Az aranybányászathoz használt aktív szén minőség-ellenőrzésének sajátosságai. "A Szaha Köztársaság (Jakutia) természetes növényi és ásványi nyersanyagainak adszorpciós aktivitásának vizsgálata" Az aktív szén jód adszorpciós aktivitása

Függőleges aknás berendezésben az egyik oldalon 5-20 mm frakciójú szénréteget meggyújtanak, a másik oldalról levegőt táplálnak fajlagos fogyasztás levegő 100-400 m 3 / m 2 h.

A találmány szénadszorbensek előállítására szolgáló eljárásokra vonatkozik, és a kémiai technológiában alkalmazható. Ismert eljárás szénadszorbens előállítására függőleges tengely típusú belső fűtésű berendezésben, amelynél az aktiválást gőzt, gázt és levegőt tartalmazó környezetben hajtják végre. Ennek a módszernek a hátrányai a külső hűtőközeg (forró gáz) szükségessége, a hőmérséklet-profil egyenetlensége a réteg magassága mentén, az alacsony adszorpciós aktivitás (a jód esetében legfeljebb 25%) és az aktív szén fajlagos felülete, ill. folyékony és gőz alakú pirolízistermékek jelenléte a kipufogógázokban. A találmány megoldja a szénből adszorbens (aktív szén) előállítására szolgáló ismert eljárás fent említett hátrányainak kiküszöbölését. Az így létrejövő hatás a fajlagos energiafogyasztás csökkentése és a keletkező adszorbens adszorpciós aktivitásának növelése. Ezt a műszaki hatást úgy érik el, hogy egy függőleges aknás típusú berendezést levegővel táplálnak be, és a levegőellátással ellentétes oldalon meggyújtják a szénréteget. 100-400 m 3 /m 2 h fajlagos levegőellátás mellett az égésfront a légáramlás felé mozdul el és az égésfront mögött szilárd, el nem égett szenet tartalmazó maradék marad. Ahogy az égési front mozog, a szénréteg egymás után megy keresztül a melegítés, szárítás és elszenesedés szakaszain. A többek között gyúlékony összetevőket, például szén-monoxidot, hidrogént, folyékony és gáz halmazállapotú szénhidrogéneket tartalmazó karbonátos termékek szilárd szénnel együtt reagálnak a levegő oxigénjével, égési frontot képezve, amelynek hőmérséklete eléri a 750-900 o-ot, és amelyben a levegőben lévő összes oxigén reagál . Az égési front mögött egy redukciós zóna található, ahol az el nem égett szén intradiffúziós módban reagál a vízgőzzel, szén-dioxiddal és hidrogénnel a porózus tér belsejében térfogat- és felületnövekedéssel, azaz a szilárd karbonizációs termék aktiválódásával. nem úgy mint létező módszer itt az aktiválás elsősorban a szárítás és a karbonizáció, majd az azt követő redoxreakciók során 600-900 o C hőmérsékleten képződő vízgőzzel és hidrogénnel történik, nem pedig szén-dioxiddal, amelynek molekuláinak permeabilitása és aktivitása ilyen körülmények között kisebb. Mivel a karbonizációs zónában képződő gáz 600-900 o C-os forró féloxa rétegen halad át, majd friss szénnel nem érintkezik, nem tartalmaz folyékony szénhidrogéneket (gyantákat) és felhasználható. mechanikai szennyeződésektől való tisztítás után hűtés nélkül. A kapott szorbens minőségét a szén frakcionált összetétele befolyásolja. Nagy mennyiségű (1-5 mm-nél kisebb) finomszemcsét tartalmazó, szitázatlan szén alkalmazásakor a réteg nagy ellenállása miatt az égésfront görbülete, kiégés, csatornázás lép fel. A 20 mm-nél nagyobb részecskék nem kellően áteresztők az aktiválószerrel szemben, és egyes esetekben a magjuk nem elszenesedett (különösen a 40-50 mm-es részecskék). Így a 20-50 mm kezdeti részecskeméretű szénből nyert adszorbens jód adszorpciós aktivitása 2-4-szer alacsonyabb volt, mint az 5-20 mm-es frakciójú szénből nyert adszorpciós aktivitása. A fajlagos levegőellátás meghatározó az adszorbens minősége és fajlagos hozama szempontjából. Ha a levegőellátás kisebb, mint 100 m 3 / m 2 h, az égési front hőmérséklete (700-750 o C) nem elegendő a jó minőségű szorbens előállításához (a jód adszorpciós aktivitása (GOST 6217-74) nem haladhatja meg a 30-35), az égési front mozgási sebessége, amely meghatározza a reaktor fajlagos termelékenységét, 0,1-0,12 m/h. A levegőellátás növekedésével az adszorbens fajlagos hozama csökken, de az égésfront mozgási sebessége 0,2-0,25 m/h-ra nő (400 m 3 /m 2 h befúvással), a fajlagos felület az adszorbens területe és adszorpciós aktivitása, az utolsó két érték csúcsa a 100-400 m 3 /m 2 h légszállítási tartományban. a szilárd széntartalmú maradék levegő oxigénjével megtörténik, és a robbanásellátás további gyorsulásával a folyamat egyszerű égéssé válik. A különböző szinteken kiválasztott termék adszorpciós aktivitásában nem volt szignifikáns különbség a készülék magassága mentén, ami arra enged következtetni, hogy nem a réteg magassága és a részecskék készülékben való tartózkodási ideje a meghatározó. A készülékből kiáramló levegő és gáz keverékét célszerű robbantásként használni. A keletkező gáz kalóriatartalma az égési frontban, minden más tényező változatlansága mellett, az adszorbens hozam 4-5 kg/m 2 h-ra történő növekedéséhez vezet, ami a fajlagos tömeghozam 10-12%-os növekedését jelenti. . A gáz levegőhöz való adagolása nem haladhatja meg az alsó gyúlékonysági határt (a gáz gyúlékonysági határértékei - a levegő térfogatának 25-70%-a), ellenkező esetben a keverék a készülékbe való belépés helye közelében meggyulladhat, és megzavarhatja a folyamatot. Az utolsó szakaszban, amikor az égési front eléri a robbantási szintet, az adszorbens kiürítése előtt célszerű a réteget vízgőzzel átfújni, miközben a jód adszorpciós aktivitása a gőzzel történő további aktiválás miatt 2-5%-kal nő. a szénnél pedig, amelynek ásványi része vízoldható CaO-t tartalmaz, a kalcium-oxid hidratációja következik be. PÉLDA Egy 0,35 m átmérőjű és 1,5 m magasságú függőleges aknás reaktorba 135 kg szénnel van feltöltve 5-20 mm B2 (Borodinszkij-szén) frakció, amelynek műszaki és elemi összetétele a következő: Tömeg 30% , Ad 90%, CdAf 71%, Hdaf 5%, Odaf 22,5%, Ndaf 1%, Sdaf 0,5%, kalóriatartalom 3700 kcal/m. A légfúvást alulról szállítják 35 m 3 /h áramlási sebességgel, a szenet pedig felülről gyújtják meg. 8 óra elteltével az égési front eléri a levegőellátási szintet, és a berendezés tehermentesül. Az adszorbens hozam 37 kg, az eredeti szén 27,4%-a. Paraméterei a következők: páratartalom 0,5%, hamutartalom 21-28%, térfogatsűrűség 0,45 g/cm 3, kopásállóság (GOST 16188-70 szerint) 85-86%, teljes pórustérfogat 0,6 cm 3 / g, fajlagos pórusfelület 850 m 2 /g, adszorpciós aktivitás jódra (GOST 6217-74) - 68,6% és metilénkékre (GOST 6217-74) 28-60 mg/g. A gázkibocsátás 50 m 3 /h volt, összetétele a következő, %: CO 9, H 2 14, CO 2 10,2, CH 4 1,4, N 2 34,6, H 2 O 30,6, H 2 S 0,1, fűtőértéke 770 kcal/m3, nincs gyanta, 1 g/m3 alatti az áthordás. Ugyanezt az eredményt kapjuk, ha a levegőfúvást felülről vezetjük be, és a karbonizálást a készülék alján végezzük. Így a javasolt módszer lehetővé teszi olyan adszorbens előállítását, amelynek jód adszorpciós aktivitása (GOST -6217-74) 60-70% vagy magasabb, fajlagos felülete 700-900 m 2 /g aknában. berendezés egy fokozatban külső hőellátás nélkül és légfúvással. A készülékben előállított, legfeljebb 800-850 kcal/m 3 fűtőértékű gáz kátrányt nem tartalmaz, környezetbarát tüzelőanyagként használható.

KÖVETELÉS

MÓDSZER SZÉNADSZORBENS ELŐÁLLÍTÁSÁRA, beleértve a szénréteg hőkezelését függőleges aknás típusú berendezésben, miközben levegőt vezetnek át rajta, azzal jellemezve, hogy 5-20 mm-es töredékű szenet használnak, és a levegőellátást a levegő bejuttatásával végzik. szénréteg, amely a levegőellátással ellentétes oldalon meggyullad, 100 - 400 m 3 / m 2 h fajlagos légáramlás mellett.

RF OKTATÁSI ÉS TUDOMÁNYOS MINISZTÉRIUM

Szövetségi Állami Szakmai Felsőoktatási Intézmény „Az észak-keleti szövetségi egyetem névadója. M.K. AMMOSOVA"

TERMÉSZETTUDOMÁNYI INTÉZET

ÁLTALÁNOS, ELEMZŐI ÉS FIZIKAI KÉMIAI TANSZÉK

A Szaha Köztársaság (Jakutia) természetes növényi és ásványi nyersanyagainak adszorpciós aktivitásának vizsgálata

Készítette: Gogoleva N.A.,

5. éves hallgató HO -10 JPY

Tudományos témavezető: Karataeva E.V.,

Művészet. általános tanszék tanára,

analitikai és fizikai kémia

Jakutszk, 2014

Bevezetés ……………………………………………………………………………………… 3

Adszorpció…………………………………………………………………….6

Enteroszorbensek……………………………………………………………9

Nyersanyagok mechanokémiai aktiválása………………………………………18

Spektrofotometriás kutatási módszer……………………………20

A rénszarvasmoha porok, zeolit ​​és kompozitjaik metilénkék adszorpciós aktivitásának vizsgálata………………………………..21

Mohaporok, zeolit ​​és kompozitjaik jód adszorpciós aktivitásának vizsgálata………………………………………………………………………………………

A rénszarvasmoha porok, zeolit ​​és kompozitjaik adszorpciós aktivitásának vizsgálata zselatinon……………………………………………………………………………………

Irodalmi adatokon alapuló összehasonlító elemzés referencia szorbensek adszorpciós aktivitásáról MS markerekre, jód- és zselatin- és mohaporokra. zeolit ​​és kompozitjaik…………………..25

Az eredmények megvitatása………………………………… ...................................26

Következtetések……………………………………………………………………………………27

Felhasznált irodalom………………………………………………………28

Bevezetés

A távol-észak régiói óriási biológiai erőforrásokkal rendelkeznek, amelyeket jelenleg csak részben használnak ki, miközben a különböző tudomány- és termelési területek képviselői egyre inkább vonzzák kutatási tárgyául a növényi és ásványi nyersanyagokat elérhetőségük és gazdasági megvalósíthatóságuk miatt.

Természeti erőforrásaink egyedülállóak tulajdonságaikban, köztük az úgynevezett „rénszarvasmoha” vagy moha, valamint a zeolitok.

A téma relevanciája . A biotechnológia egyik fő területe a szorpciós anyagok fejlesztése és további felhasználása az orvostudományban és az orvosi iparban, mint az enteroszorpció pótolhatatlan anyagai. A tudósok évek óta megoldják a hatékony és biztonságos enteroszorbensek létrehozásának problémáját, amelyek célja a test megtisztítása a különböző betegségekben termelődő mérgező anyagoktól. különböző országok. A növényi eredetű enteroszorbensek számos előnnyel rendelkeznek: nem fejtik ki irritáló hatásukat a gyomor-bél traktusra, nem okoznak mellék- vagy toxikus hatásokat, és alkalmazásuk időtartama is hosszú.

Enteroszorbensként aktív szenet, szilikagéleket, zeolitokat, alumínium-szilikátokat, élelmi rostokat, szerves és kompozit szorbenseket használnak. De a széles választék ellenére hatékonyságuk nem mindig elégíti ki az orvosok és a betegek igényeit. Van egy vélemény, hogy az enteroszorbens hosszú távú alkalmazása nemcsak a mérgező anyagok, hanem az olyan fontos összetevők eltávolításához is vezet, mint a vitaminok, enzimek, immunglobulinok stb. Ezenkívül egyes enteroszorbenseknek számos ellenjavallata van.

A mű újdonsága : mechanokémiai technológiával nyert mohapor mint enteroszorbens vizsgálata - a bio-nyersanyagok feldolgozásának új, környezetbarát módszere, amely egy hulladékmentes szakaszban történik, nem igényel nagy költségeket és meglehetősen könnyen használható.Mechanokémiai technológialehetővé teszi a moha különféle fiziológiailag aktív anyagainak (PAS), például a lichenin és az izolichenin biológiai aktivitásának és emészthetőségének növelését.

A munka célja : mohaporok, zeolit ​​és kompozitjaik adszorpciós aktivitásának vizsgálata a kis molekulatömegű toxinok és egy fehérje jellegű kórokozó - zselatin - markerei szerint.

Feladatok :

vizsgálati módszerek moha- és zeolitporok adszorpciós aktivitásának meghatározására;

hasonlítsa össze az enteroszorbensek adszorpciós aktivitását és azonosítsa a leghatékonyabb szorbenst;

hasonlítsa össze a mohaporok, zeolit ​​és kompozitjaik adszorpciós aktivitását irodalmi adatok alapján referencia szorbensekkel.

A kutatás tárgyai :

Adszorbensek - a Cladonia nemhez tartozó moha és a zeolit ​​porai:

1. minta – durvára őrölt mohapor;

2. minta – mechanikusan aktivált mohapor;

3. minta – durva zeolitpor;

4. minta – mechanikusan aktivált zeolitpor;

5. minta – kompozit pormoha - zeolit ​​10:1 durvára őrölve;

6. minta – zuzmómoha kompozit por - zeolit ​​10:1 mechanikusan aktiválva;

7. minta – kompozit pormoha - zeolit ​​20:1 durvára őrölve;

8. minta – kompozit pormoha – zeolit ​​20:1 mechanikusan aktiválva.

Jelölők : kis molekulatömegű toxinok - metilénkék és jód, fehérjetoxin - zselatin.

Meghatározás módja a jód adszorpciós aktivitását a GOST 6217-74 szerint végeztük; metilénkék esetében - a GOST 4453-74 szerint a szén adszorpciós aktivitásának meghatározására szolgáló módszer a metilénkék indikátor használatával; zselatinhoz - biuret reagens felhasználásával (Szovjetunió Állami Gyógyszerkönyve. 11. kiadás, 1990.)

Felszerelés:analitikai mérleg GOSMER VL – 210, shakerHeidolphPromax2020", spektrométerLAMBDA-20 ( PERKINELMER).

MÓZESPOROK, ZEOLIT ÉS KOMPOZITUK ADSZORPCIÓS AKTÍVÁSÁNAK VIZSGÁLATA METILÉN KÉKEN

Meghatározás módja

A moha, zeolit ​​és kompozitjaik adszorpciós aktivitásának metilénkékkel történő meghatározására szolgáló módszert a GOST 4453 - 74 „A szén adszorpciós aktivitásának meghatározására szolgáló módszer a metilénkék indikátor használatával” (módosított) szerint végeztük.

Körülbelül 0,2 g szorbens (mohamoha, zeolit ​​és kompozitjaik) 50 ml 0,15%-os metilénkék oldattal érintkezik 1 órán át 140 ± 10 térfogatú rázógépen. percenként A szorpció utáni egyensúlyi oldat meghatározását szűréssel végezzük, a szűrlet első 30 ml-ét kiöntjük, és az üledéket nem hagyjuk kiszáradni, hogy elkerüljük a mechanikai deszorpciót. A szűrlet 1 ml-ét egy mérőlombikban 500 ml-re hígítjuk, és az optikai sűrűséget spektrofotométerrel határozzuk meg körülbelül 664 ± 2 nm abszorpciós maximum mellett, 10 mm-es rétegvastagsággal a vízhez viszonyítva.

Ezzel párhuzamosan az MS munkastandard minta (RSS) oldatának optikai sűrűségét hasonló körülmények között határozzuk meg.

Meghatározási eredmények

2. táblázat . Moha, zeolit ​​és kompozitjaik adszorpciós aktivitása MS szerint

Minták

Yagel durva

Yagel mehan

A zeolit ​​durva

Zeolit ​​mechanika

Komp 10:1 durva

Komp 10:1 szerelő

Komp 20:1 durva

Komp 20:1 szerelő

X, mg/g

21,4

22,6

16,7

19,4

20,2

22,2

21,4

21,5

6. SZÖRNETPOROK, ZEOLIT ÉS EZEK KOMPOZITJAI JÓDADSZORPCIÓS AKTÍVÁSÁNAK VIZSGÁLATA

Meghatározás módja

A meghatározást a GOST 6217-74 „A jódszorbensek szorpciós aktivitásának meghatározása” szerint végeztük.

Körülbelül 1 g enteroszorbenst (a mérési eredményt 4. tizedesjegyig rögzítjük), tegyünk egy 250 ml-es Erlenmeyer-lombikba, adjunk hozzá 100 ml jódoldatot.KI, zárja le egy dugóval, és 30 percig percenként rázza fel manuálisan. Ha van mechanikus rázógép, a rázást 15 percig folyamatosan végezzük. Minimum 100-125 rezgés/perc intenzitással. Ezután hagyjuk leülepedni az oldatot, és a lombikból pipettával óvatosan, hogy az enteroszorbens részecskéi ne kerüljenek be, 10 ml oldatot veszünk, 50 ml-es Erlenmeyer-lombikba helyezzük, és titráljuk. nátrium-tioszulfát oldat. A titrálás végén adjunk hozzá 1 ml keményítőoldatot, és addig titráljuk, amíg a kék szín el nem tűnik. Ezzel egyidejűleg az oldat kezdeti jódtartalmát 10 ml jódoldat felvételével határozzuk meg.KIés titráljuk nátrium-tioszulfát-oldattal, és a titrálás végén keményítőoldatot adunk hozzá.

Meghatározási eredmények

3. táblázat. Moha, zeolit ​​és kompozitjaik jód adszorpciós aktivitása

Próbáld ki

Yagel durva

Yagel mehan

A zeolit ​​durva

Zeolit ​​mechanika

Komp 10:1 durva

Komp 10:1 szerelő

Komp 20:1 durva

Komp 20:1 szerelő

X, mg/g

30,1

32,7

26,3

27,9

29,7

32,5

31,6

31,6

7. MÓZESPOROK, ZEOLIT ÉS EZEK KOMPOZITJAI ZSELATIN ADSZORPCIÓS AKTÍVÁSÁNAK VIZSGÁLATA

Meghatározás módja

A módszer azon alapul, hogy lúgos környezetben egy fehérjemolekula kétértékű rézionjaiból lila színű komplexet hoznak létre.

A biuret reakció nem hajtható végre ammóniumsók jelenlétében a réz-ammónium komplexek képződése miatt.

1 ml 1-10 mg tesztfehérjét tartalmazó gyógyszeroldatot helyezünk egy kémcsőbe, 4 ml biuret reagenst adunk hozzá, összekeverjük és 30 percig állni hagyjuk. szobahőmérséklet. Az oldat optikai sűrűségét spektrofotométerrel mérjük 540-650 nm hullámhosszon 10 mm rétegvastagságú küvettában. Referenciaoldatként ugyanezen reagensek gyógyszer nélküli keverékét használjuk.

A kalibrációs görbét egy standard fehérjeminta 1-10 mg koncentrációtartományában kell megszerkeszteni, az oldatok optikai sűrűségét a kiválasztott hullámhosszon mérve.

4. táblázat . Mohaporok, zeolit ​​és zeolittal alkotott kompozitjaik adszorpciós aktivitása (X) zselatinon

Próbáld ki

Yagel durva

Yagel mehan

A zeolit ​​durva

Zeolit ​​mechanika

Komp 10:1 durva

Komp 10:1 szerelő

Komp 20:1 durva

Komp 20:1 szerelő

X, mg/g

193,5

205,0

163,5

172,5

191,5

212,0

187,5

207,0

A REFERENCIASZORBENSEK ADSZORPCIÓS TEVÉKENYSÉGÉRE VONATKOZÓ IRODALMI ADATOK ÖSSZEHASONLÍTÓ ELEMZÉSE MARKEREKKÉNT – MS, JÓD ÉS ZSELATIN A SZÖRNYPOROK, ZEOLIT ÉS KOMPOZITJAIK ADSZORPCIÓS AKTIVITÁSÁVAL

5. táblázat . A szorbensek adszorpciós aktivitása

Szorbens

Adszorpciós aktivitás, mg/g

metilénkékkel

a jódon

zselatinhoz

Yagel gr

21,4

30,1

193,5

Yagel mehan

22,6

32,7

205,0

Zeolit ​​gr

16,7

26,3

163,5

Zeolit ​​mechanika

19,4

27,9

172,5

Összetétel 10:1 gr

20,2

29,7

191,5

Komp 10:1 szerelő

22,2

32,5

212,0

Összetétel 20:1 gr

21,5

31,6

187,5

Komp 20:1 szerelő

21,5

31,6

207,0

Polyphepan

15,4

29,3

141,7

Aktív szén

16,8

31,0

150,4

Polysorb

13,2

26,7

135,2

Az eredmények megvitatása

A kutatás eredményeként és összehasonlító elemzés mohaporok, zeolit ​​és kompozitjaik adszorpciós aktivitása a kis molekulatömegű toxinok – metilénkék és jód – markerei szerint, a leghatékonyabb szorbensek a mechanikusan aktivált 10:1 és 20:1 arányú kompozitok, amelyek mohából és zeolitból állnak, és mechanikusan aktivált moha.

A zselatin adszorpciójára vonatkozó eredmények a rénszarvasmohaporból, zeolitból és ezek kompozitjaiból készült enteroszorbens minták magas fehérjekötő aktivitására utalnak. Ez annak köszönhető, hogy a szorbensekben nagyszámú oxigéntartalmú funkciós csoport található, amelyek képesek a fehérjemolekulák megkötésére.

következtetéseket

A vizsgált objektumok nagy fajlagos felülettel rendelkeznek, és képesek jól adszorbeálni a kis molekulatömegű toxinok és fehérje toxinok markereit, ami nemcsak a fejlett felülettel, hanem a mechanokémiai aktiváció miatti funkcionális csoportok számának növekedésével is összefügg. .

Telepítve:

a mohapor adszorpciós aktivitása nagyobb, mint a zeolitporé;

a porok adszorpciós aktivitása megnő a mechanikai aktiválás során.

A moha-, zeolit- és kompozitjaik szorpciós jellemzői hasonlóak (jód tekintetében), és meghaladják (MS és zselatin tekintetében) az ipari referencia enteroszorbensek jellemzőit.

Megállapítást nyert, hogy a leghatékonyabbak a mechanikusan aktivált biokompozitok, amelyek mohából és zeolitból 10:1 arányban, valamint 20:1 arányban természetes mechanikailag aktivált mohából állnak.

Hivatkozások

Anshakova V.V., Sharina A.S., Karataeva E.V., Kershegolts B.M.Módszer szorpciós anyag nyerésére zuzmó thalliból //2011130301 számú RF szabadalom iránti kérelem, 2011. július 20-án.

Anshakova V.V., Kershengolts B.M., Khlebny E.S., Shein A.A.Mechanokémiai technológiák biológiailag aktív anyagok zuzmókból való kinyerésére // Az Orosz Tudományos Akadémia Szamarai Tudományos Központjának hírei. – 2011. – T.13, 1. sz. – P.236-240.

V. F. Olontsev, A. A. Minkova, K. N. Generalova. Információkat mutatnak be a porított aktívszén és szénszálak adszorpciós aktivitásáról. A vizsgálatokat a GOST 4453-74 szabvány szerint végezték. A bemutatott adatok szerves oldatokból történő adszorpciót mutatnak be. A méréseket a kalibrációs grafikon szerint végezzük. Bemutatták a szénszál használatának lehetőségeit az aktív szénhez képest.

Az aktív szén adszorpciós aktivitásának vizsgálata

Az aktív szén és a szénszál olyan szénanyagok képviselői, amelyeket az iparban és a kémiai technológiában használnak szűrőrétegként az agresszív folyadékok és gázok diszpergált szennyeződésektől való tisztítására, valamint a levegő, valamint a technológiai gázok és folyadékok tisztítására szolgálnak, amelyek értékes komponenseket izolálnak az utóbbiaktól. , gyártási alapok személyi védelem légzőszervek.

Az aktív szén (AC) a szén legismertebb és legszélesebb körben használt módosítása. A porított szenet úgy állítják elő, hogy a fát levegőhöz való hozzáférés nélkül szenesítik. A szén aktivitását az oldatokkal és szerves színezékekkel kapcsolatos adszorpciós képességének vizsgálatával határozhatjuk meg.

A szén-grafit anyagok osztályába tartozó szénszálakat (CF) szerkezetileg számos jellemző jellemzi. Nemcsak az anyag (szál) sajátos formájától függenek, hanem az eredeti polimerek orientált szerkezetétől is, amelyekből származnak.

A szén adszorbensek szerkezetére vonatkozó információk alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy felületüket az aromás széngyűrűk hatszögletű rétegeivel párhuzamos mikrokristálysíkok és a van der Waals által összekapcsolt rétegek lapjai által alkotott síkok kombinációja alkotja. erők. Ezeken az aromás gyűrűk széli szénatomjaiból kialakított területeken különféle funkciós csoportok létezhetnek.

Jelenleg nem állnak rendelkezésre kellően megbízható adatok a vizes oldatokból történő adszorpcióról, amely polimolekuláris adszorpciós rétegek kialakulására utalna. A színezékek adszorpciójával kapcsolatos kísérletekre támaszkodni sem lehet, hiszen a festékionok még nagyon híg oldatokban is nagymértékben asszociálódnak, asszociációjuk mértéke nemcsak a koncentrációtól, hanem az erős elektrolittartalomtól is függ ( szervetlen sóionok) és az oldat pH-ja. Ugyanezen okok miatt a felületaktív anyagok molekulái nem használhatók. Az oldott anyagok adszorpciós elméletének kidolgozásakor szem előtt kell tartani, hogy az oldott anyag és az oldószer molekulák bármely aránya esetén az adszorbens teljes felületét teljesen beborítják az adszorbeált molekulák. Az oldatokból történő adszorpció során az adszorbens molekulákat egyszerre befolyásolja az adszorbens felületének adszorpciós tere és az oldószermolekulák (amelyekkel ellentétesek az adszorpciós erőkkel). Ennek eredményeként a fázis határfelületén (az adszorpciós rétegben) az oldott anyag molekulái bizonyos orientációt kapnak.

Amikor az AC vagy HC molekulák abszorbeálódnak az oldatból, fizikai adszorpció megy végbe. Főleg van der Waals erők okozzák. Ebben a folyamatban az adszorbeált vegyület nem megy keresztül kémiai változáson.

Az alapvető különbség az oldatokból történő adszorpció és a gázok és gőzök adszorpciója között mindenekelőtt az, hogy az ilyen adszorpció mindig elmozdulás jellegű, és az oldat komponenseinek a határfelületen történő újraelosztásával, nem pedig az adszorpció fokozatos növelésével valósul meg. az anyag koncentrációja az adszorbens felületén.

A szerves anyagok vizes oldatokból való fizikai adszorpciója akkor a legkifejezettebb, ha szénanyagokat használnak adszorbensként, mivel a vízmolekulák és a széntestek felületét alkotó szénatomok van der Waals kölcsönhatásának energiája sokkal kisebb, mint ezek diszperziós kölcsönhatásának energiája. atomok szerves molekulák szénvázának atomjaival. A szerves molekulák és az adszorbens diszperziós kölcsönhatásának energiája különösen magas azokban az esetekben, amikor az adszorbens molekulák szénváza lapos szerkezetű, és konjugált rendszerrel és kötésekkel jellemezhető, mint például az aromás vegyületeknél. Az oldat komponenseinek molekulái és a szénadszorbens felülete közötti kölcsönhatási energiák nagy különbsége a szerves anyagok erősen kifejezett szelektív adszorpciójához vezet. Ez a szelektivitás meghatározza az adszorpció technológiai alkalmazását, és számos folyamat adszorpciós mechanizmusának alapja.

Az aktív szén adszorpcióját a különböző technikákkal kapott eredmények alapján értékelik. Tekintsük a módszerek különféle lehetőségeit.

A metilénkék adszorpciója képet ad az aktív szén felületéről, amelyet 1,5 nm-nél nagyobb átmérőjű pórusok alkotnak. A metilénkék molekula viszonylag nagy lineáris méretek A rétegrácsszerkezetű szilikátokon végzett adszorpciós kísérletekkel azonban megállapították, hogy a három gyűrű rezonanciája miatt ennek a festéknek a molekulája lapos lemezként adszorbeálódik.

Az USA-ban a metilénkék számát a következőképpen határozzák meg: 15 mg porított szenet keverés közben titrálnak metilénkék oldattal (1 g/l), amíg az oldat elszíneződése 5 perc elteltével meg nem szűnik. Az 1 g aktív szenet adszorbeáló metilénkék milligrammjainak számát a metilénkék számának tekintjük. A standard metilénkék oldat titere az amerikai metilénkék 7,5-es számnak felel meg.

A japán iparban a standard módszer a metilénkék 1,2 g/l koncentrációjú oldatból való adszorpcióján alapul. 5 perces aktív szénnel való rázatás után az oldatot metilénkék oldattal előzetesen impregnált szűrőpapíron szűrjük. Ily módon a papíron lévő festékvesztésből adódó hibák minimálisra csökkenthetők. A kísérletek számát addig növeljük, amíg a maradék standard színt el nem érjük.

Fenol adszorpció. Ezzel a módszerrel a Freundlich-izotermát különféle porított szénmintákon határozzák meg. Ezután az adszorpciós kapacitást grafikusan értékeljük 1 mg/l egyensúlyi fenolkoncentráció mellett, amelyet a fenol adszorpciós kapacitásának tekintünk.

Alkil-benzolszulfonát adszorpciója. Az ivó- és technológiai víz készítésénél, valamint a szennyvíztisztításnál sok esetben az alkil-benzolszulfonát adszorpciója fontos jellemző az aktív szén kiválasztásánál. A vizsgálatokat porított szénen végezzük. A Freundlich-izoterma meghatározása után az adszorpciós kapacitást az 1,0 és 0,1 ppm maradék koncentrációhoz viszonyítva határozzuk meg.

Jód adszorpciója. E módszer szerint az aktív szén jódértéke arra a jódmennyiségre vonatkozik (mg), amely adszorbeálhat 1 g szenet por alakban híg vizes jódoldatból; a jódoldat maradék egyensúlyi koncentrációja 0,02 N legyen. Feltételezzük, hogy ennél az értéknél a jód egyrétegű formában adszorbeálódik. Az aktív szén jódértéke és fajlagos felülete között összefüggés van, amely Bruner-Emmett-Teller (BET) módszerrel határozható meg. A jód elsősorban az 1 nm-nél lényegesen nagyobb átmérőjű pórusok felületén adszorbeálódik, és a nagy fajlagos felület mellett megnő a vékony pórusok aránya, amelyek a jódmolekulák számára nem hozzáférhetők.

Kísérleti technika. Az adszorpció meghatározásához a GOST 4453-74-ben bemutatott módszert választottuk. Ez a szabvány magában foglalja a porított aktív szén adszorpciós aktivitásának meghatározását, amelynek értékének meg kell felelnie a szabványnak, és legalább 225 mg/g-nak kell lennie.

Mutassuk be a munkában felhasznált aktív szén főbb fizikai-kémiai jellemzőit. Az aktivált fehérítő szenet (OU-A) nyers szénből állítják elő gőz-gáz aktiválás, majd őrlés módszerével.

Vegyük le a következő következtetéseket. Az oldott szerves anyagok adszorpciója sok hátterében áll technológiai folyamatok. Különösen fontos a szorpciós eljárások alkalmazása a szerves anyagoktól való tisztítás technológiájában. Az adszorpciós aktivitást nemcsak a porózus szerkezet, hanem a nyersanyag is befolyásolja. A munka vizsgálati tárgyai az OU-A és az UV minőségű szén voltak. A CF használatának kilátásai az AC-hoz képest bebizonyosodtak. Az aktívszénszál nem csak rostos aktívszén, hanem rendkívül funkcionális tulajdonságokkal rendelkezik, amelyekkel a hagyományos szemcsés és porított aktívszén nem rendelkezik. Blagod

A zúzott szenet környezetbarát nyersanyagokból - nyírfából - állítják elő. A szén nagy porozitású, ami meghatározza a szorpciós képességét.

Kiszerelés: 10 kg-os zsák

BAU-A szénárak:

125 000 rubel/t áfával

Jellemzők

A jelző neve	Jelentése
Kinézet	Fekete szemcsék nélkül mechanikai szennyeződések
Szemcseméret:
>3,6 mm, %, nem több	2,5
3,6-1,0 mm, %, nem kevesebb	95,5
	2,0
A jód adszorpciós aktivitása, %, nem kevesebb	60
Teljes pórustérfogat vízben, cm3/g, nem kevesebb	1,6
Térfogatsűrűség, g/dm3, nem több	240
A hamu tömeghányada, %, nem több	6,0
Nedvesség tömeghányada, %, nem több	10,0

Leírás

A szén elsősorban ipari üzemekben és gyárakban, valamint önkormányzati intézményekben a speciális szagok megszüntetésére, a víz tisztítására, ízének javítására és a szennyeződésektől való tisztítására szolgál.

A szén porozitása és egyedi tulajdonságai miatt nagyon aktívan használják különféle folyadékok tisztítására a szennyeződésektől (a legkisebbtől a kőolajtermékek molekuláiig, fuselolajok és mások).

Felhasználási területek:

• Az aktív szenet leggyakrabban az alkoholtartalmú italok iparában és a holdfény főzésében használják. A szenet az idegen szagok, az oldhatatlan részecskék eltávolítására, a színek tisztítására, az íz lágyítására és az ital egészének minőségének javítására is használják;
• desztillált víz előállítására és szennyező anyagoktól való tisztítására;
• szenet használnak kis térfogatú szűrőkben;
• valamint szennyvízkezelés különböző vállalkozásoknál és kazánházaknál.

Jellemzők

• A harmadik féltől származó szagok, árnyalatok és vegyületek hatékony megszüntetése;
• széles PH tartomány;
• magas nedvszívó tulajdonságok;
• kopásállóság.

Fontos, hogy csak tisztított vizet fogyasszunk. Az aktív szén ígéretes és költséghatékony megoldás a szennyezett víz problémájára. A BAU-A által egyszer megtisztított víz nem lesz többé szennyezett.

A szenet rendszeresen vízzel kell mosni, hogy eltávolítsuk a leülepedett részecskéket. Ha a szorbens tulajdonságai csökkennek, a szenet ki kell cserélni.