Stránka | 1
10a
Téma: Doprava ropy
Metodický list
Aktivita:
Simulace ropné havárie a
jejích následků
Cílová skupina: žáci II. stupně ZŠ, nižší
ročníky gymnázií
Použité metody a formy: demonstrační
pokus
Časová náročnost: 15 minut
Prostředí výuky: třída, učebna chemie
Cíle aktivity: Žák vyvozuje následky havárií tankerů.
Žák aplikuje poznatky získané z pokusu v environmentálním kontextu.
Žák odvodí vlastnosti propanbutanové směsi.
Teoretická
východiska:
Ropné havárie a jejich následky jsou velkým nebezpečím pro životní prostředí. Tento pokus
demonstruje ropnou skvrnu, její vlastnosti jako je hustota, hořlavost a možné následky pro
živočichy (ptáky). Celý pokus je založen na zkapalněné směsi propanu a butanu, které jsou
vyráběny z ropy. Této směsi plynů se využívá i jako alternativního paliva automobilů.
Pokud tuto směs zkapalněných plynů najímáme do vrstvy oleje s rozdrceným aktivním
uhlím (lze nahradit rozdrceným živočišným uhlím), vytvoříme iluzi ropné skvrny.
Propan-butanová směs: Za normálních podmínek je propan-butan plyn, ale poměrně
snadno je možné ho převést ochlazením nebo stlačením do kapalného stavu. V kapalném
stavu zaujímá pouze 1/260 svého plynného objemu. *PB směs je těžší než vzduch. Z toho
čistý propan 1,5 krát a čistý butan 1,9 krát. Hustota *PB směsi je menší než hustota vody a
ve vodě je nerozpustná, proto vrstva *PB směsi překrývá vrstvu vody. Hustota *PB směsi
se pohybuje pod hodnotou 1,00. Teplota varu čistého propanu je – 42,1 °C a butanu –
0,5 °C.
*PB směs – propanbutanová směs
Pomůcky: kádinka (1000 cm3
), nástavec na odpouštění PB směsi, náhradní náplň s PB směsí, zápalky,
špejle, kádinka (100 cm
3
), skleněná tyčinka, odměrný válec (10 cm
3
), Petriho miska
Chemikálie: propan-butanová (PB) směs, voda, rostlinný olej, aktivní uhlí (rozdrcené živočišné uhlí),
ptačí peří
Bezpečnost práce: Propan-butanová směs
Nádobka s plynem musí být vždy v dostatečné vzdálenosti od ohně (alespoň několik
desítek centimetrů)! V případě výbuchu nádobky s plynem by mohlo dojít k závažnému
požáru. Proto na toto pravidlo nikdy nezapomínejte! Při zapalování plynu v kádince držte
špejli před sebou, nenaklánějte se nad kádinku (plamen vyletí nahoru)!
- je extrémně hořlavá směs. Uvolněná kapalina přechází velmi
rychle do plynného stavu, tvoří se velké množství chladné mlhy. Plyn i mlha jsou těžší než
vzduch a šíří se daleko do okolí, tvoří se vzduchem výbušnou směs. Uvolněný plyn může
vytěsnit vzduch z místnosti a může dojít k zadušení. Zapálení je možné působením horkých
povrchů, jiskrou nebo otevřeným plamenem. Při hoření vzniká oxid uhličitý a uhelnatý.
Působením ohně může dojít k explozi tlakové nádoby.
Při nadýchání: Přenést na čerstvý vzduch a udržovat v teple a klidu.
Při styku s kůží: Odstranit potřísněnou část oděvu a postižené místo opatrně oplachovat
pitnou vodou. Zasažené místo překrýt sterilním materiálem a zajistit lékařské ošetření.
Při zasažení očí: Vyplachovat mírným proudem vlažné pitné vody po dobu minimálně
15 minut.
Při požití: Není považováno za možný způsob expozice.
Vhodná hasiva: střední pěna, hasicí prášky, vodní mlha, tříštěné vodní proudy, oxid
uhličitý
Stránka | 2
Zadání úkolu (ů): Na základě pokusu vyvoďte vlastnosti ropy.
Získané informace využijte k odvození negativních důsledků ropných havárií.
Na základě pokusu odvoďte vlastnosti směsi propanu a butanu.
Postup a návod
k praktickým
činnostem:
Model ropné skvrny
V malé kádince 100 cm3
smícháme 20 cm
3
rostlinného oleje se lžičkou aktivního uhlí. Směs
demonstruje ropu.
1) Do kádinky s vodou nalijeme směs demonstrující ropu a k ní najímáme asi 3 cm
3
kapalné PB směsi ze zásobní lahve.
Odběr PB směsi z tlakové nádobky
1) Uchopíme vrtanou zátku se silikonovou kapilárou.
2) Správně uchopíme tlakovou nádobku (poloha nádobky podle toho, zda chceme
odebírat kapalnou nebo plynnou směs).
3) Nasuneme zátku se silikonovou kapilárou na hrdlo ventilku.
4) Stlačíme ventilek – odebíráme plynnou nebo kapalnou směs do připravené nádoby.
2) Do připravené směsi namočíme ptačí peří a pozorujeme vliv směsi.
3) Obsah v kádince zapálíme hořící špejlí.
Obrázek:
Závěr:
Napuštěním kapalné PB směsi do vody se simulovanou ropnou skvrnou v kádince je možné
dokázat, že propanbutanová směs má menší hustotu než voda. Stejně tak je tomu s ropou
i její hustota se pohybuje pod hodnotou 1,00 g.cm
–3
, proto vrstva PB směsi i ropy zůstane
na hladině vody.
PB směs +“ropná skvrna“
voda