Адсорбция катиона аммония в динамическом режиме Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 544.723:622.357.5

А.В.Кондрашова

к.х.н., доцент

Факультет ветеринарной медицины, пищевой и биотехнологий ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»

г. Саратов, Российская Федерация

АДСОРБЦИЯ КАТИОНА АММОНИЯ В ДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ

Аннотация

Исследована динамика сорбции катионов аммония на дисперсном кремнезёме - опоке. На основании результатов экспериментальных данных были рассчитаны коэффициенты массопереноса и диффузии.

Ключевые слова

Сорбция, динамика сорбции, катион аммония, коэффициент массопереноса, коэффициент диффузии.

В настоящей работе исследована динамика процесса адсорбции ионов аммония, прослеживается зависимость величины адсорбции ионов аммония (С/С0) от линейной скорости потока раствора w (табл. 1) [1, с. 143].

С увеличением скорости потока от 0,44 до 1,76 см/мин время проскока данного иона в фильтрате резко снижается (рис. 1). При линейной скорости 1,76 см/мин появление ионов аммония на выходе из колонки наблюдается уже через 25 минут. Динамическая выходная кривая в этом случае характеризуется подъёмом (рис. 1, кривая 3). С уменьшением скорости потока раствора через адсорбент процесс сорбции замедляется, и выходные кривые становятся растянутыми (рис. 1, кривые 1, 2).

На основании результатов экспериментальных данных были рассчитаны величины (табл. 1): коэффициент массопереноса в и коэффициент диффузии [2, с. 134]. Эти величины возрастают с увеличением скорости потока жидкости, что обусловлено влиянием внешней диффузии сорбции ионов аммония.

Рисунок 1 - Выходные кривые сорбции ионов NH4+ на исходной опоке при скорости потока, см/мин:

1 - 0,44; 2 - 0,88; 3 - 1,76

Таблица 1

Динамические характеристики адсорбции иона аммония на опоке

Скорость потока см/мин Время проскока т, мин Динамическая ёмкость А, мг/г Высота работающего слоя сорбента Ьо, см Коэффициент массопереноса в, мин Коэффициент диффузии Б, м2/с

0,44 600 5,34 6,80 0,21 0,5*10-12

0,88 300 3,20 8,20 0,44 1,8*10-12

1,76 75 2,37 8,60 0,90 2,2*10-12

Логарифмическая зависимость 1пв - (рис. 2) носит линейный характер и является подтверждением внешнедиффузионного процесса сорбции.

Рисунок 2 - Логарифмическая зависимость ln ß - ln w

Зависимость коэффициента массопереноса ß от величины линейной скорости потока описывается уравнением: ß = 0,5w105. Величина показателя степени в этом уравнении также свидетельствует о протекании адсорбции ионов аммония на опоке по внешнедиффузионному механизму.

Подтверждением внешнедиффузионного механизма являются результаты изученного влияния скорости потока раствора на величину динамической ёмкости сорбента. С увеличением линейной скорости потока от 0,44 см/мин до 1,76 см/мин динамическая ёмкость уменьшается от 5,34 мг/г до 2,37 мг/г. Эти данные также говорят о том, что процесс сорбции протекает по механизму внешней диффузии на поверхности зерна сорбента.

Список использованной литературы:

1. Кондрашова, А.В. Исследование сорбции ионов аммония на опоке в динамическом режиме / А.В. Кондрашова, Р.И. Кузьмина // Всероссийская конференция «Актуальные проблемы ветеринарной патологии, физиологии, биотехнологии, селекции животных. Современные технологии переработки сельскохозяйственной продукции. - Саратов: «Саратовский ГАУ», 2008. - С. 143-147

2. Кондрашова, А.В. Очистка сточных вод от ионов аммония / А.В. Кондрашова, Р.И. Кузьмина // XIV Международная научно-практическая конференция «Экология и жизнь». - Пенза: «Приволжский Дом знаний», 2008. - С. 133-134

©А .В .Кондрашова

УДК 547.29461.2

А.Ю. Цыпленкова

Аспирант кафедры биоэкологии и химии

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ С НЕКОТОРЫМИ

АЛИФАТИЧЕСКИМИ АМИДАМИ

Аннотация

Методами физико-химического анализа изучено взаимодействие дикарбоновых кислот (щавелевой, малоновой, янтарной) с некоторыми алифатическими амидами: формамидом, ацетамидом. Получены новые