку элемент олово расположен в IVА-группе, то число валентных
электронов равно 4.
Максимальная степень окисления элемента равна номеру группы;
следовательно, для олова она принимает значение +4.
Так как элемент олово в периодической системе химических элементов
находится в пятом периоде, то количество электронных слоев равно 5.
б) Электронная формула валентных орбиталей атома олова выглядит
следующим образом: 5s25p2. Поскольку в атоме олова происходит заполнение
5p-орбитали, данный элемент относится к p-семейству.
в) По физическим свойствам олово – типичный металл. В соответствии с
возрастанием размеров атомов и падением энергии ионизации при переходе от
углерода к свинцу неметаллические свойства ослабевают, так как снижается
способность присоединять электроны и увеличивается легкость их отдачи.
Действительно, первые два члена группы: углерод и кремний – типичные
неметаллы, германий, олово и свинец – амфотерные элементы с ярко
выраженными металлическими свойствами у последнего.
г) Электроотрицателыюсть закономерно изменяется в зависимости от
положения элемента в периодической системе. В начале каждого периода
находятся элементы с наиболее низкой электроотрицательностью – типичные
металлы, в конце периода (перед благородными газами) – элементы с
наивысшей электроотрицательностью, то есть типичные неметаллы. У
элементов одной и той же подгруппы электроотрицательность с ростом заряда
ядра проявляет тенденцию к уменьшению. Таким образом, чем более типичным
металлом является элемент, тем ниже его электроотрицательность; чем более
типичным неметаллом является элемент, тем выше его
электроотрицательность
5. Рассчет материального баланса синтеза метанола.

На реакции 1-6 расходуется соответственно w1 – w6 % окиси углерода или метанола.
Объёмная скорость v - таблица
Мольное соотношение x таблица
Объём катализатора Vk = 10 m3
Выход 95% (P=0,95)
Рассчёт ведётся на t = 1 час работы установки.
Формулы для расчетов:
1. Объём синтез газа:
V = Vk * t * v
2. Исходные объёмы и массы газов
V(H2) = x * V / (x+1) m(H2) = V(H2)*1000*M(H2)/22400
V(CO) = V / (x+1) m(CO) = V(CO)*1000*M(CO)/22400
3. Непрореагировавший СО
m(CO)- = m(CO)*(1-P)
Расход СО по реакциям 1-4
m(CO)i = m(CO)*wi / 100
4. На образования метанола пойдёт:
m"(CO) = m(CO) - m(CO)- - ∑ m(CO)i
5. Образуется метанола:
m(CH3OH) = m"(CO)*M(CH3OH) / M(CO)
Рассход метанола по реакциям 5,6
m(CH3OH)i = m(CH3OH)*wi / 100
Таким образом, в процессе синтеза будет получено
m"( CH3OH) = m(CH3OH) - ∑ m(CH3OH)i
6. Водород расходуется по основной реакции
m+ = 2* m(CH3OH)*M(H2) / M(CH3OH)
А также по реакциям 1, 2, 4.
m(H2)1 = 3 * m(CO)1 * M(H2) / M(CO)
m(H2)2 = m(CO)2 * M(H2) / M(CO)
m(H2)4 = m(CO)4 * M(H2) / M(CO)
Количество непрореагировавшего водорода
m"( H2) = m(H2) - m(H2)+ - ∑ m(H2)i
7. Другие побочные продукты:
СН4 (образуется по реакциям 1,2,6)
m(СН4) = M(СН4)*(m1(CO) / M(CO) + 0,5 m2(CO) / M(CO) + m(CH3OH)6 / M(CH3OH))
CO2 (образуется по реакциям 2,3)
m(CO2) = M(CO2)*( 0,5 m2(CO) / M(CO) + 0,5 m3(CO) / M(CO))
С (образуется по реакции 3)
m(C) = M(C)* 0,5 m3(CO) / M(CO)
Н2О (образуется по реакциям 1,5,6)
m(Н2О) = M(Н2О)*(m1(CO) / M(CO) + 0,5 m(CH3OH)5 / M(CH3OH)+ m(CH3OH)6 / M(CH3OH))
СН2О (образуется по реакции 4)
m(СН2О) = M(СН2О)* m4(CO) / M(CO)
(СН3)2О (образуется по реакции 5)
m((СН3)2О) = M((СН3)2О) * 0,5 m(CH3OH)5 / M(CH3OH)
Проведём соответствующие расчёты, и внесём данные в таблицы (все данные в кг).
8. Рассчитаем интенсивность работы катализатора по формуле:
фрагмент решения: Правило Хунда определяет порядок заселения электронами орбиталей,
имеющих одинаковую энергию. Оно было выведено немецким физиком-
теоретиком Ф. Хундом в 1927 г. на основе анализа атомных спектров.
Согласно правилу Хунда, заселение орбиталей, относящихся к одному и
тому же энергетическому подуровню, начинается одиночными электронами с
параллельными (одинаковыми по знаку) спинами, и лишь после того, как
одиночные электроны займут все орбитали, может происходить окончательное
заселение орбиталей парами электронов с противоположными спинами. В
результате суммарный спин (и сумма спиновых квантовых чисел) всех
электронов в атоме будет максимальным.
Правило Хунда утверждает, что максимальное значение суммарного спина
атома соответствует устойчивому, то есть основному (невозбужденному)
состоянию, в котором атом обладает наименьшей возможной энергией. При
любом другом распределении электронов энергия атома будет иметь большее
значение, так что он будет находиться в возбужденном, неустойчивом
состоянии.
V. Проектирование формовочного отделения.
При проектировании формовочного отделения необходимо решить следующие вопросы:
- уточнить размеры опок с учетом максимальной массы и наи¬больших габаритных размеров отливок.
- уточнить тип оборудования, на котором будут изготавливаться формы;
- определить технологические операции, которые будут произво¬диться в отделении, и соответственно необходимые для этого площади;
- рассчитать количество единиц оборудования, обеспечивающего все операции принятого технологического процесса;
- выбрать рациональную компоновку оборудования;
- определить потребность отделения в необходимых материалах, изделиях других отделений цеха; в формовочных смесях, красках, вспомогательных формовочных материалах; стержнях; в жидком металле;
- разработать рациональные грузопотоки в отделении;
- определить вид и рассчитать количество транспортных средств;
- рассчитать и привязать к планировке отделения коли¬чество рабочих мест;
- разработать мероприятия по охране труда.
В технологической части проекта для изготовления форм были выбраны опоки размерами (500х400х200)мм. Данные опоки подойдут для изготовления всех отливок.
Производимые отливки относятся к отливкам малой массы. Такие отливки производят в групповых потоках. Потоки формируются по детальному или технологическому принципу в опоках одного размера.
В результате анализа производственной программы можно объединить несколько различных отливок в групповые потоки.
Проанализируем группы отливок (таблица 6.2 и 6.3.) для того, чтобы выбрать оптимальные размеры форм и набрать грузовые потоки.
Лист
57
Изм. Лист № Докум Подпись Дата
Критерием для этого служит коэффициент использования формы.
Nф=g/Vф , где
Nф – коэффициент использования формы;
g- масса годных отливок в форме;
Vф – объём формы.
Кроме этого необходимо знать годовой выпуск отливок для организации потока.
Проанализировав программу выпуска, объединяем в первый групповой поток латунные отливки группы 1, второй групповой поток - латунные детали группы 2, третий групповой поток- алюминиевые детали группы 2. Программу отливок изготавливаемых по кооперации и для собственных нужд добавляем к каждому из потоков. После этого определяем количество форм для исполнения годовой программы.
В связи с тем, что литье в землю не обеспечивает качество и заданные размеры отливок, для изготовления отливок из алюминиевого сплава группы 2 и кремнистой латуни группы 1 используем способ литья под давлением.
Результаты расчета количества форм сводим в таблицу.
Количество брака по каждой группе принимаем следующее: по группам первого потока -6%; по группам второго потока- 5%; и по группам третьего потока -5%.
Среднечасовое расчетное число форм определяем делением годового их числа на действительный годовой фонд времени работы машины ФД.
ФД равен для двухсменной работы 3900 часов.
Среднечасовое расчетное число получается равным 18,5шт.
Коэффициент загрузки формовочного оборудования kф.о.= 0,7.
После этого можно рассчитать количество формовочных машин Nф.м.
Nф.м.= Nф./ (ФД.- tм) gф.м., где
Nф.-годовое количество форм.
tм - годовое время необходимое для смены модельной оснастки.
tм = n p b, n-число наименований отливок в потоке, p- число партий отливок,
Или можно определить по формуле Nф.м.= Nф./ gф.м. ФД к
Лист
58
Изм. Лист № Докум Подпись Дата
Таблица 5.1.
Определение годового количества форм
Марка металла Число отливок в год
ТЫС. ШТ. Масса отливки, кг Размер опоки (lxbxh, верх/низ), мм Число отливок в форме Масса отливок Число форм в год
Тыс. шт. Число форм в час Объем формы,
м3
Отливка-представ.

одной на годовую программу



среднее расчетное одной на программу
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Поточная линия 1
1 ЛЦ16К4 10,5 10 105 400х500х200 1 10 21 100 0,04 840
2 ЛЦ16К4 2,5 10,5 26,3 400х500х200 1 10,5 5 100 0,04 200
3 ЛЦ16К4 10,5 4 42 400х500х200 1 4 21 100 0,04 840
4 ЛЦ16К4 10,5 3,5 36,8 400х500х200 1 3,5 21 100 0,04 840
Брак по потоку 1 2,1 4,2 0,04 168
Итого по потоку 1 72,2 18,5 2888
Поточная линия 2
1 ЛЦ16К4 21 1,65 69,3 1 1,65 21
2 ЛЦ16К4 1,05 2,3 4,83 1 2,3 1,05
3 ЛЦ16К4 1,05 1,9 2 1 1,9 1,05
Брак по потоку 2 1,2 3,8 1,2
Итого по потоку 2 24,3
Поточная линия 3
1 АЛ-2 21 1,6 33,6 1 1,6 21
2 АЛ-2 10,5 1,8 18,9 1 1,8 10,5
3 АЛ-2 10,5 2,4 25,2 1 2,4 10,5
Брак по потоку 3 2,1 2,1
Итого по потоку 3 44,1
b- время, затрачиваемое на замену одной плиты.
gф.м. – фактическая производительность машин.
Nф.м. = 72200/50х2900х 0,85 =0,6 шт.
Следовательно, необходима одна формовочная машина, работающая в две смены. Для того чтобы не перенастраивать машину на опоки низа и верха берем две формовочные машины для формовки низа и формовки верха. Предполагаем односменную работу.
Лист
59
Изм. Лист № Докум Подпись Дата

По аналогии рассчитаем количество машин для литья под давлением.
Тип машины выбираем на основании расчетов по требуемому давлению прессования, по площади проекции отливки и запирающему усилию машины и проверяем достаточность емкости ее камеры прессования при выбранном давлении.
Масса необходимой для заливки порции сплава равна сумме масс отливки, литников, промывников и пресс-остатка. Она должна быть не менее 0,8-0,9 массы порции, указанной в паспорте машины.
Количество машин для литья под давлением определяем по формуле:
Nф.м.= Nф./ gф.м. ФД n
Количество форм на годовую программу указано в таблице 6.3.1.
Кф= 68,4 тысячи форм.
Ф – фонд рабочего времени за две смены =2900часа.
Производительность машины для рассматриваемой группы отливок =50ф/час.
gф.м. =50
n = 0,7
Nф.м.= 68400/ 35х 2900х 0,85=0,8шт.
Следовательно, необходима одна машина для литья под давлением.
Часть отливок, партии которых невелики, выполняем на ручном плацу, частично, литьем в кокиль. Для этого устанавливаем на участке одну кокильную машину. Уплотнение формы на ручном плацу осуществляем ручными трамбовками. К данным отливкам относятся отливки на собственные нужды и на заказы по кооперации. Объём данной продукции составляет 120тонн.
Поточное производство организовываем на базе универсального оборудования. Поэтому необходимо предусмотреть оборудование для выполнения всех технологических операций.
Для формовки мы выбрали вибропрессвую машину со штифтовым съёмом модели 226, производства Усманского завода литейного оборудования. На этой машине можно производить формовку верхних и нижних опок.
Транспортировка опок от формовочной машины к месту заливки металла,
Лист
60
Изм. Лист № Докум Подпись Дата
.
охлаждения, выбивки форм, очистки и подготовки опок осуществляем на литейном горизонтально- замкнутом конвейере. Длина этого конвейера зависит от максимальной производительности формовочной машины.
Формы, изготовленные на формовочных машинах, после чего по рольгангам подают и сталкивают на платформы конвейера. По пути движения конвейера находится сушильная камера, которая по необходимости производит сушку форм. Далее формы собирают на рольганге, и собранная форма движется к месту заливки. Туда же в ковше с помощью кран-балки подают расплавленный металл, и происходит заливка форм.
Залитые формы проходят через охладительное устройство и сталкиваются толкателями на выбивную решетку.
Выбитая из опок формовочная смесь проваливается через решетку к полотну ленточного транспортера, который находится ниже уровня пола. Пустые опоки после выбивки подаются по рольгангу к месту зачистки опок, а затем к формовочным линиям.
Отливки проваливаются в люк выбивной решетки в накопители. По мере заполнения накопителя, отливки кран-балкой подаются на участок зачистки.
Стержни со стержневого участка подаются к месту сборки на этажерках кран-балкой.
Формовочная смесь из смесеприготовительного отделения к формовочным машинам подается ленточными транспортерами, расположенными над рабочими местами. Смесь поступает в бункеры, из которых потом подается в опоки.
Конвейер приводится в движение приводной станцией с электродвигателем.
Для выбивки отливок выбираем решетку эксцентриковую модель 421.
Технические характеристики решетки:
Грузоподьемность-1 тс.
Размер полотна 1250х1000мм.
Предел наклона 0-6º.
Мощность электродвигателя-2,8кВт
Лист
61
Изм. Лист № Докум Подпись Дата
Габаритные размеры: 1875х1440х615.
Длина сушила зависит от времени сушки и необходимой производительности.
Время подсушки формы- 25мин. Для обеспечения программы выпуска нам необходимо выпускать 18.5 форм в час. Длина сушила должна обеспечивать одновременную сушку 8 полуформ.
Для обеспечения бесперебойной работы необходимо заполнить следующие рабочие места.
Формовка- 2 рабочих места на две формовочные машины.
Сборка форм-2 рабочих места.
Заливка- 2 рабочих места.
Разборка, зачистка. подготовка форм.-2 рабочих места.
Стропальщик- 2 рабочих места на подвозке стержней и на транспортировании отливок на участок очистки.
Слесарь- наладчик конвейера.
Узнайте стоимость работы онлайн!
Предлагаем узнать стоимость вашей работы прямо сейчас.
Это не займёт
много времени.
Узнать стоимость
girl

Наши гарантии:

Финансовая защищенность
Опытные специалисты
Тщательная проверка качества
Тайна сотрудничества