Разработка средства экспресс-обнаружения веществ окислительного характера на поверхностях объектов железнодорожного транспорта

• Автор: Фадеев, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Принятые сокращения

Введение
Глава 1 Безопасность обращения с опасными веществами на транспорте и требования к разрабатываемому средству
1.1 Современное состояние вопроса обеспечения безопасности обращения с опасными грузами на транспорте

1.2 Общие принципы обеспечения безопасности при обращении с опасными веществами

1.3 Скрининг при обороте веществ окислительного характера

Выводы по главе

Глава 2 Вещества окислительного характера и средства их транспортирования

2.1 Хлор
2.2 Бром
2.3 Серная кислота
2.4 Пероксид водорода
2.5 Азотная кислота и азотнокислые окислители
2.6 Соединения хрома (VI)
2.7 Кислородсодержащие соединения хлора
2.8 Подготовка подвижного состава к погрузке и диагностика
2.9 Требования к средству обнаружения веществ окислительного
характера
Выводы по главе
Глава 3 Выбор способа и обоснование механизма экспресс-обнаружения веществ окислительного характера
3.1 Способы качественного обнаружения веществ окислительного характера
3.2 Механизм иод-крахмального взаимодействия
3.3 Способ экспресс-обнаружения веществ окислительного характера
на основе иод-крахмальной реакции
Выводы по главе
Глава 4 Методы и методики экспериментальных исследований
выбранной иод-крахмальной реакции
4.1 Методы предварительных исследований аналитической реакции и

подготовки рецептуры
4.1.1 Метод определения скорости реакции
4.1.2 Методы исследования влияния концентраций реагентов на скорость реакции окисления
4.1.3 Метод исследования влияния температуры на скорость реакции окисления
4.1.4 Способы оценки устойчивости раствора иодида калия с различной кислотностью при хранении
4.1.5 Способы подготовки крахмалов, повышения их растворимости
и оценка устойчивости при хранении
4.1.6 Способ оценки чувствительности крахмалов к содержанию иода (предел обнаружения)
4.1.7 Способ расширения температурного диапазона работы рецептуры
4.2 Средства измерения, оборудование, реактивы
4.2.1 Средства измерения и вспомогательное оборудование
4.2.2 Методики приготовления и стандартизации растворов
4.3 Методики проведения экспериментов по определению частных порядков реакции окисления иодид-иона и проверки получаемой модели
4.3.1 Построение градуировочных зависимостей по иоду
4.3.2 Методика эксперимента по определению порядка реакции по иону водорода (pH)
4.3.3 Методика сравнительного эксперимента по определению устойчивости раствора иодида калия при различных значениях pH при ускоренном старении
4.3.4 Методика эксперимента по определению порядка реакции по иодид-иону
4.3.5 Методика эксперимента по определению порядка реакции по пероксиду водорода
4.3.6 Методика эксперимента по определению константы скорости и энергии активации реакции
4.3.7 Методика проверки полученной модели
4.4 Исследование иод-крахмальных комплексов
4.4.1 Методики специальной подготовки крахмалов
4.4.2 Методики приготовления рабочих растворов крахмалов
4.4.3 Методики экспериментального исследования растворов крахмалов
Выводы по главе
Глава 5 Результаты экспериментальных исследований выбранной иод-крахмальной реакции и их обсуящение
5.1 Результаты определения кинетических показателей реакции окисления иодид-иона и их обсуждение
5.1.1 Градуировочные зависимости
5.1.2 Порядок реакции по иону водорода (pH) и устойчивость иодид-иона при различном уровне кислотности
5.1.3 Порядок реакции по иодид-иону
5.1.4 Порядок реакции по пероксиду водорода
5.1.5 Константа скорости и энергия активации реакции
5.1.6 Экспериментальная проверка полученной модели
5.2 Результаты исследования растворов крахмалов и их обсуждение
5.2.1 Результаты исследования свежеприготовленных растворов крахмалов четырех типов при комнатной температуре
5.2.2 Опытная выдержка растворов крахмалов четырех типов при повышенной и пониженной температурах
5.2.3 Исследование свежеприготовленных растворов крахмалов при термостатировании при различных температурах
5.2.4 Результаты исследования при термостатировании растворов крахмалов КНО и КЗГ, выдержанных при пониженной и повышенной температурах
Выводы по главе
Глава 6 Реализация аэрозольного способа экспресс-обнаружения
веществ окислительного характера и его практическая оценка
6.1 Подбор оптимальных концентраций компонентов рецептуры для аэрозольного устройства
6.1.1 Предварительные обоснования и необходимые допущения
6.1.2 Расчет необходимых концентраций действующих веществ
6.1.3 Расчет необходимой концентрации противозамерзающей добавки
6.1.4 Приготовление рецептуры

Олеум в зависимости от содержания 80з имеет различные температуры кристаллизации, изменяющиеся в пределах от минус 11 до плюс 33 °С, поэтому его транспортируют в специализированных цистернах с парообогревательным кожухом 15-Ц855, 15-Ц856, 15-Ц857, 15-1402 и 15-1424. Налив и слив продукта из которых производится через люк сверху котла.
Котел цистерны модели 15-1424 (рисунок 2.4) состоит из цилиндрической обечайки и двух днищ. Толщина нижнего листа - 11 мм, средних и верхних - 8 мм. Материал - сталь марки 09Г2С. В средней части котла расположен люк диаметром 570 мм, закрываемый крышкой. Здесь же размещены сливоналивное устройство, штуцер под манометр и предохранительно-впускной клапан. На крышке люка имеется патрубок, который служит для отбора проб и может быть использован для подачи воздуха в котел при сливе продукта передавливанием.
Подогрев олеума, залитого в цистерну, осуществляется при помощи парообогревательного кожуха, изготавливаемого из стали толщиной 3 мм и охватывающего нижнюю часть котла. Пар подается в пространство между кожухом и котлом через штуцер воронки в средней части кожуха, а выход пара или конденсата происходит через два патрубка, расположенных по концам котла в нижней части кожуха.
1- обечайка; 2 - днище; 3 - патрубок для предохранительно-впускного клапана; 4 -сливоналивной патрубок; 5 - штуцер под манометр; 6 - патрубок для отвода газа; 7 -крышка люка-лаза; 8 - патрубок для подвода воздуха; 9 - поддон; 10 - подогревательный кожух; 11 - воронка для подвода пара; 12 - трубка для отвода конденсата