Физико-химические основы адсорбционной очистки воды от органических веществ

ID работы - 745137
химия (дипломная работа)
количество страниц - 70
год сдачи - 2009

---

СОДЕРЖАНИЕ:

---

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение
2. Адсорбционные методы
3. Сорбция из водных растворов
4. Изотермы адсорбции. Уравнение Лэнгмюра. Уравнение Фрейндлиха
5. Расчет изотермы адсорбции молекулярно-растворенных органических веществ на активных углях без экспериментальных измерений
5.1 Аддитивность величин стандартного уменьшения свободной энергии адсорбции
5.2 Парциальная константа адсорбционного равновесия при адсорбции из водных растворов на пористых углеродных сорбентах
5.3 Коэффициент активности. Предельное значение коэффициента активности
5.4 Вычисление изотерм адсорбции органических веществ из водных растворов углеродными адсорбентами
6. Методы выбора и контроля адсорбентов для очистки воды
6.1. Влияние природы поверхности и пористости углеродных адсорбентов на молекулярную адсорбцию органических веществ из водных растворов
6.2. Влияние ионизации и ассоциации молекул в растворе на их адсорбцию
7. Кинетика и динамика сорбции из водных растворов
8. Активные угли и их регенерация
9. Использование дешевых сорбентов и отходов
Заключение
Практическая часть
Список используемой литературы

---

ВВЕДЕНИЕ:

---

1. ВВЕДЕНИЕ

Объем потребляемой в мире воды достигает 4 трлн. м3 в год, а
преобразованию со стороны человека подвергается практически вся гидросфера. Химическая и нефтехимическая отрасли промышленности способствуют проникновению в водную среду веществ, обычно отсутствующих в ней, или превышению естественного уровня их концентрации, ухудшающей качество водной среды. [9]
За время существования человечества в природную среду было введено огромное количество органических веществ. Вредные химические элементы и вещества попадают в водоемы, ухудшая их санитарное состояние и вызывая необходимость специальной глубокой очистки воды перед использованием ее для хозяйственно-питьевых и некоторых промышленных целей. Многие органические примеси не извлекаются из воды механически, не нейтрализуются при биологической очистке, не удаляются такими традиционными методами водоочистки, как отстаивание, коагуляция и флотация. Это обуславливает введение в комплексную технологическую схему водоподготовки стадии адсорбционной доочистки. Как правило, эта стадия является заключительным этапом в технологическом процессе очистки воды. Адсорбционный метод является хорошо управляемым процессом. Он позволяет удалять загрязнения различного характера практически до любой остаточной концентрации независимо от их химической устойчивости. При этом отсутствуют вторичные загрязнения. Отсюда перспективной является тенденция развития фильтрующе-сорбирующих устройств, предназначенных для локальной доочистки питьевой воды, и этот вопрос является весьма актуальным.


2. АДСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ

Адсорбция - процесс концентрирования растворенного вещества (адсорбата) или растворителя (адсорбтива) из объема фаз на поверхности раздела между ними (на поверхности твердого тела (адсорбента) или жидкости). [3]
В зависимости от характера сорбционного взаимодействия адсорбата и адсорбента различают физическую адсорбцию, активированную адсорбцию и хемосорбцию.
Физическая адсорбция обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия Ван-дер-Ваальса, не избирательна, полностью необратима, протекает с высокой скоростью и имеет сравнительно низкую теплоту адсорбции - от нескольких килоджоулей до нескольких десятков килоджоулей на моль адсорбата. Адсорбция протекает молекулярно, т.е. преимущественно адсорбируются соединения в недиссоциированном состоянии. Физическая адсорбция характерна для веществ, адсорбируемых из парогазовой фазы, а при адсорбции из растворов осложнена физико-химическим взаимодействием адсорбата, адсорбтива и адсорбента.
Активированная адсорбция обусловлена взаимодействием адсорбата и адсорбента с образованием поверхностного соединения особого рода, характерного тем, что молекулы адсорбента, вступившие во взаимодействие с молекулами адсорбата (адсорбтива), остаются в кристаллической решетке адсорбента. Активированная адсорбция избирательна, как правило, протекает медленно (с повышение температуры скорость адсорбции заметно возрастает), необратима и характеризуется высокой теплотой адсорбции - до нескольких сотен килоджоулей на моль адсорбата.
Хемосорбция - обычная химическая реакция, протекающая на поверхности адсорбента и сопровождающаяся выделением теплоты, эквивалентной теплоте химической реакции.
Использование комбинации нескольких адсорбентов разного типа позволяет осуществлять комплексную корректировку состава воды по всем необходимым в каждом конкретном случае показателям. Использование смесей адсорбентов определенного состава для подготовки питьевой воды не только высокоэффективно, но и чрезвычайно экономически выгодно. [4]

---

СПИСОК ЛИТЕРТУРЫ:

---

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ахманов М. "Вода, которую мы пьем" С-Пб.: Невский проспект, 2002 2. Когановский А.М., Клименко Н.А и др. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. - М.: Химия, 1983. - 288 с., ил. 3. Мешалкин А.В., Дмитриева Т.В., Стрижко Л.С. Экохимический практикум/Под общей ред. А.П. Коржавого. - М.: "САЙНС-ПРЕСС", 2002. - 240 с.: ил. 4. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л., Химия, 1977. 464 с. 5. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л., Химия, 1982, 168 с. 6. "Физическая химия" т.1, М.: Высшая школа, 2001 под редакцией Краснова К.С. 7. Фрог Б.Н., Левченко А.П. "Водоподготовка" М.: ИМГУ, 1996 8. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. М.: Альянс, 2004 9. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М. Высшая школа, 2004.
Цена: 5250.00руб.