Тезисы работы АДСОРБ..

Гнетнёв В.О., Берёзко А.Ю., 2 курс, МГПК,
руководитель Саяпина Н.В.
Адсорбция как метод очистки химических отходов
Введение
Адсорбцией называют процесс поглощения вещества из смеси газов,
паров или растворов поверхностью или объемом пор твердого тела –
адсорбента.
Явление адсорбции известно очень давно. Такие природные материалы,
как песок и почва, использовали для очистки воды еще на заре человеческого
общества.
Адсорбцию подразделяют на два вида: физическую и химическую.
Физическая
адсорбция
в
основном
обусловлена
поверхностными
вандервальсовыми силами, которые проявляются на расстояниях, значительно
превышающих размеры адсорбируемых молекул, поэтому на поверхности
адсорбента обычно удерживаются несколько слоев молекул адсорбата.
При химической адсорбции поглощаемое вещество вступает в
химическое взаимодействие с адсорбентом с образованием на его поверхности
обычных химических соединений.
Процессы адсорбции избирательны и обратимы. Процесс, обратный
адсорбции, называют десорбцией, которую используют для выделения
поглощенных веществ и регенерации адсорбента.
По химическому составу все адсорбенты можно разделить на углеродные
и неуглеродные. К углеродным адсорбентам относятся активные
(активированные угли), углеродные волокнистые материалы, а также
некоторые виды твердого топлива. Неуглеродные адсорбенты включают в себя
силикагели, активный оксид алюминия, алюмагели, цеолиты и глинистые
породы.
Цель работы:
изучить явление адсорбции на качественном и количественном уровне,
установить влияние природы адсорбентов на процесс адсорбции, сделать вывод
о возможности использования адсорбентов для очистки химических отходов.
Методы исследования:
- визуальный метод;
- титрование.
Результаты исследования:
На первом этапе нашего исследования мы визуальным методом сравнили
действие различных адсорбентов на окрашенные растворы адсорбтивов и
доказали, что адсорбенты обладают определенными свойствами и
определенным действием на вещества. По нашим наблюдениям, сделали вывод,
что наиболее универсальными, из предложенных пяти адсорбентов, для
использования в лаборатории являются активированный уголь и полифам.
В случае адсорбента крахмал наблюдали обесцвечивание раствора в трех
системах «крахмал-FeCl3», «крахмал-CuSO4» и «крахмал-йод».
В случае адсорбента силикагель наблюдали обесцвечивание раствора в
двух системах «силикагель- CuSO4» и «силикагель-раствор бриллиантового
зеленого».
В случае адсорбента полифам наблюдали обесцвечивание раствора во
всех четырех системах.
В случае адсорбента активированный уголь также наблюдали
обесцвечивание раствора во всех четырех системах.
Самая высокая скорость адсорбции отмечена в случае адсорбентов
полифам и активированный уголь. Так как уже через 30 минут началось
обесцвечивание смеси растворов адсорбтивов с этими адсорбентами.
На втором этапе нашего исследования мы экспериментально установили,
что величина адсорбции уксусной кислоты на активированном угле выше, чем
на полифаме. Следовательно, природа адсорбента влияет на величину процесса
адсорбции.
Подводя итог, можно сказать, что активированный уголь - это
универсальный адсорбент широкого спектра действия, который может быть
использован в лаборатории для очистки химических соединений, различных
смесей и химических отходов.
Заключение
Сегодня адсорбция составляет основу многих промышленных операций и
научных исследований. Наиболее важные из них – очистка, выделение и
разделение различных веществ. Адсорбция является важной стадией
гетерогенного катализа и коррозии. Исследования поверхности тесно связаны с
развитием полупроводниковой техники, медицины, строительства и военного
дела. Адсорбционные процессы играют ключевую роль при выборе стратегии
защиты окружающей среды.
В ходе выполнения данной исследовательской работы мы изучили
основные понятия темы «Адсорбция», освоили методы количественного
описания процесса адсорбции, изучили литературу по теме работы. Опираясь
на полученные знания и результаты, планируем в дальнейшем изучить
практическое применение процесса адсорбции для очистки нефтепродуктов,
так как этот вопрос непосредственно связан с нашей будущей специальностью.