Органическая химия
Определение предельного адсорбционного объема активированного угля по изотерме адсорбции бензола. Построение интегральной и дифференциальной кривых распределения объема пор по радиусам карбонатного покрытия, полученного электрофоретическим методом.
Рубрика | Химия |
Вид | задача |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.05.2015 |
Размер файла | 109,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Задача 1
Задача 2
Задача 3
Задача 4
Задача 1
Данные
Определить предельный адсорбционный объем активированного угля по изотерме адсорбции бензола при Т = 293 К. Построить изотерму адсорбции при 323 К.
Таблица 1
a,моль/кг |
a,моль/кг |
a,моль/кг |
||||
3,05.10-6 |
0,39 |
2,45. 10-4 |
1,45 |
1,11. 10-2 |
3,53 |
|
5,03. 10-5 |
0,94 |
6,61. 10-4 |
1,88 |
2,76. 10-2 |
4,17 |
|
1,40. 10-4 |
1,23 |
3,08. 10-3 |
2,70 |
5,23. 10-2 |
4,59 |
Решение
Плотность бензола при Т = 293 К (200С)
Поэтому молярный объем бензола
Где М -молекулярная масса бензола
Аналогично молярный объем бензола при Т = 323 К ,
Определить предельный адсорбционный объем.
Уравнение, которое используется для определения V0 (предельный адсорбционный объем) по экспериментальной изотерме адсорбции :
(1)
Где ps - давление насыщенного пара, р - равновесное давление
к-эмпирическая константа, Т- температура
а-удельная адсорбция
Поэтому (2)
Проверяют применимость уравнения (2) к экспериментальным данным. С этой целью вычисляют и строят график зависимости
Таблица 2
№ |
а |
||||
1 |
3,05.10-6 |
30,423 |
0,39 |
-0,409 |
|
2 |
5,03. 10-5 |
18,447 |
0,94 |
-0,027 |
|
3 |
1,40. 10-4 |
14,852 |
1,23 |
0,090 |
|
4 |
2,45. 10-4 |
13,038 |
1,45 |
0,161 |
|
5 |
6,61. 10-4 |
10,111 |
1,88 |
0,274 |
|
6 |
3,08. 10-3 |
6,307 |
2,70 |
0,431 |
|
7 |
1,11. 10-2 |
3,821 |
3,53 |
0,548 |
|
8 |
2,76. 10-2 |
2,431 |
4,17 |
0,620 |
|
9 |
5,23. 10-2 |
1,642 |
4,59 |
0,662 |
Рис. 1 . Зависимости
Как видно из рис.1, экспериментальные точки с хорошим приближением укладываются на прямую линию и следовательно, уравнение (2) применимо к адсорбции бензола на активированном угле БАУ.
Из графики, по отрезку, отсекаемому на оси lga при находятся . Поэтому V0 = 89.10-6.100,75 = 500.10-6 м3/кг = 0,5.10-3 м3/кг .
Построить изотерму адсорбции при Т = 323 К
Т.к и
Т1 = 293 К,Т2 = 323 К, ,
Из исходных данных получим следующие результаты
Таблица 3
№ |
а1 |
а2 |
lga2 |
||||
1 |
3,05.10-6 |
9,92.10-6 |
25,034 |
0,39 |
0,377 |
-0,423 |
|
2 |
5,03. 10-5 |
1,26. 10-4 |
15,204 |
0,94 |
0,909 |
-0,041 |
|
3 |
1,40. 10-4 |
3,19. 10-4 |
12,222 |
1,23 |
1,190 |
0,076 |
|
4 |
2,45. 10-4 |
5,30. 10-4 |
10,729 |
1,45 |
1,403 |
0,147 |
|
5 |
6,61. 10-4 |
1,30. 10-3 |
8,320 |
1,88 |
1,819 |
0,260 |
|
6 |
3,08. 10-3 |
5,27. 10-3 |
5,190 |
2,70 |
2,612 |
0,417 |
|
7 |
1,11. 10-2 |
1,69. 10-2 |
3,144 |
3,53 |
3,415 |
0,533 |
|
8 |
2,76. 10-2 |
3,85. 10-2 |
2,000 |
4,17 |
4,034 |
0,606 |
|
9 |
5,23. 10-2 |
6,88. 10-2 |
1,351 |
4,59 |
4,440 |
0,647 |
Поэтому получить изотерму адсорбции в координатах линейной формы уравнения М.М. Дубинина.
Рис. 2 . Зависимости
Задача 2
Данные
Рассчитать и построить интегральную и дифференциальную кривые распределения объема пор по радиусам по данным программ карбонатного покрытия, полученного электрофоретическим методом,
Таблица 4
рпр.10-5,Па |
V.106,м3/кг |
рпр.10-5,Па |
V.106,м3/кг |
рпр.10-5,Па |
V.106,м3/кг |
|
10,20 |
8 |
54,80 |
215 |
270,0 |
244 |
|
13,70 |
40 |
64,16 |
220 |
362,0 |
246 |
|
19,00 |
135 |
73,16 |
224 |
450,0 |
249 |
|
28,00 |
184 |
82,16 |
225 |
545,16 |
250 |
|
37,21 |
200 |
91,16 |
227 |
635,16 |
251 |
|
45,90 |
210 |
181,16 |
238 |
Решение
По данным строят программу в координатах (рис .3). Подставляя в уравнение, значения pпр из данных, рассчитывают радиусы пор адсорбента.
Получим результаты в таблице 5:
Таблица 5
рпр.10-5,Па |
V.106,м3/кг |
r.1010,м |
рпр.10-5,Па |
V.106,м3/кг |
r.1010,м |
|
10,20 |
8 |
7275 |
82,16 |
225 |
903,1 |
|
13,70 |
40 |
5416 |
91,16 |
227 |
814,0 |
|
19,00 |
135 |
3905 |
181,16 |
238 |
409,6 |
|
28,00 |
184 |
2650 |
270,0 |
244 |
274,8 |
|
37,21 |
200 |
1994 |
362,0 |
246 |
205,0 |
|
45,90 |
210 |
1617 |
450,0 |
249 |
164,9 |
|
54,80 |
215 |
1354 |
545,16 |
250 |
136,1 |
|
64,16 |
220 |
1156 |
635,16 |
251 |
116,8 |
|
73,16 |
224 |
1014 |
Рис.3.Порограмма
Рис.4. Интегральная кривая распределения объема пор по радиусам
Данные для построения дифференциальной кривой получают путем обработки интегральной кривой. Результаты обработки приведены в табл.6.По ним построена дифференциальная кривая распределения объема пор в координатах
Таблица 6
r.1010,м |
r.1010,м |
V.106, м3/кг |
, м2/кг |
r.1010,м |
r.1010,м |
V.106, м3/кг |
, м2/кг |
|
500 |
- |
- |
- |
4500 |
500 |
35 |
0,070 |
|
1000 |
500 |
7 |
0,014 |
5000 |
500 |
34 |
0,068 |
|
1500 |
500 |
9 |
0,018 |
5500 |
500 |
20 |
0,040 |
|
2000 |
500 |
12 |
0,024 |
6000 |
500 |
12.5 |
0,025 |
|
2500 |
500 |
13 |
0,026 |
6500 |
500 |
7.5 |
0,015 |
|
3000 |
500 |
15.5 |
0,031 |
7000 |
500 |
5 |
0,010 |
|
3500 |
500 |
18.5 |
0,037 |
7500 |
500 |
4 |
0008 |
|
4000 |
500 |
24 |
0,048 |
Рис.4. Дифференциальная кривая распределения объема пор по радиусам
Задача 3
Данные
Построить графики зависимости -потенциала от диаметра пор кварцевой диаграммы без учета поправки на поверхностную проводимость и с учетом ее по следующим данным.
Таблица 7
d.106,м |
v.108,м3/с |
d.106,м |
v.108,м3/с |
|||
3,0 |
1,2 |
3,10 |
70,0 |
3,4 |
1,08 |
|
35,0 |
2,4 |
2,08 |
150,0 |
3,7 |
1,01 |
,I = 3,2.10-2 А, ,
Решение
1.Определить коэффициент эффективности диаграммы при различном диаметре пор по формулу :
2.Определить -потенциала без учета поправки на поверхностную проводимость и с учетом ее.
и
Где - диэлектрическая проницаемость
- электрическая константа = 8,85.10-12Ф/м
-вязкость жидкости
-объемная скорость
I-сила тока
-удельная электрическая проводимость жидкость
Полученные данные записывают в табл.8
Таблица 8
d.106,м |
.103,в |
d.106,м |
.103,в |
|||||
Без учета |
с учетом |
Без учета |
с учетом |
|||||
3,0 |
2,94 |
8,37 |
24,59 |
70 |
1,68 |
23,71 |
39,72 |
|
35,0 |
2,30 |
16,74 |
38,50 |
150 |
1,63 |
25,81 |
42,10 |
Рис .5. Зависимости -потенциала от диаметра пор
Задача 4
Данные
Рассчитать и построить интегральную и дифференциальную кривые распределения частиц Al2O3 в воде по следующим экспериментальным данным, полученным в результате графической обработки седиментационной кривой (t- время оседания для точки, в которой проведена касательная к седиментационной кривой)
t,c 60 15030036045010002400
Q,% 4 7291132125
Высота оседания Н = 0,08м, вязкость среды ,
плотность Al2O3 , плотность воды
Решение
1.Константа седиментации
адсорбционный бензол карбонатный электрофоретический
2.Радиус частицы
Данные седиментационного анализа суспензии Al2O3 в воде.(таблица 9)
Таблица 9
№ |
Время оседания для точки , которой проведены касательная t,мин |
Содержания фракции, Q,% |
Нарастающее сумарное содержание астиц,% |
Эквивалентный радиус,r.106м |
|
1 |
60 |
4 |
100 |
11,6 |
|
2 |
150 |
7 |
96 |
7,37 |
|
3 |
300 |
29 |
89 |
5,21 |
|
4 |
360 |
11 |
60 |
4,76 |
|
5 |
450 |
32 |
49 |
4,25 |
|
6 |
1000 |
12 |
17 |
2,85 |
|
7 |
2400 |
5 |
5 |
1,84 |
Рис.6. Интегральная кривая распределения частиц Al2O3 в воде
Данные для построения дифференциальной кривой распределения частиц Al2O3 в воде
Таблица 10
№ |
r.106м |
r.106м |
Q,% |
||
1 |
2 |
- |
- |
- |
|
2 |
3 |
1 |
12,5 |
12,5 |
|
3 |
4 |
1 |
23,75 |
23,75 |
|
4 |
5 |
1 |
40 |
40,00 |
|
5 |
6 |
1 |
11,25 |
11,25 |
|
6 |
7 |
1 |
1,75 |
1,75 |
|
7 |
8 |
1 |
1,25 |
1,25 |
|
8 |
9 |
1 |
1,00 |
1,00 |
|
9 |
10 |
1 |
0,80 |
0,8 |
Рис.7.Дифференциальная кривая распределения частиц Al2O3 в воде
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Органическая химия и медицина. Какие бывают лекарства и почему они лечат. Полимеры в медицине. Применение различных полимерных материалов в сельском хозяйстве. Органическая химия и ее применение в пищевой промышленности. Добавки в продукты питания.
доклад [19,4 K], добавлен 13.01.2010Определение содержания носителей щелочности в растворе карбоната натрия методом прямого кислотно-основного титрования. Математическое выражение закона эквивалентов. Построение интегральной и дифференциальной кривых потенциометрического титрования.
лабораторная работа [148,2 K], добавлен 15.02.2012Определение удельного теоретического количества и объема воздуха, необходимого для сгорания паров бензола. Составление стехиометрического уравнения реакции горения бензола в воздухе. Расчет числа киломолей воздуха, необходимого для полного сгорания.
контрольная работа [246,1 K], добавлен 21.06.2014Понятие полимерных нанокомпозитов. Разработка способов получения и изучение сорбционных свойств композитов на основе смесей порошков нанодисперсного полиэтилена низкой плотности, целлюлозы, активированного углеродного волокна и активированного угля.
дипломная работа [762,4 K], добавлен 18.12.2012Понятие и единицы измерения адсорбции. Зависимость величины адсорбции от концентрации, давления и температуры. Изотерма, изобара, изопикна, изостера адсорбции. Поверхностно-активные и поверхностно-инактивные вещества. Уравнения адсорбционного равновесия.
реферат [78,3 K], добавлен 22.01.2009Характеристика способов регенерации угля. Сферы и задачи использования углеродных сорбентов при очистке воздуха и газов. Теоретические аспекты кинетики адсорбции. Современное состояние и перспективы использования СВЧ-энергии в технологических процессах.
курсовая работа [381,8 K], добавлен 24.05.2015Изучение основных видов адсорбции. Факторы, влияющие на скорость адсорбции газов и паров. Изотерма адсорбции. Уравнение Фрейндлиха и Ленгмюра. Особенности адсорбции из растворов. Правило Ребиндера, Панета-Фаянса-Пескова. Понятие и виды хроматографии.
презентация [161,4 K], добавлен 28.11.2013Основные понятия процесса адсорбции, особенности ее физического и химического видов. Характеристика промышленных адсорбентов и их свойства. Наиболее распространенные теоретические уравнения изотерм адсорбции. Оборудование, реализующее процесс адсорбции.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 05.10.2011Теоретический анализ, химизм и механизм процесса получения изопропилбензола методом алкилирования бензола пропиленом в присутствии безводного хлористого алюминия. Кинетика и термодинамика процесса, технические и технологические приемы управления ним.
дипломная работа [121,3 K], добавлен 18.05.2019Изотерма адсорбции паров дихлорэтана на активном угле. Диаметр и высота адсорбера. Коэффициент внутренней массопередачи. Продолжительность адсорбции, выходная кривая. Построение профиля концентрации в слое адсорбента. Вспомогательные стадии цикла.
курсовая работа [225,1 K], добавлен 10.06.2014