Реферат: Закономерности извлечения растворимых в воде металлов углеродным сорбентом Техносорб. Извлечение алюминия - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Закономерности извлечения растворимых в воде металлов углеродным сорбентом Техносорб. Извлечение алюминия

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 231 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Закономерности извл ечения растворимых в воде металлов углеродным сорбентом Техносорб. Изв лечение алюминия А.А. Цибулько, Т.Ю. Цибулько, Г.И. Раздьяконова, В.Ф. Суровикин, Конструкторск о-технологический институт технического углерода СО РАН В последнее время в связи с повсеместным ужесточением требований к каче ству воды хозяйственно-бытового назначения многие ставшие классически ми методы водоподготовки не могут обеспечить необходимую глубину очис тки природных и сточных вод или являются нерентабельными с экономическ ой точки зрения. Поэтому большое внимание исследователи уделяют поиску и разработке новых, нетрадиционных способов удаления токсичных вещест в различного происхождения из воды. Достаточно перспективным и уже прим еняемым на практике является сорбционный метод очистки, удачно сочетаю щий высокую, практически недостижимую другими способами, степень извле чения растворенных примесей и высокую производительность процесса очи стки при относительно небольших материальных и энергозатратах. Немало важным достоинством сорбционной технологии является простота аппарат урного оформления и возможность полной или частичной автоматизации вс его процесса в целом, а также отдельных его частей. Следует отметить, что т радиционно используемые в сорбционной практике микропористые активны е угли обладают рядом недостатков, сдерживающих более широкое применен ие сорбционных методов при водоподготовке. К наиболее существенным из н их следует отнести неправильную форму гранул, создающую повышенное гид родинамическое сопротивление, их малую механическую прочность, сокращ ающую время непрерывной работы сорбционной установки, и замедленную ки нетику извлечения примесей из растворов. В настоящее время ассортимент углеродных материалов существенно расширился за счет появления нового класса синтетических материалов на основе пироуглерода, получаемых пу тем высокотемпературного скоростного пиролиза углеводородов с послед ующей активацией и химической модификацией поверхности [1]. От традицион ных активных углей синтетические материалы отличаются высокой механич еской прочностью, сферической формой гранул, развитой удельной поверхн остью с преобладанием микро- и мезопор и возможностью регулирования стр уктурно-дисперсных характеристик поверхности на этапе получения углер одного материала. Указанные свойства открывают широкие перспективы дл я потенциального использования синтетических углеродных материалов в различных областях науки и техники, в том числе и в процессах сорбционно й очистки воды. Объектом исследования в данной работе является синтетический углеродн ый сорбент Техносорб-1, выпускаемый КТИТУ СО РАН. Основные физико-химичес кие показатели углеродного сорбента отражают его дисперсность, объем п ор, удельную поверхность и прочность формы [2] и не дают информации о его ад сорбционной активности в водно-солевых средах. Цель работы - исследовани е основных закономернос Рис. 1. Изотерма извлечения алюминия углеродным сорбентом Техносорб-1 (а) и зависимость степени извлечения алюминия от начальной концентрации рас твора (б) при температуре 327 К тей извлечения алюминия из водных растворов его солей углеродным сорбе нтом Техносорб-1 и определение принципиальной возможности его использо вания в процессах очистки загрязненных природных и сточных вод. Процесс извлечения алюминия проводили в изотермическом режиме при кон такте модельных растворов с углеродным сорбентом при массовом соотнош ении 10:1 соответственно, в статических условиях. В качестве модельных испо льзовали растворы алюмоаммонийных квасцов с концентрацией от 20 до 500 мг Al/л . Количественное определение алюминия в растворах проводили по методу г радуировочного графика в соответствии с методикой [3], сущность которой з аключается в образовании стабильного комплекса алюминия с ксиленоловы м оранжевым в среде формиатного буфера при pH 3,5. Фотометрирование раствор ов осуществляли на ФЭК-60 при длине волны 540 нм в кювете с толщиной слоя 30 мм. Ч увствительность метода 0,5 мкг в 50 мл конечного разбавления, относительная погрешность определения - не более 5%. Топографию поверхности углеродного сорбента, импрегнированного соеди нениями алюминия, изучали стандартным методом тепловой десорбции арго на [4]. Использование "мягких", не разрушающих сорбционные слои методов исс ледования позволило получить объективную информацию о природе процесс ов, протекающих на углеродной поверхности в ходе извлечения алюминия и о бъяснить основные закономерности изменения физико-химических свойств углеродного сорбента. Результаты и их обсуждение. Проведенные исследования показали, что кине тика извлечения алюминия в условиях эксперимента описывается уравнени ем первого порядка. Кинетические изотермы имеют завершенный вид, характ еризуются крутым подъемом в начальные моменты времени и описываются в н еравновесных условиях (до плато) уравнением: = ln(Со/Cp) / exp(8,17 - 3363 / Т), (1) где - время контакта углеродного сорбента с раствором , мин; Сo - начальная концентрация алюминия в растворе, мг/л; Сp - конечная концентрация алюминия в растворе, мг/л; Т - температура, при которой проводится извлечение, К; 8,17 и 3363 - эмпирические постоянные, численно равные константам в уравнении А ррениуса, выражающем зависимость константы скорости реакции от абсолю тной температуры. Уравнение (1) выполняется с точностью до 7% при температуре от 306 до 344 К и отнош ении Со/Cp от 1 до 200. Указанные граничные условия исследованы ввиду их практ ической важности. Характеристическая энергия извлечения алюминия из водных растворов уг леродным сорбентом, рассчитанная на основании анализа зависимости ско рости извлечения от температуры, составляет 28 кДж/моль и указывает на зна чительное влияние температуры на скорость процесса. Температурный коэ ффициент скорости извлечения составляет 1,4, что несколько меньше значен ий , типичных для химических реакций [5]. На рис.1 представлены абсолютная (а) и относительная (б) изотерма извлечени я алюминия из водных растворов углеродным сорбентом Техносорб-1 при темп ературе 327 К. Величину извлечения алюминия определяли по разности концен траций исходных и равновесных растворов, отнесенных к массе сорбента; ст епень извлечения алюминия вычисляли по формуле: И = 100 * (Со-Сp) / Со, (2) где И - степень извлечения, %; Cо и Сp - соответственно начальная и равновесная концентрации алюминия в и сследуемом растворе, мг/л. Предельная статическая емкость углеродного сорбента Техносорб-1 по алю минию реализуется в области начальных концентраций 100 мг/л и составляет 0,7 мг/г. Характерной особенностью извлечения алюминия углеродным сорбентом Те хносорб-1 является кооперативный эффект коагуляции гидроксида алюмини я на поверхности сорбента и в объемной фазе раствора, сопровождающий каж ущееся уменьшение величины извлечения в области начальных концентраци й более 100 мг/л (рис.1). Максимальный вклад эффекта объемной коагуляции гидро ксида алюминия наблюдается в области начальных концентраций от 200 до 300 мг/ л. Поскольку механизм извлечения алюминия из водных растворов углеродным сорбентом Техносорб обусловлен молекулярными реакциями образования и осаждения гидроксида алюминия в щелочной среде, создаваемой поверхнос тью углеродного сорбента [6], необходим контроль реакции среды. Экспериме нтальная зависимость степени извлечения (И,%) от pH изоэлектрического сост ояния сорбента Техносорб в области максимального извлечения имеет вид: И = 47 ( pH - 8,4), (3) где pH - текущее значение pH изоэлектрического состояния углеродного сорбента в ходе процесса извлечения металла; 8,4 - значение pH изоэлектрического состояния оксида алюминия. Возможности применения углеродного сорбента Техносорб в процессах вод оподготовки однозначно определяются требованиями потребителя к велич ине конечной концентрации алюминия в очищенной воде. Анализируя зависи мость степени извлечения алюминия от начальной концентрации раствора ( рис. 1) можно прогнозировать наибольшую эффективность применения углеро дного сорбента Техносорб для очистки слабозагрязненных вод с концентр ацией алюминия до 50 мг/л, где достигаемая степень его извлечения составля ет 95-97 %. Углеродные сорбенты имеют несколько марок, отличающихся пористостью и топографией поверхности, определяющих их адсорбционную активность [1]. Д ля обоснования рационального выбора сорбента представляет интерес изу чение локализации гидроксида алюминия на поверхности углеродного сорб ента. На рис. 2 показана зависимость удельной поверхности углеродного сорбент а от содержания алюминия. Немонотонный характер изменения удельной пов ерхности сорбента при осаждении на ней гидроксида алюминия объясняетс я, по-видимому, блокировкой устьев адсорбционно- активных микро- и суперм икропор сорбента. Дальнейшее осаждение сорбционных слоев на поверхнос ти мезо- и макропор с образованием "гребенкообразных" полислойных структ ур приводит к увеличению величины удельной поверхности. Последующее ум еньшение удельной поверхности позволяет сделать вывод о преимуществен ном осаждении гидроксида алюминия в пространстве между образовавшимис я "наростами" адсорбата и сглаживании поверхности. Таким образом, проведенные исследования указывают на эффективность применения синтетического углеродного сорбента Технос орб для сорбционного удаления алюминия из слабозагрязненных алюминием вод в статических условиях и позволяют определить некоторые количеств енные характеристики извлечения. Полученные экспериментальные резуль таты могут быть использованы для исследования различных аспектов дина мического извлечения алюминия и практического создания установок для сорбционной очистки природных и сточных вод. Список литературы Суровикин В.Ф. Новые углерод-углеродные материалы для различных областей применения // Адсорбция и хроматография макромолеку л: Тр. Междунар. 4-го нац. симп. по адс. и хроматогр. макромолекул. М.: Изд-во ПАИМ С, 1994. С. 104. ТУ 38 41538-94. Сорбент технический углеродный Техносорб. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1979. С. 372. ГОСТ 25699.4-90. Углерод технический для производства резины. Метод определени я удельной адсорбционной поверхности. Киреев В.А. Курс физической химии. М.: Химия, 1975, С. 654. Раздьяконова Г.И. Ионообменные свойства поверхности технического угле рода // Адсорбция и хроматография макромолекул: Тр. Междунар. 4-го нац. симп. по адс. и хроматогр. макромолекул. М.: Изд-во ПАИМС, 1994. C. 83. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.omsu.omskreg.ru/
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Кашу в голове иногда нужно помешивать, чтобы не пригорала.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Закономерности извлечения растворимых в воде металлов углеродным сорбентом Техносорб. Извлечение алюминия", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru