- Tytuł:
-
Adsorption of sodium cyanide on activated carbon
Adsorpcja cyjanku sodu na węglach aktywnych - Autorzy:
- Stelmaszuk, W
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1819334.pdf
- Data publikacji:
- 2012
- Wydawca:
- Politechnika Koszalińska. Wydawnictwo Uczelniane
- Tematy:
-
cyjanek sodu
węgiel aktywny
skażenie środowiska - Opis:
- Katastrofy i awarie chemiczne spowodowały wielokrotnie skażenie środowiska przyrodniczego, zatrucia i śmierć ludzi. Zagrożenie skażeniami ludności i środowiska naturalnego można rozpatrywać w czterech aspektach: zatruć ludzi i skażeń w zakładach stosujących cyjanki w procesach technologicznych, awarii i katastrof chemicznych, akcji terrorystycznych i dywersyjnych z zastosowaniem trucizn sabotażowo- dywersyjnych, działań wojennych z zastosowaniem środków trujących lub w wyniku których zostaną uszkodzone zakłady i instalacje stosujące cyjanki w procesach technologicznych. Zbadano adsorpcję cyjanku sodu z roztworów wodnych na polskich przemysłowych węglach aktywnych ML, CWZ-3, Cf, AG-5, AG-2u, N, AHD oraz węglach aktywnych otrzymanych przez autora w warunkach laboratoryjnych WP/W, WS-10, WS-11, WS-12, WS-13, WS-14, WS-15, WS-16. Izotermy adsorpcji cyjanku sodu dla wyżej wymienionych węgli aktywnych wyznaczono dla szeregu stężeń początkowych od 10 mg/dm3 do 1000 mg/dm3 (ML, CWZ-3, Cf, AG-5, AG-2u, N, AHD) oraz dla stężeń początkowych od 10 mg/dm3 do 1500 mg/dm3 (WP/W, WS-10, WS-11, WS-12, WS-13, WS-14, WS-15, WS-16) dla ustalonej równowagi sorpcyjnej. Do opisów procesu adsorpcji cyjanku sodu z roztworów wodnych z wykorzystaniem węgli aktywnych zastosowano równania izoterm adsorpcji Freundlicha, Langmuira, BET, Dubinina-Astachowa – wyznaczono współczynniki wymienionych równań. W oparciu o równania izotermy adsorpcji Langmuira i BET wyznaczono pojemności warstwy adsorpcyjnej oraz powierzchnie właściwe sorbentów. Stwierdzono, że najwyższe pojemności sorpcyjne w stosunku do cyjanku sodu posiadają węgle aktywne WS-14, WS-15, WS-12 i ML, najniższe zaś węgle AHD oraz N. Wykazano, że wielkość adsorpcji cyjanku sodu na badanych węglach aktywnych zależna jest od wartości współczynników k oraz n równania Freundlicha. Większa wartość współczynnika k odpowiadała większej pojemności adsorpcyjnej węgla aktywnego. W ujęciu termodynamicznym współczynnik n równania Freundlicha jest przyjmowany jako stała oddziaływania między adsorbowanymi cząsteczkami. Zwykle n jest większe od jedności, co oznacza, że adsorbowane molekuły odpychają się. Stała B równania Dubinina-Astachowa (dla n = 1) może więc zostać przyjęta jako wielkość określająca siłę wzajemnego odpychania się adsorbowanych cząsteczek. Do analizy procesu adsorpcji cyjanku sodu z roztworów wodnych z uwzględnieniem parametrów energetycznych (E), granicznej pojemności adsorpcyjnej (Va) i struktury mikroporowatej (B) zastosowano równanie Dubinina-Astachowa. Ustalono zależności pomiędzy wartością stałej B = (2,303R/E)n równania Dubinina-Astachowa (dla wykładnika potęgowego n = 1) a współczynnikiem 1/n równania Freundlicha. Stwierdzono, że większej wartości współczynnika n równania Freundlicha odpowiada mniejsza wartość stałej B. Im więc jest mniejsza wartość stałej B (dla n = 1 i danego węgla) tym wzajemne oddziaływania cząsteczek adsorbatu jest intensywniejsze. Zależność stałej B równania Dubinina-Astachowa od stałej 1/n równania Freundlicha może być opisana wzorem: B • 102 = 1,27/n. Wyznaczono według równania Dubnina-Astachowa, charakterystyczną energię adsorpcji E dla analizowanych węgli aktywnych. Dla wykładnika potęgowego n = 1 równania DA wynoszą one od 4,07 kJ/mol dla węgla Cf do 12,86 dla węgla ML i 13,99 dla węgla WS-13, dla n = 2 wartości parametru energetycznego E wynoszą od 15,17 kJ/mol do 27,29 kJ/mol, zaś dla n = 3 wartość E zawiera się w granicach od 21,57 kJ/mol do 30,18 kJ/mol. Graniczna wielkość adsorpcji ao i graniczna objętość adsorpcyjna Va wraz ze wzrostem wykładnika potęgowego równania Dubinina-Astachowa zmniejsza się, co prowadzi do wniosku, że liczba moli (tj. ao) potrzebna do zapełnienia ciekłym adsorbatem mikroporów 1 grama adsorbenta zmniejsza się wraz ze wzrostem wykładnika potęgowego równania Dubinina-Astachowa. Współczynniki korelacji dla wszystkich analizowanych izoterm adsorpcji jest wysoki i bliski jedności. Świadczy to o wysokiej zgodności danych eksperymentalnych adsorpcji cyjanku sodu z roztworów wodnych z równaniami Freundlicha, Langmuira, BET i Dubinina-Astachowa.
- Źródło:
-
Rocznik Ochrona Środowiska; 2012, Tom 14; 225-246
1506-218X - Pojawia się w:
- Rocznik Ochrona Środowiska
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł