Дипломная работа по сорбции. Выпускная квалификационная работа бакалавра
 Скачать 0.76 Mb.
|
 (22)гдеVф- объем фильтрата, пропущенный через сорбент, см3; с-концентрация раствора красителя в сточной воде, моль/дм3; Vс- объем сорбента, см3. За результат определения принимали среднее арифметическое результатов трех измерений. 3 Обсуждение экспериментов 3.1 Определение химического состава сорбента При определении химического состава дубовых опилок выяснено, что основную часть их составляет целлюлоза, результаты представлены в таблице 2. Таблица 2 – Состав дубовых дубовых опилок
Исследуемые дубовые опилки характеризуются небольшим содержанием смолистых веществ. Кислую среду водной вытяжке из дубовых опилок придают дубильные вещества - таниды. Таниды дуба являются довольно кислыми соединениями, по силе близки к уксусной кислоте. В зависимости от рН среды исследуемые красители могут менять структуру хромофорных групп, отвечающих за цвет красителя, поэтому чтобы исключить дополнительного влияния дубильных веществ на рН сточных вод, а значит и цвет красителя сорбент предварительно вымачивали горячей воде. Время вымачивания определяли экспериментально, проводя качественную желатиновую пробу после определенного времени вымачивания. Экспериментально было установлено, что при вымачивании дубовых опилок в течении 12 часов дубильные вещества полностью вымываются. 3.2 Изучение структурно-адсорбционных свойств дубовых опилок 3.2.1 Рентгенофазовый анализ сорбента до и после сорбции Рентгенограмма дубовых опилок до и после сорбции представлена на рисунке 13. На рентгенограмме сорбента как до, так и после сорбции красителя присутствуют семь отчетливых пиков, представленных в таблице 3.  Рисунок 13 Рентгенограмма опилок до и после сорбции красителя Таблица 3 – Параметры характерных пиков рентгенограммы дубовых опилок до и после сорбции красителей.
На рентгенограмме видно, что характерные пики для дубовых опилок узкие с разной интенсивностью. Наибольшую интенсивность имеет пик при угловом значении 77,7. После сорбции интенсивность пиков при угловом значении 39,5; 57,68 и особенно 64,66 уменьшаются как для одного красителя, так и для другого. Ослабление интенсивности линий происходит в следствии адсорбционного фактора. Адсорбированные молекулы красителя частично поглощают излучение в характеристических точках, тем самым снижая интенсивность пика. По методике, описанной в п.2.5.3 определили показатели адсорбции и емкость катионного обмена, результаты занесены в таблицу 4. Таблица 4 – Показатели адсорбции и емкости катионного обмена дубовых опилок
Данная сорбционная емкость может носить оценочный характер. При условии, что активные центры сорбции находятся на расстоянии больших размеров сорбируемых частиц (в данном случае молекул красителя, йода) и больших, чем электростатическое взаимодействие, то сорбционная емкость для йода и красителя будет приблизительно одинакова. Сорбция йода протекает за счет диффузии молекул сорбата по транспортным каналам по объему сорбента и не осложняется химическими взаимодействиями. Сорбционная активность по йоду показывает, что дубовые опилки обладают развитой поверхностью, состоящей из системы макро- и переходных пор, которые обеспечивают хорошую проникновение молекул сорбата в глубь сорбента. Сорбционная активность по метиленовому голубому показывает, что дубовые опилки способны к обменной сорбции, которая сопровождается необратимой реакцией образования поверхностных соединений в результате обмена ионами между сорбентом и сорбатом. Анализ результатов таблицы 2 показывают, что дубовые опилки способны сорбировать как вещества молекулярного, так и ионного характера. 3.3 Изучение термодинамических характеристик процесса сорбции промышленных красителей отходами деревообрабатывающей промышленности Изотерма сорбции красителя катионного розового из водных растворов дубовыми опилками представлена на рисунке 14. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||