Определение выхода: прошу совета от экспертов
Thread Content
Некоторый завод ежегодно производит 300 тонн п-нитроэтилбензола с чистотой 99%. Выход нитроэтилбензола составил 50%, а чистота исходного вещества — этилбензола — 95%. Если количество рабочих дней в году составляет 300, то какова будет примерная масса этилбензола, необходимая на час? Ответ на этот вопрос — 86,8 кг, но при всех моих расчетах получается 60 кг. Возможно, проблема в какой-то детали, прошу кого-нибудь помочь разобраться. Я запишу процесс решения задачи: молярная масса молекулы нитроэтилбензола — 151 ； Молекулярная масса этилбензола — 106. Фактическая масса нитроэтилбензола, производимая на этом заводе в час, составляет: 300*1000*99%÷300÷24 = 41,25 кг/ч. Пусть масса сырья – этилбензола, необходимая в час, равна A кг. Тогда теоретическая масса нитроэтилбензола, который можно получить из этого количества сырья, составит: A*95%*151÷106. Удельный выход нитроэтилбензола составляет 50%, следовательно: 41,25÷(A*95%*151÷106) = 50%. Решая это уравнение, получаем A = 60,96 кг/ч. Надеюсь, кто-нибудь из экспертов поможет найти ошибку. Спасибо! http://image.keyan.cc/data/emuch_bbs_images/smilies/hand.gif Позже я подумал и пришел к выводу, что правильный ответ 86,8 кг/ч может быть получен следующим образом: 41,25 ÷ 50% = 82,5 кг; затем 82,5 ÷ 95% = 86,8 кг. Возникает вопрос: я поискал в Байду определение выхода. Выход (yield или percent yield), также называемый процентом выхода, широко используется в химии и промышленном производстве. Он представляет собой отношение фактического количества полученного продукта к теоретически рассчитанному количеству продукта при использовании определенного количества исходных материалов в ходе химической реакции или соответствующего процесса в химической промышленности. Выход = (Количество полученного продукта/Количество введенных реагентов) × 100%. Если я буду использовать приведенное выше определение, результат будет неверным ； Если рассчитывать с использованием приведенного ниже определения, то это будет правильно. Это вопрос определения. Я также видел в учебных материалах определение выхода: выход = количество ключевого компонента, потребовавшегося для получения целевого продукта, ÷ начальное количество этого ключевого компонента. Эти три определения выхода совершенно разные, это просто бесит. http://image.keyan.cc/data/emuch_bbs_images/smilies/rolleyes.gif Если исходить из правильных расчетов, то второе определение, которое я привел, является верным. С точки зрения этой задачи, коэффициент выхода нитроэтилбензола равен фактической массе полученного нитроэтилбензола деленной на массу исходного этилбензола. При этом чистота как нитроэтилбензола, так и этилбензола должна составлять 100%. Но согласно определениям во многих учебниках, третье определение является правильным. Поэтому сейчас я в замешательстве, прошу совета от эксперта.
В книге «Инженерия химических реакций (пятое издание)», под редакцией Чжу Бинчэня, дается следующее определение: выход = количество ключевого компонента (в моль), потребовавшегося для получения целевого продукта, / количество ключевого компонента, поступившего в реакционную систему (в моль). Согласно этому определению, результат также составляет 60,96 кг/ч. Может быть, с приведенным ответом что-то не так?
Я думаю, автор прав: выход рассчитывается по молям.
В разных отраслях всё различается, но все эти методы расчёта верны. Если речь идёт о физическом разделении, то используется следующий показатель: отношение фактического объёма произведённой продукции к теоретически рассчитанному объёму продукции. Это алгоритм расчета кумулятивных значений; если речь идет о химической реакции, то используется понятие целевого продукта. Выход = количество ключевых компонентов, затраченных на получение целевого продукта, ÷ начальное количество этих ключевых компонентов. Это алгоритм расчета процессуальных величин. Также можно использовать формулу: выход = (количество полученного целевого продукта / количество введенных реагентов) × 100%. Эта формула наиболее часто используется, но не всегда является правильной
Определение 1: Выход (yield или percent yield), также называемый выходом реакции, широко используется в химической промышленности и производстве. Это отношение фактического количества полученного продукта при использовании определенного количества исходных материалов к теоретически рассчитанному количеству продукта в процессе химической реакции или соответствующего производственного процесса. Определение 2: Выход = (количество полученного целевого продукта / количество введенных реагентов) × 100%. Определение 3: Выход = количество ключевого компонента, потребовавшегося для получения целевого продукта, ÷ начальное количество этого ключевого компонента. Определения 1 и 3 по сути одинаковы, только выражены по-разному ； Второе определение неверно или является пользовательским, поэтому его использование нецелесообразно. Автор рассчитал по определению 1, а вот я — по определению 3, результаты совпадают. (41,25/151) / (0,95 А/106) = 0,5 А = 60,96
Посмотрев на три приведенных выше определения, я хочу сказать лишь то, что первое определение — это не выход, а выработка. Означает отношение фактического объема производства к теоретическому. По второму определению, если речь идет о соотношении качеств, то это называется коэффициентом выхода по качеству. Означает соотношение между необходимым качеством продукта и качеством используемых сырьевых материалов. Если это молярное соотношение, то специального названия нет. Третье определение — это определение выхода.
Последнее изменение в этом посте было сделано Higee 14.09.2015 в 09:40. Под коэффициентом выхода при физическом разделении понимается отношение количества полученного продукта к количеству продукта, которое можно было бы получить теоретически. В химических реакциях коэффициент выхода — это отношение количества реагентов, потребовавшихся для образования целевого продукта, к количеству этих реагентов, введенных в реакцию. При физическом разделении понятия коэффициента выхода не существует, поскольку не образуется никаких новых веществ. В химических реакциях коэффициент выхода действительно существует, но, по-моему, он эквивалентен понятию коэффициента выхода при физическом разделении, по крайней мере, в случае одноступенчатых реакций
Лично я считаю, что ответ автора правильный
Ответ отличный. Определение 2: Выход = (количество полученного целевого продукта / количество введенных реагентов) × 100%. Так определяется выход в промышленном производстве. Определение 3: Выход = количество ключевого компонента, потребовавшегося для получения целевого продукта, ÷ начальное количество этого ключевого компонента. Это определение приводится в учебниках для подготовки к экзаменам; это теоретическое определение. Определение два и определение три могут быть преобразованы друг в друга с помощью коэффициентов стехиометрии, которые определяются из общего уравнения реакции.
95%X/106*50%*151*300*24=300*1000*99%