Farliga Ämnen Instuderingsfrågor

Question 1

1. Denna fråga gäller den del av AFS 2007:7 som handlar om kemdykning:
   a. När gäller denna föreskrift?
   b. Vad är definitionen på kemdykning?
   c. Vad är definitionen på kemikaliedräkt?
   d. Vad gäller för bemanningen vid kemdykning?
   e. Vad föreskrivs gällande riskbedömning?

Answer 1

Sid- och §-hänvisningar till AFS 2007:7. Titta inte bara i själva föreskriftstexten utan även på motsvarande § i ”Kommentarer till enskilda paragrafer och bilagor” som finns på sid 18-31.
a. §2
b,c §3 , här är det viktigt att läsa kommentarerna för att få en fullständig bild.
d. §7 och §9
e. §5

Question 2

Kan vätgas resp. svaveldioxid överföras till en vätska vid rumstemperatur genom att man höjer
trycket? I så fall, hur högt ska trycket vara? Nödvändiga data hämtas från
”RIB på webben”. Välj ”Farliga Ämnen” uppe i menyn och sök på respektive ämne.

Answer 2

En gas kan tryckkondenseras till en vätska vid temperaturer som ligger under den kritiska temperaturen. Trycket måste då höjas till ångtrycket vid aktuell temperatur.
Vätgas har en kritisk temperatur på –240⁰C. Kan inte tryckkondenseras.
Svaveldioxid har en kritisk temperatur på 157⁰C. Kan tryckkondenseras. 330 kPa krävs.

Question 3

a) En cistern med volymen 10 m3 fylls till 95 % med en vätska med temperaturen 20°C som har
en volymsutvidgning på 0,16 %/grad. Temperaturen på vätskan höjs därefter till 80°C.
Blir cisternen stumfylld?
b) Varför observeras ingen större volymsökning när man sätter en kastrull med vatten på spisen
och värmer upp vattnet till en temperatur strax under kokpunkten?
c) Varför fyller man inte en tank med vätska till 100 %?

Answer 3

a) Cisternen innehåller från början 9,5 m3. Temperaturen höjs med 60 ⁰C. Då ökar
volymen med 60  0,16% = 9,6%, vilket ger förändringsfaktorn 1,096.
Ny volym: 9,5 m3
 1,096 = 10,4 m3 > 10,0 m3 dvs cisternen är stumfylld.

b) Vatten har en låg värmeutvidgning jämfört med de flesta andra ämnen.
c) Om temperaturen stiger i en stumfylld tank fås en kraftig tryckstegring och risk
för kärlsprängning föreligger, alternativt att en säkerhetsventil el. dyl. öppnar
och den expanderande vätskan läcker ut

Question 4

På bild 27-32 och framåt i pdf:n ”Viktiga data 1” finns en ventil som släpper ut luft/ånga vid
övertryck och släpper in luft vid undertryck. En sådan ventil finns i tex tankbilar som
transporterar bensin.
a) Varför har man en sådan ventil?
b) För vilken typ av vätskor tror du det är olämpligt/otillåtet att ha en sådan ventil?
c) Hur löser man då det ”problem” som ventilen är tänkt att ta hand om?

Answer 4

a) Tankskalet vid transport av tex bensin är relativt tunt och tål vare sig något större övertryck eller undertryck. Om ventilerna inte fanns skulle över- resp. undertryck uppstå vid naturliga temperaturvariationer pga att ångtrycket varierar med temperaturen.
b) Ämnen vars ångor är giftiga eller frätande vid inandning.
c) Man använder en kraftigare tank som klarar dessa över- och undertryck.

Question 5

Mindre volymer flytande kväve (kylkondenserad kväve) förvaras i termoskärl som endast är tillslutna med en porös plugg som släpper igenom gas och ånga. Därvid kan inget övertryck byggas upp i kärlet. Vilken temperatur har det flytande kvävet i kärlet?

Answer 5

Den ligger på kvävets normala (vid 1 bar) kokpunkt, -196°C. Så länge det finns flytande kväve kvar stiger temperaturen inte över kokpunkten. Jämför temperaturen på kokande vatten i en kastrull på spisen som inte kan stiga över 100 ⁰C.

Question 6

Etylenoxid har vid 20 °C ett ångtryck på 145 kPa.

a) Hur stort är trycket i en tank med tryckkondenserad etylenoxid vid 20 °C? Tanken är fylld till 80 % med vätska. Resten utgör gasformig etylenoxid. Tanken innehåller ingen luft.
b) Man pumpar in kvävgas i tanken. Detta görs för att undvika att etylenoxiden sönderfaller. Hur förändras etylenoxidens partialtryck? Hur förändras totaltrycket? Temperaturen förblir 20 °C.
c) Hur stor blir andelen etylenoxid i gasfasen i % då man pumpat in kvävgas så att kvävgasens partialtryck är 600 kPa

Answer 6

a) 145 kPa = dess ångtryck
b) Etylenoxidens partialtryck blir oförändrat 145 kPa.
Totaltrycket = 145 kPa + kvävets partialtryck.
c) Totaltryck 145 + 600 kPa = 745 kPa. Andel etylenoxid i gasfas:
145/745 ∙ 100 % ≈ 19%

Question 7

Hur märks en styckegodstransport utvändigt

a. vid transport av ämnesklass 1 eller 7
b. vid transport av övriga ämnesklasser

Answer 7

a. Blank orange skylt fram och bak, storetiketter för klass 1 resp. 7 bak och på båda långsidorna
b. Blank orange skylt fram och bak, inga storetiketter.

Question 8

En fackindelad tanktransport är märkt med UN 1203 fram och bak. Vad kan finnas i de olika facken?

Answer 8

Det finns bensin i minst ett av facken Det kan finnas diesel och/eller fotogen i ett eller flera fack. Inga andra ämnen kan förekomma. Innehållet i de olika facken kan utläsas i en lastplan som finns i förarhytten.

Question 9

Läs om begränsad mängd och värdeberäknad mängd i ”Transport av farligt gods: väg och
järnväg”, sid 98 ff.
a. Titta under fliken ”Transport” i RIB och se hur stor den begränsade mängden är för
koldisulfid respektive etanol.
b. Vad gäller angående godsdeklaration och utvändig märkning vid en
styckegodstransport enligt lättnaden ”begränsad mängd”?
c. Titta under fliken ”Transport” i RIB och se hur stor den värdeberäknade mängden är
för koldisulfid under förutsättning att inget annat farligt gods transporteras.
Gör samma sak för vätefluorid.
d. Vad gäller angående godsdeklaration och utvändig märkning vid en
styckegodstransport enligt lättnaden ”värdeberäknad mängd”?

Answer 9

a. Koldisulfid: 0 liter, dvs får inte transporteras som begränsad mängd Etanol: 1 liter
b. Ingen utvändig märkning krävs. Ingen godsdeklaration krävs.
Om lasten överstiger 8 ton ska dock en särskild skylt för begränsad
mängd sättas på fram och bak.
c. Koldisulfid: transportkategori 1, 1000/50 = 20 liter
Etanol: transportkategori 2, 1000/3 = 333 liter
d. Ingen utvändig märkning krävs. Godsdeklaration ska finnas

Question 10

Man har en homogen blandning av vätgas och luft innesluten i en behållare. Kommer
koncentrationen av vätgas att förändra sig i olika delar av behållaren med tiden?

Answer 10

Nej. Gaserna är fullständigt blandbara med varandra och ingen separation kommer
att ske.

Question 11

I vilket koncentrationsintervall (NTP) ger vätgas och luft en brännbar blandning?

Answer 11

Vid vätgaskoncentrationer mellan 4-76% - brännbarhetsområdet (UB-ÖB).
Förutsätter 21% syre i luften

Question 12

Vid vilken temperatur (vid trycket 1 bar) kan som lägst en blandning av vätgas och
luft självantända, d.v.s. antända utan en tändkälla?

Answer 12

Vid den termiska tändpunkten, 560 ⁰C.

Question 13

Inom vilket temperaturintervall är (i) aceton en vätska (II) ångorna från aceton
brännbara?
Är luft/ånga blandningen i en sluten tank med aceton brännbara vid 20 grader?

Answer 13

(i) mellan -95⁰C och 56⁰C (II) > -19⁰C (flampunkten).
Nej. Mättnadskoncentrationen > ÖB.
OBS! Det måste finnas tillräckligt med vätska i tanken så att koncentrationen kan överstiga ÖB.

Question 14

Vad är viskositeten för vatten resp. gräsklipparolja (SAE 30) vid 20 grader?
Tabell över oljeviskositeter finns i Tolkning av viktiga data som ni läste till lektionen
”Viktiga data I” och som ni hittar på den sidan.

Answer 14

Vatten har viskositeten 1 cSt och SAE 30 ca 400 cSt.

Question 15

Det har skett ett utsläpp av koldisulfid. Du befinner dig i närheten av utsläppsplatsen och känner ingen lukt av ämnet. Är det då säkert (från arbetsmiljöverkets synvinkel) att vistas på platsen i 15 minuter utan andningsskydd?

Answer 15

Ja. Förnimbarhetsgränsen = 1 ppm,

hygieniska gränsvärdet avseende 15 minuter (KGV) = 8 ppm.

Question 16

Bensen, aceton resp. koldisulfid har läckt ut i en sjö. Är det meningsfullt att länsa in någon av vätskorna? Kan någon av vätskorna ansamlas på sjöbotten och pumpas upp?

Answer 16

Bensen – svårlöslig i vatten, densitet < 1000 kg/m3. Samlas på ytan. Kan länsas.

Aceton – helt löslig i vatten. Kan varken länsas eller pumpas upp.

Koldisulfid – svårlöslig i vatten, densitet > 1000 kg/m3
. Samlas på botten. Kan pumpas upp.

Question 17

Studera brännbarhetsdiagrammet metan/syre/kväve (se II:05):
a. Vilket brännbarhetsområde har metan i en ren syrgasatmosfär?
b. Vilket brännbarhetsområde har metan i ”luft” bestående av 50% kväve och 50%
syre?
Du har hjälp av de röda linjerna i bilden.
c. Vilken är den lägsta syrehalten luft kan innehålla för att metan ska kunna
antändas?
Använd linjen LC i bilden.
d. Hur förändras UB och ÖB då syrehalten i luft ökar? Förklara förändringarna?

Answer 17

a: 5-60% b: 5-36% c: Lägsta syrehalt 13% vid en metanhalt på 10%.
d: UB är oförändrad. ÖB ökar.

Question 18

Enligt RIB är ångtrycket för fosforpentaklorid 0,005 kPa vid 20 ˚C och enligt AFS 2018:1 är KGV: 2 mg/m3. Är det tillrådligt att vistas i en lokal med utspilld
fosforpentaklorid utan andningsskydd i 15 minuter?
(Se filen mg per liter till ppm)

Answer 18

Ångtrycket 0,005 kPa motsvarar mättnadskoncentrationen 50 ppm.
KTV på 2 mg/m3 = 2 ∙ 0,8 /7,2 ppm = 0,2 ppm. Nej, mättnadskonc. överstiger KGV.

Question 19

Det har läckt ut 10 liter o-metylstyren på golvet inne i en lokal med storleken 60 m3.
Hur stor kan koncentrationen som mest bli i lokalen (rumstemperatur)? Resonera kring explosionsrisken.

Answer 19

Koncentrationen kan bli runt 3%.
Befinner sig i brännbarhetsområdet.

Flampunkten för o-metylstyren är 58 C. Om inte vätskan är uppvärmd är explosionsrisken obefintlig.

Question 20

Som uppgift 1, men ämnet är istället Allylklorid.
För att få en uppfattning om vilka koncentrationer som kan uppnås, beräkna hur stor koncentration det blir i lokalen om all allylklorid förgasas och sprids jämnt i rummet.
Här kan du ta hjälp av Fältmässiga gaslagen som ligger i lektionsmappen.

Answer 20

Allylklorid har en flampunkt på -32 C. Finns alltså risk för en brännbar blandning i lokalen.

Fullständig förångning av 10 liter allylklorid ger enligt ”Fältmässiga gaslagen”
ca 10 x 938 x 0,8/2,6 liter ≈ 2,9 m3 ånga vilket jämnt fördelat i lokalen ger en konc. på ca 5% (>UB).

Troligen har vi inte en homogen ångkoncentration i lokalen men siffran ger en fingervisning om i vilken region vi kan hamna

Question 21

Är det lämpligt att använda sorptionsmedel för att ta upp spill av o-metylstyren resp. Allylklorid.

Answer 21

Det bör funka bra. Ämnena saknar etikett 5.1 och 8 , så risk för kemisk reaktion är liten.

o-metylstyren: Inga brännbar blandning kommer att genereras men risk för antändning av tändkälla i nära kontakt med sorptionsmedel + uppsugen o-metylstyren (vekeeffekten)

Allylklorid: Brandfarliga ångor avges. Beakta att avångning kan ske snabbare än från den ej uppsugna vätskan pga ökad yta mot luft.

Mättnadskoncentrationen påverkas dock ej.

Question 22

Titta i beslutsstöd för svavel, ett fast brandfarligt ämne.

Vilka risker finns med svavel?
Antändningsrisk?

Titta på de två filmerna: Förbränning av svavel resp. svavelpulver

Answer 22

Fasta brandfarliga ämnen har låga ångtryck och generellt sett erhålls ingen brännbar blandning i luft.

Tändkällan måste vara nära det brandfarliga ämnet så att det kan värmas upp av tändkällan.Finfördelat fast brandfarligt ämne som är uppblandat i luft ger risk för explosiv blandning som kan antändas av en tändkälla. Förloppet kan liknas vid antändning av en brännbas gas/luftblandning.

Question 23

Hur stor massa släckt kalk behövs för att neutralisera 5,0 dm3 36% HCl:

Answer 23

5,0 dm3 HCl motsvarar 5,0 dm3
x 0,36 x 1,18 kg/dm3 = 2,12 kg = 2120 g HCl vilket motsvarar
2120/36,46 mol HCl = 58,26 mol HCl.
En mol saltsyra motsvarar ½ mol Ca(OH)2 dvs det behövs 29,13 mol Ca(OH)2 som har massan
29,13 x 74,10 g = 2158 g ≈ 2,2 kg
Densiteten för saltsyra, 1180 kg/m3 = 1,18 kg/dm3 har hämtats ur RIB.
I beräkningsprogrammet ”Neutralisation” i RIB erhålls (snabbare) samma resultat

Question 24

Hur stor volym 30% Natriumhydroxidlösning ( = 1,33 g/cm3
) behövs för att
neutralisera 5,0 dm3 36% HCl
Räkna först ”för hand” och jämför sedan ditt svar i uppgift 1) med det värde som
beräknas med beräkningsprogramet ”Neutralisation”, som finns under fliken
”Verktyg” i RIB.

Answer 24

5,0 dm3 HCl motsvarar 58,26 mol HCl (se uppgift 1) .
En mol HCl motsvarar 1 mol NaOH dvs. det behövs 58,26 mol NaOH.
1,0 dm3 30% natriumhydroxid med densiteten 1330 g/dm3 motsvarar
(1,0 x 0,30 x 1330 /40,00) mol NaOH = 9,98 mol NaOH
Det behövs då (58,26 / 9,98) dm3 NaOH = 5,8 dm3NaOH
Denna beräkning kan inte göras i beräkningsprogrammet

Question 25

Följande frågor avser filmen ”Kalkning av Saltsyra”
a. Efter tillsats av vatten till saltsyran slutar det att ”ryka”. Varför?
b. Efter tillsats av kalkslurry börjar det åter att ”ryka”. Varför?
c. Hur ändras pH efterhand som kalken tillsätts? Hur ser en neutralisationskurva ut (pH som funktion av tillsatt kalkmängd)?
d. Är det överraskande att vi på filmen hamnar så ”mitt i prick” runt pH 7?
Varför/varför inte?

Answer 25

a. Syran späds ut och ångtryck/mättnadskoncentration sjunker kraftigt
b. Neutraliseringsreaktionen är kraftigt exoterm. Vätskan värms upp och avångningen av vatten ökar. Ångan kondenseras åter vid kontakt med kall luft (jmf. varm badtunna)
c. Se pdf-filen ”Neutralisationskurvor”.
d. Lite överraskande men med tanke på den erfarna personal som spelade in filmen så kanske inte ändå.

Question 26

I pdf-filen Neutralisationskurvor finns två stycken ”titrerkurvor”. Varför skiljer de sig
åt i utseende?

Answer 26

Släckt kalk, Ca(OH)2 har en relativt låg löslighet i vatten. Därför begränsas pH uppåt

Question 27

Hur går man till väga när man sanerar ett större utsläpp av en syra utomhus resp. ett mindre utsläpp inomhus (filmen ”Kemikalieolycka med syra - Neutralisation”)

Answer 27

Vid det stora utsläppet pumpar man först upp så mycket som möjligt av syran med en pump, späder därefter med vatten och pumpar igen. Sedan tillsätter man uppslammad kalk och låter den neutraliserade vätskan rinna ut i en gallerbrunn.

På detta sätt minimerar man den mängd kalk som behöver användas och därmed påverkan på miljön. Vid kalkning bildas syra kalciumsalt som
inte i större mängder är nyttig för vattendragen.

Question 28

Konc. saltsyra har en koncentration på ca 10 mol/dm3. Hur mycket behöver syran späs innan man kan se någon skillnad på ett pH-papper? Hur mycket behöver syran späs för att pH ska stiga till 4?

Answer 28

pH = -log(10) = -1 i den koncentrerade syran. Syran behöver spädas till 2 för att man tydligt ska kunna skilja färgerna från pH 0-1. Spädning från pH = -1 till 2 är 1000 ggr. spädning.
Spädning från pH = -1 till pH =4 är 100000 ggr spädning.

Question 29

Kan vätgas överföras till en vätska vid rumstemperatur genom att man höjer trycket? I så fall, hur
högt ska trycket vara?

Answer 29

Kan vätgas överföras till en vätska vid rumstemperatur genom att man höjer trycket? I så fall, hur
högt ska trycket vara?

Question 30

Du har ett luftpaket som rymmer 6,7 liter. Trycket är 300 atm. Du tar ut luft så att trycket sjunker till 50 bar. Hur många liter andningsluft (NTP) har du tagit ut?

Answer 30

Du har tagit ut 6,7 x (300 – 50) liter = 1675 liter.

Question 31

Du har en 5 liter klorgasflaska med en fyllnadsgrad på 70%. Du tar ut klorgas i gasfas så att fyllnadsgraden sjunker till 40%. Hur många liter gasformig klorgas (NPT) har du tagit ut?
Trycket i flaska är 6,8 bar både före och efter uttag.

Answer 31

Flaskan innehöll från början 0,70 x 5,0 liter = 3,5 liter vätskeformig klor
Efter uttag kvarstår 0,40 x 5,0 liter = 2,0 liter vätskeformig klor. dvs 1,5 liter vätska har tagits ut.

För att beräkna volymen gas som bildas kan man använda fältmässiga gaslagen: V(gas) = V(vätska) x (vätska) /(1,2 x D) = 1,5 x 1560 / (1,2 x 2,4)  810 liter

Question 32

På vilka sätt lagras och transporteras metan (naturgas)? Fördelar och nackdelar med de två sätten?

Answer 32

Metan (naturgas) lagras o transporteras antingen som komprimerad (CNG) eller som kylkondenserad (LNG).

Fördelen med kylkondensering är att volymen blir mindre). Nackdelarna är att det kostar mycket energi (=kostar pengar) att kylkondensera en gas. Dessutom måste den lagras i en ”termos”-tank där ett visst läckage är oundvikligt.)

CNG lagras under ett tryck av ca 250 bar. En liter CNG ger då 250 liter gas vid NTP.

LNG har densiteten 450 kg/m3 och metan har ett densitetstal på 0,64. En liter LNG ger då 1 x 450 (1,2 x 0,64) = 590 liter gas vid NTP

Question 33

Vid läckage i vätskefas av tryckkondenserad klor har det bildats en pöl på marken. Är det lämpligt att använda sorptionsmedel för att ta upp en pölen?

Answer 33

Nej. Eftersom klor har en kokpunkt på -34 C vid 1 bar tryck, så är vätskan i pölen minst så kall (eftersom den ligger kvar på marken). Om man lägger på absorptionsmedel (som är varmare än -34 C) kommer allt eller en stor del av klorpölen att koka bort.

Det som eventuellt inte kokar bort direkt gör det efterhand eftersom värme strömmar in från den varmare omgivningen

Question 34

Vid läckage i vätskefas av tryckkondenserad vinylklorid har det bildats en pöl på marken. Finns det någon risk att ångorna från pölen kan antändas?

Answer 34

Ja, vinylklorid har en kokpunkt på -14 C, vilket innebär att temperaturen på vätskan i pölen ligger ca 0-20 grader under kokpunkten. Eftersom flampunkten för vätskan är -79 C, ligger alltså vätskans temperatur över flampunkten.

Question 35

Är det lämpligt att impaktera vinylklorid?

Answer 35

Nej.

Då små vätskedroppar (=stor total yta) med hög hastighet gnids mot luft och impakteringsstrut/presenning är risken stor för uppbyggnad av statisk elektricitet.

Eftersom den impakterade vätskans temperatur kommer att ligga över flampunkten finns det då stor risk för antändning.

Question 36

Hur stort är det relativa- resp. absoluta trycket inne i en tank med tryckkondenserad klor vid 20 °C resp. 0 °C ?

Answer 36

Ångtryck vid 0 C och 20 C hämtas ur RIB 20C: Absolut tryck = Ångtrycket = 676 kPa ,

Relativt tryck = trycket i tanken – omgivande tryck = 676 – 101 kPa = 575 kPa
0C: Absolut tryck = Ångtrycket = 365 kPa ,

Relativt tryck = trycket i tanken – omgivande tryck = 365 – 101 kPa = 264 kPa

Question 37

Vilken temperatur har syret i en behållare med kylkondenserad syrgas?

Answer 37

I en behållare med kylkondenserad gas är det så gott som inget övertryck (ibland dock 0-6 bars övertryck ; tryckventil).

Då ligger vätskans temperatur på normala kokpunkten, dvs i fallet syrgas -
183 C (jmf. En kastrull med vatten på spisen.

Oavsett hur mycket värme som tillförs från den varma spisplattan kommet vattnets temperatur att stanna på 100 C till dess att allt vatten kokt bort.)

Question 38

Det har gått hål i vätskefas i en tank med en tryckkondenserad gas. Vilka parametrar påverkar källstyrkan i utsläppet?

Answer 38

Det relativa trycket i tanken, vätskans densitet, hålets storlek (arean) samt flödeskoefficienten (beror på hålets form och ”kantvikning”)
Se ”Räddningstjänst vid olycka med gaser” sid 70.

Question 39

1 liter vätskeformig gasol förångas fullständigt. Hur stor volym 100% ånga bildas? Här kan du använda ”fältmässiga gaslagen”. Hur stor volym brännbar luft-gasolblandning (1 bar, 20 grader) kan högst bildas?

Answer 39

Använd tex fältmässiga gaslagen: V(gas) = V(vätska) x  / (D x 1,2)
V(gas) = 1 x 582 / (1,6 x 1,2) liter = 303 liter ( för gasol ur RIB använd).
UB för gasol är 1,7% (RIB). Det kan då bildas högst (303/0,017) liter ≈ 18000 liter = 18 m3 brännbar blandning.

Question 40

Ren etanol har vid 20 ˚C ett ångtryck på 5,7 kPa. Hur mycket måste etanol spädas med vatten för att vätskan inte ska avge brännbara ångor vid 20 ˚C?

Answer 40

Ex 1 Lösning: UB för etanol ligger på 3,3%. Etanolen måste därför spädas så
att dess ångtryck blir högst 3,3 kPa vilket motsvarar en mättnadskoncentration på 3,3%.

Antag att ångtrycket är proportionellt mot på koncentrationen av etanol.
Det är lika rätt (eller fel) att räkna med volym- eller viktprocent i lösning så
vi räknar för enkelhetens skull med volymprocent. Antag x volymprocent
lösning:

3,3 = x · 5,7 vilket ger x = 0,58 = 58%. Så den rena etanolen (100%) ska
alltså späs till ca 58% dvs ungefär med lika delar vatten.

Question 41

Ex 2:
Man vill omhänderta utläckande svaveldioxid genom att leda ner den i
vatten. Ångtrycket av svaveldioxid över lösningen får bli högst 20 kPa. Hur
stor koncentration av svaveldioxid får det högst bli i lösningen?

Answer 41

Ex 2 Lösning: Lösligheten för svaveldioxid i vatten är enligt RIB 10%.
Ångtrycket över en sådan mättad lösning är 100 kPa. Om vi vill ha ett
ångtryck på högst 20 kPa får koncentrationen i lösningen vara högst: 10% ·
(20 kPa/100 kPa) = 2%