Физико-химические основы адсорбционной очистки воды от органических веществ
Решение:
Уравнение Фрейндлиха имеет вид:
График зависимости имеет степенной вид. И значения адсорбции А тем больше, чем больше К. Следовательно, величина адсорбции анилина будет меньше, чем нитробензола. Таким образом, если весь нитробензол будет восстановлен до анилина, что величина адсорбции уменьшится.
Чтобы представить это наглядно, возьмем область равновесных концентраций в пределах 0,1 – 1,0 ммоль/л и построим изотермы адсорбции:
ЗАДАЧА 5
Используя справочные данные, расположите в ряд по мере уменьшения сорбционной способности на активных углях следующие соединения: а) хлорбензол, толуол, анилин, бензойная кислота, фенол, нитробензол; б) метанол, этанол, изопропанол, н-пропанол, н-бутанол; в) н-пентан, н-гексан, н-гептан, н-октан, н-декан.
Решение:
Так как , то чем меньше значение , тем лучше сорбируется вещество.
а) хлорбензол С6Н5Cl
толуол C6H5CH3
анилин C6H5NH2
бензойная кислота C6H5COOH
фенол C6H5OH
нитробензол C6H5NO2
Ответ: фенол, толуол, анилин, хлорбензол, бензойная кислота, нитробензол.
б) метанол СН3ОН
этанол СН3-СН2-ОН
изопропанол СН3-СН(СН3)-СН2ОН
н-пропанол СН3-СН2-СН2-ОН
н-бутанол СН3-СН2-СН2-СН2ОН
Ответ: метанол, этанол, н-пропанол, н-бутанол, изопропанол.
в) н-пентан С5Н12
н-гексан С6Н14
н-гептан С7Н16
н-октан С8Н18
н-декан С10Н22
Ответ: н-пентан, н-гексан, н-гептан, н-октан, н-декан.
ЗАДАЧА 6
Активная поверхность активированного древесного угля достигает 1000 м2 на 1 г угля. Рассчитать, сколько мг фосгена (СОCl2) поглотится поверхностью 10 м2 угля, если 1 г угля адсорбирует 440 см3 газа (н. у.)?
Решение:
1. По условию 1 г угля = 1000 м 2.
Составим пропорцию:
1000 м2 АУ– 440 см3 фосгена
10 м2 – х см3
- объем фосгена, поглощенный 10 м2 угля.
2. Найдем число молей фосгена в полученном объеме:
Найдем массу фосгена, адсорбированного древесным углем:
ЗАДАЧА 7
1 г Силикагеля имеет активную поверхность, равную 465 м2. Рассчитать, сколько молекул брома поглощается 1 см2 поверхности адсорбента при адсорбции на 10 г силикагеля 5 мг Br2?
Решение:
1. По условию 1 г силикагеля = 465 м 2. Найдем массу адсорбента, с активной поверхностью 1 см2:
1 г – 465·104 см2
х – 1 см2
2. Найдем массу брома, поглощаемого 1 см2 поверхности силикагеля:
10 г силикагеля – 5 мг Br2
2·10-7 г – х
3. Найдем число молей брома в найденной массе:
Найдем число молекул брома:
Список используемой литературы
1. Ахманов М. "Вода, которую мы пьем" С-Пб.: Невский проспект, 2002
2. Когановский А.М., Клименко Н.А и др. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. – М.: Химия, 1983. – 288 с., ил.
3. Мешалкин А.В., Дмитриева Т.В., Стрижко Л.С. Экохимический практикум/Под общей ред. А.П. Коржавого. – М.: «САЙНС-ПРЕСС», 2002. – 240 с.: ил.
4. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л., Химия, 1977. 464 с.
5. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л., Химия, 1982, 168 с.
6. "Физическая химия" т.1, М.: Высшая школа, 2001 под редакцией Краснова К.С.
7. Фрог Б.Н., Левченко А.П. "Водоподготовка" М.: ИМГУ, 1996
8. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. М.: Альянс, 2004
9. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М. Высшая школа, 2004.