Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра: «Химическая технология и промышленная экология»
Курсовой работа по дисциплине « Химия окружающей среды» на тему: « Поведение химических веществ в окружающей среде. Бутены , сера »
Выполнил: студент 3-НТ-13
Хабибуллин А.М.
Проверил: к.х.н., доцент Смирнов Б.Ю.
Самара 2013
Введение……………………………………………………………………………….
Глава 1.1 Сера в окружающей среде……………………………………………….....
1.2Антропогенные источники поступления в биосферу…………………………..8
1.3.Основные превращения в биосфере……………………………………………10
Глава 2.1 Бутен в окружающей среде………………….………………………….…13
2.2. Антропогенные источники поступления в биосферу…………………….…..14
2.3.Основные превращения в биосфере……………………………………………17
Заключение……………………………………………………………………...……19
Библиографический список…………………………………………………...…….20
Введение
Химические элементы в биосфере циркулируют, т.е. совершают круговорот. В таких циклических процессах происходит обмен химическими элементами между различными компонентами биосферы. Из внешней среды химические элементы поступают в тела живых организмов, в которых претерпевают превращение в сложные соединения, и затем возвращаются в почву, воду, атмосферу либо в виде продуктов жизнедеятельности, либо в виде полностью отмерших организмов.
Целью моей курсовой работы является изучение процессов миграции и трансформации серы и бутена в различных частях биосферы.
Сера(S)-связующий химический элемент многих происходящих процессов протекающих в биосфере. Это наиболее важный представитель органических веществ в земной коре, которая составляет 0,05% по весу(является 16 элементом по содержанию). Но ее концентрации существенно не превышают концентрацию других органических веществ в атмосферном газе. Сера — это вещество , которое обнаружили несколько тысяч лет назад , которое пользовалось большой популярностью у тогдашних алхимиков. Сера стала жизненно необходимой еще до того , как она заняла свое почетное место в таблице Менделеева под номером № 16.
Буте́н (Бутиле́н) C4H8 — непредельный углеводород. Альфа-бутилен – является наркотиком, раздражающий верхние дыхательные пути. Класс опасности - 4 .
Процентное содержание химического соединения невелико в биосфере , т.к при содержании 1,7-9% бутена в кислороде возможна химическая реакция ,которая приведет к взрыву: C4H8 + 6O2 = 4CO2 + 4H2O.В основном получают для химической промышленности.
Сера в окружающей среде
На сегодняшний день существует несколько теорий образования серы:
Разнообразие теорий о происхождении самородной серы — результат не только неполноты наших знаний, сколько сложности явлений, происходящих в недрах земной коры.
Основная концентрация серы сосредоточена в земной коре. Большие месторождения самородной серы встречаются крайне редко . Чаще всего она присутствует в некоторых рудах. Руда самородной серы — это порода с вкраплениями чистой серы. Крупнейшее месторождение самородной серы находится на острове Итуруп .
Сера в природе встречается как в свободном виде , так и виде соединений . Важнейшие природные минералы серы: FeS2 —пирит , ZnS — цинковая обманка, PbS — свинцовый блеск и другие . Также сера присутствует в нефти , природном угле , сланцах.
Также сера в больших объемах содержится в природном газе в газообразном состоянии (в виде H2S, сернистого ангидрида).При добыче природного газа , сера скапливается на стенках труб и газового оборудования , что приводит к ее неисправности. Поэтому чистую, мелкодисперсную серу стараются извлекать как можно быстрее.
На воздухе сера горит, образуя сернистый ангидрид — бесцветный газ с резким запахом: S + O2 = SO2
H2S играет большую роль в химических процессах, происходящих в донных осадках и в глубинах земной коры, в формировании месторождений различных металлов.
Сера и многие руды, содержащие серу, не смачиваются водой. Поэтому сера плавает на поверхности воды , хотя S тяжелее воды (плотность 2 г/см3)
Сера — 6 элемент по содержанию в природных водах, встречается в основном в виде сульфат-иона и регулирует «постоянную» жёсткость пресной воды.
Сера жизненно важный элемент для высших организмов, составная часть многих белков, концентрируется в волосах и ушах Сера входит в состав некоторых аминокислот (цистеин, метионин), витаминов (биотин, тиамин), ферментов. Сера участвует в образовании третичной структуры белка (формирование дисульфидных мостиков). Также сера участвует в бактериальном фотосинтезе (сера входит в состав бактериохлорофилла, а сероводород является источником водорода). Окислительно-восстановительные реакции серы — источник энергии в хемосинтезе
Человек содержит примерно 2 г серы на 1 кг своего веса.
Антропогенные источники поступления в биосферу
В современном мире , бурная деятельность человека пагубно влияет на окружающую среду, тем самым ухудшая экологическую обстановку в целом. Так и добыча , транспортировка , переработка , получение различных соединений серы отрицательно влияет на биосферу. К числу наиболее опасных соединений серы как загрязнителей природной среды относятся H2S и SO2.
H2S выбрасывают в атмосферу предприятия
-нефтеперерабатывающей
-коксохимической
- азотно-туковой промышленности.
Источниками SO2 являются:
- сжигание топлива
- промышленное производство(металлургия)
- транспорт(выхлопные газы)
Также соединения серы попадают в воду и земную кору посредством выбросов отходов от предприятий ,занимающимся производством серной кислоты , вулканизации каучука, фунгицидов и других.
Соединения серы, попадающие в атмосферу ядовиты и опасны для здоровья. При больших концентрациях разъедают различные металлы, с характерным запахом . В больших концентрациях соединения серы действует как сильный яд нервно-паралитического действия .
Основные превращения в биосфере
Круговорот серы представляет собой сложную систему химических и биохимических процессов, в которых принимают участие соединения серы , находящиеся в различных агрегатных состояниях. Сера приносится на материки с атмосферными осадками и возвращается в океан со стоком.
Сера мало растворима в воде. Значит удаление его из атмосферы с помощью осадков происходит крайне медленно. Около 80% серы в выпавших осадках представлено сульфатами. Взаимодействуя с атмосферной влагой, оксиды серы образуют кислотные осадки (Ph<<4,5), которые оказывают как прямое повреждающее действие на биоту, так и косвенное, закисляя земную и водную поверхность.
На воздухе сера горит, образуя сернистый ангидрид — бесцветный газ с резким запахом:
Сера –сильный восстановитель. Этим свойством пользуются во многих химических производствах. Восстановительные свойства серы проявляются в реакциях серы и с другими неметаллами, однако при комнатной температуре сера реагирует только со фтором:
.
При нагревании сера взаимодействует со многими металлами, часто — весьма бурно. Иногда смесь металла с серой загорается при поджигании. При этом взаимодействии образуются сульфиды:
Из сложных веществ следует отметить прежде всего реакцию серы с расплавленной щёлочью, в которой сера диспропорционирует аналогично хлору:
Бутен в окружающей среде
Бутен - бесцветный газ с характерным запахом, основная концентрация приходится на нижние слои атмосферы.
Бутен очень плохо растворим в воде , но хорошо растворяется в этаноле и диэтиловом спирте.
Бутен не встречается в природе как самостоятельно образовавшееся вещество.Его получают из углеводородов (природный газ,нефть) Смесь газа с кислородом взрывоопасна.
Бутен получают из нефти и используют как исходное сырье для других органических соединений. Благодаря своим уникальным свойствам бутены часто используют в промышленности. Исходя из этого факта ,допускается что при производстве бутены попадают в атмосферу. После попадания в атмосферу бутен обычно реагирует с кислородом в присутствии определенных катализаторов (происходит реакция горения) :
C4H8 + 6O2 => 4CO2 + 4H2O разлагаясь углекислый газ и воду.
При попадании бутена в воду реакция происходит по правилу Марковникова
СН3СН2СН=СН2 + H2O/Н(+) => СН3СН2СН(OH)СН3.
Концентрация бутенов минимальна в атмосфере ,поэтому угрозу природе она не несет ,только если при больших антропогенных выбросах с предприятий.
Так как бутен это газ и воде он мало растворим , то угрозу водной акватории он тоже не несет. Он опасен лишь где его используют , т.к. он бесцветный и ядовитый ,может повлечь за собой взрыв , отравление или удушье рабочих при его утечке.
Вывод
Окружающая среда для человека на протяжении всей истории была источником различных ресурсов . Так как бурный рост промышленности начался только пару столетий назад , влияние человека на бисферу не было значительным. . С резким увеличением роста промышленности в конце 20 века ученые выдвинули проблему сохранения окружающей среды.. С 1950-х годов влияние все увеличивалось и в нынешнее время человечество претерпевает промышленный взрыв. Человек стремится постоянно улучшить условия своей жизни ,не думаю о будущих последствиях и угрозах. При таком нерациональном использовании природных ресурсов ,отходы в больших количествах поступают обратно в окружающую среду , часто в виде ядовитых и непригодных для утилизации. Такие действия создают серьезную угрозу биосфере и человеку.
Приведу цитату Жан Жак Руссо, он утверждал, что "закон необходимости с ранней поры учит человека делать то, что ему не нравится, дабы предотвратить зло, которое еще больше пришлось бы ему не по вкусу".
Пора уже осознать , что нужно рационально использовать природные ресурсы, и это не прихоть , а прямая обязанность всех людей.
Использованная литература
1)Поведение химических веществ в окружающей среде: Методические указания к курсовой работе/Самарский государственный университет; Составил Б.Ю.Смирнов . Самара. 11с
2)http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%83%D1%82%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BD
3) http://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/kauchuk-prezentatsiya
4)Лекции по химии окружающей среды