{"paper":{"id":"a06-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny","subject":"a06","category":"egzamin-zawodowy","year":2018,"month":"czerwiec","level":null,"variant":null,"exam_pdf":"a06-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny/a06-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny.pdf","key_pdf":"a06-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny-zasady-oceniania/a06-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny-zasady-oceniania.pdf","question_count":1,"source_label":"A06 · Egzamin zawodowy · czerwiec 2018","subject_label":"a06","category_label":"Egzamin zawodowy"},"questions":[{"id":"a06-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny/zad/PE","paper_id":"a06-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny","number":"PE","points":null,"ptype":"open","subject":"a06","category":"egzamin-zawodowy","year":2018,"month":"czerwiec","level":null,"text":"Zadanie egzaminacyjne\nW zakładzie chemicznym powstaje 50 m3 kwaśnych ścieków w ciągu jednej doby. Przed skierowaniem do\noczyszczalni ścieków należy je poddać neutralizacji za pomocą mleka wapiennego, zawierającego 40 g\nCa(OH)2 w 1 dm3 wody (w warunkach przemysłowych otrzymywanego z CaO i wody). Na podstawie\nwyników oznaczeń zawartości HCl w pięciu pobranych próbkach ścieków (próbki A, B, C, D i E),\nprzedstawionych w zamieszczonej tabeli, oblicz średnie stężenie HCl w ściekach zakładu chemicznego.\nWyniki badań zawartości HCl w pobranych próbkach ścieków\nPrzygotuj roztwór HCl oraz zawiesinę mleka wapiennego według zamieszczonych w zadaniu procedur.\nPrzeprowadź proces neutralizacji pozwalający na wyliczenie rzeczywistego dobowego zapotrzebowania\nzakładu na mleko wapienne. Proces neutralizacji przebiega zgodnie z reakcją przedstawioną równaniem\nWypełnij protokół ze sporządzenia roztworu HCl (Tabela 1), sporządzenia zawiesiny mleka wapiennego\n(Tabela 2) oraz z przebiegu i kontroli procesu neutralizacji roztworu HCl (Tabela 3 i Tabela 4). Porównaj\nuzyskane wyniki oznaczeń w procesie neutralizacji z wynikami obliczeń dotyczących badań zawartości HCl\nw pobranych próbkach ścieków w zakładzie chemicznym (A,B,C,D,E - Tabela 1A). Korzystając z Rysunku\n1 oraz nazw urządzeń/aparatów uzupełnij opis elementów uproszczonego schematu technologicznego\ninstalacji neutralizacji ścieków kwaśnych (Tabela 5).\nPrace wykonaj na przygotowanym stanowisku wyposażonym w niezbędne urządzenia, sprzęt laboratoryjny\noraz materiały. Podczas wykonywania prac przestrzegaj zasad organizacji pracy, przepisów bezpieczeństwa\ni higieny pracy, przepisów przeciwpożarowych oraz ochrony środowiska. Zachowuj porządek na stanowisku\npracy. Po zakończeniu działań oczyść używane urządzenia, szkło laboratoryjne i sprzęt oraz uporządkuj\nstanowisko pracy.\nWszystkie formularze do wypełnienia dokumentacji znajdują się w arkuszu egzaminacyjnym.\nProcedura 1. Sporządzenie roztworu HCl\n1.\nDo kolby miarowej o pojemności 500 cm3 wlej ok. 200 cm3 wody destylowanej.\n2.\nOdmierz za pomocą cylindra miarowego 250 cm3 przygotowanego roztworu HCl o stężeniu\n4 mol/dm3 dodaj do kolby i wymieszaj. Uzupełnij wodą destylowaną zawartość kolby do kreski.\nOblicz stężenie tak otrzymanego roztworu HCl. Wskazane wielkości i wyniki obliczeń zanotuj\nw Tabeli 1.\n3.\nStężenie\nsporządzonego\nroztworu\nporównaj\nz\nwyliczonym\nśrednim\nstężeniem\nHCl\nw ściekach zakładu chemicznego - zakreśl właściwy Wniosek w Tabeli 1.\nOznaczenie próbki\nObjętość próbki [cm3]\nZawartość HCl [g]\nA\n500\n36,6\nB\n500\n36,3\nC\n500\n36,5\nD\n500\n36,4\nE\n500\n36,7\n2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O\nmol\ng\nM HCl\n5,\n36\n\nmol\ng\nM\nOH\nCa\n74\n2)\n(\n\nProcedura 2. Sporządzenie zawiesiny mleka wapiennego\n1.\nOdważ na wadze technicznej 40 g stałego Ca(OH)2 z dokładnością do 1 g. Wynik ważenia zapisz\nw Tabeli 2.\n2.\nNaważkę wodorotlenku przenieś do zlewki o pojemności 2 dm3.\n3.\nSprawdź stan techniczny mieszadła mechanicznego poprzez jego próbne uruchomienie zgodnie\nz instrukcją obsługi.\n4.\nOdmierz za pomocą cylindra miarowego wodę destylowaną w ilości 1000 cm3 i przelej do zlewki\nz wodorotlenkiem wapnia. Objętość użytej wody zanotuj w Tabeli 2.\n5.\nUmieść zamocowane w łapie statywu mieszadło w zlewce z wodorotlenkiem wapnia i wodą.\n6.\nMieszaj wolnoobrotowym mieszadłem elektrycznym (ok. 50 obr./min.) przez około 4 minuty do\nuzyskania zawiesiny. Czas trwania procesu mieszania i prędkość obrotową mieszadła zanotuj\nw Tabeli 2.\n7.\nWyłącz mieszadło i wyjmij je ze zlewki.\nProcedura 3. Proces neutralizacji roztworu HCl\n1.\nOdmierz za pomocą cylindra miarowego 250 cm3 sporządzonego roztworu HCl (wynik zanotuj\nw Tabeli 3) i przelej do reaktora (zlewki) o pojemności 2 dm3. Dodaj kilka kropel fenoloftaleiny.\nZmierz temperaturę roztworu, a za pomocą uniwersalnego papierka wskaźnikowego również jego\npH. Wyniki pomiarów zanotuj w Tabeli 4.\n2.\nOdmierz cylindrem miarowym pierwszą porcję przygotowanego mleka wapiennego w ilości\n300 cm3 (pamiętaj, aby przed każdorazowym przelewaniem zawiesiny intensywnie wymieszać ją\nbagietką) i dodaj ją do reaktora.\n3.\nZawartość reaktora zamieszaj bagietką i zmierz jej temperaturę oraz pH, a wyniki pomiarów\nzanotuj w Tabeli 4. Obserwuj barwę zawartości reaktora i zanotuj wyniki obserwacji.\n4.\nDodaj do reaktora kolejnych sześć porcji mleka wapiennego w ilościach 150 cm3 (II porcja),\n50 cm3 (III porcja), 50 cm3 (IV porcja), 50 cm3 (V porcja), 50 cm3 (VI porcja) i 25 cm3\n(VII porcja), każdorazowo postępując jak przy dodawaniu pierwszej porcji zawiesiny (patrz punkt\n2 i 3).\nJeżeli po dodaniu siedmiu porcji mleka wapiennego barwa zawartości reaktora nie uległa zmianie,\nto kontynuuj jego dodawanie kolejnymi porcjami po 25 cm3 aż do zmiany barwy lub wyczerpania\nsporządzonej zawiesiny.\n5.\nNa podstawie otrzymanych wyników narysuj wykres zależności pH mieszaniny reakcyjnej od\nłącznej objętości dodawanego mleka wapiennego.\n6.\nOblicz łączną maksymalną objętość użytego mleka wapiennego, przy której zawartość reaktora\npozostaje bezbarwna. Wynik obliczeń zanotuj w Tabeli 3.\n7.\nOblicz łączną minimalną objętość użytego mleka wapiennego, przy której zawartość reaktora\nzmienia barwę. Wynik obliczeń zanotuj w Tabeli 3.\n8.\nOblicz dobowe zapotrzebowanie zakładu chemicznego na mleko wapienne o zawartości Ca(OH)2\nw ilości podanej w treści zadania przyjmując, że do zneutralizowania 250 cm3 roztworu HCl\npotrzeba mleka w ilości będącej wynikiem średnim objętości wyliczonych zgodnie z punktem\n5 i 6. Wynik obliczeń zanotuj w Tabeli 3.\n9.\nMieszaninę po neutralizacji pozostaw w reaktorze (zlewce), naczynie opisz, podając nazwę\nproduktu, datę wykonania oraz numer stanowiska.\n10. Pozostałości roztworu HCl oraz mleka wapiennego pozostaw w naczyniach, w których były\nsporządzane, opisz naczynia podając nazwę produktu, datę wykonania, numer stanowiska,\na w przypadku roztworu HCl również jego stężenie.\nNazwy urządzeń/aparatów instalacji neutralizacji ścieków kwaśnych\n(do wykorzystania w Tabeli 5)\nCzas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 180 minut.\nOcenie podlegać będzie 6 rezultatów:\n protokół ze sporządzenia roztworu HCl - Tabela 1,\n protokół ze sporządzenia zawiesiny mleka wapiennego - Tabela 2,\n protokół z przebiegu procesu neutralizacji roztworu HCl - Tabela 3,\n protokół z kontroli procesu neutralizacji roztworu HCl - Tabela 4,\n opis elementów uproszczonego schematu technologicznego instalacji neutralizacji ścieków kwaśnych\n- Tabela 5,\n stanowisko po zakończeniu pracy\noraz\nprzebieg procesu przygotowania roztworów i neutralizacji.\nTabela 1. Protokół ze sporządzenia roztworu HCl\n podajnik ciał stałych/CaO\n dozownik wody\n mieszadło\n napęd mieszadła\n odstojnik\n pompa\n reaktor/mieszalnik/neutralizator\n zawór\n zbiornik mleka wapiennego\n1A. Obliczenie średniej zawartości HCl w ściekach w zakładzie chemicznym\nJednostka\nWartość\n1.1\nZawartość HCl w próbce A\ng HCl/dm3\n1.2\nZawartość HCl w próbce B\ng HCl/dm3\n1.3\nZawartość HCl w próbce C\ng HCl/dm3\n1.4\nZawartość HCl w próbce D\ng HCl/dm3\n1.5\nZawartość HCl w próbce E\ng HCl/dm3\n1.6\nŚrednia zawartość HCl w ściekach\ng HCl/dm3\n1.7\nŚrednie stężenie HCl w ściekach\nmol/dm3\n1B. Sporządzenie roztworu HCl\n1.8\nStężenie roztworu HCl użytego do sporządzenia roztworu\nmol/dm3\n1.9\nObjętość pobranego roztworu HCl użytego do sporządzenia roztworu\n1.10\nObjętość otrzymanego roztworu HCl\n1.11\nStężenie otrzymanego roztworu HCl\nmol/dm3\nWniosek (zakreśl właściwy I, II lub III):\nI - Stężenie otrzymanego roztworu HCl jest WIĘKSZE od średniej zawartości HCl w ściekach zakładu chemicznego\nII - Stężenie otrzymanego roztworu HCl jest RÓWNE średniej zawartości HCl w ściekach zakładu chemicznego\nIII - Stężenie otrzymanego roztworu HCl jest MNIEJSZE od średniej zawartości HCl w ściekach zakładu chemicznego\nTabela 2. Protokół ze sporządzenia zawiesiny mleka wapiennego\nTabela 3. Protokół z przebiegu procesu neutralizacji roztworu HCl\nSporządzenie zawiesiny mleka wapiennego\nJednostka\nWartość\n2.1\nMasa naważki stałego Ca(OH)2 przeznaczonego do sporządzenia zawiesiny\n2.2\nObjętość wody użytej do sporządzenia zawiesiny\n2.3\nCzas trwania procesu mieszania\n2.4\nCzęstość obrotów mieszadła\nPrzebieg procesu neutralizacji roztworu HCl\nJednostka\nWartość\n3.1\nRównanie reakcji procesu:\n3.2\nObjętość roztworu HCl użytego do reakcji\n3.3\nŁączna maksymalna objętość użytego mleka wapiennego, przy której zawartość\nreaktora pozostaje bezbarwna (wpisać po uzupełnieniu Tabeli 4.)\n3.4\nŁączna minimalna objętość użytego mleka wapiennego, przy której zawartość\nreaktora zmienia barwę (wpisać po uzupełnieniu Tabeli 4.)\n3.5\nŚrednia objętość mleka wapiennego użytego do zneutralizowania wskazanej\nobjętości roztworu HCl\nObliczenia (wynik średni pozycji 3.3 i 3.4)\n3.6\nIlość ścieków w zakładzie chemicznym wymagająca neutralizacji w ciągu doby\n3.7\nDobowe zapotrzebowanie zakładu chemicznego na mleko wapienne\no zawartości Ca(OH)2 w ilości podanej w treści zadania obliczone na podstawie\nwyniku z pozycji 3.5\nm3\nTabela 4. Protokół z kontroli procesu neutralizacji roztworu HCl\nKontrola procesu neutralizacji roztworu HCl\nObjętość kolejnych porcji\ndodawanego mleka wapiennego\nV [cm3]\nTemperatura zawartości\nreaktora\nT [°C]\npH zawartości\nreaktora\nBarwa zawartości\nreaktora\n4.1\n0\n4.2\n300\n4.3\n150\n4.4\n50\n4.5\n50\n4.6\n50\n4.7\n50\n4.8\n25\n4.9\nWykres zależności pH zawartości reaktora od łącznej objętości dodawanego mleka wapiennego\nRysunek 1. Uproszczony schemat technologiczny instalacji neutralizacji ścieków kwaśnych\nTabela 5. Opis elementów uproszczonego schematu technologicznego instalacji neutralizacji ścieków\nkwaśnych\nOznaczenie urządzenia/aparatu\nna schemacie technologicznym (Rys. 1.)\nNazwa urządzenia/aparatu\n5.1\n1\n5.2\n2\n5.3\n3\n5.4\n4\n5.5\n5\n5.6\n6\n5.7\n7\n5.8\n8\n5.9\n9\n5.10\n10\nMiejsce na obliczenia (nie podlegają ocenie)","answer":null,"answer_text":null,"solution":null,"image":"img/a06-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny/zad-PE.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":2,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"A06 · Egzamin zawodowy · czerwiec 2018","subject_label":"a06","category_label":"Egzamin zawodowy"}]}