Способ определения сорбционной емкости пористых углеродных материалов

 

ОПИСАНИI:

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик рч981891 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20. 03 . 81(21) 3289688/23-26

131) М. Кл.з с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

G 01 Н 31/22

Государственный «оиитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,1282. Бюллетень ¹ 46 (Щ УДК 54 3. 062 (088.8) Дата опубликования описания. 151282 (72) Авторы изобретения

A. .ÈàM÷åHêî, В.Е.Мартич, И.Г.Рода и В.A.Têà÷åâ

«

И»»«»«»««»»»»»«»»» «»»»»» «»»»»»»«»« им ° А.В.Думанского (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОРБЦИОННОЙ ЕМКОСТИ

ПОРИСТЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к физической химии, а именно к методам исследова" ния сорбционных свойств материалов, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, а также в городском коммунальном хозяйстве для определения качества сорбирующих пористых материалов, и в первую очередь активных углей, используемых для доочистки биологически очищенных сточных вод.

Известен способ определения сорбционной емкости пористых углеродных материалов, включающий перемешивание навески с растворенным в воде адсорбирующимся веществом метиленовым голубым и последующую количественную регистрацию равновесйой концентрации . последнего в воде (1 . бднако известный способ не позволяет определить емкость сорбента по органическим загрязнениям биологически очищенных сточных вод.

Наиболее близким по техническойсущности, и достигаемому результату к предлагаемому является способ опре,деления сорбционной емкости пористых углеродных материалов, включающий перемешцвание навески углеродного материала с растворенным в воде адсорбирующимся веществом - хлоранилином и последукицую количественную регистрацию равновесной концентрации последнего в воде (2) .

Однако известный способ не позволяет корректно определять емкость (активность) сорбентов по извлечению органических загрязнений из биологически очищенных сточных вод. Так, сорбционная емкость (активность) активных углей, определенная по известному способу, уменьшается в ряду сорбентов: СКТ, КЛД-йодный, Al -3, активный угол A-1 и составляет соответственно 460, 345, 330 и 260 мг/г.

В то же время сорбционная емкость (активность) этих углей при извлечении органических загрязнений иэ биологически очищенных сточных вод изменяется в обратном порядке (например), для угля СКТ равна 6 мг/т,,КАД-йод- ный - 20, AI -3, -21, A-1-32 мг/г.

Отмеченный недостаток известного

25 способа привод т к то у, что дозы сорбента при доочистке биологически очищенных сточных вод могут быть существенно занижены (в таком случае не обеспечивается заданное качество очистки сточной воды) либо завышены

981891

Относительная сорбционная активность сорбентов

Сорбент найденная по известному способу по предлагаемому способу, найденная по поглощению по поглощению органических загрязнений из биологически очищенных сточных вод брилли- кристалантово- лического эе- го фиолеленого тового

Парафуксина основного

CKT

0,75

36, 16 3,44

КАД- йодный 3, 34

4,0

3,83

0,72

3,59

АГ-3

4,0

3,50

0,57

5,66 5,7

6,0

5,34.А-1 (что ухудшает технические показатели работы установки).

Цель изобретения — повышение точ- ности анализа nd органическим приме» сям.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения сорбционной емкости пористых углеродных материалов, включающему перемешивание навески углеродного материала с раст- 10

° воренным в воде адсорбирующимся. веществом и последующую количественную регистрацию равновесной концентрации последнего в воде, в качестве адсорбирующегося вещества производных три- 15 фенилметана, выбранных из ряда: кристаллический фиолетовый, парафуксин, бриллиантовый зеленый.

Величину удельной адсорбции определяют по формуле (Cp -С v)

g------- Ч

fA где а - удельная адсорбция, мг/г;

Ск - начальная концентрация,мг/л, Ср — равновесная концентрация, 25 мг/л, Ч вЂ” объем раствора, л, m — навеска материала, г.

Пример 1. В колбу с притертой пробкой помещают 0,2 r активного 3ц угля марки СКТ, добавляют. 25 мл раст. вора с концентрацией 1600 мг/л кристаллического фиолетового.

Полученную смесь перемешивают и регистрируют равновесную концентрацию35 кристаллического фиолетового, которая для угля CKT составляет 1368 мг/л.

Величину удельной адсорбции определяют по вышеприведенной формуле.

Равновесная концентрация кристаллического фиолетового, определенная для активных углей марок КАД-йодный, l

АГ-3 и А-1, соответственно равна 8F6, 767 и 280 мг/л.

Пример 2. В колбу с притертой пробкой помещают 0,1 r активного угля марки КАД-йодный и добавляют

25 мл водного раствора парафуксина с концентрацией 800 мг/л, Смесь перемешивают и регистрируют концентрацию парафуксина, которая составляет

412 мг/л.

Величину удельной адсорбции определяют по вышеприведенной формуле.

Равновесная концентрация парафуксина, определенная в этих условиях для активных углей марок СКТ, Al -3 и

А-1 составляет соответственно 704, 420 и 204 мг/л.

Пример 3. В колбу с притертой пробкой помещают 0,1 г активного угля марки Al 3 и добавляют 25 мл водного раствора бриллиантового зеленого с концентрацией 800 мг/л.

Полученную смесь перемешивают и определяют равновесную концентрацию бриллиантового зеленого, которая для активного угля марки АГ-3 составляет

340 мг/л. Величину удельной адсорбции определяют по вышеприведенной формуле.

Равновесная концентрация бриллиантового зеленого, определенная в этих условиях для активных углей марок

СКТ, КАД-йодный и A-1 собтветственно составляет 680, 420 и 120 мг/л.

Для оценки точности определения сорбционной емкости сорбентов по известному и предлагаемому способу рассчитана величина относительной адсорбционной активности пористых материалов, причем за, единицу принята емкость угля СКТ.

Результаты сопоставления приведены в таблице.

5 981891 d

Формула изобретения

Составитель Т.Жукова

Редактор Н.Киштулинец Техред Т.Маточка Корректор;Г. Решетник

Заказ 9701/63 Тираж 887 Подписное

BHHHflH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4

Погрешность определения отчосительной сорбционной активности пористых материалов по известному способу

350-900В.

Сорбционная активность, найденная по предложенному способу, не отличается от непосредственного определения емкости по адсорбции органических загрязнений из биологически очищенных сточных вод

Таким образом, предлагаемый способ определения сорбционной емкости пористых углеродных материалов поэ воля,ет повысить точность определения сорбци:онной емкости по органическим загряз- 15 нениям.

Способ определения сорбционной ем- 2О кости пористых углеродных материалов, включающий перемзшивание навески углеродного материала с растворенным в воде адсорбирующимся веществом и последующую количественную регнст" рацию равновесной концентрации последнего вводе, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности анализа по органическим загрязнениям, в качестве адсорбирующегося вещества используют производные трифенилметана, выбранные из ряда: кристаллический фиолетовый, парафуксин, бриллиантовый зеленый.

Источники информации, принятые во вниманйе при экспертизе

1. Колышкин Д.А., Михайлова К.К.

Активные угли. Свойства и методы испытания. Л., "Химия", 1972, с. 58.

2. Когановский A.М., Левченко Т.М., Кириченко В.A. Адсорбция растворенных веществ. Киев, "Наукова думка", 1977, с. 223.