1. Вступ
Двоокисцирконію знайшов широке застосування при виготовленні вогнетривких матеріалів.Вогнетриви на основі диоксида цирконія, стабілізованого оксидами магнія абокальція, мають температуру плавлення близько 2600.
Метастабільнімодифікації оксида цирконія мають велику удільну поверхню. Тому вони(в першучергу тетрагональна модифікація) широко використовуються в якості носіякаталізатора(таких, як Pt,Pd і т.д.)
Останнімчасом двоокис цирконію знайшов широке застосування в якості твердогоелектроліту, який працює в основному при порівняно низьких температурах(600-1200). Це пов’язано з тим, що вже при цих температурах твердий електролітмає достатньо високу електропровідність. При цьому особливе значення набуваєзбереження стабільності властивостей матеріалу при довготривалій експлуатації вобласті вказаних температур. Для стабілізації речовин в метастабільному станівикористовують метод легування невеликою кількістю оксидів.
Вданій роботі досліджувались методи отримання двоокису цирконію ромбічноїсингонії, стабілізованого оксидом нікелю.
2.Опис досліду
Вихіднимиматеріалами для досліду були ZrOCl2•8H2O і NiCl2марок “х.ч.”.
Спільноосадженігідроксиди отримали шляхом повільного приливу 0,25 мол. розчинів NiCl2 іZrOCl2•8H2O в 1 мол. розчин NaOH (в другому випадку – NH4OH),які були взяті в еквівалентній кількості, при постійному перемішуванні. Зразкивідмивалися на фільтрі і висушувалися в печі при постійній температурі (200).
Кількістьматеріалів, використаних в одному досліді, наведені в таблиці 1.
Таблиця1 Найменування матеріалу Кількість, г Оксихлорид цирконію 4 Хлорид натрію 1,79 Аміачна вода 10 Їдкий натрій 36
3. Організаціядосліду
Перелікробіт, що проводяться протягом дослідження, приведений у табл 2.Таблиця 2Інформація пороботам дослідження№ Найменування робіт Тривалість робіт, дні 1 Вибір та обговорення теми ДР з керівником 1 2 Розробка плану досліджень та графіка виконання роботи 1 3 Перегляд періодичної літератури 4 4 Перегляд першоджерел за темою 4 5 Вибір методики синтезу 2 6
Експеримент по отриманню твердого розчину NiO-ZrO2 осаджений NH4OH 2 7 Дослідження властивостей отриманої сполуки 2 8 Рентгенографічний аналіз 1 9
Експеримент по отриманню твердого розчину NiO-ZrO2 осаджений NaOH 2 10 Дослідження властивостей отриманої сполуки 2 11 Рентгенографічний аналіз 1 12 Проведення повторних досліджень 2 13 Систематизація результатів та висновки 2 14 Оформлення звіту 7
Зметою оптимізації дослідження складаємо сітьовий графік, на якому відображеніусі роботи, які виконувалися.
Шляхпроведення робіт приведений на мал.1. Як бачимо на графіку є 2 шляхи.
Тривалістьусіх шляхів сітьового графіку:
L1-2-3-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14=1+1+8+4+2+2+2+2+1+2+2+1++2+2+7=33 дні-max
L-1-2-4-5-6-7-9-10-12-13-14=1+1+4+2+2+2+2+2+2+2+7=27днів
Такимчином, критичний шлях, який має максимальну тривалість, складає 33 дні.
/>
Длявизначення ціни дослідження необхідно скласти кошторис витрат, який міститьнаступні статті:
— витрати на матеріали;
— заробітна платня;
— нарахування на заробітну платню;
— амортизація;
— енергетичні витрати;
— накладні витрати.
Витрати на матеріали, що використовувалисьв ході дослідження, розрахуємо за формулою (1.1):
/>, (1.1)
деmi- кількість використаного i-го матеріалу в натуральних одиницях;
Цi-ціна одиниці i-го матеріалу, грн..
Розрахуноквитрат на матеріали наведений в табл.3
Наприклад:Оксихлоридцирконію – 4г.8=32г, 12,5грн/кг.0,032=0,4грн.
Таблиця3.
Розрахуноквитрат на матеріали (*)
найменування
матеріалу
Кількість в одному досліді,
г(мл)
Кількість
дослідів,
шт
Загальна кількість
г(мл)
Ціна за одини-цю,
грн/кг
Сума,
грн Оксихлорид цирконію 4 8 32 12,5 0,4 Хлорид нікелю 1,79 8 14,32 12 0,2 Розжин аміаку 10 4 40 2 0,08 Гідроксид натрію 36 4 144 1,5 0,22 Разом 0,9
(*)Ціни взяті із каталогу фірми “Реагент”.
Длярозрахунку суми амортизаційних відрахувань необхідно визначити вартістьобладнання. Строк, на який розраховуються амортизаційні відрахування, — це час,протягом якого проводилась безпосередньо дослідницька робота. Сумарний періодберемо з таблиці 1, як суму часу проведенних робіт -6,9,12. Цей час складає 6днів.
Розрахуноквартості обладнання приведений в табл.4.
Таблиця4
Розрахуноквартості приладів
Найменування
приладу
Кількість,
шт Балансова вартість одиниці, грн/шт
Сума,
Грн Лійка ділильна 1 11,20 11,20 Мірний ціліндр(25мл) 3 6,00 6,00 МІшалка скляна 1 1,50 1,5 Фільтр Шота 1 5,00 5,00 Колба 1 8,00 8,00 Разом 31,7
При розрахункувитрат на електроенергію необхідно враховувати все електрообладнання, що працюєв процессі дослідження. Вартість 1кВт електроенергії складає 0,2436грн.
Розрахуноквитрат на електроенергію приведений в табл5. Приклад розрахунку:
Кількістьелектроенергії, витраченої на роботу витяжки:
Е=2·36=72кВт
Вартістьелектроенергії розраховуємо за формулою:
/> (1.2)
де N-потужність, витрачена електрообладнанням, кВт;
Ц-вартість 1 кВт(0,2436 грн.);
Таблиця5
Розрахуноквитрат на електроенергіюЦілі на які витрачається електроенергія
Спожи-вана потуж-ність,
кВт/ч Кіль-кість робочих годин
Кіль-кість елек-тро-енергії,
кВт/ч
Вар-тість,
грн
Ціна за одиницю
Грн/штук
Робота витяжки 2 36 72 17,54 205
Робота печі 5 15 75 18,27 1200
Робота мішалки 0,2 12 2,4 0,59 150
Разом 36.4 /> /> /> /> /> /> /> /> />
Витратина амортизацію обладнання розрахуємо за формулою:
/>, (1.3)
де Ф-вартість обладнання, грн;
Н-річна норма амортизації, %;
Н=24%для всього обладнання;
Т-тривалість досліджень, міс;
Т=0,26місяців (6 днів).
/>грн
/>грн
/>грн
Загальнаамортизація буде: А=1,07+6,24+0,78=8,09
Заробітну платурозраховуєм множенням середнього динної заробітньої плати на кількістьвідпрацьованого часу
Розрахунокведемо за формулою:
ЗП=ЗПсер.год.Т,(1.4)
Результатирозрахунку надані у табл.6:
Таблиця6. Розрахунок витрат на заробітнуплатнюПрофесія
Середньомісячна заробітна платня,
грн/міс
Відпрацьо-ваний час,
години
Сума,
грн Науковий керівник 7,56 60 453,6 Науковий співробітник 2,2 36 79,2 Дослідник(студент) 1,33 162 215,46 Разом 748,26
Нарахуванняна заробітну платню приймаємо у розмірі 38,8% від суми заробітної платні.
Такимчином сума нарахувань на заробітну платню складає:
/> грн
Накладнівитрати включають різні витрати, пов’язані з обслуговуванням (ремонт,освітлення, опалення приміщень, утримування адміністративного апарату).Приймаємо накладні витрати у розмірі 80% (на основі даних УДХТУ) від заробітноїплатні виконавців дослідження:
/>(748,26+290,33)0,8=830,88грн.
Кошторис витратна проведення дослідження зведений у табл. 7.
Таблиця 7.
Витрати напроведення дослідження№ Статті витрат Сума, грн Відсоток до підсумку, % 1 Матеріали 0,9 0,046 2 Обладнання 31,7 1,628 3 Заробітна платня(ЗП) 748,26 38,44 4 Нарахування на ЗП 290,33 14,92 5 Енергетичні витрати: електроенергія 36,4 1,87 6 Амортизація 8,09 0,415 7 Накладні витрати 830,88 42,681 8 Разом 1946,56 100
4. Ціна досліду
Дане дослідження відноситься догрупи пошукових досліджень. Тому ціна дослідження визначається з урахуваннямгрупи досліджень за формулою.
/>, (1.5)
де С-витрати на дослідження, грн;
Р-нормативна рентабельність, %(30%).
/>грн.
Висновки:Втілення в промисловість сполук, отриманих в ході дослідницької роботи, насьогоднішній день не можливо виразити матеріально, тому що застосування цихметодів потребує більш грунтовного та довгострокового вивчення для втілення впромисловість.
Цятеоретична стадія потребує матеріальних вкладень у розмірі 2530,53 грн. Вказанасума враховує витрати на всіх стадіях наукового дослідження, враховуючи яквитрати на обладнання та реактиви, так і на заробітну платню науковихспівробітників. Подальші наукові розробки з метою втілення цих методів впромисловість повинні розраховуватись окремо.
Література
1. Химия редких ирассеяных элементов под ред. Большакова. Издательство “Высшая школа” Москва1965.
2. Химия редких ирассеяных элементов под ред. Большакова. Издательство “Высшая школа” Москва1969
3. Методические указанияк выполнению организационно-экономической части дипломной работы длястудентов-исследователей курса всех специальностей /Сост. С.А. Воеводин, В.Ф.Прудников. Днепропетровск: ДХТИ,1990.-16 с.