30

Задача 1

Сколько литров 96,45% спирта и воды потребуется для получения 120 литров 40,04% спирта?

Решение

1) Количество 96,45% спирта в л рассчитывают по формуле:

х = P ∙ b/a = 120 40,04/96,45 = 49,82 л

2) Количество 94,45% спирта по массе

P = V ∙  = 49,82 ∙ 0,8136 = 40,53 кг

3) Масса 120 л 40,04% спирта (Р)

P = V ∙  = 120 ∙ 0,9480 = 113,76 кг

4) Количество воды

113,76 – 40,53 = 73,23 кг (л)

Ответ: 49,82 л 96,45% спирта и 73,23 л воды.

Задача 2

Сколько литров 95% спирта нужно смешать с водой, чтобы получить 400 л 40% спирта? Чему равна контракция?

Решение

1) По таб. 4, ГФ XI, вып. 1, стр. 319 для получения 1 л 40% спирта нужно смешать 421 мл 95% и 607 мл воды. Расчет на 400 л:

1 л – 421 мл 95% спирта 1 л – 607 мл воды

400 л – х₁ 400 л – х₂

х₁ = 168,40 л спирта 95% х₂ = 242,80 л воды

2) Контракция: (168,4 + 242,8) – 400 = 11,2 л

Ответ: 168,4 л 95% спирта и 242,8 л воды.

Задача 3

Определить, сколько литров 70% спирта получится при смешении 1000 л 95% с 391 л воды. Решить по алкоголеметрической таблице.

Решение

1) Масса 1000 л 95% спирта (табл. 3, ГФ XI, вып. 1. стр. 318)

P = V ∙  = 1000 ∙ 0,8114 = 811,4 кг

2) Масса 70% спирта

811,4 + 391 = 1202,4 кг

3) Объем 70% спирта

V = P/ = 1202,4 / 0,8856 = 1357,72 л

4) Контракция

(1000 + 391) – 1357,72 = 3,28 л

Ответ: 1357,72 л 70% спирта

Задача 4

Определить, сколько литров 96% и 10% спирта нужно смешать, чтобы получить 500 л 40% спирта. Чему равна контракция?

Решение

Для удобства проведения расчетов необходимо занести известные данные в таблицу.

Объемный %	Весовой %	Плотность
96 %	93,86 %	0,8079
40 %	33,33 %	0,9480
10 %	7,99 %	0,9848

1) Масса 40% спирта

P = V ∙  = 500 ∙ 0,9480 = 474,00 кг 40% спирта

2) Масса 96% спирта

х = P ∙ (b-c)/(a-c) х = 474 ∙ (33,33 – 7,99)/(93,86 – 7,99) = 139,85 кг 96% спирта

3) Масса 10% спирта

474,00 – 139,85 = 334,15 кг 10% спирта

4) Объем 96% спирта

V = P/ = 139,85/0,8074 = 173,21 л

5) Объем 10% спирта

V = P/ = 334,15/0,9848 = 339,31 л

6) Контракция

(173,21 + 339,31) – 500 = 12,52 л

Ответ: контракция равна 12,52 л, объем 96% спирта – 173,21 л, объем 10% спирта – 339,31 л.

Задача 5

Необходимо приготовить 300 л 70% спирта из 90%-ного и рекуперата с содержанием абсолютного спирта 5%. Сколько л 90% спирта и рекуперата нужно израсходовать? Чему равна контракция?

Решение:

Объемный %	Весовой %	Плотность
90 %	85,68	0,8292
70 %	62,36	0,8856
5 %	4,02	0,9910

1) Масса 70% спирта

P = V ∙  P = 300 ∙ 0,8856 = 265,68 кг

2) Масса 90% спирта

х = P ∙ (b-c):(a-c) х = 265,68 ∙ (62,36 – 4,02):(85,68 – 4,02) = 189,81 кг

3) Масса 5% спирта (рекуперата)

265,68 – 189,81 = 75,87 кг

4) Объем 90% спирта

V = P: V= 189,81: 0,8292 = 228,91 л

5) Объем 5% спирта (рекуперата)

V = P: V = 75,87: 0,9910 = 76,56 л

6) Контракция

(228,91 + 76,56) - 300 = 5,47 л

Ответ: 228,91 л 90% спирта и 76,56 л рекуперата, контракция 5,47 л.

Задача 6.

Определите массу 230 л спиртоводной смеси, если при 20С стеклянный спиртомер опустился до 82%. Сколько литров безводного спирта содержится в спиртоводной смеси?

Решение.

1. Масса 82% спирта равна:

_82%=0,8536 m=V∙ =0.8536 ∙ 230=196.238 кг

2. Сколько литров безводного спирта содержится в спиртоводной смеси?

100% спирта

Ответ: в спиртоводной смеси содержится 188,6 л безводного спирта m=196,33 кг.

Задача 7

Приготовьте 320 л 30% этанола, необходимого для получения экстракта чабреца жидкого, исходя из спирта ректификата с концентрацией 70% и спирта рекуперата с концентрацией 10%.

Решение.

1. _{30% спирта}=0,9622 %m30%спирта=24,64

_{10% спирта}=0,9848 %m10%спирта=7,99

2. Масса 320 л 30% этанола:

m=V_{30% спирта} ∙ _{30% спирта}=320 ∙ 0,9622=307,9 кг

3. Количество кг 70% спирта:

70% спирта

4. Количество 10% спирта:

m_10%=307.9-94.15=213.75 кг

5. Объём 70% спирта:

6. Объём 10% спирта:

Ответ: 106,312 л 70% спирта и 217,049 л 10% спирта.

Задача 8

Получено 800 мл раствора основного ацетата алюминия с плотностью 1,017. Сколько нужно добавить раствора с плотностью 1,063, чтобы получить стандартный раствор с плотностью 1,048?

Решение

Расчет количества раствора с плотностью 1,063:

При укреплении растворов расчет ведут по массе (m=V ∙ )

Плотность растворов Количество Количество

растворов, мл растворов, г

(х) 1,063 0,031 0,031 ∙ 1,063 = 0,0330 г

1,048

(813,6 г)1,017 0,015 0,015 ∙ 1,017 = 0,0153 г

1) m_р-ра с плотностью 1,017 = 800 ∙ 1,017 = 813,6 г

2) 0,33 г – 0,0153 г

х г – 813,6 г

х = (0,031 ∙1,063 800 1,017): (0,015 1,017) = 1757,49 г раствора с  = 1,063

V р-ра ( = 1,063) = 1757,49 : 1,063 = 1653,33 мл

Ответ: 1757,49 г или 1653,33 мл раствора с плотностью 1,063 .

Задача 9

Сколько нужно взять раствора основного ацетата свинца с плотностью 1,5, чтобы получить 850 г раствора с плотностью 1,230?

Решение

Расчет количества раствора с плотностью 1,5:

Расчет ведут по массе.

Плотность растворов Количество Количество

растворов, мл растворов, г

1,5 0,230 0,23 1,5 = 0,345 г

1,230

1,0 (850 г) 0,270 0,27 ∙ 1,0 = 0,270 г

(0,23+0,27)0,500 0,5  1,23 = 0,615 г

1. 0,615 г – 0,345 г

850 г – х г

х = 850 ∙ 0,345: 0,615 = 476,83 г или 317,9 мл

Ответ: 476,83 г или 317,9 мл раствора с плотностью 1,5.

Задача 10.

Рассчитайте сколько 70% раствора кальция хлорида необходимо смешать с 45% раствором, чтобы получить 2 кг 50% раствора.

Решение.

Для решения используют форму «звездочки», в которую подставляют исходные данные:

Проценты

70%

Кол-во в частях

5

Количество в кг по условию задачи

х – кг

50%

2 кг

45%

20

20+5=25

1. Расчет количества 70% раствора:

На 25 частей 50% раствора - 5 частей 70% раствора

на 2 кг 50% раствора - Х кг 70% раствора

2. Расчет количества 45% раствора :

На 25 частей 50% раствора - 20 частей 45% раствора

на 2 кг 50% раствора - Х кг 45% раствора

Ответ: 0,4 кг 70% раствора и 1,6 кг 45% раствора.

Задача 11.

Получено 180л основного ацетата алюминия с плотностью 1,08. Какое количество воды необходимо добавить, чтобы получить препарат с плотностью 1,048г/см³?

Решение.

Расчет по схеме «звездочка»:

0,048( =1,08) ч - 0,032(ч) воды

180 л - х л воды

Ответ: 120 л воды

Задача 12.

Приготовьте 150 л раствора камфоры в масле для наружного применения. Расходный коэффициент равен 1,05, плотность камфорного масла равна 0,93г/см^3. Дайте изложение технологического процесса.

Решение.

1. Расчет количества камфоры

на 1 л - 100 г камфоры

на 150 л - Х

2. Расчет массы камфорного масла

m=V_{масла камфорного} ∙ _масла=150 ∙ 0,93=139,5 кг масла камфорного

3. Расчет количества масла подсолнечного:

m_{камфорного масла} – m _{камфоры}=139,5-15=124,5 кг масла подсолнечного

4. Расчет количества исходных ингредиентов с учетом Красх

камфоры- 15 ∙ 1,05=15,75кг

масла- 124,5 ∙ 1,05=130,725 кг.

Технологический процесс:

В паровом котле подогревают подсолнечное масло до 40-45С, и при включенной мешалке добавляют камфору, перемешивают до растворения камфоры. Раствор фильтруют под давлением, охлаждают. Проводят стандартизацию и фасуют раствор во флаконы.

Ответ: камфоры 15,75 кг; масла подсолнечного 130,725 кг.

Задача 13.

Приготовьте 200 л камфорного спирта. Расходный коэффициент равен 1,02. Дайте изложение технологического процесса (плотность камфорного спирта 0,886 г/см³).

Решение.

1. Расчет массы камфоры для приготовления раствора:

на 1 л раствора - 100 г камфоры

на 200 л раствора - Х г камфоры

камфоры

2. Расчет количества 70% спирта для приготовления раствора:

масса камфорного спирта

m=200*0,886=177,2кг 70% спирта

масса 70% спирта

m_{камфорного спирта}-m_{камфоры}=177,2-20=157,2кг

3. Состав рабочей прописи:

камфоры- 20  1,2=20,4кг

спирта 70%- 157,2  1,02=160,344кг

70% спирта

Ответ: 20 кг камфоры и 180,975 л 70% спирта.

Технологический процесс:

В сухой реактор отвешивают камфору и добавляют этанол. Смесь перемешивают до полного растворения камфоры. Раствор фильтруют, стандартизируют и фасуют в склянки по 25; 50 мл.

Задача 14

Рассчитайте количество сырья и экстрагента для получения 120 л настойки ландыша, если коэффициент поглощения равен 2,0 см³/г.

Решение

Сырье – трава ландыша, измельченная до 8 мм (ГФ XI). Экстрагент – спирт этиловый 70%. Соотношение сырья и готовой продукции 1:10. Количество сырья: 120/10 = 12 кг.

Общее количество экстрагента для получения настойки рассчитывают по формуле:

V = V₁+P ∙ K, где

V – общий объем экстрагента, л (мл)

V₁- объем настойки (готового продукта), л (мл)

P – количество растительного сырья, кг (г)

К – коэффициент поглощения.

V = 120+12 ∙ 2 = 144 л

Ответ: травы ландыша - 12 кг, спирта этилового 70% - 144 л.

Задача 15

Приготовить 120 л настойки боярышника методом перколяции, если Кn = 2 см³/г. Составить материальный баланс по абсолютному спирту, если выход составил 98%. Содержание спирта в настойке 65%

Решение:

Соотношение сырья и готовой продукции 1:10.

Сырье – плоды боярышника 120:10 = 12 кг.

Экстрагент – спирта этиловый 70%

V = 120+(12 ∙ 2) = 144 л

Количество полученной настойки (с учетом выхода продукции):

120 л – 100 % х = (120 ∙ 98):100 = 117,6 л настойки

х – 98%

Израсходовано		Получено
Наименование	Содержание абсолютного спирта л	Наименование	Содержание абсолютного спирта л
1. Спирт этиловый 70% - 144 л	100,8 л	1. Настойка боярышника 117,6 л с содержанием спирта 65% 2. Потери:	76,44 л 24,36 л
Итого:	100,8 л	Итого:	100,8 л

1) Потери 100,8 – 76,44 = 24,36 л

2) Часть «Израсходовано»

Х = 144 ∙ 70% : 100% = 100,8 л 100% спирта

3) Часть «Получено»

Х = 117,6 ∙ 65% : 100% = 76,44 л 100 % спирта

4) Выход  = 76,44 ∙ 100 : 100,8 = 75,83 %

5) Трата  = 24,36 ∙ 100 : 100,8 = 24,17%

6) К_расх.= 100,8 : 76,44 = 1,31

Ответ: уравнение материального баланса имеет вид: выход 75,83%, трата 24,17%, расходный коэффициент – 1,31.

Задача 16.

Приготовьте 100л настойки эвкалипта методом дробной мацерации по ВНИИФ, Кп=1,5см³/г. Количество экстрагента рассчитайте исходя из 84% спирта.

Решение.

Сырье – лист эвкалипта, экстрагент – 70% спирт этиловый, настойка эвкалипта готовится в соотношении 1:5.

1) Количество сырья: М сырья=100:5=20кг

2) Количество экстрагента: W экстрагента=100+20 ∙ 1,5=130л

3) W₁ = 20 ∙ 1,5 + 100/4 = 55 л (первый залив)

4) W₂ = W₃ = W₄ = 100/4 = 25 л (второй, третий, четвертый заливы)

5) Пересчет 70% спирта из 84%:

а) Масса 70% спирта равна:

m_70%=0,8856(_70% спирта) 130=115,1кг

б) Масса 84% спирта равна:

m_84%=(115,1кг  62,36):78,16=91,94кг

Примечание: % по массе 70%=62,36

% по массе 84%=78,16

в) Количество воды: m_воды=115,1кг-91,94кг=23,16кг

г) Объём 84% спирта:

д) Контракция (108,3+23,16)-130=1,46 л.

Технологический процесс:

Сущность процесса заключается в последовательном экстрагировании растительного сырья дробными частями свежего экстрагента. Сырье укладывают в перколятор, заливают первой порцией экстрагента до «зеркала» (W₁) и оставляют на 24 часа. Через 24 часа сливают ¼ от объема настойки (100 : 4 = 25 л), заливают вторую порцию экстрагента (W₂), оставляют на 1,5 часа. Через 1,5 часа сливают ¼ от объема настойки (25 л) и заливают третью порцию экстрагента (W₃), оставляют на 1,5 часа. Через 1,5 часа сливают ¼ от объема настойки (25 л), заливают четвертую порцию экстрагента (W₄), оставляют на 1,5 часа. Через 1,5 часа сливают ¼ от объема настойки (25 л). Все четыре порции извлечения объединяют, отстаивают при температуре не выше 10С, не менее 2 суток, фильтруют. Настойку стандартизируют, фасуют.

Ответ: для получения 70% спирта необходимо смешать 108,3л 84% спирта и 23,16л воды.