Вивчення адсорбуючої сили вуглецю - Degremont®
розмір частинок порошкоподібного активованого вугілля (CAP)
Сушіть деревне вугілля протягом 4 годин при 120 ° C. Точно зважте близько 10 г деревного вугілля, яке кладуть на перше сито (125 мм). Змочивши його, пропустіть сито під краном води під помірним тиском, змиваючи вугілля, що залишилося на ситі. Просувайтесь над білим емальованим горщиком і продовжуйте мити, доки крізь сито більше не буде видно вугілля. Потім поставте сито в духовку на 4 години при 120 ° С, щоб воно висохло. Зважте те, що залишилося на ситі. Обчисліть кількість деревного вугілля, яке пройшло через сито, за різницею від вихідної цифри. Виразіть коефіцієнт у відсотках.
Подібним чином поступайте з ситами меншого розміру (90-63-45 мм).
ізотерма адсорбції = ізотерма Фрейдліха
Силу адсорбування активованого вугілля щодо даного забруднювача можна оцінити за допомогою ізотерми адсорбції.
Модель Фрейндліха (див. Адсорбцію) встановлює взаємозв'язок між масою забруднювача, що утримується на одиницю маси вугілля
і концентрація забруднювача у водній фазі при рівновазі Ce з вуглецем
K і n, два коефіцієнти, визначені досвідом.
З цих ізотермічних кривих див. Малюнок 25, ми можемо визначити:
- максимальна здатність поглинання вуглецю, що дозволяє оцінити максимальну масу забруднювача, що утримується в рівновазі на одиницю маси вуглецю, для концентрації забруднювача у водній фазі, рівної початковій концентрації введеного забруднювача;
- індекс поглинання (Q10) забруднювача, який визначається як маса забруднювача, що утримується на одиницю маси адсорбенту для концентрації забруднювача, рівної одній десятій від початкової концентрації забруднювача. Цей показник дає можливість оцінити адсорбційну здатність вуглецю для середніх умов, ближчих до звичайної роботи вугільного шару.
Якщо ці потужності, індекси, слід використовувати як пункт порівняння між різними постачальниками та/або як метод отримання активованого вугілля, спочатку необхідно узгодити дуже точний режим роботи з різними постачальниками.
встановлення ізотерми
- візьміть шість скляних флаконів об'ємом 1,2 літра;
- ввести 1 літр води, що містить забруднювач, елімінацію якого ми хочемо вивчити. (примітка: якщо забруднювач є летким, пляшки повинні бути наповнені повністю, щоб уникнути втрати маси при випаровуванні);
- якщо ми вивчаємо забруднену природою воду, ми вводимо воду такою, яка вона є;
- якщо ми вивчаємо синтетичну воду, ми, як правило, вводимо масу 1 мг забруднювача, випробуваного в кожну колбу, у випадку дослідження з метою питної води (примітка: в ERI ми зробимо те саме, додавши 10 - 100 - 1000 мг на флакон залежно від модельованого випадку);
- зменшити досліджене деревне вугілля до стану порошку, подрібнивши його в ступці і просіявши насухо через сито 40 мкм. Частинки, що проходять через сито, затримуються;
- сушіть деревне вугілля протягом 4 год при 120 ° C компактним способом;
- точно зважені зростаючі дози деревного вугілля вводяться в колби, що містять забруднену воду, що досліджується:
Після мінімум 5 днів помірного перемішування (від 30 до 40 обертів · хв –1) при постійній температурі кожен зразок фільтрують через мембрану ацетату целюлози 0,45 мкм. Викиньте перші 100 мілілітрів і виміряйте залишок забруднювача на решті фільтрату. Таким чином, для кожної дози деревного вугілля ми отримуємо рівноважну концентрацію забруднювача у воді після контакту.
Побудуйте ізотермічну криву в логарифмічних логарифмічних координатах, побудувавши рівноважну концентрацію, виражену в мг · L –1, на осі абсцис і масу забруднювача в міліграмах, що утримується на грам вуглецю на ординаті (малюнок 26).
кінетичне дослідження
У випадку вугілля в зернах також можна привести їх у контакт, не подрібнюючи вугілля, продовжуючи перемішування протягом тривалого періоду (кілька тижнів). Вимірювання рівноважної концентрації в різні часи контакту дозволяє моделювати адсорбцію досліджуваного забруднювача.
вугільна зола
Зважте рівно близько 1 г сухого вугілля і помістіть його в прожарювальний тигель, тобто Р1 зважена маса.
Кальцином досліджуване вугілля при 625 ° C (± 25 ° C). Переконайтеся, що прожарювання завершено. Після охолодження зважте золу, тобто Р2.
Виражаємо зольність C:
йодне число
З графіку ізотерми йоду розглянутого вуглецю його йодне число представляє кількість міліграмів йоду, поглиненого на грам вуглецю, при залишковій концентрації йоду у фільтраті 0,02 Н.
сила дехлорування
Сила дехлорування вуглецю характеризується висотою шару, необхідною для зменшення половини існуючої дози хлору при швидкості просочування 20 м · год – 1.
Позбудьтеся будь-якого повітря, яке воно може містити, кип’ятінням вугілля в дистильованій воді. Помістіть мокре вугілля подалі від повітря в трубку (діаметром 22 мм), доки колона заввишки 10 см не буде точно виміряна.
Приготуйте хлористий водний розчин, що містить 10 мг · L –1 активного хлору, з розчину гіпохлориту натрію, рН 7,5.
Пропустіть цю хлоровану воду через вуглецевий стовп зі швидкістю 20 м · год –1. Після 30 хвилин експлуатації титрують точно хлоровану воду на вході в колону (або в мг · L –1) і на виході з колони (або b у мг · L –1).
H - висота шару в см, обчисліть довжину напівдехлорування G (в см):
Цей тест можна відтворити з однаковими робочими умовами для інших окисників, таких як хлораміни, діоксид хлору ...