| Российский химико-аналитический
портал |
химический анализ и аналитическая химия в фокусе внимания ::: портал химиков-аналитиков ::: выбор профессионалов |
 |
|
| ANCHEM.RU » Форумы » 4. Химический форум ... |
 |
Построение изотермы адсорбции (уголь-раствор) >>>
|
 |
| Автор | Тема: Построение изотермы адсорбции (уголь-раствор) | |||||
|
Татьяна 123 Пользователь Ранг: 37 |
 20.05.2009 // 10:55:19
Добрый день! Тематика форума несколько отличается от заявленной темы, но надеюсь получить ответ. Проблема в том, что необходимо построить изотрему адсорбции угля, но я не могу нигде найти точных указаний каким образом проводится данное испытание. Ясно, что изотерма адсорбции - это зависимость количества адсорбированного вещества от равновесной концентрации в растворе (меня интересует именно адсорбция из раствора) от равновесной концентрации. Так вот, не совсем понятно что такое - равновесная концентрация. Насколько я поняла на данный момент - это остаточная концентрация в растворе после адсорбции. Поправьте меня если это не так. И если можно напишите как можно подробнее как проводятся подобные испытания или дайте ссылки на литературу или нормативные документы. Заранее благодарна! |
|||||
|
ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
||||||
|
anglerfish Пользователь Ранг: 193 |
 20.05.2009 // 13:08:23
Редактировано 1 раз(а) Что конкретно Вы собираетесь сорбировать на угле? Равновесная концентрация в данном случае - это остаточная концентрация адсорбтива в растворе после достижения состояния равновесия распределения исследуемого вещества между раствором и адсорбентом. Время достижения равновесия определяется условиями эксперимента: что сорбировать, на каких углях, при каких температурах. У Вас, я так понимаю, статический эксперимент (не динамический)? Тогда схематически эксперимент выглядит, например, так: ставите в ряд череду колбочек, в которые внесены одинаковые навески адсорбента, заливаете в каждую колбочку одинаковый объем растворов того вещества, чью адсорбцию изучаете. Подбираете диапазон концентраций растворов в соответствии с Вашими оценками (хотя бы прикидочными) адсорбционной емкости. Колбы затыкаете пробочками, обеспечиваете термостатирование (если это существенно) и перемешивание (встряхивание). После наступления равновесия из раствора отбираете пробы, анализируете остаточную (равновесную) концентрацию, а далее занимаетесь построением изотерм адсорбции в необходимых координатах (в каких - наверное уже знаете). |
|||||
|
Татьяна 123 Пользователь Ранг: 37 |
20.05.2009 // 14:10:50
Редактировано 1 раз(а) Спасибо за ответ! Да, действительно эксперимент будет проводиться в статических условиях. Хотелось бы уточнить еще вот какой момент. Предположим я строю изотерму адсорбции Г=f(Cравн.) и выбираю некоторое значение равновесной концентрации. Будет ли это означать, что при обработке углем раствора с такой концентрацией, сорбционная емкость угля будет равна Г, определенной по изотерме адсорбции. А сорбировать я собираюсь тяжелые металлы, не совсем свойственно для угля, но в экспериментах уже получены некоторые положительные результаты. При этом уголь скорее всего неокисленный. |
|||||
|
anglerfish Пользователь Ранг: 193 |
20.05.2009 // 15:09:14
Не будет. Вы оперируете именно равновесной концентрацией, т.е. концентрацией, которая описывает равновесное распределение вещества между фазами. Это не вызывает удивления. Многократно описано в литературе во всех возможных вариантах. |
|||||
|
Татьяна 123 Пользователь Ранг: 37 |
20.05.2009 // 15:47:54
Не будет. Вы оперируете именно равновесной концентрацией, т.е. концентрацией, которая описывает равновесное распределение вещества между фазами.
|
|||||
|
anglerfish Пользователь Ранг: 193 |
21.05.2009 // 0:01:00
Г = V(С - Сeq)/m Преобразуйте и получите величину равновесной концентрации для данных условий эксперимента. Хотя мне кажется, Вы не совсем понимаете смысл построения изотермы сорбции. Какая у Вас конкретная цель работы - может быть от этого будем плясать? |
|||||
|
Каталог ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
|
|||||
|
Татьяна 123 Пользователь Ранг: 37 |
21.05.2009 // 15:09:17
В наличии имеется уголь, который предполагается использовать для доочистки сточных вод от тяжелых металлов. Необходимо узнать сорбционную емкость данного угля при различных исходных концентрациях металлов и остаточную концентрацию после адсорбции. |
|||||
|
anglerfish Пользователь Ранг: 193 |
22.05.2009 // 0:16:48
Нет ничего проще. Только надо понимать, что и сорбционная емкость, и остаточная концентрация будут зависеть от модуля ванны. Поэтому при построении изотермы берите сразу же более-менее реальные соотношения. Для начала, естественно, определите полную сорбционную емкость угля по каждому металлу и уже из этих цифр исходите при определении диапазона концентраций и соотношения адсорбент/раствор. Если не секрет: это прикладная задача или учебная? А почему угли (еще и неспециализированные), а не, скажем, иониты? |
|||||
|
Татьяна 123 Пользователь Ранг: 37 |
22.05.2009 // 12:03:07
Насколько я понимаю полную сорбционную емкость угля можно будет определить в статических условиях при введении в раствор заведомо избыточного количества металла. Подобный эксперимент был проведен - объем раствора 100 мл с концентрацией меди 836 мг/л + навеска угля 5г, время взаимодействия 1 час, остаточная концентрация - 329 мг/л, емкость соотвественно - 10,15 мг/г. Хотелось бы узнать, насколько корректен данный эксперимент. Исходный уголь при этом дает щелочную реакцию среды, но перед испытанием уголь быт отмыт. И еще, Вы писали, что в литературе множество случаев сорбции металлов углем, не встречали ли Вы описание механизма сорбции. Все, что я нашла - "механизм адсорбции солей тяжелых металлов не вполне ясен. Это может быть как молеулярная адсобция, так и поверхностная реакция с образованием труднорастворимых соединений" |
|||||
|
Доктор VIP Member Ранг: 2531 |
23.10.2009 // 12:55:06
Ну что ж, для начала неплохо. Что надо сейчас сделать - снять зависимость степени сорбции от времени. При этих же условиях построить зависимость остаточная концентрация - время сорбции. Если, скажем, выход на плато через пол-часа - все нормально. Пишите, что сделано за пол-года. Появление новой темы со старыми вопросами как-то не внушает энтузиазама
|
|||||
|
Татьяна 123 Пользователь Ранг: 37 |
23.10.2009 // 15:06:59
За полгода, в общем-то, сделано немного, поскольку испытания были отложены на неопределенный срок. На самом деле нет окончательного понимания вопроса – построение изотермы адсорбции. Но разобраться все-таки хочется. Вот, что я понимаю на данный момент с учетом вашего сообщения (извините, что придется повториться): 1. Первоначально необходимо определить полную сорбционную емкость сорбента. Для этого провести испытания в статических условиях при введении в раствор заведомо избыточной концентрации сорбируемого компонента (адсорбтива). После определения данной величины задаться диапазоном концентрация для построения изотермы адсорбции. 2. Далее, как вы написали, «построить зависимость остаточная концентрация - время сорбции». Т.е. я должна провести эксперимент в статических условиях – взять несколько колбочек с одинаковыми навесками угля, одинаковым объемом раствора и концентрацией адсорбтива. При этом время взаимодействия угля и раствора в разных колбах будет различным. Далее строится кривая – время взаимодействия- остаточная концентрация. Время, соответствующее выходу кривой на плато, и будет временем, необходимым для взаимодействия сорбента с раствором при проведении следующего эксперимента - построение зависимости количество адсорбированного вещества – равновесная концентрация. Возникает вопрос, какую концентрацию адсорбтива следует использовать при построении зависимости остаточная концентрация-время взаимодействия, либо это не имеет значения? 3. Таким образом, я определилась с диапазоном концентраций и временем взаимодействия. И собственно должна перейти к самому главному - построению зависимости количество адсорбированного вещества – равновесная концентрация. При этом возникает ряд вопросов: - Каким должно быть соотношение уголь – раствор, чем оно определяется? - Связано ли оно с условиями, в которых будет использоваться уголь на практике (в динамических условиях) – высота загрузки сорбента, линейная скорость фильтрации? 4. Далее строю изотерму адсорбции в логарифмическом виде и определяю коэффициенты уравнения Фрейндлиха. 5. Использую полученную зависимость при расчете необходимого объема загрузки адсорбера. Поправьте меня, если я в чем-то не права. |
| |
||
|
Ответов в этой теме: 30
|
||
| ЖУРНАЛ | ЛАБОРАТОРИИ | ЛИТЕРАТУРА | ОБОРУДОВАНИЕ | РАБОТА | КАЛЕНДАРЬ | ФОРУМ |
| Copyright © 2002-2022 «Аналитика-Мир профессионалов» |
|
Размещение рекламы / Контакты |
[]
