Сорбируемость меди на бурых углях, сапропелях и выделенных из них гуминовых кислотах
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
?емости меди проводили по формуле:
(1)
где Г - сорбируемость меди, мгэкв/г
С0-концентрация меди в исходном растворе, мг/мл
С равновесная концентрация меди, мг/мл
V объем исходного медьсодержащего раствора, мл
m навеска сорбента, г
ЭCu эквивалент меди, =32г/экв
4. Результаты экспериментов и их обсуждение
4.1 Градуировачный график для определения содержания меди
4.1.1 Построение спектральной характеристики аммиаката меди
Для выбора оптимальной длины волны строили спектральную характеристику, для этого измеряли оптическую плотность самого концентрированного из серии стандартных растворов при различных светофильтрах (длинах волн).
Спектральная характеристика аммиаката меди Таблица 2
?,нм308,8350,0400,0450,0500,0520,0540,0560,0А0,0700,1450,0400,0420,2860,4390,6140,754?,нм580,0600,0650,0700,0750,0800,0850,0900,0А0,8540,8880,8200,6130,3980,2440,1580,106
На основании полученных данных рабочая волна - 600,0 нм.
4.1.2 Построение градуировачного графика
На основании измеренной оптической плотности 14 стандартных образцов (табл.3) был построен градуировочный график (рис.1).
Данные для построения градуировочного графика Таблица 3
Содержание меди в 50 мл раствора, мгКонцентрация меди, мг/млОптическая плотностьА1А2А3А0,50,020,0500,0500,0500,0501,50,060,0880,0920,0920,09072,50,10,1530,1560,1550,1553,50,140,2170,2170,2160,2175,50,220,3240,3230,3240,3246,50,260,3920,3880,3850,3928,50,340,5020,5000,5010,5019,50,380,5550,5540,5530,55410,50,420,6110,6110,6110,61112,50,50,6910,6930,6900,69113,50,540,7340,7340,7330,73416,50,660,8670,8670,8660,86717,50,70,8930,9030,8950,89718,50,740,9330,9300,9340,932
Рисунок 1 Градуировачный график для определения концентрации меди
4.1.3 Статистическая обработка результатов линейной регрессии.
Для построения графика использовали программу Microsoft Excel. Для расчета коэффициентов a и b в линейном уравнении использовали расчет с помощью программ Microsoft Excel, Sigma Plot 2000, а также по формулам:
y = a + bx
где Р- обычно принимают равным 0,95
Значения для статистической обработки данных Таблица 4
xixi2yiyi2xiyi0,020,00040,0500,00250,00100,060,00360,09070,00820,00540,10,01000,1550,02400,01550,140,01960,2170,04710,03040,220,04840,3240,10500,07130,260,06760,3920,10820,08550,340,11560,5010,25400,17030,380,14440,5540,30690,21050,420,17640,6110,37330,25660,50,25000,6910,47750,34550,540,29160,7340,53880,39640,660,43560,8670,75170,57220,70,49000,8970,80460,62790,740,54760,9320,86860,6897 5,080 2,601 6,956 4,670 3,478
Ручная и машинная статистическая обработка данных приводит к коэффициентам линейной регрессии:
Результаты статистической обработки линейной регрессии:
y = a + bx
Таблица 5
Обработка результатовпараметрыКоэфф. корреляцииа+?a b+?bSaSbПо формулам0,04+0,071,3+0,10,03230,01478Microsoft Excel0,99610,041,3Sigma Plot 20000,99610,04+0,11,3+0,50,03230,0139
Коэффициент корреляции составляет 0,9961, что свидетельствует о том, что зависимость между x и y с достаточной вероятностью может быть описана в параметрах линейной регрессии.
4.2 Характеристика бурого угля и сапропелей
4.2.1 Технические характеристики
Были доведены до постоянной массы бурой уголь и сапропели (белгородский и краснодарский). По методике, проведенной в соответствии с ГОСТами: ГОСТ 11022-90, ГОСТ 11306-83, была определена зольность бурого угля и сапропелей и влажность (определена в соответствии с ГОСТом 11305-83. Данные представлены в таблице 6.
Зольность и влажность бурого угля и сапропелей Таблица 6
Влажность, %Зольность, %Органическое вещество, %Бурый уголь6,90,20,17930,000999,80,2Сапропель (Белгород)3,90,182,80,013,20,1Сапропель (Краснодар)0,0230,00484,00,216,00,2
4.2.2 Элементный анализ
Проводили анализ исходных образцов (бурого угля и сапропелей) на содержание углерода, азота и водорода по методу органического анализа. Результаты анализа представлены в таблице 7.
Элементный анализ образцов Таблица 7
СорбентИсходная навеска, масс. % dafОМ, масс. %СНNСHNO+SH/CБурый уголь50,04,01,466,40,61,931,10,01Сапропель (Белгород)4,65,14,064,75,14,026,20,08Сапропель (Краснодар)3,90,70,328,50,61,869,10,02
4.3 Выделение и характеристики гуминовых кислот
4.3.1 Выделение гуминовых кислот
Методика выделение гуминовых кислот описана в экспериментальной части в пункте [2.3.]. Выход ГК представлен в таблице 9:
Выход гуминовых кислот Таблица 9
Название образцаВыход, мас.% ОМГуминовые кислоты выделенные из сапропеля (Белгород)11,2Гуминовые кислоты выделенные из бурого угля54,9
4.3.2 Элементный анализ
По гостовским условиям был произведен элементный анализ на определение содержания углерода, азота и водорода гуминовых кислот, выделенных из сапропеля и бурого угля.
Элементный анализ образцов Таблиуа 9.1
СорбентИсходная навеска, масс. % dafОМ, масс. %СHNСHNO+SH/CГК из бурого угля38,43,41,0-----ГК из сапропеля (белг.)42,73,42,664,75,14,026,20,08
Исходя из результатов гуминовые кислоты, выделенные из бурого угля и белгородского сапропеля близки по элементному анализу.
4.3.3 ИК-спектры ГК
Проведен анализ снятия данных по ИК-спектроскопии гуминовых кислот, выделенных из бурого угля и белгородского сапропеля.
Рисунок 2.ИК-спектр гуминовых кислот, выделенных их сапропеля
Рисунок 3.ИК-спектр гуминовых кислот, выделенных из бурого угля
Соотношение интенсивностей полос для гуминовых кислот Таблица 10
ОбразецICOOH (1700)IOH (3400)ICOOH/ IOHГуминовые кислоты из сапропеля (Белгород)85,29778,1421,0916Гуминовые кислоты из бурых углей86,58485,4441,0133
Из приведенных результатов видно, что отношение интенсивностей карбоксильных и гидроксильных групп гуминовых кислот, выделенных из белгородского сапропеля и бурого угля имеют близкие значения.