+ All Categories
Home > Documents > Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Date post: 24-Jul-2015
Category:
Upload: flory152001
View: 217 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
13
Adsorbţia cu ajutorul cărbunelui activ IONESCU FLORINA BRN AN II
Transcript
Page 1: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Adsorbţia cu ajutorul cărbunelui activ

IONESCU FLORINABRN AN II

Page 2: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Apele uzate provin din întrebuinţările casnice sau din diferite procese industriale care au loc în fabrici şi uzine.

Apele menajere conţin materii în suspensie, reziduuri, coloizi, şi substanţe dizolvate cum ar fi: urina, săruri, şi detergenţi. Aceste substanţe conţin compuşi care consumă oxigenul şi sunt destul de uşor degradabile, prin urmare intră uşor în putrefacţie în lipsa oxigenului.

Apele reziduale industriale cuprind ape contaminate care au fost utilizate ca materie primă, solvenţi, sau mijloace de transport, pentru curăţare, scopuri igienice şi altele.

Apele reziduale trebuie să fie tratate înainte de a fi deversate în receptorii naturali.

Toxicitatea apelor uzate

Page 3: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Cea mai utilizată metodă de tratare a apelor reziduale este adsorbţia .

Adsorbţia este operaţia prin care un component aflat în fază fluidă (gazoasă sau lichidă) este reţinut pe suprafaţa unui corp solid (lichid).

În funcţie de natura legăturilor dintre molecule şi suprafaţă, fenomenul de adsorbţie poate fi clasificat în: adsorbţie fizică şi adsorbţie chimică.

Page 4: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

CARACTERISTICI ADSORBŢIE FIZICĂ ADSORBŢIE CHIMICĂ

Forţa legăturilor Forţe fizice de atracţie, de

aceea procesul se numeşte

adsorbţie Van der Waals

Forţe chimice sau legături

chimice, de aceea procesul

se numeşte adsorbţie

activată

Energia de activare Nu este implicată Poate fi implicată

Temperatura Temperaturi scăzute (mai

mici decât punctul de

fierbere al adsorbantului)

Poate avea loc la

temperatură înalte

Natura sorbatului Cantitatea de adsorbat

îndepărtat depinde mai mult

de adsorbat decât de

adsorbant

Cantitatea de adsorbat

îndepartat depinde de

amândouă

Căldura de adsorbţie 1 Kcal/mol 50-100Kcal/mol

Page 5: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Materiale adsorbante

Adsorbanţii sunt materiale poroase care constituie sisteme eterogene formate din două faze: solidul şi gazul din porii acestuia.

Adsorbanţii se pot clasifica după natura lor în: argile şi pământuri decolorante, oxizi metalici activaţi, silicagel, cărbuni activi, zeoliţi etc., sau după domeniul de utilizare, în adsorbanţi specifici uscării, purificării şi separării amestecurilor gazoase sau lichide .

În 1995 Keller a listat patru dintre cei mai comuni adsorbanţi folosiţi în procesul de adsorbţie în funcţie de vânzările anuale estimate, împreună cu caracteristicile, aplicaţiile şi dezavantajele lor.

Page 6: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Materiale adsorbante

TIP CARACTERISTICI APLICAŢII DEZAVANTAJE

Cărbune activ Hidrofob, favorizează

mai mult materialele

organice decât apa

Îndepărtarea

poluanţilor

organici

Dificultate de a se

regenera

Zeoliţi Hidrofil, polar Deshidratare Capacitate scăzută de a

adsorbi

Silicagel Hidrofil, capacitate

mare de a adsorbi

Uscarea gazelor Îndepărtarea poluantilor

nu este eficientă

Alumina

activată

Hidrofil, capacitate

mare de a adsorbi

Uscarea gazelor Îndepărtarea poluantilor

nu este eficientă

Page 7: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Avantajele folosirii cărbunelui activ ca material adsorbant:

Capacitate de adsorbţie foarte ridicată;

Viteză de adsorbţie mare;

Posibilităţi multiple de regenerare a materialulul adsorbant, cum sunt: regenerarea termică, oxidarea umedă, folosirea fluidelor supercritice, sau regenerarea clasică cu solvenţi.

Carbunele activ poate fi produs din aproape orice sursa care conţine carbon, cum ar fi:lemn, cărbune, hidrocarburi, oase, chiar si din produse agricole cum ar fi orez şi nucă de cocos.

Page 8: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Producerea de cărbune activ are loc în două etape:

1. Carbonizarea - materialul cu conţinut de carbon organic este încălzit la temperaturi mari (până la 900°C), în absenţa oxigenului. Fracţiunea organică volatilă este eliminată, iar cărbunele rămâne.

2. Activarea- cărbunele este supus oxidării prin expunere la dioxid de carbon sau la abur la temperaturi ridicate (până la 900°C), şi astfel îşi dobîndeşte structura poroasă.

Page 9: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Procesul de adsorbţie

1. Compusul care urmează sa fie adsorbit (adsorbatul) se mută din interiorul lichidului la interfaţa lichid-solid.

2. Adsorbatul difuzează prin interfaţă lichid-solid şi se adsoarbe pe suprafaţa solidului.

3. Adsorbatul difuzează în şi prin porii solidului.

Page 10: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Factori care influenţează viteza de adsorbţie

Suprafaţa adsorbantului

- viteza de adsorbţie creşte odată cu creşterea suprafeţei adsorbantului

Natura adsorbatului

- cu cât solubilitatea adsorbatului în solvent este mai mică, cu atât viteza de adsorbţie este mai mare;

- creşterea mărimii moleculare a adsorbatului favorizează adsorbţia;

- dacă moleculele sunt ramificate adsorbatul este mai greu de îndepărtat, iar dacă moleculele sunt spiralate, îndepărtarea are loc mai uşor deoarece interstiţiile se desfac mai uşor;

- cu cât constanta de disociere este mai mică, cu atât viteza de adsorbţie este mai mare.

Page 11: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Termodinamica adsorbţiei

Principalii parametri termodinamici sunt: entalpia (H), energia liberă (G) schimbată în timpul transferului unui mol de solut din soluţie la suprafaţa solid-lichid şi entropia adsorbţiei (S).

Valoarea negativă a entalpiei va indica faptul că procesul este exoterm, iar comportamentul adsorbţiei poate fi de natură fizică şi poate fi uşor reversibil prin mărirea cantităţii de căldură. Dacă entalpia are valori pozitive, atunci procesul este endoterm şi poate avea loc prin legături chimice. De asemenea valorile pozitive indică ireversibilitatea procesului.

Un alt parametru termodinamic important este entropia asorbţiei.Valori negative mari ale entropiei indică spontaneitatea în procesul de adsorbţie prin reducerea mărimii moleculelor şi creşterea dezordinii la interfaţa solid-lichid. Procesul de adsorbţie este puternic reversibil dacă entropia are valori mai mici de 1.

Page 12: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ
Page 13: Adsorbţia nitrofenolului pe cărbune activ

Bibliogarfie1. http://popcristian.info/ape.html

2. Eckenfelder W.W.J., Industrial water pollution control, 2nd Ed.; McGraw-Hill, New York, NY, 1989, pp. 173-284.

3. Ahmaruzzaman Md., Adsorbtion of phenolic compounds on low-cost adsorbents: A review, Advances in Colloid and Interface Science, 2008, 143, 48-67.

4. http://www.eco-web.com/editorial/040201.html

5. Polihroniade A., Absorbţia-adsorbţia, Editura Tehnică, Bucureşti, 1967, 169, 260.

6. Sabio E., F. Zamora, J.F. Gonzalez, C.M. Gonzalez Garcia, S. Roman, A. Al-Kassir, Caracterisation under static and dynamic conditions of commercial activated carbons for their use in wastewater plants, Applied Surface Science, 252, 2006, 6058-6063.

7. Kunii D., Levenspiel O., Effect of exit geometry on the vertical distribution of solids in circulating fluidized beds. Part I: solution of fundamental equations; Part II: analysis of reported data and prediction, Powder Technology, 1995, 84, 83-90.

8.http://209.85.129.132/search?q=cache:sah8aWxxtgQJ:www.mmediu.ro/other/germania/download/02/02_6000/02_6015_RO.PDF+Masuri+postproces+pentru+reducerea+compusilor+organici+volatili&cd=1&hl=en&ct=clnk


Recommended