Вимірювання метану з Cobra SMARTsense

Рисунок 1

Метан - органічна сполука з молекулярною формулою . Разом із карбон діоксидом, нітроген(I) оксидом і фреонами він належить до довгоживучих парникових газів і впливає на антропогенний парниковий ефект. Він походить як із природних, так і з антропогенних джерел і утворюється під час гнильних процесів в анаеробних умовах за участю мікроорганізмів.

Найважливіші природні джерела метану - заболочені території, тоді як найбільшим антропогенним джерелом є розведення жуйної худоби.

Попередні знання

Попередні знання не потрібні.

Принцип

Датчик метану чутливий до метану, а також до пропану й бутану та інших летких органічних сполук, тож його можна використовувати як показник якості повітря.

Матеріал давача складається зі станум оксиду і тому має малу провідність у «чистому повітрі». За наявності горючих газів провідність зростає зі зростанням концентрації газу.

Навчальна мета

Учні мають виробити розуміння відмінностей якості повітря залежно від довкілля.

Завдання

1. Випробування датчика за допомогою майже порожньої пляшки зі спиртом.
2. Порівняння якості повітря двох робочих місць між собою.
3. Порівняння якості повітря в лісі та в промисловій зоні.

Рисунок 2

Діапазон вимірювання датчика метану лежить у межах 300 - 10.000 ppm, і він чутливий також до пропану, бутану тощо. Після тривалого зберігання слід зважати на те, що датчик треба ввести в роботу за певний час до досліду, щоб він міг давати стабільні результати вимірювання. Крім того, датчик слід уводити в роботу за температури бл. 20 °C і відносної вологості повітря бл. 55 %. Щоб забезпечити якість датчика, його не можна піддавати дії силіцієвих парів, силіконових середовищ і сполук, сильно корозійних газів, лугу, галогенного забруднення, води й високої напруги. Крім того, слід уникати конденсації на поверхні датчика, використання за надто високої концентрації газу, тривалого зберігання датчика, використання за несприятливих умов довкілля, а також ударів і вібрацій.

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Рисунок 3

Метан - органічна сполука з молекулярною формулою . Він належить до парникових газів і має у 25 разів сильнішу парникову дію, ніж карбон діоксид. У природі метан виділяють, зокрема, болота, термітники, ліси й північна тундра. Метан, який виділяє людина, походить із рисових полів, зі сміттєзвалищ, зі шлунків великої рогатої худоби і з видобутку природного газу. Нинішні викиди метану в атмосферу на 60% мають людське походження. Молекула метану залишається в атмосфері в середньому 12,4 року і тому, навіть якщо викиди менші, ніж, наприклад, у карбон діоксиду, істотно спричиняється до її нагрівання.

Датчик метану вимірює, крім метану, ще й інші леткі органічні сполуки (VOC = volatile organic compounds) і тому може використовуватися для дослідження якості повітря. Одиниця вимірювання - [ppm]= «parts per million» =

1. Випробуй датчик, устромивши його в майже порожню пляшку зі спиртом.
2. Порівняй якість повітря двох робочих місць між собою.
3. Порівняй якість повітря в лісі з якістю в промисловій зоні.

Рисунок 4

• Для цього досліду ти використовуєш Cobra SMARTsense - Methane Sensor.
• Увімкни свій Cobra SMARTsense - Methane Sensor.
• Відкрий measureAPP і вибери датчик метану як датчик.

Датчик метану вимірює, крім метану, ще й пропан, бутан та інші леткі органічні сполуки. Тому буде видно відхилення, якщо розмістити датчик поблизу спирту.

• Встроми датчик метану в майже порожню пляшку зі спиртом, але стеж, щоб датчик не контактував із рідиною.
• Запусти вимірювання на 5 хвилин у measureAPP.
• Збережи вимірювання.
• Відкрий вимірювання в розділі «Manage/Мої вимірювання» і запиши середнє значення.

• Вибери два різні робочі місця (офіс, майстерня, нігтьова студія тощо).
• Запусти для кожного вимірювання на 5 хвилин у measureAPP.
• Збережи вимірювання.
• Відкрий вимірювання в розділі «Manage/Мої вимірювання» і виведи середнє значення.
• Запиши середнє значення для кожного вимірювання.

Рисунок 5

• Порівняй якість повітря в лісі та в промисловій зоні.
• Запусти для кожного вимірювання на 5 хвилин у measureAPP.
• Збережи вимірювання.
• Відкрий вимірювання в розділі «Manage/Мої вимірювання» і виведи середнє значення.
• Запиши середнє значення для кожного вимірювання.

Рисунок 6