Обладнення, лабораторії та практичні заняття

Практичне заняття в лабораторії фізичної хімії

Тема: Перевірка закону діючих мас. Визначення залежності швидкості хімічної реакції від концентрації реагентів.

Принцип роботи:

В основі роботи лежить закон діючих мас, який стверджує: швидкість елементарної хімічної реакції прямо пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин, піднесених до степенів, що дорівнюють їхнім стехіометричним коефіцієнтам.

Чому це важливо для екоаналітика?

Для фахівця з техногенної безпеки розуміння кінетики є ключовим:

Очищення стічних вод: розрахунок часу контакту реагентів із забруднювачами для ефективного знешкодження.
Аварійні ситуації: прогнозування швидкості поширення токсичних хмар або протікання неконтрольованих хімічних реакцій на виробництві при витоку небезпечних речовин.

Практичне заняття в лабораторії аналітичної хімії

Тема: Аналіз вмісту іонів заліза у стічних водах гірничо-збагачувальних підприємств (на прикладі ПрАТ «Криворізький ІНГЗК») методом спектрофотометрії.

Принцип методу

В основі роботи лежить закон Бугера-Ламберта-Бера, який стверджує, що оптична густина розчину прямо пропорційна концентрації речовини у ньому.

Чому це важливо для екоаналітика?

Для фахівця з екоаналітики та техногенної безпеки цей аналіз є базовим інструментом моніторингу:

Контроль якості скидів: Залізо є специфічним забруднювачем для об’єктів гірничо-металургійного комплексу (ГМК). Перевищення його концентрації призводить до «заіржавіння» водойм, порушення процесів самоочищення та загибелі гідробіонтів.
Техногенна безпека: Визначення вмісту заліза дозволяє оцінити ефективність роботи систем очисних споруд та запобігти забрудненню акваторії річки Інгулець.

Практичне заняття в лабораторії органічної хімії

Тема практичного заняття в лабораторії органічної хімії: Визначення якісного та кількісного складу органічних сполук у пробах навколишнього середовища (повітря/води) за допомогою газового хроматографа (ГХ).

Принцип методу

В основі лежить хроматографічне розділення суміші речовин, яке відбувається за рахунок різної швидкості переміщення компонентів суміші в потоці рухомої фази (газ-носій) крізь нерухому фазу (сорбент усередині колонки).

Кожен компонент виходить із колонки через певний час утримування. Після розділення речовини потрапляють у детектор, який перетворює концентрацію компонента на електричний сигнал, що відображається у вигляді піків на хроматограмі.

Чому це важливо для екоаналітика?

Це обладнання є «золотим стандартом» у сучасному екологічному моніторингу:

Моніторинг якості повітря: виявлення слідів токсичних розчинників, вуглеводнів, пестицидів або продуктів неповного згоряння палива в атмосферному повітрі.
Аналіз стічних вод: визначення наявності мікрозабруднювачів (нафтопродукти, феноли, хлорорганічні сполуки), які неможливо визначити класичними методами.
Техногенна безпека: контроль герметичності технологічного обладнання на хімічних виробництвах (виявлення витоків навіть у слідових концентраціях).

Лабораторія водоочищення

Лабораторія водоочищення забезпечує проведення лабораторних і практичних занять із дисциплін «Технології захисту водного середовища» та «Міські та промислові системи очищення води» і спрямована на формування у здобувачів вищої освіти практичних компетентностей у сфері очищення стічних вод та поводження з відходами.

Матеріально-технічна база лабораторії включає навчально-демонстраційне обладнання, зокрема: біофільтр, аеротенк (біореактор), гідроциклон, центрифугу, відстійники різних типів, установки зворотного осмосу, сушильну камеру, а також фільтри з різними видами завантаження (піщані, сорбційні, комбіновані).

Зазначене обладнання дозволяє моделювати основні стадії очищення стічних вод, а саме:

механічне очищення (відстоювання, гідроциклонування, центрифугування);
біологічне очищення (аеротенки, біофільтри);
фізико-хімічне доочищення (фільтрація, адсорбція);
мембранні процеси (зворотний осмос);
обробку осадів (зневоднення, сушіння).

Під час проведення лабораторних занять обладнання використовується переважно в демонстраційному та навчально-практичному режимах, що дозволяє студентам ознайомитися з принципами роботи установок, послідовністю технологічних процесів, особливостями експлуатації обладнання та методами контролю ефективності очищення води.

Лабораторія забезпечує можливість:

відтворення типових технологічних схем очисних споруд;
проведення демонстраційних і частково експериментальних досліджень;
формування навичок аналізу якості води на різних етапах очищення;
порівняння ефективності різних методів очищення;
оцінювання екологічної доцільності застосування технологій.

Використання даної лабораторної бази сприяє досягненню програмних результатів навчання, зокрема здатності застосовувати сучасні методи очищення стічних вод, аналізувати ефективність технологічних процесів та розробляти заходи з мінімізації негативного впливу на водне середовище.