Меню Закрыть

Емкость буферная: Теплоаккумуляторы для котла отопления купить в магазине Буферная-емкость.рф

Содержание

Что такое буферная емкость? Правильный расчет буферной емкости — Бак аккумулятор тепла | аккумулирующая буферная ёмкость

Если вы хотите использовать энергию эффективно и без потерь, вам нужно больше, чем просто работающий отопительный котел. Чтобы идеально дополнить вашу систему отопления, необходимо приобрести накопительный бак. Зачем нужна буферная емкость и в чем ее польза разберем ниже.

Что такое буферная емкость?

На самом деле теплоаккумулятор, предназначенный для отопительных систем, — это металлический бак, объем которого начинается от 350 литров, и имеет специальный кожух (утепление). Наиболее простые модели имеют исключительно патрубки, чтобы подключить теплоноситель и гильзу для установки термометров. А более дорогие модели оснащаются теплообменниками в виде змеевиков.

Предназначение буферных баков
  • При ГВС в здании.
  • Для обеспечения в доме неизменной, ровной температуры.
  • Повышение КПД и результативности в работе оборудования отопительной системы.
  • Если будет необходимость, может быть создан общий контур, если присутствует не единственный котел.
  • Скапливание тепловой энергии, которую в излишке вырабатывает котел.

Основной недостаток – каждая накопительная емкость для отопления ограничена в объемах. И, естественно, чем больше буферный бак, тем требуется побольше помещение, чтобы его разместить.

Принцип работы

Аккумулирующая емкость собирает в себе теплоноситель от теплогенератора и держит температуру, не позволяя ей падать длительный период. В этот же временной интервал котел не работает.

Нагрев достаточное количество воды в емкости, котел отключается.

Далее, по мере необходимости, теплоноситель насосом перекачивается из емкости в отопительную систему.

Функции аккумулирующих емкостей:
  • накапливание тепла с дальнейшей отдачей в отопительный контур по первому требованию;
  • увеличение эффективности при использовании тепловых насосов;
  • одновременное применение не одного теплогенератора в отопительной системе;
  • осуществимость деления сред и обеспечение здания санитарной горячей водой, благодаря установленному теплообменнику для ГВС;
  • аспирация воздуха из теплоносителей;
  • в системах выравнивается давление.
Преимущества буферной емкости:
  • повышается срок годности котлов;
  • предельно повышается теплоотдача самого котла;
  • оборудование будет защищено от перегревания;
  • выравниваются перепады температур в здании;
  • постоянное обеспечение наличием горячей воды;
  • можно подключить на несколько устройств отдачи тепла;
  • сбережение топлива и денежных средств.
Какими бывают буферные емкости?

Bakilux предлагает большой выбор буферных аккумуляторов, объем которых разнится от 350 до 10000 литров. Также они производятся разного внешнего вида и для решения всевозможных задач:

  • аккумулирующие баки с теплообменником из нержавейки, установленным в нижней части емкости;
  • для твердотопливных котлов с 2-мя змеевиками;
  • с теплообменником для систем ГВС;
  • без теплообменников.

Продукция Bakilux обладает основными характеристиками:

  • возможно подключать к разным ресурсам энергии;
  • использование в системах с открытым или замкнутым контуром;
  • осуществляют функцию гидравлического разделителя;
  • доступная стоимость для разных верст населения.
Теплоизоляция

Для эффективной работы отопительных систем нужно применять качественную теплоизоляцию в производстве теплоаккумуляторов. Из-за некачественного материала бак может терять до 30% процентов энергии.

Различают несколько видов термоизоляции:

  • каучуковая,
  • пенополиуретановая,
  • флисовая,
  • поролоновая.

Достоинства в использовании баков-аккумуляторов с разнообразными источниками тепла:

  • котел на твердом топливе – гарантируется постоянная и результативная работа котла, повышается его коэффициент полезного действия и паузы между загрузками требуемого топлива;
  • гелиоколлектор – скапливается избыточное количество энергии Солнца и применяется, когда наступает время в ее недостатке;
  • тепловой насос – обеспечивается экономичная работа этого оборудования, вне зависимости от актуальной необходимости в тепловой энергии;
  • электрическая энергия – скапливается тепло за период дня, когда наименьший тариф на электричество и применяется в нужный период;
  • чиллер (холодильная установка, используемая для кондиционирования воздуха) – гарантируется возможность быстрого поглощения немалого количества тепла, при этом мощность этого оборудования небольшая;
  • котел на газу – в данных контурах буферный бак позволяет применять в короткие сроки немалое число тепловой энергии либо подогретой воды.
Расчет буферной емкости для системы отопления

Каждый твердотопливный котел, вне зависимости от его типажа и метода сжигания в нем топлива, обладает общими характеристиками:

  • Работает исключительно в небольшом высокотемпературном графике (90/75С или 80/60С).
  • Может изменять мощность в интервале 100…50% благодаря уменьшению количества поступающего воздуха для горения. При этом с уменьшением мощности очень сильно понижается коэффициент полезного действия за счет повышения количества CO2.
  • Отопительное оборудование нельзя остановить, пока все топливо в нем не сгорит.
  • Отопительное оборудование следует подбирать с запасом 15% мощности на наиболее холодную пятидневку.

Примечание: чтобы топливо в отопительной системе потреблялось экономно, выбор теплоносителей обязан осуществляться через 3-х ходовой смеситель с погодозависимой автоматикой.

1 киловатт ≈ 20 литров (минимум) … 55 литров (оптимальный вариант)

Несколько примеров расчета бака аккумулятора для системы отопления:

№1:
Если мощность котла 25 киловатт, а емкость топки – неизвестна
Объем буферной емкости:
V = 25 кВт x 20 л = 500 л 

№2:
Если пеллетный котел имеет мощность 40 киловатт.
Объем буферного бака:
V = 40 кВт x 20 л = 800 л 

№3:
Котел, работающий на угле, мощностью 35 кВт. Топка вмещает не больше 20 килограмм угля. Соответственно, когда заслонка открыта полностью, за 1 час сгорит угля:

G1час = 35 кВт / (5,8 кВт/кг x 0,75) = 8 кг/ч
Вся загрузка прогорит за:
T = 20 кг / 8 кг/ч = 2,5 часа
В случае отсутствия отбора тепла, требуется аккумулировать следующее количество тепла:
Qаккум = 2,5 ч x 35 кВт = 87,5 кВт
Минимальная температура в баке – 30C, максимальная – 90C, значит надо бак объема:
V = 87,5 кВт x 860 / (90С – 300C) = 1254 л
(35 литров на киловатт)
Существует несколько способов, позволяющих подобрать буферные емкости для твердотопливных котлов:

Статический метод. Данный способ определяет объем теплоаккумулятора по количеству топлива, которое загружается в котел.
Буферная емкость: формула для расчета объема:
Vб.б.=13,5* QK * tв (1), где

  • Vб.б. – буферная емкость для котла, объем, в литрах;
  • QK – заявленная производительность оборудования, киловатт;
  • tв – заявленное время сгорания топлива, час.

Динамический – расчет происходит по нужде в тепле и температуре системы отопления.
Vб.б.=2246*((2,5- Qn / QK)/(73-0,4* tR))* Qn (2)

Альтернативный вариант – клиент задает наибольшее период времени работы котла за 24 часа.

Vб.б.=351*((16- tр.к.)/(73-0,4* tR))*Qn (3), где

  • Qn – расчетная тепловая нагрузка, киловатт;
  • QK – заявленная производительность оборудования, киловатт;
  • tр.к. – наибольший суточный режим работы котла, час;
  • tR – расчетный температурный режим в обратном трубопроводе, Цельсии.
Насколько экономиться благодаря монтажу теплоаккумулятора?

Сделаем подсчеты для здания площадью 250м2, если отопление осуществляется твердым топливом без буферного бака и с ним.
Возьмем следующие параметры подсчета:

  • Qк = 29 кВт;
  • Qn = 26 кВт;
  • КПД: nср = 78%;

древесина с теплотворностью Q HP = 4,1 кВт*ч/кг и влажностью d = 20%;
время сгорания одной загрузки топлива: tr ≈4ч.
Расчет:


1. При объеме аккумулирующего бака:
Vб.б.=2246*((2,5-26/29)/(73-0,4*55))*26 приблизительно 1770 литров.
2. Из формулы (3):
tр.к.сут.без.буф.емк.=16-(((73-0,4*55)*1770)/(351*26)) приблизительно 5,72 час.
3. Среднее ежедневное число загрузок топки котла с аккумулирующим баком за сезон:
n=5,72/4 приблизительно 1,43
4. Расход в час топлива (дерева):
Bт.час.=Qкотла/ Q HP * nср =28/4,1*0,78=8,8 кг/ч
5. Сколько расходуется топлива в отопительный сезон:
без бака:
Bот.п.= Bт.час.* tр.к.сут.без.буф.емк.* Дот.п приблизительно 23038 кг/отоп.пер.
с баком:
Bот.п.=Bт.час.* tр.к.сут.с.буф.емк.* Дот.п приблизительно 9412 кг/отоп.пер.

tр.к.сут.без.буф.емк. – работа котла за сутки без теплоаккумулятора в среднем за сезон отопления (при средней загрузке топки за сутки в сезон отопления≈ 3,5 р.), часы;
Дот.п ~ протяженность сезона отопления, сутки.
Сделав расчет теплоаккумулятора для отопления и иные вычисления, увидим, что уменьшение потребления древесины за отопительный сезон будет около 13630 килограмм.

За счет чего экономятся средства при наличи аккумулирующего бака

Буферная емкость для твердотопливного котла – это не только расходы на приобретения самого оборудования и его установку, а также на покупку датчиков, насоса, другое.

Тем не менее есть и признаки, которые покажут существенную экономию денег:

  • гарантия от перегрева котлов, которые совместно с монтажом и обвязкой стоят в несколько раз больше накопительных емкостей;
  • непрерывная экономия разных видов твердого топлива (не считая сохраненных киловатт), поскольку дает возможность сжигать его при наибольшем КПД;
  • соответственно истекает последнее – тление многих продуктов сгорания вредны для металла. Когда дымоход забит сажей – он пожароопасен, а стенки котлов, покрытые даже на несколько миллиметров сажи, снижают его теплосъем.
Выбор теплоаккумулятора

Приобретая данное оборудование, обращайте внимание на основные параметры:

  • давление в системах отопления;
  • объем бака теплоаккумулятора;
  • внешние параметры и масса бака;
  • оснащение дополнительными змеевиками;
  • возможность установки вспомогательных устройств.
Почему выбирают теплоаккумуляторы Бакилюкс
  • Компания «Bakilux» предлагает буферные емкости по наиболее демократическим ценам на рынке. В каталоге предлагаются надежные качественные модели, характеристики которых указывают на их добротность и длительный срок службы.
  • Бакилюкс предоставляет гарантийные обязательства на всю репрезентированную продукцию.
  • Политика ценообразования очень гибкая и поможет сберечь денежные средства, если приобрести товар компании. «Бакилюкс» – это удобно при большом ассортименте оборудования для любых потребностей.
  • Мы следим за мировыми тенденциями, поэтому в нашей продукции, наряду с технологиями проверенными временем, всегда присутствуют новейшие технические решения.
Подключение буферной емкости

Схема подключения буферной емкости существует не в единственном числе, однако необходимо четко соблюдать основные требования, которые присутствую в каждом из способов:

  • каждое из соединений обязано быть или в виде резьбы, или при помощи фланцев;
  • контрольные приборы устанавливаются на все входы и выходы;
  • непременно ставятся на входах фильтры для очистки;
  • монтаж манометров и предохранительного клапана;
  • требуется монтаж клапана воздухоотводчика.
Вследствие чего рекомендовано купить буферную емкость Бакилюкс?
  1. Экономически выгодно. Основная работа этих контуров отопления – это резервирование тепла и понижение всех затрат. Ценовая категория баков накопления ниже, в сравнении с большинством других производителей описываемого оборудования. При этом расчет буферной емкости твердотопливного котла в каждом случае индивидуален. Специалист компании Бакилюкс поможет в этом важном вопросе.
  2. КПД работы отопительного контура существенно увеличится. Установленный бак снимает избыток тепла и в дальнейшем отдает его в систему отопления.
  3. Ресурс отопительного оборудования продлевается на значительный период – котел защищен от закипания, упраздняются большие и частые скачки температуры от котла в систему отопления помещений.
  4. Теплоаккумуляторы Бакилюкс – одни из самых надежных на рынке Украины.

На вопрос «нужна ли буферная емкость» ответ в статье был дан. Аккумуляторы энергии играют важную роль в системах отопления. Подбираются они в соответствии с их назначением, потребностях систем и способа при отапливании помещений. Тепловые накопители зарекомендовали себя особенно хорошо с котлами на биотопливе, дровах, с тепловыми насосами и системами солнечного нагрева воды.

Буферная емкость – как правильно подобрать

В данной статье Вы узнаете, на какие важные критерии стоит обратить внимание при выборе буферной емкости.


Использование буферной емкости дает возможность значительно оптимизировать процесс обогрева дома отопительным котлом.

Дело в том, что теплоаккумулятор выполняет роль сохранителя лишнего тепла, которое вырабатывается отопительным агрегатом, это позволяет экономить на самом обогреве и минимизировать количество подходов к котлу.

Давайте узнаем, как правильно подобрать данное оборудование. А также определим его принцип работы и выделим лучшего на наш взгляд производителя теплоаккумуляторов.


Принцип работы

Буферная емкость представляет собой металлический бак с хорошей теплоизоляцией, который имеет патрубки для подключения теплоносителя. Более дорогие устройства обладают также одним или двумя теплообменниками, которые могут использоваться для подключения второго источника тепла или приготовления ГВС.

Подключенная к твердотопливному котлу буферная емкость значительно увеличивает КПД, так как лучшая эффективность ТТ агрегата достигается при его максимальной нагрузке. Важно будет также отметить ночную эксплуатацию теплоаккумулятора, который будет отдавать свое тепло в ночное время, что позволит не подбрасывать топливо в топку каждые 4-6 часов.


Как подобрать буферную емкость

Главным критерием при выборе теплоаккумулятора является его объем, который определяется с помощью специального расчета. Основополагающими факторами выступают:

  • Нагрузка на систему отопления дома.

  • Мощность отопительного котла.

  • Время работы без источника тепла.

Стоит помнить, что мощность твердотопливного котла должна иметь определенный запас, так как отопительный агрегат используется на обогрев дома и нагрев теплоаккумулятора.

При приблизительном расчете применяется простая формула, где на 1 кВт тепловой мощности понадобится теплоаккумулятор объемом 25 литров.

Также необходимо учесть, нужна буферная емкость с теплообменником или без. Если планируется использовать бойлер косвенного нагрева или другой ИТ, то нужно обязательно присмотреться к варианту с теплообменником, причем желательно из нержавеющей стали.


Буферные емкости Теплобак

Представляем наилучшие на наш взгляд буферные емкости «Теплобак». Данный производитель является единственным предприятием в Украине, получившего сертификацию в ЕС.

Преимущества теплоаккумуляторов Теплобак:

  • Большая толщина стали – от 3 мм.

  • Высокоэффективная теплоизоляция C класса.

  • Кожух, выполненный из ABS-пластика, который обеспечивает надежную защиту и прекрасный внешний вид.

  • Нагрев воды слоями за счет специального направления водяных потоков.


Где купить буферную емкость в Москве

Интернет-магазин «Прогреем.рф» предлагает купить теплоаккумуляторы бренда Теплобак по доступной цене. Осуществляем доставку по Москве и регионам Российской Федерации.

Обращайтесь! Наши специалисты готовы ответить на все Ваши вопросы и предложить самые выгодные товарные позиции.


Какие существуют буферные емкости — Блог Romstal

Буферная емкость, или тепловой аккумулятор, это бак, который позволяет создавать запас тепловой энергии для ее последующего использования. Это оптимальное решение для систем отопления, которое позволяет аккумулировать возможные излишки тепловой энергии

Зачем нужна буферная емкость?

К сожалению, в Украине мало еще кто применяет буферные емкости в своих системах отопления. Потому что это траты, да и необходимо для установки системы отопления с применением буферной емкости помещение не менее 5 кв.м. Однако, европейский опыт использования буферных емкостей доказал их экономическую выгоду. Кроме того, буферная емкость это в первую очередь безопасности, ведь она снижает риск перегрева теплоносителя.

Существует несколько типов буферных емкостей:

  • Баки-аккумуляторы– это теплоаккумулирующая емкость для накопления и сохранения теплоносителя в системах отопления жилых и небольших производственных площадей.
  • Буферные емкости «бак в баке» — выполняют ту же функцию что и обычные баки-аккумуляторы, но при этом за счет встроенного бака ГВС позволяют обеспечивать нужды в горячей воде.
  • Баки с встроенными змеевиками или бивалентная буферная емкость – служит для работы с источниками использующими другой тип теплоносителя, например тепловые насосы, солнечные коллектора.
  • Большинство типов буферных емкостей имеют возможность установки в них ТЭНа.
    Буферный накопитель необходимо подбирать в зависимости от системы отопления.
    Расчет и подбор буферной емкости достаточно время-затратный процесс. В большинстве случаев емкости подбирают исходя из мощности котла, или котлов, которые будут на нее работать. Например, при мощности котла в 25 кВт, минимально рекомендуемая буферная емкость будет -500 л, оптимально – 1000 л

    Буферная емкость для твердотопливного котла

    Все твердотопливные котлы, независимо от их типа и способа сжигания топлива, имеют следующие общие свойства:

  • Работают только в узком высокотемпературном графике (90/750 С или 80/600 С).
  • Могут менять мощность в диапазоне 100…50% путем уменьшения количества поступающего воздуха для горения. Причем с уменьшением мощности резко падает КПД за счет увеличения доли СО.
  • Котел не может быть остановлен, пока в нем не догорит все топливо.
  • Котел подбирается с запасом мощности около 15% на самую холодную пятидневку.
  • Современные системы отопления, в зависимости от наружной температуры и климата внутри помещений, изменяют расход и температуру в отопительных приборах. Таким образом, при установке твердотопливного котла в систему отопления получается дилемма: котел экономичней всего работает в высокотемпературном режиме, а система отопления в низкотемпературном. Буферная ёмкость разрешает эту дилемму. Она позволяет твердотопливному котлу сжечь топливо с максимальным КПД, и положить его в буферную емкость. А система отопления отбирает накопленное тепло четко рассчитанными порциями по своей необходимости.Также замечено, что системы с твердотопливными котлами, которые не имеют буферной емкости, имеют расход топлива в 2-2,5 раза больше по сравнению с системами, имеющими буферную емкость. Это объясняется тем, что большую часть времени в отопительный сезон стоит относительно теплая погода, а значит котел все время работает с дефицитом воздуха для горения, и большая половина топлива буквально улетает в трубу в виде СО (недогар). Кроме экономии топлива — уменьшается количество загрузок топлива в течении суток.

    Подбор буферной емкости

    Наши специалисты с радостью осуществляют подбор буферной емкости под Ваши потребности. Ведь устройство достаточно не простое, и очень важно правильно подобрать его, чтобы не было проблем при установке. Монтаж буферной емкости должны осуществлять только профессионалы, поскольку при подключении важно учесть множество деталей. Важно, чтобы у Вас было отдельное помещение или специальное место для монтажа необходимого объёма буферной емкости. Более детальную информацию Вы можете уточнить у менеджера.

    Как подобрать буферную емкость для твердотопливного котла?

    Зачем нужна буферная емкость для твердотопливных котлов и как ее подбирать?

    Буферная емкость позволяет твердотопливному котлу сжечь топливо с максимальным КПД, и загрузить полученную энергию в буферный бак-аккумулятор. А система отопления отбирает накопленное тепло четко расчитанными порциями по своей необходимости. Также системы с твердотопливными котлами, которые не имеют буферной емкости, имеют расход топлива в 2-2,5 раза больше по сравнению с системами, имеющими тепловой аккумулятор. Это объясняется тем, что большую часть времени в отопительный сезон стоит относительно теплая погода, а значит котел все время работает с дефицитом воздуха для горения, и большая половина топлива буквально улетает в трубу в виде CO₂ (недогар). Кроме экономии топлива — уменьшается количество загрузок топлива в течении суток.

    Таблица для подбора теплового аккумулятора согласно вмещаемой тепловой мощности на отопление

    Современные системы отопления, в зависимости от наружной температуры и климата внутри помещений, изменяют расход и температуру в отопительных приборах. Таким образом, при установке твердотопливного котла в систему отопления получается дилема: котел экономичней всего работает в высокотемпературном режиме, а система отопления в низкотемпературном. Буферная емкость разрешает эту дилему.

    Все твердотопливные котлы, независимо от их типа и способа сжигания топлива, имеют следующие общие свойства:

    • Работают только в узком высокотемпературном графике (90/75°С или 80/60°С).
    • Могут менять мощность в диапазоне 100…50% путем уменьшения количества поступающего воздуха для горения. Причем с уменьшением мощности резко падает КПД за счет увеличения доли CO₂.
    • Котел не может быть остановлен, пока в нем не догорит все топливо.
    • Котел подбирается с запасом мощности около 15% на самую холодную пятидневку.

    Схема обвязки буферной емкости с твердотопливным котлом
    (нажать для увеличения)

    Примечание:
    Для экономичного потребления топлива системой отопления, отбор теплоносителя должен осуществляться через 3-х ходовой смеситель с погодозависимым управлением. Это предотвратит ситуацию, когда слишком горячий теплоноситель прийдет в радиаторы, они быстро нагреют помещения, термостатические головки закроются, и насос отопительного контура будет мешать в буферной емкости верхний горячий слой с нижним холодным.

    1 кВт ≈ 20 л (мин) … 55 л (оптимально)

    Пример №1:
    Есть котел мощностью 25 кВт с неизвестной емкостью топки.
    Значит к нему нужна буферная ёмкость объемом:
    Vбуферной емкости = 25 кВт x 20 л = 500 л

    Пример №2:
    Есть пеллетный котел мощностью 40 кВт.
    Значит к нему нужна буферная емкость:
    Vбуферной емкости = 40 кВт x 20 л = 800 л

    Пример №3:
    Есть котел мощностью 35 кВт, работающий на угле. Топка котла позволяет загружать в нее 20 кг угля. Значит при полностью открытой воздушной заслонке за один час будет сгорать угля:
    G1час = 35 кВт / (5,8 кВт/кг x 0,75) = 8 кг/ч
    Время прогорания загрузки будет:
    T = 20 кг / 8 кг/ч = 2,5 часа
    В случает отсутствия отбора тепла, нам необходимо аккумулировать следующее количество тепла:
    Qаккум = 2,5 ч x 35 кВт = 87,5 кВт
    Минимальная температура в баке — 30°C, максимальная — 90°C, значит нам нужет буферный бак следующего объема:
    Vбуферной емкости = 87,5 кВт x 860 / (90°С — 300°C) = 1254 л
    (35 л/кВт)

    Теплоаккумулятор (буферная емкость) в системе отопления

    Буферная емкость — полезнейший элемент в системе отопление с твердотопливным котлом и с электрическим котлом. Но если теплоаккумулятор подключить не правильно, то он не будет выполнять свои функции как положено.

    Аккумулятор тепла для системы отопления (Буферная емкость) представляет из себя большую емкость наполненную теплоносителем и подключенную в схеме между котлом и радиаторами.

    Разберемся, зачем нужен теплоаккумулятор в системе отопления, в чем заключается особенность подключения буферной емкости, и какое объем потребуется.

    Назначение теплоаккумулятора

    Назначение теплоаккумулятора понятно из его названия – хранить в себе запас тепловой энергии. У твердотопливного котла действие периодическое. Температура теплоносителя на его выходе изменяется в зависимости от интенсивности горения и количества одновременно горящего топлива.

    Удобно топить котел не чаще раза в сутки.
    За одну топку он может выделить, к примеру, 100 кВт (30 кг дров или 13 кг угля при КПД 80%). Но такая энергия выделится за 3 – 4 часа, а нам нужно, чтобы она подпитывала систему отопления равномерно в течении 24 часов. Получается по 4 – 5 кВт. Сделать это поможет только буферная емкость.

    Аккумулятором тепла в доме выступают сама система отопления, так как в ней немало жидкости – может быть 100 литров и больше. Также тепло хорошо аккумулируют тяжелые строительные материалы – цементнопесчаная стяжка, перегородки и стены из кирпича, бетона, шлакобетона.

    В доме, где много тяжелых строительных материалов, где большая внутренняя теплоемкость, сохраняется особый комфорт из-за отсутствия резки скачков температуры и влажности. В каркасных домах сгладить дискомфорт призвана система вентиляции управляемая электроникой.

    Чтобы поддерживать стабильную температуру на протяжении суток в холодное время при неработающем котле, одной внутренней теплоемкости дома будет мало, необходима буферная емкость.

    Как применяется буферная емкость с электрическим котлом

    С твердотопливным котлом все понятно, — буферная емкость нужна чтобы топить котел пореже.
    Но зачем нужен теплоаккумулятор с электрическим котлом, который можно запрограммировать как угодно?

    Ответ на вопрос заключается в ночном маленьком тарифе на электричество.

    Если есть возможность подключить ночной тариф и достаточную электрическую мощность (трехфазное подключение), то отопление электрическим котлом будет оптимальным. Несмотря на повышенную стоимость электричества (даже ночной тариф! — 1,7 руб/кВт, для дров примерно 1,0– 1,3 руб /кВт) выбор в пользу электрокотла побеждает из-за самого комфортного пользования.

    Буферная емкость накапливает энергию выработанную за ночь электрокотлом, а днем будет ее отдавать.

    Можно ознакомится с выбором вида отопления для дома – что дешевле?

    Как подключается буферная емкость

    Лучше применить простую и надежную схему подключения буферной емкости.

    На емкость подключаются два контура – с одной стороны котел с насосом. С другой стороны система отопления со своим насосом.

    Правильное направление движения жидкости в буферной емкости сверху вниз (указано на схеме стрелкой). Тогда теплоаккумулятор будет нагреваться от котла, или, как говорят специалисты, — будет заряжаться. После выключения котла емкость будет остывать и отдавать разогретый теплоноситель на радиаторы и тепло на ГВС.

    Но как этого добиться?
    Достигается путем подбора производительности насосов. Как правило, контур котла короткий, поэтому при одинаковых насосах жидкость будет двигаться в емкости сверху вниз. Чтобы обеспечить в любом случае превосходство контура котла по производительности в систему всешжда вводят дроссельный кран, которым запирают контур отопления при необходимости.

    Термометры и трехходовой клапан

    Также в подключении радиаторов может быть применен трехходовой клапан с термоголовкой (на схеме не показан) который позволит забирать тепло из емкости понемногу в соответствии с настройками термоголовки.

    Проверить же в каком направлении движется жидкость по емкости – снизу вверх или сверху вниз, можно с помощь термометров, установленных с двух сторон емкости на обратке. Некоторые теплоаккумуляторы снабжены градусниками.
    Температура на обратке котла должна быть несколько больше, чем на обратке отопления. Тогда буферная емкость будет заряжаться.

    Змеевик внутри буферной емкости обеспечит нагрев воды для горячего водоснабжения. Отдельный бойлер для ГВС не нужен.

    Крайне важно, оградить твердотопливный котел от холодной обратки, ведь остывшую емкость не быстро разогреть, а также необходимо прекращать циркуляцию, когда котел погаснет. В противном случае он быстро охладит жидкость через свой теплообменник, ведь продувка на дымоход идет постоянно. Как подключить котел, чтобы он работал в оптимальном режиме – читайте на данном ресурсе.

    Какой объем аккумулятора тепла выбрать

    В подборе объема теплоаккумулятора для системы отопления важны не столько расчеты, сколько опыт эксплуатации и здравый смысл.

    Весь нюанс выбора объема буферной емкости в том, что она стоит не мало, а дней с пиковыми холодами совсем не много.
    Поэтому разумней не устанавливать емкость на 3 тонны, которая весьма дорогая, а в сильные морозы протопить несколько раз. Да к тому же и нагревать 3 тонны весьма долго, отопление получится не комфортным.

    Практика показала, что оптимальным объемом, обеспечивающий достаточный комфорт, является одна тонна на 200 м кв. площади дома, если дом, конечно, утеплен как положено. Из этого расчета можно приблизительно принять: 100 м кв — 0,7 тонны, 300 м кв – 1,3 тонны.

    Кстати, об утеплении – как утеплить дом, чтобы отопление было минимальным, читайте ЗДЕСЬ.

    С буферной емкостью удобней использовать твердотопливный котел повышенной мощности, по принципу, — «Протопил один раз». Подбирается котел как минимум в 2 раза мощнее, чем по расчету теплопотерь. Если нужен на 15 кВт, — берем на 40 и не ошибаемся. Мощный твердотопливный котел, в отличие от других типов котлов всегда удобнее в эксплуатации.

    Остается заметить, что сделать буферную емкость самостоятельно или пользоваться «самопалом» чаще не практичнее и не дешевле. Устройство сложное, требует защиты от коррозии, высокой теплоизоляции, правильного змеевика, лучшей циркуляции воды, и к тому же особой прочности. Так что думайте сами…

    Буферная емкость Lavoro 300 ГВС

    Бак теплоаккумулятор (буферная емкость) Lavoro c ГВС  предназначен для использования в системах отопления с возможностью получения ГВС. Емкость накапливает и сохраняет избытки тепловой энергии от различных источников тепла, т.е. если Вам необходима совместная работа нескольких источников тепла, например, Вы хотите объединить работу твердотопливного котла и электрического котла, или газового котла и дровяного котла, или теплового насоса и твердотопливного котла и электрического котла, и так далее.

    Хорошо сочетает следующие источники тепла

    • Твердотопливный котел
    • Котел на биомассе
    • Пеллетный котел
    • Камин с водяной рубашкой
    • Тепловой насос
    • Газовый котел
    • Электрический котел

    Теплообменник контура ГВС выполнен из высококачественной нержавеющей стали марок AISI304 и AISI 316 L. С такой системой вы не будете думать о замене магниевых анодов каждые 0,5- 1 год.

    Теплоаккумулятор Lavoro изготовлен из углеродистой стали толщиной 2-5 мм. Изоляция бака выполнена по технологии NOFIRE из полиэфирного материала толщиной 70 мм, поддающегося 100% вторичной переработке (экологически безопасный материал), материал обладает высоким коэффициентом сопротивления теплопередачи, а так же высоким классом огнестойкости класса B-s2d0 в соответствии с Европейскими требованиями EN 13501.

    Теплоаккумуляторы рассчитаны на рабочую температуру с использованием воды и водно-гликолевых, а также спиртовых растворов от +2 до +95 градусов по Цельсию.
    С наружной стороны бак защищен легкой и прочной алюминиевой изоляцией.

    Внешняя сторона бака окрашена термостойкой краской способной выдерживать динамические изменения температуры.
    Нижняя опора бака выполнена по принципу кольцевой опоры, позволяющей равномерно распределять вес бака на поверхность пола и обеспечить устойчивость.
    Все баки оснащены подводящими и отводящими штуцерами, выполненными из бесшовной толстостенной трубы.

    Опционально доступно

    • Бак может быть изолирован эластичным пенополиуретаном толщиной 70 мм, а с наружной стороны защищен матерчатой изоляцией.
    • Внутренняя поверхность бака может быть покрыта цинковым
      составом, для возможности хранения в баке горячей
      технической воды.

    Технические характеристики

     

    Объем300 л
    Высота1570 мм
    Диаметр630 мм
    Максимальная температура в баке95 С
    Рабочее давление бака3 бар
    Испытательное давление бака9 бар
    Максимальное давление теплообменника6 бар
    Рабочее давление теплообменника6 бар
    Внутренний диаметр трубы теплообменника27 мм
    Максимальная температура теплообменника110 С
    Площадь теплообменника2,7 м2
    Рекомендуемая мощность котла22 кВт
    Производительность теплообменника при темп. бака 65 С (65/10/45)510 л/ч
    Масса90 кг

    буферная емкость — это… Что такое буферная емкость?

    буферная емкость

    Буферная емкость – количество вещества кислоты или основания, которые при добавлении к 1 литру буферного раствора изменяют его pH только на единицу.

    Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1]

    Общая химия : учебник . А. В. Жолнин ; под ред. В. А. Попкова, А. В. Жолнина.. 2012.

    • буферная емкость экосистем
    • буферная система

    Смотреть что такое «буферная емкость» в других словарях:

    • Буферная емкость — емкость, предназначенная для приема из обогатительного предприятия и временного хранения (отстоя) низкоконсистентной пульпы с последующей перекачкой ее земснарядами в хвостохранилище …   Российская энциклопедия по охране труда

    • буферная емкость — buferinė talpa statusas T sritis chemija apibrėžtis Stiprios rūgšties arba šarmo kiekis, kurio reikia, kad 1 litro buferinio tirpalo pH pasikeistų vienetu. atitikmenys: angl. buffer capacity rus. буферная емкость …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

    • буферная емкость экосистем — – характеризует границы, в которых могут компенсироваться нарушения в экосистеме. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] …   Химические термины

    • полная буферная емкость водных объектов к закисле нию — 3.1 полная буферная емкость водных объектов к закисле нию: Способность водной экосистемы к нейтрализации кислот за счет всех компонентов экосистемы (растворенные в воде и взвешенные вещества, донные отложения, гидробионты). Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    • частичная буферная емкость водных объектов к закислению — 3.2 частичная буферная емкость водных объектов к закислению: Способность водной экосистемы к нейтрализации кислот за счет растворенного и взвешенного вещества в воде. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    • частичная мгновенная буферная емкость водных объектов к закислению — 3.3 частичная мгновенная буферная емкость водных объектов к закислению: Способность водной экосистемы к нейтрализации кислот за счет взвешенного вещества в воде. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    • БУФЕРНАЯ ЗАЛИВКА — жаргонное, правильнее заливка через буферную емкость заливка формы металлом через промежуточную (буферную) емкость, объем которой составляет до 70% объема полости литейной формы. В буферную емкость металл заливают с большой скоростью, т. е. за… …   Металлургический словарь

    • память буферная — память кратковременная, в коей хранение информации обеспечивается за счет цикличности процесса обработки информации (повторение запоминаемой информации, сканирование). Словарь практического психолога. М.: АСТ, Харвест. С. Ю. Головин. 1998 …   Большая психологическая энциклопедия

    • Р 52.24.701-2008: Рекомендации. Методика оценки частичной буферной и частичной мгновенной буферной емкости водных объектов к закислению — Терминология Р 52.24.701 2008: Рекомендации. Методика оценки частичной буферной и частичной мгновенной буферной емкости водных объектов к закислению: 3.4 допустимое воздействие: Воздействие, в результате которого экосистема может вернуться в… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    • Бу́ферные раство́ры — (синоним: буферные смеси, буферные системы, буферы) растворы с определенной концентрацией водородных ионов, содержащие сопряженную кислотно основную пару, обеспечивающую устойчивость величины их водородного показателя при незначительных… …   Медицинская энциклопедия

    Емкость буфера | Программа OSU Chemistry REEL

    Емкость буфера

    Буферная емкость количественно определяет способность раствора противостоять изменениям pH за счет поглощения или десорбции ионов H+ и OH-. Когда в буферную систему добавляют кислоту или основание, влияние на изменение pH может быть большим или малым, в зависимости как от начального pH, так и от способности буфера противостоять изменению pH. Буферная емкость (β) определяется как количество молей кислоты или основания, необходимое для изменения pH раствора на 1, деленное на изменение pH и объем буфера в литрах; это безразмерное число.Буфер устойчив к изменениям pH из-за добавления кислоты или основания при потреблении буфера. Пока буфер не прореагировал полностью, рН резко не изменится. Изменение pH будет увеличиваться (или уменьшаться) более резко по мере истощения буфера: он становится менее устойчивым к изменениям.

    Расчет буферной емкости
    Буферная емкость определяется с помощью титрования, метода, при котором известный объем и концентрация основания или кислоты добавляются к аналиту неизвестной концентрации (рис. 2).В анализе, проведенном классом Chemistry 221, регистратор данных PASCO Xplorer GLX с pH-электродом использовался для отслеживания изменения pH. При определении буферной емкости с помощью эксперимента по титрованию плоская область кривой титрования перед точкой эквивалентности является областью буфера (рис. 3). За пределами буферной области pH резко меняется вблизи точки эквивалентности. В лабораторных условиях буферный раствор можно создать, смешав слабую кислоту с сопряженным с ней основанием. Ионы, естественным образом присутствующие в реках, являются буферными компонентами, которые позволяют pH воды оставаться стабильным с течением времени.Буферная способность речной воды очень важна, что обычно требует узких диапазонов рН, которые имеют решающее значение для выживания большинства организмов. Если буферная емкость речной воды слишком мала или pH воды выходит за пределы ее буферного диапазона, это может быть смертельным для речной экосистемы. По словам Ван Воорена, буферную емкость можно использовать при анализе проб воды для определения качества воды (2001).

    Резюме
    Буферная емкость является количественной мерой устойчивости к изменению pH при добавлении ионов H+ или OH-.Для речной воды важно поддерживать стабильный pH, чтобы сохранить местные экосистемы и поддерживать процветание Колумба.
    Ссылки:
    Harris, Daniel C. Количественный химический анализ. (7 изд.). WH Freeman and Company. 2007.

    Харрис, Джастин. Подготовка буферов и измерение буферной емкости. Кармен Вики. Университет штата Огайо. 18.11.11. Получено с attachments/26518655/Buffer+Lab.pdf?version=1&modificationDate=1301198124224>.

    Воорен, Л. Ван, Стин, Л.М. Ван Де, Оттой, Ж.-П., и Ванроллегем, П.А. (2001). Модель автоматической буферной емкости     Строительство для целей мониторинга качества воды. 18.11.11. Получено с     .

    Йонг, Р. Н., Варкентин, Б. П., Падунгчевит, Ю., и Гальвез, Р. (1990, 24 сентября). Буферная емкость и удержание свинца в глиняных материалах. 18.11.11. Получено с .

    Содержание этого раздела создано Паркером Брамфилдом, Амелией Хестон, Мейкой Трэвис и Ребеккой Хейс; Кристофер Лопес, Джон Ратерман и Эммануэль О,

    8.9 Емкость буфера и диапазон буфера

    Пример 1: ВЧ-буфер

    В этом примере мы будем продолжать использовать буфер с плавиковой кислотой. Мы обсудим процесс приготовления буфера HF при рН 3,0. Мы можем использовать приближение Хендерсона-Хассельбальха для расчета необходимого соотношения F и HF.{-0,18}\]

    \[\dfrac{[Основа]}{[Кислота]} = 0,66\]

    Это просто соотношение конъюгированных оснований и сопряженных кислот, которые нам понадобятся в нашем растворе. Однако что, если у нас есть 100 мл 1 М HF и мы хотим приготовить буфер с использованием NaF? Сколько фторида натрия нам нужно добавить, чтобы создать буфер с указанным pH (3,0)?

    Мы знаем из нашего расчета Хендерсона-Хассельбальха, что отношение нашего основания/кислоты должно быть равно 0,66. Из таблицы молярных масс, такой как таблица Менделеева, мы можем вычислить молярную массу NaF, равную 41.+_{(водн.)}\]

    Мы могли бы использовать таблицы ICE для расчета концентрации F по диссоциации HF, но, поскольку K a настолько мала, мы можем приблизительно предположить, что практически весь HF останется недиссоциированным, поэтому количество F в растворе от HF диссоциация будет незначительной. Таким образом, [HF] составляет около 1 M, а [F ] близко к 0. Это будет особенно верно, если мы добавим больше F , добавление которого еще больше подавит диссоциацию HF. .

    Мы хотим, чтобы отношение База/Кислота было 0,66, поэтому нам потребуется [Основа]/1M = 0,66. Таким образом, [F ] должно быть около 0,66 М. Таким образом, на 100 мл раствора нам потребуется добавить 0,066 моль (0,1 л x 0,66 М) F . Поскольку мы добавляем NaF в качестве источника F и поскольку NaF полностью диссоциирует в воде, нам потребуется 0,066 моль NaF. Таким образом, 0,066 моль x 41,99 г/моль = 2,767 г.

    Обратите внимание, что, поскольку конъюгированная кислота и сопряженное основание смешиваются с одним и тем же объемом раствора в буфере, соотношение «основание/кислота» остается тем же, независимо от того, используем ли мы соотношение «концентрация основания к концентрации кислоты», ИЛИ отношение «молей основания к молям кислоты».«РН раствора, оказывается, не зависит от объема! (Это верно лишь до тех пор, пока раствор не становится настолько разбавленным, что автоионизация воды становится важным источником Н + или ОН . Однако такие разбавленные растворы редко используются в качестве буферов.)

    Емкость буфера

    Какие факторы определяют эффективность (или емкость) буфера?

    Задача буфера — удерживать рН раствора в узком диапазоне.При этом отношение [A ]/[HA] влияет на рН раствора, фактические концентрации А и ГК влияют на эффективность буфер.

    Чем больше доступно молекул A и ГК, тем меньший эффект будет иметь добавление сильной кислоты или основания. на рН системы. Рассмотрите возможность добавления сильной кислоты, такой как HCl. Первоначально HCl отдает свой протон слабое основание (А )через реакцию А + HCl → HA + Cl .Это изменяет рН на снижение отношения [A ]/[HA], но до тех пор, пока присутствует много A , изменение рН будет небольшим. Но если мы продолжим добавлять HCl, слабое основание A в конце концов закончится. Однажды исчезли, любая дополнительная HCl отдаст свой протон воде (HCl + H 2 O → H 3 O + + Cl ). Это резко повысит концентрацию [H + ] и поэтому рН падает.

    Мы называем это «разрушением буферного раствора», и мы называем это количеством кислоты, которое буфер может поглотить до того, как он разрушит буферный раствор. «буферная емкость для добавления сильной кислоты». Раствор с более слабым основанием, [A ], имеет более высокий буфер. емкость для добавления сильной кислоты.

    Точно так же буфер разрушается, когда количество добавленного сильного основания настолько велико, что поглощает всю слабую кислоту. по реакции НА + ОН → А + Н 2 О.Раствор с более слабой кислотой [HA] имеет более высокая буферная емкость для добавления сильного основания.

    Таким образом, хотя pH буфера определяется только отношением [A ]/[HA], способность буфера поглощать сильную кислоту или основание определяется отдельными концентрациями [A ] и [HA].

    Для дополнительной практики с концепцией буферной емкости попробуйте следующий учебник.

    См. следующие две страницы для большего количества практических задач.

    Определение

    и как его рассчитать

    Буферная емкость является мерой устойчивости конкретного раствора к изменению pH при добавлении к нему кислоты или основания.

    Если вы помните химию в средней школе или посещали курс в колледже, например Химия 101, вы провели тест на титрование. Лично я в первый раз позволил жидкости просочиться на дно стеклянной колбы, терпеливо ожидая, пока раствор приобретет розовый или пурпурный оттенок, честно почувствовал себя ученым! Однако почему этот раствор меняет цвет только при добавлении определенного количества химикатов? Чтобы получить этот ответ, мы должны понимать неотъемлемые свойства решения.

    (Изображение предоставлено Pixabay)



    Рекомендуемое видео для вас:


    Емкость буфера: определение

    Прежде чем мы перейдем к тому, что такое емкость буфера, мы должны сначала понять, что такое буферы. Буфер представляет собой соединение, устойчивое к изменению pH при добавлении к нему ограниченного количества кислоты или основания. Химический состав буферного раствора обычно включает слабую кислоту или слабое основание в сопровождении сопряженной соли.

    Итак, Буферная емкость может быть определена как мера эффективности буфера в сопротивлении его изменению рН.Это определение представляет собой небольшую проблему, связанную с тем, «что является значительным изменением?». Иногда изменение на 1 единицу не приводит к каким-либо значительным изменениям. В других случаях изменение даже на 0,1 единицы может привести к значительной разнице. Так, чтобы дать более четкое определение, буферную емкость можно определить как количество сильной кислоты или сильного основания, которое необходимо добавить к одному литру раствора, чтобы изменить его на одну единицу рН. Уравнение буферной емкости выглядит следующим образом:

    , где n — несколько эквивалентов добавленного сильного основания (на 1 л раствора).Обратите внимание, что добавление n молей кислоты изменит рН на ту же величину, но в противоположном направлении. Мы получим формулу, связывающую буферную емкость с pH, pKa и концентрацией буфера.

    Расчет емкости буфера

    Теперь, когда мы увидели, как может быть записано уравнение буфера, давайте попробуем вывести его, чтобы лучше понять, как мы пришли к приведенному выше уравнению. Чтобы немного упростить этот вывод, мы сделаем основание монопротонным (основание, которое будет принимать только один протон).Мы также будем считать, что объем равен единице, так как это помогает нам взаимозаменяемо рассматривать концентрацию и число молей. Баланс заряда предполагаемого нами раствора демонстрируется следующим уравнением:

    [A–]+[OH+]=[B+]+[H+]

    [B+] обозначает присутствие концентрации сильного основания в растворе. [B+] также представляет собой n , присутствующих в первом уравнении буферной емкости. Теперь общая концентрация буфера определяется следующим уравнением:

    Cbuff = [HA]+[A–]

    [AH] в приведенном выше уравнении можно разбить на более мелкие составные элементы.Этот распад более крупного и сложного соединения на более мелкие основные элементы известен как константа диссоциации. Константа диссоциации помогает упростить вывод. Ka в приведенном ниже уравнении представляет собой константу диссоциации кислоты. Это связано с тем, насколько легко молекула будет действовать как кислота.

    [HA]=([H+][A–])/Ka

    Теперь приведенное выше уравнение можно заменить уравнением буферного концентрата, получив следующее уравнение:

    Cbuff= ([H+][A–] )/Ka + [A–]

    Теперь, если мы возьмем [A–] в качестве общего множителя и НОК для упрощения приведенного выше уравнения, мы получим следующее уравнение:

    [A–]= (Cbuff+ Ka)/(Ka+H+)

    Прежде чем двигаться дальше, мы должны понять одно критическое определение, которое послужит предварительным условием для аккуратного завершения этого вывода, известное как константа ионизации воды или самоионизация воды . .Самоионизация воды  является реакцией ионизации, происходящей в чистой воде или в водном растворе, в которой h3O теряет ядро ​​одного из своих атомов водорода, превращаясь в ион гидроксида OH-.

    (Фото: Мануэль Альмагро Ривас/Wikimedia Commons)

    Теперь, используя уравнение баланса заряда, эквивалент [A–] и константу ионизации воды, мы можем прийти к следующему уравнению:

    Первые два члена присутствующие в уравнении, не зависят от буфера в растворе.Они отражают тот факт, что раствор с высоким (или низким) рН устойчив к изменениям рН. Это указывает на то, что некоторые растворы с экстремальными значениями pH устойчивы к изменениям даже в отсутствие буферного раствора.

    На приведенном выше графике показано изменение буферной емкости в 0,1 М уксуснокислого буфера. Как и ожидалось, буфер устойчив к добавлению кислоты и основания для поддержания эквимолярного раствора (при pH=pKa). Из графика видно, что буферная емкость имеет достаточно высокие значения только при pH, близком к значению pKa: чем дальше от оптимального значения, тем ниже буферная емкость раствора.Раствор, содержащий сопряженное основание с рН 8-10, имеет нулевую буферную емкость, тогда как при более высоком рН важную роль начинает играть присутствие сильного основания. В случае раствора чистой уксусной кислоты с pH ниже 3 pH уже достаточно низок, чтобы быть устойчивым к изменениям из-за высокой концентрации катионов H+.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    буферов: общий ионный эффект, уравнение Хендерсона-Хассельбаха и емкость буфера — концепция | Лаборатория: Химия

    Буферы

    Когда кислота Аррениуса (HA) добавляется к воде, она диссоциирует на сопряженное основание (A ) и катион водорода (H + ).

    HA + H 2 O → H + (водн.) + A (водн.)

    Количество ионов водорода, присутствующих в растворе, определяет кислотность раствора, где большее количество ионов водорода указывает на более низкий или более кислый рН. Точно так же, когда сильное основание Аррениуса (BOH) добавляется к воде, оно диссоциирует на сопряженную кислоту (B + ) и ион гидроксида (OH ).

    BOH + H 2 O → B + (водн.) + OH (водн.)

    Как правило, добавление сильных кислот или оснований к раствору резко изменяет рН, поскольку кислота или основание вступают в реакцию с молекулами воды в растворе, увеличивая концентрацию либо ионов водорода, либо ионов гидроксида.Однако это изменение рН можно смягчить с помощью буфера. Буферы — это растворы, которые работают для поддержания постоянного pH в системе, независимо от добавления сильных кислот или оснований.

    Чаще всего компоненты буфера представляют собой сопряженную кислотно-щелочную пару слабой кислоты или слабого основания. По этой причине сильные кислоты или основания, которые полностью диссоциируют в воде, дают очень плохие буферы, а слабые кислоты или основания, которые частично диссоциируют, дают лучшие буферы. Когда присутствует буфер, сильная кислота или основание не реагирует с молекулами воды, присутствующими в растворе, а вместо этого реагирует со слабой кислотой/сопряженным основанием.Это приводит к незначительному изменению pH раствора или его отсутствию.

    Общий ионный эффект

    Буфер работает благодаря явлению, называемому эффектом общего иона. Эффект общего иона возникает, когда данный ион добавляется к равновесной смеси, которая уже содержит данный ион. Когда это происходит, равновесие смещается на от от образования большего количества этого иона.

    Например, уксусная кислота (CH 3 COOH) слегка диссоциирует в воде, образуя ацетат-ион (CH 3 COO ) и ион водорода.

    CH 3 COOH (водн.) H 2 O ⇔ H + (водн.) + CH 3 COO ()

    Если добавить больше ацетат-иона из растворимого ацетата натрия, положение равновесия сместится влево с образованием большего количества недиссоциированной уксусной кислоты, и концентрация ионов водорода уменьшится. Здесь общий ион — ацетат — подавляет диссоциацию уксусной кислоты.

    Буфер должен содержать высокие концентрации как кислых (HA), так и основных (A ) компонентов для забуферивания раствора.Если количество ионов водорода или гидроксида, добавленных к буферу, невелико, они вызывают превращение небольшого количества одного компонента буфера в другой. Пока концентрация добавляемых ионов намного меньше концентраций ГК и А , уже присутствующих в буфере, добавленные ионы будут мало влиять на рН, поскольку они потребляются одним из компонентов буфера. Когда концентрация водорода или гидроксида превышает концентрацию кислоты и сопряженного с ней основания, буферный эффект теряется, и рН изменяется.

    Уравнение Хендерсона-Хассельбальха

    Константа диссоциации слабой кислоты K a рассчитывается с использованием концентраций недиссоциированной кислоты HA и концентраций ионов водорода и сопряженного основания A .

    Более высокие значения K a представляют более сильные кислоты, а меньшие значения K a представляют более слабые кислоты. Для определения концентрации ионов водорода уравнение переписывается.В этой форме ясно, что соотношение кислотных частиц к основным веществам важно для определения концентрации ионов водорода и, соответственно, pH.

    Взятие отрицательного десятичного логарифма обеих частей приводит к уравнению Хендерсона-Хассельбаха.

    Уравнение Хендерсона-Хассельбаха позволяет рассчитать pH буфера напрямую, без необходимости предварительно рассчитывать концентрацию ионов водорода.

    Например, его можно использовать для определения pH 1 л буфера после добавления 0.02 моля сильного основания. Сильное основание полностью диссоциирует, поэтому концентрация добавленных гидроксильных ионов составляет 0,02 М. Это уменьшит концентрацию кислоты на 0,02. Предполагая, что исходная концентрация кислотного (HA) и основного (A ) компонентов составляет 0,5 М каждый, новая концентрация основания увеличивается на 0,02 М до 0,52 М, а концентрация кислоты уменьшается на 0,02 М до 0,48 М. , Зная pK a кислотного компонента буфера, мы можем подставить концентрации этих новых компонентов в уравнение Хендерсона-Хассельбаха для определения pH.

    Это полезно для определения буферной емкости или того, сколько сильной кислоты или сильного основания можно добавить к буферу без существенного влияния на рН.

    Емкость буфера

    Буферная емкость — это мера способности буфера противостоять изменению рН. Эта способность зависит от концентрации компонентов буфера, то есть кислоты и сопряженного с ней основания. Более высокая концентрация буфера имеет большую буферную емкость. Это означает, что необходимо добавить большее количество ионов водорода или более сильную кислоту, чтобы нарушить равновесие и изменить рН буфера.

    На буферную емкость также влияет относительная концентрация компонентов буфера. Буфер более эффективен, когда концентрации компонентов одинаковы. Если соотношение компонентов буфера одинаковое, то соотношение концентраций компонентов существенно не меняется при добавлении кислоты или основания; необходимо добавить большое количество кислоты или основания, чтобы компенсировать соотношение и изменить рН.

    pH буфера отличается от его буферной емкости. Диапазон рН представляет собой диапазон, в котором буфер эффективен.Как правило, буферы имеют полезный диапазон в пределах 1 единицы pH от pK до кислотного компонента буфера.

    Каталожные номера
    1. Kotz, JC, Treichel Jr, PM, Townsend, JR (2012). Химия и химическая активность. Бельмонт, Калифорния: Брукс/Коул, Cengage Learning .
    2. Зильберберг, М.С. (2009). Химия: молекулярная природа материи и ее изменение . Бостон, Массачусетс: Макгроу Хилл.

    14.6 Буферы – Химия 2e

    Изменения pH в забуференных и не забуференных растворах
    Ацетатные буферы используются в биохимических исследованиях ферментов и других химических компонентов клеток для предотвращения изменений рН, которые могут повлиять на биохимическую активность этих соединений.

    (a) Рассчитайте рН ацетатного буфера, представляющего собой смесь 0,10 М уксусной кислоты и 0,10 М ацетата натрия.

    (b) Рассчитайте pH после добавления 1,0 мл 0,10 NaOH к 100 мл этого буфера.

    (в) Для сравнения рассчитайте рН после добавления 1,0 мл 0,10 М NaOH к 100 мл раствора незабуференного раствора с рН 4,74.

    Решение

    (a) Следование подходу ICE к этому расчету равновесия дает следующее:

    Подстановка условий равновесной концентрации в выражение K a , предполагая, что x << 0.10, и решение упрощенного уравнения для x дает

    х=1,8×10-5Мх=1,8×10-5М [h4O+]=0+x=1,8×10-5M[h4O+]=0+x=1,8×10-5M pH=-log[h4O+]=-log(1,8×10-5) pH=-log[h4O+]=-log(1,8×10-5)

    (b) Рассчитайте рН после добавления 1,0 мл 0,10 М NaOH к 100 мл этого буфера.

    Добавление сильного основания нейтрализует часть уксусной кислоты, давая сопряженный ион ацетата основания. Рассчитайте новые концентрации этих двух компонентов буфера, затем повторите расчет равновесия в части (а), используя эти новые концентрации.

    0,0010 л × (0,10 моль NaOH2L) = 1,0 × 10–4 моль NaOH 0,0010 л × (0,10 моль NaOH 2 л) = 1,0 × 10–4 моль NaOH

    Начальное молярное количество уксусной кислоты равно

    0,100л×(0,100мольCh4CO2ч2л)=1,00×10-2мольCh4CO2H0,100л×(0,100мольCh4CO2ч2л)=1,00×10-2мольCh4CO2H

    Количество уксусной кислоты, оставшееся после нейтрализации некоторого количества добавленным основанием, составляет

    (1,0×10-2)-(0,01×10-2)=0,99×10-2мольCh4CO2H(1,0×10-2)-(0,01×10-2)=0,99×10-2мольCh4CO2H

    Вновь образованный ацетат-ион вместе с изначально присутствующим ацетатом дает конечную концентрацию ацетата

    (1.0×10-2)+(0,01×10-2)=1,01×10-2мольNaCh4CO2(1,0×10-2)+(0,01×10-2)=1,01×10-2мольNaCh4CO2

    Расчет молярных концентраций двух компонентов буфера:

    [Ch4CO2H]=9,9×10-3моль0,101л=0,098М[Ch4CO2H]=9,9×10-3моль0,101л=0,098М [NaCh4CO2]=1,01×10-2моль0,101л=0,100М[NaCh4CO2]=1,01×10-2моль0,101л=0,100М

    Используя эти концентрации, можно рассчитать рН раствора, как в части (а) выше, что дает рН = 4,75 (лишь немного отличается от значения до добавления сильного основания).

    (c) Для сравнения рассчитайте pH после 1.0 мл 0,10 М NaOH добавляют к 100 мл раствора незабуференного раствора с рН 4,74.

    Количество иона гидроксония, изначально присутствующего в растворе, составляет

    [h4O+]=10-4,74=1,8×10-5M[h4O+]=10-4,74=1,8×10-5M моль-час4O+=(0,100 л)(1,8×10-5М)=1,8×10-6 моль-час4O+моль-час4O+=(0,100 л)(1,8×10-5М)=1,8×10-6 моль-час4O+

    Количество гидроксид-иона, добавленного к раствору, составляет

    мольОН-=(0,0010л)(0,10М)=1,0×10-4мольОН-мольОН-=(0,0010л)(0,10М)=1,0×10-4мольОН-

    Добавленный гидроксид нейтрализует ион гидроксония посредством реакции

    h4O+(водн.)+OH-(водн.)⇋2h3O(ж)h4O+(водн.)+OH-(водн.)⇋2h3O(ж.)

    Стехиометрия 1:1 этой реакции показывает, что был добавлен избыток гидроксида (большее молярное количество, чем первоначально присутствующий ион гидроксония).

    Количество оставшегося гидроксид-иона составляет

    1,0×10-4моль-1,8×10-6моль=9,8×10-5мольOH-1,0×10-4моль-1,8×10-6моль=9,8×10-5мольOH-

    соответствует молярности гидроксида

    9,8×10-5 моль OH-/0,101 л=9,7×10-4M9,8×10-5 мольOH-/0,101 л=9,7×10-4M

    Затем рассчитывается рН раствора, равный

    . pH=14,00-pOH=14,00-log(9,7×10-4)=10,99pH=14,00-pOH=14,00—log(9,7×10-4)=10,99

    В этом незабуференном растворе добавление основания приводит к значительному повышению pH (с 4,74 до 10,00).99) по сравнению с очень небольшим увеличением, наблюдаемым для буферного раствора в части (б) (с 4,74 до 4,75).

    Проверьте свои знания
    Покажите, что добавление 1,0 мл 0,10 M HCl изменяет pH 100 мл раствора 1,8 × × 10 -5 M HCl с 4,74 до 3,00.

    Отвечать:

    Начальный pH 1,8 ×× 10 −5 M HCl; pH = -log[H 3 O + ] = -log[1,8 × × 10 -5 ] = 4,74
    Моль H 3 O + в 100 мл 1.8 ×× 10 −5 M HCl; 1,8 × × 10 −5 моль/л × × 0,100 л = 1,8 × × 10 −6
    Моли H 3 O + добавляют путем добавления 1,0 мл 0,10 M HCl: 0,10 моль/л × × 0,0010 л = 1,0 × × 10 -4 моль; конечный pH после добавления 1,0 мл 0,10 M HCl:

    pH=-log[h4O+]=-log(общий моль4O+общий объем)=-log(1,0×10-4моль+1,8×10-6моль101мл(1л1000мл))=3,00pH=-log[h4O+]=-log( общий молеш4O+общий объем)=-log(1.0×10-4моль+1,8×10-6моль101мл(1л1000мл))=3,00 .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.