Méréstechnika 1/15. ML osztály részére 2017. Fizikai jellemzők meghatározása A szóbeli vizsga 5. tételéhez http://tp1957.atw.hu/mt_05.ppt

A tétel tartalma Kulcsszavak, fogalmak: Fizikai jellemzők fogalma (hőmérséklet, nyomás, sűrűség, szemcseméret eloszlás, nedvesség-tartalom, szárazanyag tartalom) Sűrűségmérés Közvetlen gravimetriás mérések (nedvesség-tartalom, szárazanyag tartalom meghatározása) Szemcseméret eloszlás meghatározása Anyagok tűzveszélyességi osztályai robbanásveszélyes (régi A és B) tűzveszélyes (régi C és D) nem tűzveszélyes ( régi E) Oltóvíz, oltóhab, oltógáz, oltópor Porral oltó, vízzel oltó, habbal oltó, szén-dioxiddal oltó tűzoltó készülék Mutassa be a hulladékok, levegő, véggázok, talaj, víz, ivóvíz, szennyvíz, zaj fizikai jellemzőinek meghatározását! Ismertesse a fizikai jellemzőket (hőmérséklet, nyomás, sűrűség, szemcseméret eloszlás, nedvességtartalom, szárazanyag tartalom stb.)! Mutassa be a különböző környezeti elemek, ill. hulladékok egyes fizikai jellemzőinek meghatározási módjait! Sorolja fel, milyen tűzveszélyességi osztályokba sorolhatók az anyagok! Részletezze a tűzoltó anyagokat és berendezéseket!

Fizikai jellemzők – a hőmérséklet jele T (abszolút), mértékegysége K; hétköznapi használatra t, mértékegysége °C vagy °F; intenzív mennyiség (anyagmennyiségtől független), a hideg – meleg mértéke, az anyag fajlagos energia tartalmát jellemzi. Az átszámítás a mértékegységek között: T(K) = t(°C) + 273,15 t(°C) = T(K) – 273,15 t(°C) = {t(°F) – 32 }*5/9 t(°F) = t(°C)*1,8 + 32 25 °F = –4 °C 600 K = 327 °C 36 °C = 97 °F

Fizikai jellemzők – a nyomás nyomófeszültség, az egységnyi felületre merőlegesen ható erő mértéke, jele p, SI alapegysége pascal (Pa), 1 Pa = 1 N/m2, gyakran használt mérték a bar, 1 bar = 100 000 Pa, angol mértékegysége psi = … Pa. Gázok nyomása a részecskék mozgásából származik, a folyékony és szilárd anyagoké a súlyukból. Jelentősége légnyomás ozmózisnyomás.

Fizikai jellemzők – sűrűség A sűrűség jele  (kis görög r, azaz ro betű), a tömör, egynemű (homogén) anyag tömegének és térfogatának hányadosa, azaz  = m/V; SI alapegysége kg/m3, gyakran használatos a g/cm3 is. Nem keverendő a térfogattömeggel, ami a nem tömör vagy nem egy-nemű (homogén) anyag tömegének és térfogatának hányadosa; a tömeg-koncentrációval (B), ami az oldott anyag (B) tömegének és az oldat térfogatának hányadosa.

Fizikai jellemzők – szemcseméret eloszlás A szemcseméret eloszlás (szitaelemzés, SA = sieve analysis) üledékek, talajok, hulladékok jellemzője % 100 % méret méret eloszlás függvény (áthullási diagram) gyakoriság függvény (lehet „több púpú” is)

Szemcseméret eloszlás mérése Szitasorok rázógéppel bal: idő, amplitúdó állítható jobb: a kézi szitálást szimulálja (körkörös mozgás, ütögetés).

Szemcseméret eloszlás mérése A szemcseméret eloszlás elkészítése a szitaelemzés, (SA = sieve analysis) adataiból üledékek, talajok, hulladékok jellemzője

Eredmény – szemcseméret eloszlás diagram

Eredmény – szemcseméret sűrűség diagram

Fizikai jellemzők – nedvességtartalom A nedvességtartalom fontos jellemző talaj, növényi részek, élelmiszerek, esetén, w%-ban adják meg, a teljes anyaghoz, mint 100 %-hoz viszonyítva; a szárazanyagtartalommal együtt 100 %-ot ad. Pl. ha egy anyag nedvességtartalma 40 w%, akkor szárazanyag tartalma 60 w%. Megadhatják a nedvességtartalmat a szárazanyag tartalom w%-ában is, értéke ebben az esetben 100 % felett is lehet. Pl. ha 100 g anyagban a nedvesség 60 g, a szárazanyag tartalma 40 g, ehhez viszonyítva a nedvesség 150%.

Talaj nedvességtartalom mérése Lemérünk egy tiszta, száraz, üres bemérőedényt (m0) A bemérőedénybe a nedves talajból bemérünk annyit, amennyi vékonyan jól elteríthető benne (m1) A bemérőedényt a nedves talajmintával, nyitott tetővel betesszük száradni A kivett anyagot exszikkátorban hűtjük. Csukott tetővel analitikai mérlegen lemérjük. Ismét betesszük száradni, lehűtés után újra lemérjük. Ezt addig ismételjük, amíg a két utolsó mérésünk meg- egyezik. Ekkor az anyagunk tömegállandó. Kiszámítjuk a nedvességtartalmat a nedves anyag tömegének w%-ában és a száraz anyag tömegének w%-ában is.

Talaj nedvességtartalom számolása üres bemérőedény tömege (m0) 15,4321 g bemérőedény + nedves talaj (m1) 25,3214 g bemérőedény + száraz talaj (m2) 22,9876 g nedves talaj tömege m3 = … g m3 = m1 – m0 száraz talaj tömege m4 = … g m4 = m2 – m0 nedvesség tömege m5 = … g m5 = m1 – m2 nedvességtartalom % a nedves talajhoz viszonyítva: nedvességtartalom % a száraz talajhoz viszonyítva:

Fizikai jellemzők – szárazanyag tartalom A szárazanyag tartalom fontos jellemző talaj, növényi részek, élelmiszerek oldatok, természetes vizek esetén, megadhatják w%-ban adják meg, a teljes anyaghoz, mint 100 %-hoz viszonyítva; a nedvességtartalommal együtt 100 %-ot ad; vizek, vizes oldatok esetén g/dm3-ben adják meg. Vizek esetén a szárazanyag tartalmon belül megkülön-böztetünk lebegő anyagokat és oldott anyagokat, esetleg úszó anyagokat.

Víz szárazanyagtartalom mérése A vizsgált vízmintát felkeverjük, ha lebegőanyagot is akarunk vizsgálni. Kimérünk belőle pipettával pontosan ismert térfogatot (pl. V = 100 cm3). Egy száraz szűrőpapiros tömegét analitikai mérlegen lemérjük. (m0) A vízminta kimért mennyiségét a szűrőpapiroson leszűr- jük, a szűrőpapirost kevés ioncserélt vízzel mossuk. A szűrőpapirost tömegállandóságig szárítjuk (105 °C-on, szárítószekrényben), majd mérjük (m1) Lemérünk egy tiszta száraz bepárlócsészét (m2). Beleöntjük a szűrletet és vízfürdőn szárazra pároljuk. A bepárlócsészét a maradékkal tömegállandóságig szárít- juk (105 °C-on, szárítószekrényben), majd mérjük (m3)

Víz szárazanyagtartalom számolása A vizsgált víz térfogata: V = 100 cm3 száraz szűrőpapiros tömege (m0) 1,2131 g szűrőpapiros + kiszűrt anyag tömege a szárítás után (m1) 1,3143 g bepárlócsésze tömege (m2) 25,3421 g bepárlócsésze + bepárlási maradék (m3) 25,4132 g lebegőanyag tömege m4 = … g m4 = m1 – m0 oldott anyag tömege m5 = … g m5 = m3 – m2 Lebegőanyag tömeg-koncentráció … mg/dm3 Oldott anyag tömeg-koncentráció … mg/dm3 Összes szárazanyag tömeg-koncentráció … mg/dm3

Anyagok tűzveszélyességi osztályai robbanásveszélyes (régi A és B) tűzveszélyes (régi C és D) nem tűzveszélyes ( régi E) Oltóvíz, oltóhab, oltógáz, oltópor Porral oltó, vízzel oltó, habbal oltó, szén-dioxiddal oltó tűzoltó készülék

Tűzoltó anyagok és készülékek oltóvíz, oltóhab, oltógáz, oltópor Tűzoltó készülékek vízzel oltó, habbal oltó, szén-dioxiddal oltó, porral oltó (röviden poroltó) Emberhez csak gyenge vízsugár (zuhany), illetve pokróc használható. Az olaj vízzel nem oltható. Elektromos tűzhöz víz és hab nem használható. Műszerhez CO2.