Анализ сополимеризации индена с малеиновым ангидридом (стр. 7 из 12)

(3.9)

доверительный интервал для среднего значения измеряемой величины

, (3.10)

где

- значение t-распределения Стъюдента при числе степеней свободы и уровне значимости .

4. Техника безопасности

4.1 Требования безопасности при работе со стеклянной посудой и приборами

При получении новой посуды и перед каждым использованием необходимо её тщательно осмотреть. Изделия, имеющие изъяны, нельзя использовать для работы.

Осколки разбитой посуды убираются с помощью щётки и совка, а не руками.

4.2 Работа со стеклянными ампулами

В стеклянные ампулы разрешается запаивать сконденсированные газообразные вещества, имеющие температуру кипения не ниже 120 С, заполнять ампулы не более чем на 50 % их объёма. Запрещается запаивать в ампулу вещества, при нагревании разлагающиеся со взрывом. Запаянные ампулы вскрывают только после охлаждения их ниже температуры кипения запаянного в них вещества. После охлаждения ампулы заворачивают в полотенце, затем слегка делают надрез напильником на капилляре и отламывают его. При вскрытии запаянный конец направляется в сторону, где нет людей.

4.3 Требования безопасности при проведении нагревания

Источниками опасности являются газовые горелки, электронагревательные приборы, высокая температура в рабочей зоне, присутствие в зоне нагрева ЛВЖ и ГЖ.

Запрещается использование в лаборатории электрических плиток с открытой спиралью. Для нагрева ЛВЖ и ГЖ необходимо использовать жидкостные бани с диаметром не менее диаметра нагревательного элемента плитки. В качестве теплоносителей допускается использовать только чистые жидкости, не содержащие посторонних примесей и загрязнений.

Запрещается нагревание жидкостей в закрытых колбах или приборах, не имеющих сообщения с атмосферой. Подобные работы проводятся либо в лабораторных автоклавах, либо в стеклянных толстостенных ампулах. Эти работы относятся к категории особоопасных и требуют разработки специальных инструкций по охране труда.

4.4 Мытьё посуды

Мыть посуду необходимо в течение рабочего дня, не накапливая грязную посуду на рабочем столе. В вытяжном шкафу или в общей лабораторной раковине. Грязную посуду следует складывать в специальные кюветы.

При мытье посуды надо надевать резиновые перчатки, а в случае использования агрессивных жидкостей (хромовая смесь, концентрированные щёлочи и т.п.) – защитные очки или маску, прорезиненный или полиэтиленовый фартук.

Первичное ополаскивание посуды, загрязнённой легколетучими, вредными или дурнопахнущими веществами, следует производить в вытяжном шкафу.

Мытьё органическими растворителями (этиловый спирт, ацетон, хлороформ и др.) проводят в вытяжном шкафу вдали от нагревательных приборов. Ополаскивая посуду изнутри несколько раз минимальными порциями подходящего растворителя, сливая их в специально отведенную для этого банку (слив).

С органическими веществами и растворителями хромовая смесь может иногда реагировать со взрывом. Поэтому перед мытьём хромовой смесью посуду очищают с помощью горячей воды и ерша. Необходимо тщательно удалить смазку со шлифов. Малую посуду погружают в хромовую смесь целиком на 20 минут, крупную ополаскивают небольшим количеством хромовой смеси, сливая её обратно в сосуд для хранения. Через 20 минут моют посуду тёплой водой. Для выемки посуды из хромовой смеси используют тигельные щипцы.

Для приготовления безводной хромовой смеси к 100 мл концентрированной серной кислоты добавляют 10 г тонкоизмельчённого бихромата калия или натрия (смешивание производят в фарфоровом стакане). При приготовлении и работе с хромовой смесью следует помнить, что безводная хромовая смесь опаснее концентрированной серной кислоты. Образующийся в хромовой смеси оксид хрома (ПДК=0,01 мг/м3) является едким летучим соединением.

Запрещается использовать для приготовления хромовой смеси азотную кислоту ввиду чрезвычайно высокой опасности такой смеси.

Запрещается применение смеси концентрированных азотной и серной кислот для растворения смолистых органических загрязнений на химической посуде: возможен взрыв из-за образования сульфинатов или полинитросоединений.

После окончательного ополаскивания для стекания воды посуду помещают на колках сушилки, затем помещают в сушильный шкаф, не допуская прикосновения холодной посуды к горячей. Вынимают посуду остывшей после выключения шкафа.

4.5 Требования безопасности при работе с легковоспламеняющимися жидкостями

К легковоспламеняющимся жидкостям относятся вещества с температурой вспышки (наименьшая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхнуть в воздухе от внешнего источника зажигания) ниже 610 С.

Все легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) являются токсичными веществами; многие из них при комнатной температуре образуют пероксиды, с воздухом – пожаро- и взрывоопасные смеси; они легко воспламеняются, быстро горят и с трудом тушаться.

Разряды опасности ЛВЖ:

I разряд опасности – особоопасные ЛВЖ (с температурой вспышки до – 180 С);

II разряд опасности – постоянно опасные ЛВЖ (с температурой вспышки от – 18 до 23 0 С);

III разряд опасности –ЛВЖ, опасные при повышенной температуре (с температурой вспышки от 23 до 610 С);

Общий запас одновременно хранящихся в каждом рабочем помещении ЛВЖ и ГЖ рассчитывается с учётом того, чтобы образующаяся в случае аварии взрывоопасная смесь горючих газов и паров не превышала 5 % объёма воздуха в помещении. Обычно рекомендуется хранить в одностандщартной комнате (объём помещения – 100 м3) не более 5л ЛВЖ, в двухстандартной не более 10 л и т.д.

Общее количество огнеопасных жидкостей в рабочем помещении не должно превышать суточной потребности, но не более 2 – 3 л на 1 сотрудника. Суточные нормы ЛВЖ и ГЖ утверждаются руководителем структурного подразделения по согласованию с инженером по охране труда. ЛВЖ и ГЖ (за исключением веществ, имеющих низкую температуру кипения) должны храниться в лабораторном помещении в толстостенных банках (склянках) с притёртыми пробками. Запрещается хранить ГЖ в полиэтиленовой, а также тонкостенной стеклянной посуде ёмкостью более 200 мл.

4.5 Техника безопасной работы с пероксидом бензоила

Перекристаллизацию пероксида бензоила ни в коем случае нельзя проводить при нагревании. Перекристаллизация его из горячего хлороформа опасна. Температуру его плавления определяют только в крайнем случае. Для очистки можно брать не более двух грамм пероксида бензоила.

5. Экспериментальная часть

5.1 Изучение сополимеризации инденовой фракции с малеиновым ангидридом

Изучение скорости накопления сополимера проводили в растворе ДО без и в присутствии комплексообразователя (смеси I и II). Состав исходной мономерной смеси с суммарной концентрацией мономеров 3 моль/л и пероксида бензоила 0,03 моль/л приведен в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Состав реакционной смеси

Компонент	Масса, г		Объём компонентовпри 60о С, мл
	Смесь I	Смесь II	Смесь I	Смесь II
1	2	3	4	5
ИФ,в т. ч. инден	3,689473,13605	3,747803,18563	3,8603,147	3,9213,196
ПБ	0,07300	0,08145	0,055	0,061
МА	0,29430	0,29845	0,224	0,227
1,4-диоксан	6,02425	6,05335	6,097	6,127
Тетрабутоксититан	-	0,02160	-	-
Всего	10,08102	10,20265	10,236	10,336
В т.ч. инден+МА	3,43035	3,48408	3,371	3,423

Реакционную смесь вылили в откалиброванный дилатометр и следили за изменением объёма в процессе сополимеризации. Объём смеси в дилатометре, согласно откалиброванной величине Vдил и начальному значению метки Vo составил 9,1765 и 9,0815 мл.

Исходя из объёма мономеров в реакционной смеси находим для опытов 1 и 2 (смеси I и II):

Результаты изменения объёма для изучения процесса сополимеризации смесей I и II приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2 – Данные кинетических измерений для реакции сополимеризации инденовой фракции с малеиновым ангидридом в соотношении 90:10 мольн. % в ДО (60 °С)

Смесь I					Смесь II
t, мин	V,мл	ΔV,мл	ΔV/Vист., •100 %	S, %	t, мин	V, мл	ΔV,мл	ΔV/Vист., •100 %	S, %
0,00	0,490	0,000	0,000	0,00	0,00	0,585	0,000	0,000	0,00
21,00	0,495	0,005	0,158	1,14	11,75	0,590	0,005	0.160	1,08
35,80	0,505	0,015	0.473	3,14	16,20	0,595	0,010	0.321	2,17
40,80	0.510	0,020	0,631	4,54	31,55	0,600	0,015	0,481	3,25
55,20	0,515	0,025	0,789	5,68	46,45	0,605	0,020	0,642	4,34
67,80	0,520	0,030	0,946	5,90	58,75	0,610	0,025	0,802	5,42
79,40	0.523	0,033	1,041	7,49	73,90	0,615	0,030	0,963	6,51
82,80	0,525	0,035	1,104	7,94	94,12	0,620	0,035	1,123	7,59
85,70	0.527	0,037	1,167	8,40	124,87	0,630	0,045	1,444	9,76
95,85	0.530	0,040	1,262	9,08	134,90	0,635	0,050	1,605	10,84
106,50	0,533	0,043	1,357	9,76	138,01	0,640	0,055	1,765	11,93
109,90	0,535	0,045	1,420	10,22	156,20	0,645	0,060	1,926	13,01
125,50	0,540	0,050	1,578	11,35	188,71	0,650	0,065	2,086	14,09
143,10	0,545	0,055	1,735	12,48	213,50	0,655	0,070	2,247	15,18
168,50	0,550	0,060	1,893	13,62	240,00	0,660	0,075	2,407	16,26
182,50	0,555	0,065	2,051	14,76
206,00	0,560	0,070	2,209	15,89
227,30	0,565	0,075	2,367	17,03
266,75	0,570	0,080	2,524	18,16

Выход высажденного сополимера для смесей I и II составил 18,16 и 16,26 мас. % соответственно. На основании этих величин и соответствующих им значений

, равных 2,524 и 2,407, находим величину коэффициента контракции k, как соотношение и S: