Российский химико-аналитический портал  химический анализ и аналитическая химия в фокусе внимания ::: портал химиков-аналитиков ::: выбор профессионалов  
карта портала ::: расширенный поиск              
 



ANCHEM.RU » Форумы » 4. Химический форум ...
  4. Химический форум | Список форумов | Войти в систему | Регистрация | Помощь | Последние темы | Поиск

Форум химиков-аналитиков, аналитическая химия и химический анализ.

Построение изотермы адсорбции (уголь-раствор) >>>

  Ответов в этой теме: 30
  Страница: 1 2 3
  «« назад || далее »»

[ Ответ на тему ]


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!
Реклама на ANCHEM.RU
Администрация
Ранг: 246
Размещение рекламы
anglerfish
Пользователь
Ранг: 189


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: 189


20.05.2009 // 15:09:14     

Татьяна 123 пишет:

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.

Не будет. Вы оперируете именно равновесной концентрацией, т.е. концентрацией, которая описывает равновесное распределение вещества между фазами.


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.

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.



А каким образом я тогда могу узнать остаточную (равновесную) концентрацию при извесной начальной концентрации компонента в растворе и наличии изотермы адсорбции?
anglerfish
Пользователь
Ранг: 189


21.05.2009 // 0:01:00     

А каким образом я тогда могу узнать остаточную (равновесную) концентрацию при извесной начальной концентрации компонента в растворе и наличии изотермы адсорбции?
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?
Реклама на ANCHEM.RU
Администрация
Ранг: 246
Размещение рекламы
Аквадистиллятор из нержавеющей стали UD-1100 Аквадистиллятор из нержавеющей стали UD-1100
Предназначены для производства дистиллированной воды, отвечающей требованиям государственной фармакопеи. Применяются в медицинских учреждениях, аптеках, лабораториях и для технических нужд. Производительность - не менее 10 л/ч. Мощность: 7,5 КВт.
[ Информация из каталога оборудования ANCHEM.RU ]
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: 189


22.05.2009 // 0:16:48     

Татьяна 123 пишет:
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.
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: 2261


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
  Страница: 1 2 3
  «« назад || далее »»

Ответ на тему



ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ ANCHEM.RU:      [ Все новости ]

ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРИИ ЛИТЕРАТУРА ОБОРУДОВАНИЕ РАБОТА КАЛЕНДАРЬ ФОРУМ

Copyright © 2002-2009
«Аналитика-Мир профессионалов»

Размещение рекламы / Контакты