Geum.ru

Сорбируемость меди на бурых углях, сапропелях и выделенных из них гуминовых кислотах

Курсовой проект - Химия

Другие курсовые по предмету Химия

 

4.4 Изучение кинетики сорбции меди на буром угле и белгородском сапропеле

 

В качестве природных сорбентов были использованы бурый уголь и белгородский сапропель. Изучение зависимости изменения рН и концентрации раствора меди от времени проводили при контакте навеске сорбента (m=0,5;2 г сорбента) с концентрацией меди 1 мг/мл (Vр-ра=50;250 мл исходного раствора).

Результаты экспериментов представлены в таблицах и в виде кинетических кривых.

На основании полученных данных были рассчитаны величины сорбируемости меди (по формуле 1) в статических условиях на природных сорбентах.

Данные для построения кинетических кривых на буром угле при соотношение объема раствора к массе сорбента 250/2

 

Таблица 11

№Время, минpHОптическая плотность, AКонцентрация меди, С, мг/млСорбируемость,

Г, мгэкв/г

  1. 04,9230,3051,0549-
  2. 54,5070,2300,75750,9473
  3. 104,2630,1670,50801,9219
  4. 154,0900,1230,33352,6035
  5. 204,0200,0970,23053,0059
  6. 254,0100,0840,17903,2070
  7. 604,0100,0780,15503,3008
    8. Рисунок 4.Кинетическая кривая рН раствора меди на буром угле при соотношении объема раствора к массе сорбента 250/2

Рисунок 5.Кинетическая кривая сорбции меди на буром угле при соотношении объема раствора к массе сорбента 250/2

 

Данные для построения кинетических кривых на белгородском сапропеле при соотношении объема раствора к массе сорбента 250/0,5

 

Таблица 12

№Время, минpHОптическая плотность, AКонцентрация меди, С, мг/млСорбируемость,

Г, мгэкв/г1.05,23000,4071,0423-2.55,20120,2780,95200,75003.105,18960,2710,92401,18754.155,18350,2680,90801,43755.205,18070,2660,90051,55476.255,18030,2650,89651,61727,305,18030,2650,89651,61728.605,18050,2650,89651,6172

Рисунок 6.Кинетическая кривая рН раствора меди на белгородском сапропеле при соотношении объема раствора к массе сорбента 250/0,5

Рисунок 7.Кинетическая кривая сорбции меди на белгородском сапропеле при соотношении объема раствора к массе сорбента 250/0,5

 

Данные для построения кинетических кривых на белгородском сапропеле при соотношении объема раствора к массе сорбента 250/2

 

Таблица 13

№Время, минpHОптическая плотность, AКонцентрация меди, С, мг/млСорбируемость,

Г, мгэкв/г1.04,9200,3221,1222-2.55,2900,2810,95970,15743.105,2700,2730,92400,29694.155,2600,2650,89650,40435.205,2800,2580,87250,49806.255,3900,2540,85270,57547.305,3600,2510,84080,62198.605,1500,2500,83700,6367

Рисунок 8. Кинетическая кривая рН раствора меди на белгородском сапропеле при соотношении объема рствора к массе сорбента 250/2

Рисунок 9. Кинетическая кривая сорбции меди на белгородском сапропеле при соотношении объема раствора к массе сорбента 250/2

 

На основе приведенных графиков можно сделать вывод о то, что рН уменьшается, сдвигается в кислую област. Во всех случаях равновесие устанавливается быстро за 20 30 минут. А сорбируемость увеличивается и достигает наибольшего значения также за 20 - 30 минут.

 

4.5 Изучение зависимости сорбции меди от концентрации исследуемого металла в растворе

 

В качестве природных сорбентов использовали бурый уголь, белгородский и краснодарский сапропели, гуминовые кислоты (ГК), выделенные из бурого угля и белгородского сапропеля, остатки бурого угля после экстракции ГК и остатки белгородского сапропеля после экстракции ГК.

Изучение зависимости изменения сорбции меди от концентрации проводили при контакте навеске сорбентов (m= 0,5 г природного сорбента) с концентрацией раствора меди 2 мг/мл (V=50 мл). Результаты экспериментов представлены в таблицах и в виде кинетических кривых.

 

4.5.1 Изотермы сорбции меди на природных сорбентах

Для анализа использовали следующие сорбенты: бурый уголь, белгородский и краснодарский сапропели и минеральную породу на основе горелой породы при соотношении объема раствора к массе навески 50/0,5.

 

Данные для сорбции меди на буром угле Таблица 14

№ п.п.C0, мг/млVал, млАСгр., мг/млСравн., мг/млГ, мгэкв/г1.0,1076200,0580,01510,03780,21812.0,3229200,1220,06590,16480,49413.0,5382100,1130,05870,29350,76474.0,7535100,1480,08650,43251,00315.1,076450,1250,06830,68301,22946.2,152950,2530,16971,69701,4247

Данные для сорбции меди на белгородском сапропеле Таблица 15

№ п.п.C0, мг/млVал, млАСгр., мг/млСа, мг/млГ, мгэкв/г1.0,1076200,0460,00640,00800,27342.0,3229200,0850,03650,09130,72383.0,5382200,1270,06980,17451,13664.0,7535200,1710,10470,26181,53665.1,0764100,1500,08810,44051,98726.2,152950,2190,14281,42802,2653

Данные для сорбции меди на краснодарском сапропеле Таблица 16

№ п.п.C0, мг/млVал, млАСгр., мг/млСравн., мг/млГ, мг/г1.0,1076200,0400,00080,00200,33002.0,3229200,0420,00250,00630,98943.0,5382100,0500,00880,02201,61314.0,7535100,0560,01350,03392,24925.1,0764100,0760,02940,14702,90446.2,152950,1580,09440,94403,7778

Данные для сорбции меди на минеральном сорбенте Таблица 17

№ п.п.C0, мг/млVал, млАСгр, мг/млСравн, мг/млГ, мгэкв/г1.0,1076200,0870,03810,09530,03842.0,3229200,1810,11270,28180,12843.0,5382100,1580,09440,47200,20694.0,7535100,2080,13410,67050,25945.1,076450,1620,09760,97600,31386.2,152950,2930,20152,01500,4309Рисунок 10.Изотерма сорбции меди на природных сорбентах

 

По графику видно, что краснодарский сапропель сорбирует лучше, чем все остальные сорбенты. Это можно объяснить тем, что в краснодарском сапропеле намного больше минеральной части, чем в белгородском сапропеле. Бурый уголь представляет собой стоф из углерода, минеральная часть практически отсутствует. Поэтому он сорбирует хуже чем краснодарский и белгородский сапропель.

 

4.5.2 Изотермы сорбции меди на белгородском сапропеле, выделенных из этого же сапропеля гуминовых кислотах и остатке белгородского сапропеля после экстракции ГК.

Для исследования были использованы белгородский сапропель, выделенне из этого же сапропеля гуминовые кислоты и остаток белгородского сапропеля после экстракции ГК при соотношении объема раствора к массе сорбента50/0,5.

 

Данные для сорбции меди на ГК, выделенные из белгородск?/p>