Джерела електричної енергії: вироби, хімічні властивості, товарознавчі характеристики

Хімічні джерела струму – це джерела електричної енергії, яка виробляється шляхом конвертації хімічної енергії в електричну, що складаються з одного чи декількох неперезаряджуваних первинних елементів або перезаряджуваних вторинних елементів (акумуляторів), у тому числі інтегрованих у вироби промислового чи побутового призначення.

ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО
ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО ПРОДОВОЛЬЧИХ ТОВАРІВ
ЧИТАТИ ПРО ІСТОРІЮ РОЗВИТКУ ТОВАРОЗНАВСТВА У ЛЬВОВІ

Браузер не бачить рисунок або формулу?! Скачайте реферат:
Скачати реферат “Товарознавчі характеристики виробів, що є хімічними джерелами елекричної енергії для продукції побутового і промислового призначення”

Перше хімічне джерело струму  сконструював італійський вчений Алессандро Вольта у 1800 році. Елемент Вольта складався із мідної та цинкової пластин, занурених у солону воду. Згодом Вольта з’єднав елементи у батарею, яку ще називають стовпом Вольта. У 1836 році англійський хімік Джон Даніель удосконалив елемент Вольта, помістивши мідний та цинковий електроди у розчин сульфатної кислоти. Ця конструкція дістала назву «елемента Даніеля». У 1859 році французький фізик Гастон Планте винайшов свинцево-кислотний акумулятор. Цей тип елемента і сьогодні використовується в автомобільних акумуляторах. 1866 року французький хімік Жорж Лекланше створив свій гальванічний елемент (елемент Лекланше), який складається із цинкового стаканчика, заповненого водним розчином хлорид амонію, у який занурений електрод із манган (IV) оксиду марганцю із графітовим струмовідводом. Модифікація цієї конструкції досі також використовується у сольових батарейках для різних побутових пристроїв. У 1890 році у Нью-Йорку Конрад Губерт створює перший кишеньковий електричний ліхтар, використавши елемент Лекланше. А вже у 1896 році компанія National Carbon започатковує серійне виробництво перших у світі сухих елементів Лекланше «Columbia». У 1899 році Вальдемар Юнгнер опрацював перші взірці нікель-кадмієвих акумуляторів (Ni-Cd), а у 1946 році розпочато виготовлення герметичних нікель-кадмієвих акумуляторів. Починаючи із 1960 року, на ринку з’являються лужні марганцево-цинкові елементи. 1970 року стартувала ера літієвих хімічних джерел струму. Масове виробництво металогідридних акумуляторів (Ni-MH) налагоджено у 1990 році [1−5].

В основі товарознавчих характеристик хімічних джерел електричної енергії лежать базові електричні характеристики, на яких ґрунтуються і подальші економічні показники хімічних джерел електричної енергії як товару. Нижче наведено їх перелік.

 

Електрорушійна сила ∆ε (ЕРС) – це різниця термодинамічних потенціалів ХДЕЕ при рівноважних умовах:

 

,

де ε – електрорушійна сила джерела енергії;

ЕК – термодинамічний потенціал катода;

ЕA – термодинамічний потенціал анода.

 

(1.116)

Електрорушійна сила ХДЕЕ пов’язана з вільною енергією Гіббса таким співвідношенням:

 

.

 

(1.117)

Звідси                ,

 

де ∆G – вільна енергія Гіббса;

H – зміна ентальпії сумарної струмоутворювальної реакції;

T – температура;

S – зміна ентропії сумарної струмоутворювальної реакції;

z – кількість електронів, які беруть участь в елементарному акті реакції;

F – число Фарадея.

Напруга розімкненого кола (UРК) включає суму потенціалів на границі різних металів зовнішнього електричного кола. Достатньо довго ЕРС і UРК вважали тотожними, однак звично ЕРС > UРК. Це зумовлено або нестехіометричністю активних матеріалів, або варіаціями у складі електроліту джерела.

Номінальна розрядна напруга (Uрозр) – усереднена величина між початковою (Uп) та кінцевою (Uк) напругами при розряді заданим струмовим навантаженням за визначених умов.

Розрядний струм (Ір) – це струм, який протікає у замкнутому колі при підключення зовнішнього джерела споживання електричної енергії (розрядне навантаження). Процес розряду можна проводити при різних навантаженнях, тобто у замкнутому електричному колі протікатиме струм заданої величини.

Номінальна розрядна ємність (C) – це кількість електрики, яку ХДЕЕ віддає для досягнення заданої кінцевої розрядної напруги за визначених умов. При проведенні розряду у гальваностатичному режимі розрядна ємність визначається як добуток сили струму I на час розряду t:

 

(1.118)

.

 

Одиницею вимірювання є ампер·година (А·год).

Питома ємність (с) – це кількість електрики, яку ХДЕЕ віддає для досягнення заданої кінцевої розрядної напруги, віднесена до маси джерела:

 

(1.119)

,

 

де I – сила розрядного струму;

t – час розряду;

m – маса джерела.

Вимірюється питома ємність у А·год/кг або мА·год/г.

Питома енергоємність (W) – це кількість електричної енергії, яка припадає на одиницю маси або об’єму ХДЕЕ:

 

(1.120)

,

 

або

 

(1.121)

,

 

де Uрозр – номінальна розрядна напруга;

I – сила розрядного струму;

t – час розряду;

с – ємність джерела;

V – об’єм джерела.

Вимірюють питому енергоємність у Вт·год/кг або Вт·год/л і використовують для порівняння та оцінки хімічних джерел струму. Порівняння енергетичних характеристик деяких первинних та вторинних джерел струму наведено у табл. 1.80.

Внутрішній опір (Ri) – параметр, який включає омічну і поляризаційну складову. Величина внутрішнього опору залежить від провідності електроліту і електродних матеріалів, розмірів та конструкції ХДЕЕ. Чим менше значення внутрішнього опору, тим більший струм може віддати джерело. Зазвичай, чим більші розміри ХДЕЕ, тим менше значення його внутрішнього опору і більша потужність.

Таблиця 1.80

Енергетичні характеристики деяких типів ХДЕЕ

 

ХДЕЕ

Питома енергоємність, Вт·год/кг

Теоретична,

Вт·год/кг

Практична

Вт·год/кг

Вт·год/л

Zn // MnO2

336

50-80

120-150

Cd // Ni(OH)2

209

50

100

Zn // Ni(OH)2

209

60

180

PbO2 // Pb

170

30

50

Ni-MH

380

60

80

Li-ion

500-550

150

220

 

 

Омічну складову внутрішнього опору можна виміряти таким чином. При навантаженні джерела струмом і1 за декілька секунд заміряють значення напруги U1, а потім збільшують струм до величини і2 і заміряють зменшену напругу U2. Омічну складову внутрішнього опору Ri визначають за формулою:

 

(1.122)

.

 

Оцінити приблизну величину внутрішнього опору можна також за величиною струму короткого замикання (Ік.з.).

Точніше визначити внутрішній опір можна на основі імпедансних вимірювань.

Як було зазначено вище, електричні характеристики хімічних джерел електричної енергії лежать в основі експлуатаційних, інакше кажучи, товарознавчих характеристик, серед яких основними є такі: термін дії, ресурс, збереженість заряду, температурний інтервал роботоздатності джерела, токсичність та інші (табл. 1.81).

Термін дії ХДЕЕ – інтервал часу, протягом якого джерело зберігає паспортні характеристики, які подає підприємство-виробник. Термін дії сучасних ХДЕЕ − 3-5 років, але для окремих типів може сягати десятиріч.

Ресурс ХДЕЕ оцінюють кількістю заряд-розрядних циклів, які повинен витримати акумулятор. Ресурс акумулятора залежить від глибини розряду, наприклад, при глибині розряду 30% нікель-кадмієва батарея має ресурс 2000 циклів, при глибині розряду 80% – 800 циклів, а при 100% – 500 циклів.

Таблиця 1.81

Експлуатаційні характеристики деяких типів ХДЕЕ

 

ХДЕЕ

Ресурс

(кількість циклів )*

Термін дії (роки)

Саморозряд

(%/місяць)

Температурний інтервал

(оС)

Токсичність компонентів

Zn // MnO2

500

5

2

-10 + 65

низька

Cd // Ni(OH)2

2000

5

15-20

-20 + 45

висока

Zn // Ni(OH)2

500

3

15-20

-10 +50

середня

PbO2 // Pb

500

3

3-5

-30 +50

висока

Ni-MH

800

3

20-30

-10 + 40

середня

Li-ion

800-1000

3-5

8-15

-20 + 60

середня

 

Примітки: *при глибині розряду 30%.

 

Збереженість заряду ХДЕЕ – це властивість джерела зберігати ємність за час зберігання при розімкненому зовнішньому колі. Мірою втрати ємності за час зберігання є величина відносного саморозряду St (%):

 

(1.123)

,

 

де С0 – ємність у попередньому циклі «заряд-розряд»;

Сt – ємність через час t при тих самих умовах розряду.

Саморозряд спричинений як електрохімічними властивостями, так і конструкційними особливостями джерела.

З часом при неправильній експлуатації деяких типів акумуляторів (наприклад, нікель-кадмієвого) проявляється ефект пам’яті – часткова втрата ємності унаслідок неповного розряду батареї перед встановленням її на заряд. Цей ефект призводить також до зменшення ресурсу джерела. 

Суттєвими є і економічні характеристики енергії, яку виробляють ХДЕЕ, а саме її собівартість. Вартість енергії, одержаної від ХДЕЕ, значно перевищує вартість енергії, одержаної від гідроелектростанцій та теплоелектростанцій.

Бурхливий розвиток електроніки, значне збільшення виробництва автомобілів та створення електромобілів спричинили інтенсифікацію дослідження та виробництва хімічних джерел електричної енергії.

Найбільшу вагу серед первинних ХДЕЕ традиційно займають марганцево-цинкові джерела струму. У галузі автомобільних батарей, безперечно, лідером є свинцеві акумулятори. Серед побутових ХДЕЕ лідирують літієві та металогідридні акумулятори, хоча перші мають тенденцію до значного збільшення їх виробництва. Причиною цього є те, що більшість виробників мобільних телефонів, ноутбуків та іншої побутових пристроїв використовують літій-іонні ХДЕЕ.

На рис. 1.94 представлено розподіл світового ринку хімічних джерел електричної енергії, а на рис. 1.95. світовий обсяг продажу побутових хімічних джерел електричної енергії.

 

 

 

Рис. 1.94. Розподіл світового ринку ХДЕЕ

 

Останнім часом у продаж надходять електромобілі, які переважно оснащені літій-іонними акумуляторами. Сучасна промисловість має надлишкові потужності для виробництва батарей загальною ємністю близько 10 ГВт×год. Цієї ємності достатньо для оснащення приблизно 400 тисяч електромобілів. Але можливості виробництва значно перевищують попит. Більше того, очікується, що до кінця 2014 року надлишкова потужність становитиме вже 18 ГВт×год. За прогнозом аналітичного центру Bloomberg New Energy Finance (BNEF), до 2030 року вартість однієї кіловат-години ємності акумуляторних батарей для електромобілів знизиться до $150. Оскільки, вартість батареї ($8000-10000) зараз становить не менше чверті ціни нового електромобіля, неважко підрахувати, як це відіб'ється на ціні найбільш популярних моделей. За даними BNEF, середня ціна літій-іонних батарей для електричних транспортних засобів у 2011 році знизилася на 14%. Ціна однієї кіловат-години ємності акумуляторів у 2014 році становить $650, тоді як декілька років тому вона становила $800. Якщо порівнювати з 2009 роком, то падіння ще помітніше – 30%.

 

 

 

Рис. 1.95. Світовий обсяг продажу побутових ХДЕЕ

 

Згідно з даними американського консалтингового агентства McKinsey, сьогодні вартість вироблення 1 кВт×год в літій-іонних батареях General Motors (GM) коливається в межах $500-600, таким чином, батарея ємністю 16 кВт×год, використовувана в Chevrolet Volt і Opel Ampera, коштує $8000 за ціни електромобіля $41000. Автори доповіді агентства McKinsey стверджують, що до 2020 року вартість батареї впаде до $2560 ($160 за 1 кВт×год), що знизить ціну самого електромобіля на 30-40%. Автори дослідження запевняють, що вже у 2015 році витрати на виробництво літій-іонних акумуляторів для електромобілів скоротяться на 30% у зв'язку з удосконаленням виробничих процесів (наприклад, завдяки використанню нових розробок, що скорочують виробничі витрати, і стандартизації обладнання). Крім того, розвиток технології використання електроліту зможе підвищити ємність батареї на 80%, а скорочення кількості компонентів в акумуляторі − знизити кінцеву вартість батареї приблизно на 45% порівняно з її вартістю у 2012 році.

Літій – основний елемент у виробництві акумуляторів, на які неухильно зростає попит. Їх використовують у мобільних телефонах, ноутбуках, цифрових камерах, електромобілях тощо. На думку експертів, усе ширше використання електромобілів може перетворити літій на «нафту третього тисячоліття». Родовища літію промислового значення у нашій країні розвідані на Донбасі та в Кіровоградській області. Перспективним для видобутку вважається також Бийганське родовище на Закарпатті. Відтак експерти вважають, що перетворення України з імпортера літієвої продукції на експортера цілком реальне. Інтерес до цієї теми можуть виявити європейські автовиробники, для яких завод в Україні був би значно вигідніший, ніж, скажімо, у Південній Америці, де літій вже давно видобувають.

Незабаром у Дніпропетровську може з'явитися завод з виробництва акумуляторів XXI століття. Китайська компанія Lishen Battery веде переговори з найбільшим в Україні виробником акумуляторів − компанією Westa. Українська компанія Westa входить до п'ятірки найбільших виробників акумуляторів у Європі. На українському ринку її частка становить 33%. Китайська ж компанія з активами більш ніж мільярд доларів за підсумками 2011-го увійшла до десятки найбільших світових виробників літієвих батарей з часткою ринку 6%.

Хімічні джерела електричної енергії історично поділяють за різними характеристиками: за перебігом електрохімічного процесу, за енергетичними характеристиками, за розміром тощо.

За перебігом електрохімічного процесу ХДЕЕ поділяють на первинні і вторинні. У первинних джерелах протікає необоротна електрохімічна реакція, а у вторинних – оборотна. Первинні ХДЕЕ називають ще гальванічними елементами. Гальванічний елемент – хімічне джерело струму, назване на честь Луїджі Гальвані. Принцип його дії базується на електрохімічній взаємодії двох металів через електроліт, що спричинює виникнення у замкнутому колі електричного струму. До вторинних джерел струму належать акумулятори. Окрему групу становлять електрохімічні генератори – паливні елементи.

Класифікацію ХДЕЕ за енергетичним діапазоном та галузями практичного використання відображає табл. 1.82.

Таблиця 1.82

Класифікація ХДЕЕ за енергетичними діапазоном та галузями використання

 

Енергетичний діапазон

Тип

Приклади ХДЕЕ

Застосування

100 мВт·год.–2 Вт·год.

Мініатюрні батареї

Zn-MnO2,

Zn-Ag2O,

Li-I2

Електронні годинники, калькулятори,  імплантовані медичні пристрої

2 100 Вт·год.

Батареї для побутової техніки та портативних пристроїв

Zn-MnO2,

Zn-HgO,

Cd-Ni(OH)2,

металгідридні,

літієві ХДЕЕ

Радіо-, телеприймачі, мобільні телефони, фото та відеоапаратура, електроінструмент, іграшки

100–600 Вт·год.

 

Стартерні батареї

Pb-PbO2,

Cd-Ni(OH)2

Автомобільна та тракторна техніка

15–650 кВт·год.

 

3 МВт·год.

Тягові батареї

Pb-PbO2,

Zn-O2,

металгідридні

 

Електронавантажувачі, електромобілі, локомотиви,

підводні човни

250 Вт·год–5 МВт·год.

Стаціонарні батареї

Pb-PbO2,

Cd-Ni(OH)2

Локальні енергетичні накопичувачі,  резервні енергетичні установки

5–100 МВт·год.

 

Батареї для нівелювання  пікових навантажень

Pb-PbO2,

Na-S,

Li-FeS

Національні та локальні енергетичні системи

Хімічні джерела електричної енергії можна також класифікувати за формою та розміром. Мініатюрні батареї та батареї для побутової техніки і портативних пристроїв виготовляють дискової (таблеткові елементи для годинників і мікропроцесорних плат), циліндричної та призматичної форм (батареї для фото, аудіо- та відеоапаратури, мобільні телефони, батареї для ноутбуків і.тощо)

У промислових масштабах побутові ХДЕЕ випускають типорозмірів, які відповідають стандартам, визначеним Міжнародною електротехнічною комісією (МЕК, англ. International Electrotechnical Commission, IEC). МЕК – міжнародна організація стандартизації в галузі електричних, електронних та суміжних технологій, яка узгоджує стандарти із Міжнародною організацією зі стандартизації (ISO). Окрім назв типорозмірів ХДЕЕ згідно з МЕК використовують також назви за національним державним стандартом (ДСТ) та поширені американської назви. Загальновживані ХДЕЕ циліндричної та призматичної форм мають також і побутові назви (табл. 1.83).

Таблиця 1.83

Стандартні розміри та назви побутових ХДЕЕ циліндричної та призматичної форм

 

Ромір (мм)

Назва згідно з МЕК

Назва за ДСТ

Американська назва

Побутова назва

47.8 × 16

 

 

А

 

54.1 × 19

 

 

B

 

46.0 × 23.9

R14

343

C

 

57.2 × 31.8

R20

373

D

велика

42.9 × 9.9

R03

286

AAA

пальчикова, тонка

47.8 × 13.5

R6

316

AA

пальчикова

3.3 × 11.4

 

 

O

 

26.9 × 11.2

 

 

N

 

33.3 × 13.5

 

 

R

 

47.8 × 41

3R12

3336

 

квадратна (4.5 В)

 

6LR61

 

 

Крона (9 В)

 

У назвах МЕК перед літерою R можуть стояти літери, які означають тип джерела, наприклад, H – металогідридна батарея, L – лужна та інші.

Характеристики літій-іонних акумуляторів. Перспективність використання літієвих ХДЕЕ підтверджується при порівнянні їх енергетичних характеристик з різними джерелами струму (рис. 1.96).

 

 

Рис. 1.96. Енергетичні характеристики хімічних джерел струму

 

Реверсна інтеркаляція графіту літієм та інтеркаляція катодних оксидів була вперше вивчена в 1970-х роках австрійським вченим Юргеном Бесенхардом. Первинні літієві батареї з металевими анодами літію є небезпечними, тому для літій-іонних батарей обидва електроди виконані з матеріалу, що містить іони літію в неметалевій матриці. У 1979 році в Оксфордському університеті Джон Гуденаф та Коїчі Міцушіма продемонстрували акумулятор з напругою 4 В з використанням літій кобальт-оксиду (LiCoO2) як катода і металевого літію як анода. У 1977 році літієвий металевий анод був замінений на інтеркальований літієм графітовий електрод (LiC6). Перший промисловий літій-іонний акумулятор розробила корпорація Sony в 1991 році. Енергетична ємність: 110 – 200 Вт×год/кг. Максимальна напруга в елементі: 4.18 – 4.20 В (повністю заряджений). Спочатку як анод застосовували кам'яновугільний кокс, зараз використовують графіт. Як катод застосовують оксиди літію з кобальтом або марганцем. Під час заряду літій-іонних акумуляторів відбуваються такі реакції:

−  на позитивних пластинах:

 

(1.124)

LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe

 

(1.125)

 на негативних пластинах:

 

С + xLi+ + xe → CLix  (х=0 – 0.167)

Під час розряду відбувається зворотна реакція.

Переваги літій-іонних хімічних джерел електричної енергії:

−  висока енергетична ємність

−  низький саморозряд

−  відсутність ефекту пам'яті

−  простота обслуговування

−  низька питома вага.

Цей тип акумулятора поширений у сучасній побутовій та електронній техніці. Зокрема найпопулярніший тип акумуляторів у таких пристроях, як мобільні телефони, ноутбуки, цифрові фотоапарати, відеокамери та електромобілі.

На рис. 1.97. представлено схему літій-іонного акумулятора, а на         рис. 1.98 залежність номінальної напруги літій-іонного хімічного джерела електричної енергії від вмісту літію у LiCoO2.

 

 

 

Рис. 1.97. Схема літій-іонного акумулятора

 

Хоча графіт вважається найсучаснішим матеріалом для негативного електрода в літій-іонних елементах, в основному через свою високу оборотність і низький потенціал, однак, ці аноди володіють посередньою швидкістю процесів заряд/розряд, що призводить до транспортно-індукованих структурних ушкоджень поверхні при тривалому циклюванні. Об'ємна дифузія літію в графітовий вуглець ще не повністю вивчена, зокрема через складність вимірювання об'ємних властивостей транспорту іонів літію в неізотропному матеріалі. Наявні літературні дані [16] показують високий коефіцієнт дифузії іона літію в напрямку, паралельному площині графена (10-7–10-6 см2/с), порівняно з млявим перенесенням іонів літію на межах зерен (10-11 см2/с), що вказує на можливість раціонального проектування вуглецевих матеріалів і композитних електродів з дуже високою дифузійною швидкістю.

 

 

Рис. 1.98. Залежність номінальної напруги від вмісту літію у LiCoO2

 

Останнім часом великі надії покладаються на графен, який є двовимірним листом з sp2-гібридизацією атомів карбону. Стільникоподібна сітка є основним будівельним блоком в усіх графітних алотропних модифікаціях: вона може бути укладена в різний спосіб – 3D (графіт), 2D (графен), 1D (нанотрубки), 0D (фулерени) (рис. 1.99).

Електрохімічні дослідження [17] виявили, що графенові листи з тонкою зморшкуватою папероподібною структурою (~4 шарів) мають велику питому площу поверхні (492.5 м2/г) з оборотною питомою ємністю, вищою ніж 1264 мА.год/г при щільності струму 100 мА/г. Навіть при високій щільності струму 500 мА/г питома ємність залишилася 718 мА.год/г. Після 40 циклів оборотна ємність зосталася на тому ж рівні. Ці результати показують, що високо якосні графенові листи володіють доброю електрохімічною здатністю для зберігання літію.

 

 

 

Рис. 1.99. Стільникоподібні сітки для різних графітних алотропних модифікацій

Характеристики металгідридних акумуляторів. Нікель-металгідридні батарейки містять нікелевий електрод, аналогічний до того, що використовується в нікель-кадмієвих батарейках як позитивний електрод, і гідроген-абсорбуючий сплав для негативного електрода.

Гідроген-абсорбуючий сплав може зворотно абсорбувати і десорбувати великі обсяги водню. Гідроген-абсорбуючі сплави були відкриті у 1960-их. Металгідридні електродні матеріали вивчали у 1970-их і 1980-их роках. Найбільш інтенсивно вивчали сплави на основі LaNi5 та TiNix. Сплави типу РЗМ-Ni адсорбують великі обсяги водню навіть при кімнатній температурі.

Нікель-металгідридні батареї продукують двох типів: циліндричні та призматичні.

Характеристики нікель-металгідридних батарей:

−  розрядна ємність на 80% вища, ніж у стандартних кадмієвих батарейках.

−  низький внутрішній опір, що забезпечує високу швидкість розряджання.

−  значний ресурс, кількість циклів «заряд-розряд» може досягати 1000.

−  матеріали батарейок адаптовані до навколишнього середовища.

Питома ємність нікель-металгідридних батарей приблизно удвічі більша, ніж у стандартних нікель-кадмієвих батарейках. Основні характеристики батарейок залежать від фізичних і хімічних властивостей гідроген-абсорбуючого сплаву, який використовується для негативного електрода.

Металгідридні ХДЕЕ на відміну від літієвих працюють з водними електролітами, що дозволяє відбирати значно вищі струми. Дослідження ХДЕЕ такого типу розпочалося після відкриття здатності до адсорбції та десорбції водню таких матеріалів, як LaNi5, SmCo5, TiFe, ZrNi2. Ці сполуки використовують як анодний матеріал, катодом служить здебільшого Ni(OH)2, електролітом − 6М розчин КОН. Електрохімічні реакції процесів заряду і розряду можна виразити такою схемою:

 

 

(1.126)

Kатод: Ni(OH)2 + 2OH NiOOH + H2O + e

 

 

 

(1.127)

Aнод: AB5 + xH2O + xe AB5Hx + xOH.

 

Конструкція металгідридного ХДЕЕ має такий загальний вигляд (рис.1.100).

 

 

 

Рис. 1.100. Схема металгідридного ХДЕЕ

 

Характеристики паливних елементів. Паливні елементи дають можливість дуже ефективно й екологічно чисто виробляти електроенергію – з електричним ККД від 35% до 60% залежно від технології – особливо високим в ділянці неповного навантаження. Паливні елементи виробляють тепло й електроенергію одночасно.

На даний момент розроблено й активно використовуються п’ять головних типів паливних елементів (ПЕ). За типом електроліту ПЕ класифікують на лужні, твердополімерні, фосфорнокислі, розплавнокарбонатні та твердооксидні. За робочою температурою – на низько-, середньо- і високотемпературні. До найбільш вивчених належать ПЕ з лужним електролітом (розчин їдкого калію). Як матеріал для електродів найчастіше застосовують нікель, стійкий у лужних розчинах. Для прискорення реакції використовують платинові каталізатори. Однак для ПЕ з лужним електролітом слід брати лише чисті водень та кисень, оскільки через наявність CО2 у повітрі і технічному водні відбувається карбонізація лугу. Крім того, ці установки досить дорогі. Для цивільного застосування розроблено ПЕ з фосфорнокислим електролітом (98% розчину Н3РО4). Паливні елементи такого типу працюють за температури близько 200°С. Матеріалом для електродів, стійким за цієї температури в агресивному середовищі, слугує графіт, а каталізаторами – платина та її сплави.

Лужні паливні елементи, AFC (англ. Alkaline Fuel Cell) – серед найбільш технологічно розвинутих паливних елементів. Вони використовують чистий водень і кисень для виробництва електрики, води і тепла. Розроблені ПЕ з лужним електролітом можна поділити на низькотемпературні (Т<100°С) та середньотемпературні (Т=150 ÷ 260°С). Сумарну реакцію електроокислення водню в лужному розчині можна подати рівнянням:

 

(1.128)

 

 

 

2OH + H2 – 2e = 2H2O (Eo= –0.828 B)

 

Ця реакція відбувається упродовж кількох послідовних стадій: розчинення водню в розчині, дифузія водню в зону реакції, адсорбція водню на каталізаторі (H2 → 2Hадс.), електроокислення адсорбованого водню (Hадс. + OH – e → H2O), відведення продуктів реакції від електрода. Сумарна реакція електровідновлення кисню в лужному розчині може бути представлена рівнянням: O2 + 2H2О – 4e = 4OН

Водневий паливний елемент (ВПЕ) складається з двох електродів, розділених електролітом, і систем підведення палива на один електрод та окислювача — на другий, а також системи для видалення продуктів реакції. Спрощено електрохімічний процес можна описати такими рівняннями:

 

(1.129)

 

 

 

H2 ↔ 2H,

 

(1.130)

 

 

 

2H ↔ 2H+ + 2e

 

Іони водню Н+ дифундують через електроліт до позитивного боку елемента. Кисень, що надходить на катод, переходить в електроліт і також реагує на поверхні електрода за участю каталізатора. При його взаємодії з іонами водню та електронами, які надходять із зовнішнього ланцюга, утворюється вода:

 

(1.131)

 

 

 

1/2 O2 + 2H+ + 2e → H2O.

 

Вугільний паливний елемент. Принципи роботи вугільного і водневого паливних елементів схожі, але будова вугільного ПЕ складніша. Під час спалювання атоми палива втрачають електрони, а атоми кисню повітря набувають їх. Так у процесі окислення атоми вуглецю і кисню з'єднуються в продукти горіння – молекули вуглекислого газу. Цей процес відбувається енергійно: атоми і молекули речовин, що беруть участь у горінні, набувають великої швидкості, а це призводить до підвищення їх температури. Вони починають випромінювати світло – з'являється полум'я. Хімічна реакція спалювання вуглецю має вигляд:

 

(1.132)

 

 

 

C + O2 = CO2 + Q.

 

У процесі горіння хімічна енергія переходить у теплову завдяки обміну електронами між атомами палива та окислювача.

Твердооксидні паливні елементи, SOFC (англ. solid oxide fuel cells). Комірки SOFC працюють безпосередньо на етанолі без зовнішнього перетворення. SOFC – це повністю твердий паливний елемент, який складається із іонного електроліту, що проводить кисень, затисненого між двома електродами: катодом, або кисневим електродом, де кисень (з повітря) забирається, та анодом, або паливним електродом, де водень (із палива) окислюється. Такий тип паливного елемента працює за температури від 600 до 1000°C. Сьогодні найбільш розповсюдженим матеріалом для SOFC залишається діоксид цирконію, стабілізований оксидом ітрію. Привабливою особливістю SOFC є його екологічність та ефективне виробництво електроенергії із різних видів палива. Придатне для SOFC паливо включає водень, природний газ, біогаз, пропан, бензин, дизель, світильний газ та інші практичні палива.

Паливний елемент з розплавленим карбонатом, MCFC (англ. Molten Carbonate Fuel Cell) − це високотемпературний паливний елемент, що працює при Т = 600°С і вище. Ці комірки створені у шістдесятих роках ХХ століття і були дуже дорогими через електроди, виготовлені з дорогоцінних металів. У сімдесятих роках ХХ століття їх замінили на дешевші: нікель (Ni) та його оксид (NiO) і хром (Cr). Це дозволило не тільки зменшити ціну, але і збільшити потужності з 10 мВт/см2 до 150 мВт/см2. Провідним виробником MCFC-комірок у Сполучених Штатах є FuelCell Energy. Як електроліт тепер використовують розплавлений карбонат при температурі 650°С (Li2CO3 і K2CO3), який насичує спечену кераміку LiAlO2. Реакції, які відбуваються в MCFC, коли паливом є водень:

 

(1.133)

 

 

 

катод: О2 + 4е + 2СО2 ® 2СО32–

 

(1.134)

 

 

 

анод: 2Н2 + 2СО32–® 2Н2О + 4е + 2СО2.

 

Паливний елемент з фосфатною кислотою, PAFC (англ. Phosphoric Acid Fuel Cell) – тип паливного елемента, електролітом у якому є фосфатна кислота. Перевагою цього типу комірок є висока ефективність − 80%. Робоча температура PAFC становить 150-200°C.

Фосфатний електроліт (100% H3PO4) міститься у пористому тефлонованому карбіді кремнію (SiC). Електроди виготовляють з пористого графіту, легованого Pt. Реакції, що відбуваються в елементі:

 

(1.135)

 

 

 

катод: О2 + 4е + 4Н+ ® 2Н2О

 

(1.136)

 

 

 

анод: 2Н2 ® 4Н+ + 4е.

 


*Павлюк Володимир Васильович – д-р хім. наук, професор кафедри неорганічної хімії Львівського національного університету імені Івана Франка.

Дмитрів Григорій Степанович – канд. хім. наук, доцент кафедри неорганічної хімії Львівського національного університету імені Івана Франка.

ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО
ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО ПРОДОВОЛЬЧИХ ТОВАРІВ
ЧИТАТИ ПРО ІСТОРІЮ РОЗВИТКУ ТОВАРОЗНАВСТВА У ЛЬВОВІ

Браузер не бачить рисунок або формулу?! Скачайте реферат:
Скачати реферат “Товарознавчі характеристики виробів, що є хімічними джерелами елекричної енергії для продукції побутового і промислового призначення”


Publisher: Team EPMPD  

Мікробіологічні препарати: порівняльний аналіз якості для очищення побутових стоків

За визначенням стандарту [1], якість — це ступінь, до якого сукупність власних (постійних) характеристик задовольняє вимоги. За іншим визначенням [2], якість — це сукупність характеристик об’єкта, які стосуються його здатності задовольнити установлені й передбачені потреби споживача. Обидва поняття («вимоги» та «потреби») містять категорії, для яких щодо споживача властивий широкий ступінь невизначеності та градації.

ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО
ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО ПРОДОВОЛЬЧИХ ТОВАРІВ
ЧИТАТИ ПРО ІСТОРІЮ РОЗВИТКУ ТОВАРОЗНАВСТВА У ЛЬВОВІ

Браузер не бачить рисунок або формулу?! Скачайте реферат:
Скачати реферат “Порівняльний аналіз якості мікробіологічних препаратів для очищення побутових стоків”

Ця невизначеність зумовлена різним рівнем достатку верств споживачів, індивідуальністю особи (особисті смаки, погляди, переконання) тощо. Для категорій «вимоги» та «потреби» властива також їх переоцінка споживачем з часом (врахування питань захисту довкілля, використання відновлюваних видів ресурсів, безпека застосування тощо). Переконання споживача, що якість певного продукту повною мірою відповідає саме його «вимогам» та «потребам», — сфера діяльності реклами, яка зазвичай далека від об’єктивності, тенденційно передає інформацію, а деякі її сентенції (шампунь, який зменшує випадіння волосся на 93%, візуалізована кількість бактерій на зубах після використання певного виду зубної пасти) у людини освіченої взагалі викликають подив та обурення. Хоча, з другого боку, звідки споживачу брати інформацію про товар, як ідентифікувати його відповідність потребам та вимогам? Адже не завжди на маркуванні наводять споживчі якості товару, реклама далека від об’єктивності, до того ж згідно із законом у рекламі не має бути порівнянь із товарами інших виробників. Сертифікаційні випробування на показники безпеки (у галузі обов’язкової сертифікації) та декларування у межах чинних в Україні технічних регламентів ставлять за мету недопущення на ринок України товарів, показники безпеки яких не відповідають вимогам, але для товарів, які задовольняють ці вимоги, не є інструментом порівняльного аналізу. Ціна не завжди пропорційна якості, та й значна кількість споживачів не орієнтується на максимальні ціни — вони шукають оптимальних рішень виходячи із своїх можливостей.

Порівняльною інформацією для споживача щодо вибору товару часто виступають обмін враженнями на інтернет-форумах, результати діяльності об’єднань споживачів, спрямованої на проведення незалежних оцінок товарів. Однією із організацій, яка проводить таку потрібну для України роботу, є Український науково-дослідний центр незалежних споживчих експертиз (м. Запоріжжя) [3].

Будь-який товар має багато властивостей (споживчих характеристик), різних за своєю природою. Споживчі властивості товару, які формують корисний ефект, мають здебільшого технічні характеристики [4]. Останні випливають із конструктивних особливостей виробу (показники призначення, надійності, безпеки, стандартизації), а також з його дизайну (естетика, ергономічні властивості, упаковка). Множинність показників споживчих властивостей товару визначає необхідність установлення ієрархії всіх параметрів, які необхідно розглядати. Зрозуміло, насамперед вивчатимуть властивості, що мають найбільшу значущість для споживача. З погляду маркетингу, споживач передусім отримує не товар, а ті блага, які він йому зможе надати.

Особливо складно орієнтуватись споживачеві у виборі тих товарів, споживчі властивості яких не нормовані, а їх порівняльний аналіз можна провести лише після серії досліджень. До таких товарів можна віднести мікробіологічні препарати, призначені для використання у системах очищення побутових стоків, ефективність застосування яких та їх порівняльний аналіз і були предметом наших досліджень. Оскільки під якістю мікробіологічних препаратів найчастіше розуміють ефективність їх застосування для вирішення конкретної мети [5], то для мікробіологічних препаратів, які використовують для очищення побутових стоків, на нашу думку, під їх якістю слід розуміти ступінь очищення цих стоків без загрози забруднення довкілля шкідливими полютантами. Наукове завдання, яке вирішується у цій публікації, — визначення ефективності використання мікробіологічних препаратів для очищення побутових стоків − було метою досліджень великої групи науковців, відомих публікаціями [6−8]. Однак ці дослідження стосуються переважно промислових очисних споруд великої продуктивності. Дослідження ефективності мікробіологічних препаратів для очищення побутових стоків приватних будинків у наукових статтях не висвітлюються.

На нашу думку [9], найбільш коректними є дані техніко-економічного аналізу споживчої якості продукції, який, окрім технічних та технологічних показників, враховує і фінансові витрати на їх досягнення.

Мета дослідження — на основі результатів порівняльного аналізу якості мікробіологічних препаратів встановити найефективніший з найбільш поширених в Україні препарат для очищення побутових стоків в анаеробних умовах.

На першому етапі проводили оцінку рекомендованого в інструкціях до застосування препаратів дозування та витрат на забезпечення його дії в об’ємі 1 м3. Для дослідження обрали найпоширеніші на українському ринку біопрепарати: «Біо-ензим» (Чехія), «Санекс» (Канада), «Водограй» (Польща), «Biоzim» (Німеччина). Оскільки для всіх препаратів інструкціями передбачено внесення стартової та місячної доз, які відрізняються за масою, розраховували витрати та вартість препарату через різні проміжки часу. Стартову дозу вносили або одноразово перед початком його застосування, або упродовж першого місяця застосування через рівні проміжки часу (Санекс). Результати аналізу наведено у табл. 1.79.

Оскільки головним об’єктом уваги користувача є споживчі характеристики, проводили лабораторні дослідження ефективності дії різних типів мікробіологічних препаратів для пришвидшення очищення побутових стоків в анаеробних умовах (це відповідає реальним умовам очищення побутових стоків індивідуальних житлових будівель) згідно з інструкцією, поданою на упаковці, за такою методикою. У пластмасових місткостях створювали водне середовище, яке б імітувало вміст вигрібної ями заміського будинку, де немає централізованої каналізації. Для цього розробили методику синтезу штучно забрудненого середовища, яке містило м’ясний фарш (50 г), борошно (50 г), олію (25 мл), курячий послід (100 г) та стандартний розчин, у якому містяться фосфати (115 мл). Активність мікроорганізмів досліджуваних препаратів у перероблянні органічних відходів можна оцінювати за декількома параметрами. Для оцінки інтенсивності розкладу органічних забрудників мікроорганізмами використовувались такі непрямі показники життєдіяльності мікроорганізмів (оскільки фіксація безпосередніх показників життєдіяльності є технічно складним завданням):

Таблиця 1.79

Аналіз витрат та кількості мікробіологічних препаратів для очищення побутових стоків

 

 

«Біоензим»

«Санекс»

«Водограй»

«Biоzim»

Стартова доза, г

28

32

54

66

Місячна доза, г

14

8

36

33

Сумарна витрата за різні періоди часу, грн

3 місяці

56

48

126

132

6 місяців

98

72

234

231

1 рік

182

120

450

429

Показники вартості досліджуваних препаратів, грн

Середня ціна, грн за 100 г

60

85

85

70

Вартість річної програми використання препарату, грн

109,2

102

382,5

300,3

 

 

1) зміна концентрації іонів амонію (як продукту життєдіяльності мікроорганізмів);

2) зміна біологічно спожитого кисню (БСК). Зростання концентрації амонію та БСК відбувалась у процесі розкладу твердого поживного середовища та переходу компонентів розкладу в розчин.

Проведені дослідження показали, що концентрація іонів амонію для всіх досліджуваних середовищ стабілізується на 20-й день після початку експерименту. Мабуть, саме цей період можна вважати активною фазою діяльності мікроорганізмів. І тому виправданою є рекомендація всіх виробників досліджуваних препаратів щодо додавання нової порції мікроорганізмів щомісяця.

Аналогічно досліджували зміну БСК середовища, яке містило мікробіологічні препарати, у часі. БСК стрімко зростає протягом 0—1-го дня (це пов’язано із мобілізацією та початком активної життєдіяльності мікроорганізмів), після того темп його зростання зменшується, але протягом усього досліджуваного періоду БСК зростає, хоча після 20-го дня зростання зменшується до мінімального, процес практично прямує до автомодельного щодо БСК. Мабуть, як і в попередніх залежностях, це пов’язано із спадом активності мікроорганізмів та необхідністю уведення в систему нової порції культури.

У цілому, аналізуючи результати дослідження, можна дійти висновку, що всі препарати з успіхом можуть застосовуватися для очищення побутових стоків. Різниця в ефективності застосовуваних препаратів незначна. Однак на основі техніко-економічного аналізу встановлено, що найнижча вартість річної програми використання препарату для очищення 1 м3 стоків притаманна для препарату «Санекс» — 102 грн. При його застосуванні спостерігаються також найбільш інтенсивна динаміка наростання концентрації іонів амонію — продукту життєдіяльності мікроорганізмів (на 10÷25% вища, ніж при використанні інших препаратів) та найбільше значення досягнутого БСК у розчині (на 14÷21% більше), що засвідчує ефективніше очищення ним стоків.

Показовою була б оцінка питомої витрати препарату на одиницю досягнутого ефекту споживчої якості, але у разі застосування мікробіологічних препаратів для очищення побутових стоків через різну стартову дозу та різні місячні норми застосування таке завдання є нездійсненним. Тому споживачі можуть використовувати інформацію економічних порівнянь та технологічних випробувань, досвід інших споживачів та властиві тільки їм суб’єктивні критерії для вибору споживчої якості, яка задовольнить їхні вимоги та потреби.

Список використаних джерел

 

1.       ДСТУ ISO 9000:2007. Системи управління якістю. Основні положення та словник термінів. Наказ Держспоживстандарт України від1.01.2008 р. № 209.

2.       Бичківський Р. В. Метрологія, стандартизація, управління якістю і сетрифікація: підручник / Р.В. Бичківський, П. Г. Столярчук, П. Р. Гамула. − Львів : Вид-во НУ «Львівська політехніка», 2002. − 560 с.

3.       Український науково-дослідний центр незалежних споживчих експертиз      (м. Запоріжжя) [Електронний ресурс]. − Режим доступу : www.potrebitel.org.ua.

4.       Чеботар С. І., Ларіна Я. С., Луцій О. П., Шевчик М. Г. Маркетинг: навчальний посібник / С. І.Чеботар, Я. С. Ларіна, О. П. Луцій, М. Г. Шевчик [та ін.]. – Київ : Наш час, 2007. − 504 c.

5.       Грачева И. М. Общая технология микробиологических производств (приложение к лабораторному практикум для студентов технологического факультета) / Смирнова Т. А., Лущик Т. А. − Мл МТИПП, 1971. − 160 с.


*Мальований Мирослав Степанович – д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри екології та охорони навколишнього середовища Національного університету «Львівська політехніка».

Кулик Оксана Богданівна – аспірант кафедри екології та охорони навколишнього середовища Національного університету «Львівська політехніка».

 


*Мальований Мирослав Степанович – д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри екології та охорони навколишнього середовища Національного університету «Львівська політехніка».

Кулик Оксана Богданівна – аспірант кафедри екології та охорони навколишнього середовища Національного університету «Львівська політехніка».

ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО
ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО ПРОДОВОЛЬЧИХ ТОВАРІВ
ЧИТАТИ ПРО ІСТОРІЮ РОЗВИТКУ ТОВАРОЗНАВСТВА У ЛЬВОВІ

Браузер не бачить рисунок або формулу?! Скачайте реферат:
Скачати реферат “Порівняльний аналіз якості мікробіологічних препаратів для очищення побутових стоків”


Publisher: Team EPMPD  

Якість мийних засобів: техніко-економічний аналіз

Гармонізація суспільства України зі світовим індустріальним суспільством супроводжується зростанням потреб населення в атрибутах побутового комфорту – побутовій техніці, побутових хімічних засобах і тощо. А оскільки розвиток галузей української економіки, які забезпечують виробництво цих товарів, не завжди встигає за розвитком потреб населення, український ринок стає ареною боротьби між українськими виробниками, численними спільними підприємствами з іноземними інвестиціями та відомими брендами.

ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО
ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО ПРОДОВОЛЬЧИХ ТОВАРІВ
ЧИТАТИ ПРО ІСТОРІЮ РОЗВИТКУ ТОВАРОЗНАВСТВА У ЛЬВОВІ

Браузер не бачить рисунок або формулу?!:) Скачайте реферат:
Скачати реферат “Якість мийних засобів_техніко-економічний аналіз”

Реклама як дійова зброя у завоюванні симпатій споживача до певних конкретних видів товарів, майже завжди презентує той чи інший вид товару тенденційно, підкреслюючи, а часто значно завищуючи переваги та замовчуючи недоліки. Тому для впевненого орієнтування в океані різновидностей того чи іншого споживчого товару найбільш дійовим методом є проведення техніко-економічної оцінки, де б порівняння проводились із врахуванням як технічних та споживчих характеристик, так і ціни.

У цьому повідомленні ми б хотіли розглянути розроблення методики техніко-економічної оцінки якості побутових засобів для миття посуду. Для аналізу використовували дані досліджень, проведених Західним центром Українського відділення Всесвітньої лабораторії (ЗЦ УВВЛ) – неприбуткової організації, яка спеціалізується на ознайомленні громадськості з питаннями екології довкілля, незалежних експертизах та консультаціях. Саме ця організація проводила дослідження техніко-економічних властивостей засобів для миття посуду, які були відібрані із торговельної мережі м. Львова за участю представників Товариства у справах захисту прав споживачів у Львівській області.

Як відомо, розвиток виробництва та застосування синтетичних мийних засобів (до складу яких входять і чистильні засоби) невпинно зростає, і така тенденція, за прогнозами відомих фахівців у цій галузі [1], збережеться у майбутньому. Так, споживання синтетичних мийних засобів  з 2001 до 2005 року зросла майже в 1,4 разу. Тому важливим є проведення оцінок та тестів засобів для миття посуду незалежними організаціями. Однією з таких організацій, яка проводить таку потрібну для України роботу, є Український науково-дослідний центр незалежних споживчих експертиз (м. Запоріжжя). Результати тестів ця організація періодично розміщує на своєму сайті www.potrebitel.org.ua. Однак, незважаючи на широку гаму порівняльних оцінок характеристик засобів для миття посуду (рекомендації із застосування та дозування, практичність, екологічні навантаження, мийна здатність, споживчі властивості, фізико-хімічні властивості) та широку гаму самих засобів, які підлягають випробуванню, наведені результати не можуть претендувати на абсолютну об’єктивність, оскільки досить часто висновки робляться на основі не кількісних, а якісних оцінок. Хоча треба віддати належне дослідникам: вони провели докладний аналіз, та нагромадили велику за обсягом статистичну інформацію.

Досить поширеним є тестування засобів для миття посуду у наших північних сусідів – у Російській Федерації. Для оцінки якості таких засобів проводять численні тести в рамках Проекту захисту прав споживача, незалежних досліджень Скаутмайстра і тощо. Про критичне ставлення організаторів тестів до рекламованих чистильних засобів, які тестуються, свідчать хоча б назви публікацій у засобах масової інформації [2] та повідомлень на сайтах («Тесты: реклама и реальность», «Редкая тарелка долетит от Виллабаджо до Виллариба» і тощо).

Інтерес становить аналіз методик для визначення ефективності видалення забруднень із посуду засобами для миття (що є головним критерієм для споживача). Так, чинними в Україні нормативними документами (ОСТ 6-15-1662-90) для оцінки мийної здатності засобу для миття посуду регламентується гравіметричний метод, який грунтується на порівнянні маси видаленого штучного забруднення досліджуваним засобом за визначений час та обраним для порівняння іншим засобом. Слід зауважити, що для всіх досліджуваних ЗЦ УВВЛ засобів для миття посуду мийна здатність, яка визначалась за цією методикою, відповідала нормативним вимогам України, а отже, всі вони мають право на представництво на українському ринку.

Проте у світовій практиці поширенішим є так званий «тарілковий тест» (у міжнародному стандарті ISO 4198-84 наведено основні вказівки для порівняльних випробувань згідно з ним). Суть його полягає в тому, що для випробувань беруть однакову кількість мийного засобу, розводять його у воді і миють стандартні тарілки, однорідно забруднені штучно приготовленим за певним рецептом забрудником, до повної чистоти. Чим більше тарілок можна відмити цією дозою мийного засобу, тим він кращий. Обов’язково оцінюють також такі фактори, як вплив мийного засобу на шкіру рук та ступінь відмивання посуду від його залишків. Річ у тому, що поверхнево-активні речовини, які містяться у мийному засобі, негативно впливають на організм людини і не повинні залишатись на тарілках після промивання їх чистою водою. Саме з допомогою «тарілкового тесту» і проводили порівняльні випробування мийних засобів різних виробників російські колеги, аналогічні випробування проводили і у ЗЦ УВВЛ. Слід зауважити, що для тесту, звичайно, властива значна частка суб’єктивності, і тому збільшення ступеня об’єктивності можна досягти лише накопиченням результатів повторних випробувань.

У міжнародному стандарті ISO 4198-84, який є порадником для порівняльних випробувань з метою оцінки характеристик мийних засобів, найбільш цікавих для споживача, викладені критерії планування випробувань та оцінки їх результатів. За рекомендаціями названого міжнародного стандарту в ЗЦ УВВЛ було розроблено програму та методику проведення порівняльних випробувань. Згідно з нею для тестування із торговельної мережі м. Львова були відібрані рідкі засоби для миття посуду: «FAIRY plus Lemon», «PUR Extra plus Ecet» та «GALA Lemon». Для оцінки їх характеристик були вибрані такі стадії операції миття:

1)   власне миття (з додаванням мийного засобу);

2)   споліскування (3 кратне у проточній воді);

3)   стікання та повітряне сушіння.

Дозування мийних засобів виконували за рекомендаціями виробників, вказаними на пакувальній тарі (10 та 20 мм3 засобу на 5 дм3 води).

Для порівняльних випробувань були використані фарфорові тарілки діаметром 20 см, на які рівномірно наносили штучний забруднювач. До його складу входили смалець, маргарин, вершкове масло, олія. Забруднювач наносили на тарілки у розплавленому стані за контрольованого значення температури.

Для миття були вибрані параметри, що відповідають традиціям споживача України: 1) обладнання для миття – таз певного розміру та об’єму; 2) додаткове обладнання – губка; 3) твердість води – 3,5 та 7 ммоль/дм3 (твердість води визначали за відповідними параметрами водопровідної води двох найбільш характерних регіонів України); 4) температура води – 21оС; 5) об’єм води – 5 дм3.

Мийні засоби у відповідних кількостях вводили у воду, певний час і з певною швидкістю перемішували. Час миття кожної тарілки був визначений і контрольований секундоміром. Контролювали та підтримували також певний ритм рухів за визначений час. Із результатів випробувань виявлено, що краща мийна здатність у всіх випадках (для різних концентрацій засобу та для води різної твердості) властива засобу «FAIRY plus Lemon», майже однакові показники, які дещо відрізняються хіба що, для різних умов проведення досліджень, притаманні засоби «PUR Extra plus Ecet» та «GALA Lemon». Але це так звані абсолютні технологічні показники, коректна оцінка засобів можлива після проведення техніко-економічного аналізу.

Ще одним важливим висновком є те, що рекламні запевнення компаній-виробників про можливість помити упаковкою засобу певну (яка, звичайно, сягає декількох тисяч) кількість тарілок є лише звичайним рекламним трюком – кількість помитих тарілок залежить від забрудника, концентрації мийного засобу, твердості води і тощо. Тому судити про перевагу того чи іншого мийного засобу за цим критерієм абсурдно і безперспективно.

У [2] для техніко-економічної оцінки ефективності мийного засобу пропонують використовувати такий показник, як «Критерій покупки» – відношення кількості помитих тарілок до ціни одиниці об’єму чи одиниці ваги мийного засобу. Чим вищий цей критерій, тим кращий куплений мийний засіб. На нашу думку, більш коректним показником [3], який мало залежить від концентрації мийного засобу, є вартість миття однієї тарілки (хоча для встановлення рейтингу мийних засобів у групі досліджуваних ці показники ідентичні). Проведемо аналіз за обома цими показниками (слід тільки зауважити, що абсолютне значення критерію покупки, встановленого нами і нашими російськими колегами, відрізнятиметься унаслідок різних систем грошових одиниць у наших країнах). Дані розрахунків представлені у        табл. 1.78.

Таблиця 1.78

Вихідні дані

 

Назва мийного засобу

Кількість помитих тарілок, шт.

Критерій покупки, шт./грн

Ціна миття 1 тарілки, грн.10-3.

7

10

7

20

3,5

5

3,5

10

7

10

7

20

3,5

5

3,5

10

7

10

7

20

3,5

5

3,5

10

«FAIRY plus Lemon»

25

46

6

31

2,9

5,4

0,7

3,4

3,4

3,7

7,1

2,7

«PUR Extra plus Ecet»

16

27

2

14

2,2

3,7

0,3

1,9

4,4

5,3

17

5,0

«GALA Lemon»

15

26

3

19

3,3

5,8

0,7

4,2

2,9

3,4

7,5

2,3

 

Примітки:

1.Середня вартість 1л досліджуваного засобу в торговельній мережі м. Львова становила: «FAIRY plus Lemon» – 8,52 грн; «PUR Extra plus Ecet» – 7,12 грн; «GALA Lemon» – 4,48 грн.

2. У варіантах (наприклад, 7/10) чисельник – твердість води, знаменник – концентрація мийного засобу (мл/5л)

 

Аналіз даних досліджень дозволяє дійти таких висновків:

−  концентрація мийного засобу 5 мл/5 л води є економічно невиправданою для миття тарілок у холодній воді. Оскільки кількість помитих тарілок у воді такої концентрації мийних засобів невелика, а ймовірність помилок, відповідно, значна, дані цих досліджень для аналізу не використовувались.

−  техніко-економічний аналіз досліджуваних засобів дозволяє встановити такий їх рейтинг: «GALA Lemon»; «FAIRY plus Lemon»; «PUR Extra plus Ecet».

−  на нашу думку, дані техніко-економічного аналізу набагато коректніші та показовіші, ніж дані технологічних досліджень, однак найважливішим є встановлення значення показника концентрації водневих іонів водного розчину мийного засобу, що застосовується практично, та показника, що характеризує змивність мийного засобу із тарілок. Саме вони визначають міру шкідливості мийних засобів для рук та організму споживача, а отже, є вирішальними серед пріоритетів.

Проведені дослідження значення концентрації водневих іонів 1-процентного водного розчину досліджуваних мийних засобів показали такі результати: «FAIRY plus Lemon» – рН=9,25; «PUR Extra plus Ecet» – рН=6,35; «GALA Lemon» – рН=6,4.

На нашу думку, наведені дані однозначно свідчать про перевагу двох останніх засобів, реакція розчинів яких близька до нейтральної, а отже розчини не шкодять шкірі рук при безпосередньому контакті. Засіб «FAIRY plus Lemon» лужну реакцію, яка може викликати подразнення.

Перевірка здатності до змивання з допомогою якісної реакції на наявність мийного засобу на чистій тарілці показала, що навіть за умови 1-кратного споліскування для всіх трьох досліджуваних зразків слідів мийного засобу на тарілці не знайдено.

Проведені дослідження дозволяють дійти таких висновків:

1.    Усі з досліджуваних засобів для миття посуду відповідають чинним нормативним вимогам України і мають право на перебування на українському ринку.

2.    Питання, який із засобів кращий вирішує кожний споживач індивідуально. На нашу думку, коректною є споживчо-економічна оцінка мийних засобів за запропонованою методикою (що узгоджується з думками дослідників з інших країн).

3.    До нормативних документів необхідно ввести більш жорсткі вимоги до рН робочого розчину мийного засобу, який має бути нейтральним, оскільки це показник безпеки для споживача.

ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО
ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО ПРОДОВОЛЬЧИХ ТОВАРІВ
ЧИТАТИ ПРО ІСТОРІЮ РОЗВИТКУ ТОВАРОЗНАВСТВА У ЛЬВОВІ

Браузер не бачить рисунок або формулу?! Скачайте реферат:
Скачати реферат “Якість мийних засобів_техніко-економічний аналіз”


Publisher: Team EPMPD  

Якість мийних засобів: проблеми та перспективи вирішення

Світла подія здобуття Україною незалежності супроводжувалась, на жаль, загостренням економічних проблем, пов’язаних із зародженням вітчизняної економіки та формуванням її інфраструктури, перерозподілом ринків сировини та збуту продукції вітчизняних виробників, економічно спотвореним механізмом зміни власності та багатьма іншими причинами, які зуумовили економічний спад національної економіки. Не уникнуло негативних тенденцій і виробництво синтетичних мийних та чистильних засобів (СМЧЗ). Так, за даними [1], у 1990 р. в Україні було вироблено 300 тис.т СМЧЗ, що становило 19,7% загального їх виробництва в колишньому СРСР, а в 1999 р. − лише 65 тис.т. Потенційну нішу нестачі СМЧЗ заповнила продукція фірм-виробників інших держав. В основному це держави, які мають спільний з Україною кордон або розміщені недалеко неї (Туреччина, Польща, Румунія, Чехія і тощо).

ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО
ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО ПРОДОВОЛЬЧИХ ТОВАРІВ
ЧИТАТИ ПРО ІСТОРІЮ РОЗВИТКУ ТОВАРОЗНАВСТВА У ЛЬВОВІ

Браузер не бачить рисунок або формулу?! Скачайте реферат:
Скачати реферат “Проблеми якості синтетичних мийних та чистильних засобів”

Слід зауважити, що сьогодення день характеризується підвищенням активності українських фірм − виробників СМЧЗ. Досить часто це пов’язано із створенням транснаціональних структур на базі виробництв СМЧЗ, а у зв’язку з тим і зі збільшенням інвестування в ці виробництва, оновленням технології, введенням нових прогресивних економічних механізмів діяльності. Зокрема, за даними [1], заслуговує схвалення відродження виробництва СМЧЗ у Первомайську фірмою «Ольвія» (9 тис.т у 1986 р. і 29,7 тис.т у 1999 р.), в Ужгороді − австрійським відділенням фірми «Хенкель», на ВАТ ПХ «Зоря» − болгарською фірмою «Фреш та Косметик». На нашу думку, саме така діяльність об’єднань будь-якої форми власності, спрямована на інтеграцію в українську економіку шляхом створення та модернізації виробничих потужностей (що сприяє створенню додаткових робочих місць, зростанню надходжень до державного бюджету України) і заслуговує на державну підтримку, на відміну від фірм, орієнтованих тільки на споживчий ринок України як ринок збуту своєї продукції.

Описаний вище стан виробництва та споживання СМЧЗ спричинив те, що сьогодні (за даними [1]) на українському ринку СМЧЗ більше 20 великих імпортерів та близько 40 офіційних дистрибуторів представляють широкий асортимент продукції як вітчизняного виробництва, так і виробництва інших країн. А це своєю чергою, забезпечує об’єктивну оцінку споживчої якості СМЧЗ, яка, щоправда, значно спотворюється широкомасштабними рекламними кампаніями зацікавлених у збуті своєї продукції.

Оскільки СМЧЗ підлягають обов’язковій сертифікації у системі УКРСЕПРО, їх показники безпеки перевіряються на відповідність чинним в Україні нормативним документам за процедурою, регламентованою УКРСЕПРО. Тому, не беручи до уваги фальсифікованих продуктів та тих, які потрапили в Україну контрабандним шляхом, можна вважати, що показники всіх СМЧЗ на ринку України відповідають ухваленим нормам. Як же визначити, які з них високоякісні і чи коректне таке порівняння взагалі? Аналізуючи викладене вище, ми можемо стверджувати, що всі вони (з погляду відповідності нормативним документам України) належні за якістю. Але ж кожна номенклатура характеризується своїм спектром споживчих властивостей, які можуть бути кращими або гіршими, ніж у аналогів.

Можна виділити дві групи відмінностей споживчих якостей у номенклатурі СМЧЗ:

Суб’єктивні, тобто, відносні для кожного конкретного споживача. Визначаються індивідуальним смаком споживача (колір, запах, форма та конструкція пакування і тощо).

Визначаються технологічними показниками, які відрізняються за багатьма значеннями, хоча і перебувають у полі допустимих за нормами, схваленими в України. Так, для засобів для прання це мийна здатність (згідно з ДСТУ 2972-94 вона не має бути меншою за 85% що до еталона), для чистильних засобів – чистильна здатність, регламентована багатьма ТУ.

Щодо першої групи відмінностей, то вони не піддаються об’єктивному порівнянню вже унаслідок своєї суб’єктивності і не служать предметом нашого аналізу. Аналіз другої групи відмінностей лежить у площині оцінки їх споживчої якості, і, на нашу думку, потребує докладного розгляду.

Проблема якості продукції та послуг і впровадження механізму забезпечення цієї якості справедливо привертає увагу людства. Реалізацією цього важливого завдання є розроблення системи стандартів ISO 9000 та сертифікація ряду підприємств у полі цих стандартів. Свідченням глибокої оцінки важливості проблеми в Україні є постійне збільшення підприємств, сертифікованих за цим стандартом, різке збільшення кількості органів сертифікації, акредитованих на роботу у системі стандартів ISO 9000 в УКРСЕПРО. Проте, на нашу думку, недостатньо уваги приділяється об’єктивному аналізу системи оцінки споживчої якості продукції самим споживачем (ми не можемо вважати системою об’єктивної оцінки численні рекламні ролики, які заповнили програми телебачення, і, однак, з певним успіхом формують громадську думку).

Відомий спеціаліст у царині якості продукції доктор Генічі Тагучі вважає [2], що якість споживач сприймає за певними критеріями. Насамперед він:

−      оцінює зовнішній вигляд (дизайн), функції та ціну;

−      зіставляє особистий прибуток та цінність продукту;

−      визначає обсяг сегмента ринку;

−      встановлює вимоги до продукту;

−      його вибір визначається менеджментом, маркетингом та продажами;

−      його оцінка залежить від продуктової стратегії компанії.

Саме перший та другий критерії концепції доктора Тагучі зумовлюють, на наш погляд, селективність в оцінці споживчої якості одного і того ж продукту різними за рівнем забезпеченості верствами населення. І для більшості з них основоположним є техніко-економічний підхід, коли продукція оцінюється не лише за її технологічними властивостями, але і за вартістю, за рахунок якої досягнуті ці властивості. Проілюструємо це на прикладі оцінки пральних порошків, номенклатура яких найбільш поширена на ринку України.

Автори [3] провели глибокі всебічні дослідження технологічних властивостей порошків до прання за методиками, які не увійшли до ДСТУ 2972-94. Автори дійшли висновку, що споживач на основі цих даних може судити наскільки популярні марки пральних порошків відрізняються одна від одної. Проте, на нашу думку, ця інформація є неповною і не дозволяє зробити однозначний висновок про переваги чи недоліки того чи іншого засобу. А як відомо, не в повній мірі сказана правда – це та ж неправда. Тому ми зробили спробу проаналізувати дані, наведені у джерелі [3] із ціновими характеристиками порошків. Для коректності оцінки розраховували ціну 100 г прального порошку кожної із досліджуваних [3] фірм виходячи із ціни 300–400-грамової упаковки, середню ціну виробу визначали виходячи із цін у 5 оптових магазинах м. Львова. Вихідні дані та розрахунки наведено в табл.1.77.

Таблиця 1.77

Вихідні дані для техніко-економічної оцінки пральних порошків

 

Ariel-automat

Gala-automat

Persil-automat

Bonux-automat

Tade-automat

OMO-active frush automat

REX-automat

E-automat

Мийна здатність порошків до прання щодо еталона (%) за даними [3]

102

94

100

104

105

99

100

103

Середні ціни за 100 г. порошку (грн)

1.18

0.58

1.18

0.78

0.99

1.02

0.63

0.69

Витрати на досягнення 1% мийної здатності (z, коп,%)

1.16

0.61

1.18

0.8

0.9

1

0.63

0.71

Розрахунок витрат на досягнення регламентованої ДСТУ 2972-94 мийної здатності

100 г СМЗ (грн)

0,99

0,52

1,00

0,68

0,76

0,85

0,53

0,6

 

 

Розрахунок витрат на досягнення 1% мийної здатності проводився за такою методикою:

де z−питомі витрати на досягнення 1% мийної здатності, %;

C−середня ціна 1 кг. СМЗ;

M−досягнена мийна здатність за даними [3], %.

Звичайно, такий спосіб оцінки техніко-економічних властивостей пральних порошків є досить відносним. Автори не претендують на універсальність методики розрахунку і вважають, що це тільки перший крок у цьому напрямі. Для певної групи споживачів, звичайно, найбільш важливою є максимальна якість, незважаючи на ціну порошку. Інші групи споживачів, як стверджує доктор Генічі Тагучі, зіставлятимуть особистий прибуток із цінністю продукту. У цілому ж, на нашу думку, кожний із виробів, який пройшов сертифікацію в системі УКРСЕПРО і потрапив на споживчий ринок України, має право на своє коло споживачів, що цінують його за певні суб’єктивні характеристики (колір, запах, улюблену упаковку та форму гранул) або за технологічні показники чи за ціну.

Спробуємо оцінити, хоча б побіжно, характер рекламних продуктів, які висвітлюють переваги того чи іншого СМЧЗ. Як відомо, метою реклами є привернути увагу споживача до конкретного виробу, підкреслити його позитивні якості, а відтак і збільшити його ринок. Конструюючи рекламний продукт, його творці, звичайно, орієнтуються на рівень розвитку споживача. І стає образливо за оцінку ними рівня розвитку наших громадян: порівнюючи свій виріб із виробами конкурентів, рекламодавці запевняють, що їхній вибір переважає інші в декілька а то й десятки разів. Адже будь-якому технологу відомо: якщо не застосовано якісних змін рецептурі шляхом введення нових, не відомих раніше, продуктів, таких змін досягти неможливо, говорити про них – це авантюра. Але нехай це залишиться на совісті не надто принципових виробників, які за будь-яку ціну хочуть розширити ринок саме свого продукту. І віриться, що мине не так вже й багато часу, як споживач  знайде свій улюблений продукт, минувши повітряні замки та феєрії спокус, які на пробу далекі від задекларованих.

ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО
ЧИТАТИ ПРО ТОВАРОЗНАВСТВО ПРОДОВОЛЬЧИХ ТОВАРІВ
ЧИТАТИ ПРО ІСТОРІЮ РОЗВИТКУ ТОВАРОЗНАВСТВА У ЛЬВОВІ

Браузер не бачить рисунок або формулу?! Скачайте реферат:
Скачати реферат “Проблеми якості синтетичних мийних та чистильних засобів”


Publisher: Team EPMPD  

Кафедра екологічної політики та менеджменту природоохоронної діяльності запрошує на навчання студентів за напрямом "Товарознавство і торговельне підприємництво" (м. Львів)