ВеществоDGадс,кДж/мольВеществоDGадс,кДж/мольПроизводные бензолаФенолАнилинn-Нитроанилин 21,222,224,8Производные нафталинаНафталинНафтолНафталиндисульфокислота 1,5 24,523,3 21,1Алифатические аминыЭтиламинДиэтиламин 17,6
4.2.1. Общие сведения Адсорбцией (лат. ad на и sorbcio поглощаю) называется процесс накопления на поверхности твердых частиц (сорбента) молекул растворенных в воде вещества (сорбата). При сближении с поверхностью сорбента у молекул сорбата происходит уменьшение свободной энергии. Минимум энергии наблюдается на расстоянии r0, называемом равновесным. Дальнейшее сближение тормозится силами отталкивания ядер атомов, входящих в состав молекул. Равновесное расстояние в большинстве случаев составляет несколько нанометров. Выделение сорбата из раствора результат двух противоположных и конкурирующих взаимодействий: притяжения к поверхности сорбента и гидратации, т. е. взаимодействия с молекулами воды. Работа, затрачиваемая на выделение молекул из раствора, равна понижению их свободной энергии DGадс. Понижение свободной энергии служит критерием активности процесса. Считается, что сорбция эффективна, если DGадс превышает 16 18 кДж/моль (молем называется масса в граммах, равная молекулярному весу данного вещества).Молекулы вещества, имеющего большие значения DGадс, сорбируются интенсивнее и вытесняют находящиеся на поверхности сорбента молекулы воды и веществ с меньшей свободной энергией. Процесс носит избирательный характер. Некоторые значения DGадс, определенные для стандартных условий (очень большое «бесконечное» разбавление), приводятся в табл. 4.1.Электрический заряд частицы (поляризация) приводит к образованию вокруг нее защитного слоя из молекул воды, которые обладают полярностью. Поэтому недиссоциированные молекулы сорбируются значительно лучше, чем поляризованные ионы. Диссоциация молекул слабых электролитов зависит от РН раствора, а не электролитов не зависит. В первом случае сорбционная очистка производится при контроле значений РН и нуждается в корректировке значений этого показателя. Сорбция не применима при очистке от полярных неорганических соединений и низших одноатомных спиртов [129]. Сорбция возникает самопроизвольно и продолжается с убывающей скоростью до достижения равновесного состояния. Таблица 4.1 Стандартные значения DGадс Pнекоторых органических веществ при сорбции на угле КАД-иодный [100]
4.2.4. Регенерация сорбента
4.2.3. Технология сорбционной очистки
4.2.2.Сорбенты и их характеристика
4.2.1. Общие сведения
4. ОЧИСТКА ВОДЫ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ТРЕТЬЕЙ ГРУППЫP ДИСПЕРСНОСТИ 4.1. Общие сведения По классификации Л.А. Кульского, к загрязнениям третьей группы дисперсности относятся частицы диаметрами от 1 до 10 нанометров, т. е. имеющие размеры молекул. Молекулярные примеси образуют в воде термодинамически устойчивые истинные растворы. Под влиянием диффузии молекулы примесей равномерно распределяются во всем объеме воды и образуют с нею однородную (гомогенную) систему. Интенсивность этого процесса оценивается величиной коэффициента диффузии D. Значения D в зависимости от вещества, его концентрации в воде и от температуры приводятся в справочной литературе [55]. Очистка от загрязнений третьей и четвертой группы дисперсности основана на самопроизвольном процессе массообмена, вызываемым нерав]но]мер]ностью распределения частиц водных примесей (неравномерностью поля концентрации)Если в воде присутствуют свободные от загрязнений твердые, жидкие или газообразные ГДП, то молекулярные загрязнения проникают в последние, накапливаясь на поверхности и в порах твердых частиц, растворяютсяP в глобулах нерастворимых в воде жидкостей или в пузырьках газа.Диффузия является механизмом массопередачи молекулярных примесей, переходящих из водной фазы в фазу поглотителя. Скорость массопередачи уменьшается и становится равной нулю при достижении некоторого равновесного состояния, когда концентрация частиц примесей в сопредельных фазах (вода и поглотитель) окажется в определённом равновесном соотношении.Движущая сила массопередачи прямо пропорциональна разности фактической концентрации примеси в воде и той, которая соответствует концентрации примеси в поглотителе в данный момент. Массообмен, как правило, носит обратимый характер. Технология диффузионной очистки воды включает: перемешивание воды и поглотителя, контакт между этими фазами, отделение фазы поглотителя и ее удаление вместе с аккумулированными загрязнениями.Диффузионный метод не применим, если загрязнения не задер]живаются поглотителем, либо молекулы загрязнений сущес]т]вуют только в водном растворе. 4.2. Очистка воды сорбцией (адсорбцией)
Комментариев нет:
Отправить комментарий