TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Keemiatehnika Instituut Laboratoorne töö õppeaines Keemiatehnika DESORPTSIOON Rühm: Üliõpilased: Õppejõud: Natalja Savest Enn Tali Tallinn 2010 Töö ülesanne 1. Tutvuda sõelpõhitaldrikkolonni (või täidiskolonni) ehitusega. 2. Viia läbi ammoniaagi desorptsioon veest õhuga erinevatel õhu kiirustel. 3
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Keemiatehnika instituut Laboratoorne töö õppeaines Keemiatehnika II DESORPTSIOON Üliõpilased: Juhendaja: Tallinn 2012 Töö ülesanne 1. Tutvuda sõelpõhitaldrikkolonni ehitusega 2. Viia läbi ammoniaagi desorptsioon veest õhuga erinevatel õhu kiirustel 3. Koostada ammoniaagi desorptsiooniprotsessi materjalibilanss 4. Arvutada massiülekandetegurid ja massiläbikandetegurid erinevatel õhu kiirustel 5. Esitada graafiliselt massiülekandeteguri ky sõltuvus õhu kiirusest: ky = f{uõ} 6. Võrrelda katseliselt saadud sõltuvust kykats =f{uõ} kirjanduse andmete põhjal arvutatuga k arv m n y = Auõ H 0 Joonis 1. Katseseadme skeem
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Keemiatehnika Instituut Laboratoorne töö õppeaines Keemiatehnika DESORPTSIOON Üliõpilased: Tallinn 2014 Töö ülesanne 1. Tutvuda sõelpõhitaldrikkolonni (või täidiskolonni) ehitusega. 2. Viia läbi ammoniaagi desorptsioon veest õhuga erinevatel õhu kiirustel. 3. Koostada ammoniaagi desorptsiooniprotsessi materjalibilanss vastavalt joonisele 1 ja võrrandile (2). 4. Arvutada massiülekandetegurid ja massiläbikandetegurid erinevatel õhu kiirustel võrranditest (5)-(8). 5. Esitada graafiliselt massiülekandeteguri ky sõltuvus õhu kiirusest: ky = f{uõ}. 6. Võrrelda katseliselt saadud sõltuvust kykats =f{uõ} kirjanduse andmete põhjal arvutatuga [3,lk.572]: k arv m n
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Keemiatehnika instituut Laboratoorne töö õppeaines Keemiatehnika DESORPTSIOON Üliõpilased: Terje Menert Jaanika Paju Ardi Lepp Allar Leppind KAKB51 Juhendaja: Natalja Savest Tallinn 2010 Töö ülesanne 1. Tutvuda sõelpõhitaldrikkolonni (või täidiskolonni) ehitusega. 2
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Keemiatehnika instituut Laboratoorne töö õppeaines Keemiatehnika II DESORPTSIOON Üliõpilased: A B C Juhendaja: N.S. Tallinn 2010 2 Töö ülesanne 1. Tutvuda sõelpõhitaldrikkolonni ehitusega 2. Viia läbi ammoniaagi desorptsioon veest õhuga erinevatel õhu kiirustel 3. Koostada ammoniaagi desorptsiooniprotsessi materjalibilanss 4. Arvutada massiülekandetegurid ja massiläbikandetegurid erinevatel õhu kiirustel 5. Esitada graafiliselt massiülekandeteguri ky sõltuvus õhu kiirusest: ky = f{uõ} 6. Võrrelda katseliselt saadud sõltuvust kykats =f{uõ} kirjanduse andmete põhjal arvutatuga k arv m n y = Auõ H 0 Joonis 1. Katseseadme skeem
Jrk nr Õhu maht, m3 delta tau, s Õhu mahtkulu, m3/s wõ, m/s h0, mm 1 0,74 60 0,012333 1,6351 14 2 0,74 60 0,012333 1,6351 13 3 0,73 60 0,012167 1,6130 13 4 0,55 60 0,009167 1,2153 13 kolonni siseläbimõõt, m 0,09800 kolonni ristlõike pindala 0,00754 vaba 0,00113 L1, l/s ...
92 24 0.26087 Keskmised väärtused 89.75 24 0.267409 3) Adsorptsioon Imax(mA) Counteri näit Imin(mA) 47.1 1323 0.9 48.8 1331 0.9 48.7 1334 1 4)Desorptsioon Imax(mA) Counteri näit Imin(mA) 127.7 1545 0.6 128 1551 0.6 128 1551 0.5 5)Kalibreerimine Tõmbasin 7.5 ml adsorbaati süstlasse Imax(mA) 130.9
aastal. 6. Adsorptsioon ja absorptsioon Adsorptsioon on aatomite, ioonide, biomolekulide, gaasiliste, vedelate ning lahustunud molekulide adhesioon pinnale.[1] See protsess tekitab adsorbendile adsorbaadi (molekulid või aatomid, mis akumuleeruvad) kihi. Erineb absorptsioonist selle poolest, et absorptsiooni puhul vedelik imbub või lahustub vedelikus või tahkises.[2] Mõiste sorptsioon hõlmab mõlemat, nii adsorptsiooni kui absorptsiooni. Desorptsioon on adsorptsiooni vastupidine protsess. Sarnaselt pindpinevusega on adsorptsioon põhjustatud pinnaenergiast. Ainehulgas on aatomid iooniliste, kovalentsete või metalliliste sidemetega seotud teiste sama aine aatomitega. Adsorbendi pindmised aatomid pole täielikult ümbritsetud, mistõttu saavad seonduda adsorbaadiga. Sideme iseloom sõltub osavõtvatest ainetest, adsorptsiooni jaotatakse tavaliselt füüsikaliseks
Kui KK väärtus on <1, siis kasutatakse (HK) hajuvusklarki, mis on KK pöördväärtus. Neid kahte näitajat kasutatakse mitmesuguste elementide võrdlemisel, eriti graafikute abil. Arvatakse et KK ja HK on paremad kui logaritmgraafik. 11. Migratsiooni vormid Mehhaanilise migratsiooniga seostatakse mitmesuguseid puistleiukohti (Au), tuule- ja vee erosiooni jm. Keerukamad on need protsessid mida määravad füüsika ja keemia seadused difusioon, lahustumine, väljasettimine, sorptsioon, desorptsioon jne. Neil juhtudel on tegemist füüsikalis-keemilise migratsiooniga. Veelgi keerulisem on biogeenne migratsioon. Organismid elavad erilises infoväljas, kus on omased juhtimis- ja infotöötlusprotsessid. Kõige keerukam tehnogeenne migratsioon, mis on seotud ühiskondlike protsessidega. 12. 3 maastikutüüpi migratsiooni vormi järgi. Migratsiooni vormist sõltuvalt eristatakse kolme tüüpi elementaar- ja geokeemilisi maastikke: 1
elektrood redokssüsteemis. 2)membraanelektroodid: kasutatakse pH mõõtmisel, mehhanism erineb metallelektroodide omast 5. Nähtused, mis põhjustavad elektroodi polarisatsiooni. Kirjeldada kontsentratsioonilise ja kineetilise polarisatsioon nähtust. Polarisatsioon- lisapinge tekkimine elektroodil, mille põhjustab teda läbiv vool; polarisatsiooni allikad: massitransport lahusest elektroodi pinnale, adsorptsioon, desorptsioon, kristallisatsioon, vaheproduktide moodustumine, laenguülekanne. Kontsentratsiooniline polarisatsioon- redoksreaktsiooni reagente/produkte ei transpordita lahuse sisemusest elektroodi pinnale küllaldase kiirusega. Pinna lähedal tekib kontsentratsiooni gradient, mis määrab voolutugevuse; selle vältimiseks pannakse teist reagenti liiaga. Kineetiline polarisatsioon- redoksreaktsioon ei ole küllaldase kiirusega soovitud voolutugevuse
Massispektromeeter (MS) - GC-st väljuv voog skaneeritakse lühikeste intervallide tagant, analüüsi lõppedes on olemas igale ainele vastavad massispektris, mida võrreldakse kataloogis olevatega. Puudus: kõrge hind MS-le, kataloogide ebatäielikkus. Kahemõõtmeline (2D) kromatograafia Täielik GC (2D comprehensive GC), esimesest kolonnist väljuv effluent suunatakse perioodiliselt teise kolonni, mis on ühendatud läbi modulaatori (mehhaanilised klapid, sorptsioon/desorptsioon via temperatuur). Saadakse pikk ühemõõtmeline kromatogramm, organiseeritakse 2D pildiks. Kasutatakse keeruliste seguse analüüsiks. Esimese kolonni aeglahutus võrdub teise kolonni lahutusajaga. Rõhu ühikud Briti ja meetrilistes süsteemides 1 atm 760 mm Hg 1 at - 1 kg/cm^2 Pa=N/m^2 1 bar=0,987 atm=1,02 at=10^5 Pa=14,5 psi 1 pound=0,453 kg 1000 psi = 70 bar, 100 bar=1450 psi atm=psi/14,5 Elektroforeesi nähtus ja kapillaarelektroforees Laetud osakeste liikumine elektrivälja mõjul
koagulatsioonilgi. filtratsioon läbi neutraliseeriva materjali kihi- Kasutatakse peamiselt lämmastik-, sool- või nõrka väävelhapet (kuni 0,8 %) sisaldavate vete korral, kuna tekkivad soolad on hästi lahustuvad ja ei põhjusta filtri ummistumist. Täitematerjaliks on peenestatud lubjakivi, marmor, dolomiit jne.Ei tohi sisaldada hõljuvaineid. Oht on agressiivse vee sattumine keskkonda. Aeratsioon - reovee läbipuhumine õhuga (CO2-ga) lenduvad ained eralduvad läbipuhutava õhuga desorptsioon (väävelvesinik, ammoniaak, lämmastikuühendid). Efektiivsus oleneb tehnoloogiast, aine omadustest ja kontsentratsioonist, pH-st, temperatuurist ja määratakse katsete põhjal. Pöördosmoos - lahuste filtrimises läbi membraani, mille poorid ( ~ 1 nm) lasevad läbi veemolekule, kuid peavad kinni suuremate mõõtmetega ioone ja soolamolekule. Ultrafiltratsiooni kasutatakse kõrgmolekulaarsete ainete eraldamiseks lahusest boorid (5...200 nm). Filtratsioonirõhk ületama nn
muutusi. - nähtav staadium, milles muutused on juba silmaga tõuseb toru kaudu üles ning väljub trumlist. Seda meetodit saab võrdetegur. Üheaegselt A-ga kulgeb ka adsorbendi pinnalt Nendel adsorbendi pinna aktiivsetel tsentritel toimubki A. nähtavad. Schulze-Hardy reegel: koaguleerivat toimet omab kasutada suhteliselt suurte osakeste eemaldamiseks. b) filtreerimine - adsorbeerunud aine desorptsioon, mille kiirus on võrdeline Adsordbaadi molekul võib nendelt tsentritelt lahti saada ja minna tavaliselt see ioon, milline on laengult vastasmärgiline Filtreerimine läbi paberi, riide, traatfiltri. c) ultraheli - kasutatakse adsorbaadi polt hõivatud pinnaosaga : vd=kd , kus kd on tagasi gaasifaasi
muutumise kohta reaktorist väljuvas voos.PTR reaktori t = - 1 A ln 2 1 produktide desorptsioon -katalüsaatori pinnalt;- toru diameter): -dT/dV={Ua(Ta-T)+(-rA)[- 1 = -Esimest järku -esterdamisreaktsiooni puhul, näiteks metüül--atsetaadi Produkti difusioon pooris katalüsaatori -välispinnale;-
= tv G = Gl - Ga = tv - vg tg siit saame Dupre võrrandi Wa = tg + vg - tv LANGMUIRI ADSORPTSIOONI ISOTERM et adsorbtsioon saab Langmuiri kujutluste järgi olla vaid monomolekulaarne, siis adsorbtsiooniprotsessi kiirus va on võrdeline adsorbeeruva aine rõhuga gaasifaasis ning adsorbendi vaba pinna osaga 1-, kus =/m. Järelikult va=kap(1- ), kus ka on võrdetegur. Üheaegselt A-ga kulgeb ka adsorbendi pinnalt adsorbeerunud aine desorptsioon, mille kiirus on võrdeline adsorbaadi polt hõivatud pinnaosaga : vd=kd , kus kd on võrdetegur. Adsorptsioonilise tasakaalu tingimustes va=vd ja kap(1- )=kd . Siit saame avaldada pinna täiustumisastme : =/m=kap/(kap+kd)=p/ (p+kd/ka)=p/(p+k), sellest tuleneb Langmuiri adsorptsiooniisotermi kuju: =m* p/(p+k).
Absorptsioon seondumine kogu sorbendi mahu ulatuses sorbendiks on vedelik. Adsorptsioon seondumine sorbendi pinnal sorbeeruvad ained kontsentreeruvad faaside kokkupuutepinnal. (liikuv vedel faas üuutub kokku liikumatu tahke sorbendiga) Adrptsiooni kutsuvad esile molekulaarsed jõud. Kui sorptsioonil aine ei muutu keemiliselt (säilitab oma individuaalsuse) füüsikaline sorptsioon. Protsess on pöörduv, aine või sorbendilt kergesti vabaneda desorptsioon.On vähespetsiifiline, võib kulgeda suvalisel pinnal suvalise aine suhtes. Konst.temp-l intensiivistub gaasi rõhu või aine konts-ni kasvades. Kui sorptsioonil toimub sorbendi ja sorbaadi tugev vastasmõju,nii, et nende struktuur muutub keemiline sorptsioon. Toimub faaside kookupuuutel keemiline reaktsioon. Desorptsioon on raskendatud. Staatiline S. kui S toimub kiiresti ja kvantitatiivselt. Kindel kogus sorbenti segatakse uuritavat
reaktsioonil lubjapiimaga) neutraliseerimise tahke jääk on veerohke muda. Puhastusefekt ~90%. keemiline reaktsioon lahuses kiirendab gaasilise komponendi lahustumist - Olenevalt konkreetsest olukorrast absorberid: täidiskolonn, taldrikkolonn, pihustustorn, Venturi pesur, mehaaniline segur jt - Desorptsioon – neeldunud aine siirdumine gaasifaasi Absorptsioon on homogeensest gaasisegust lisandite eemaldamine vedelikus neeldumisel. Absorptsioon on füüsikaline või keemiline. Füüsikaline absorptsioon on aeglane protsess, mida saab kiirendada intensiivse segamise või rõhu tõstmisega. Absorbentidena kasutatakse vastavalt vajadusele vett või näiteks lubjapiima, ammoniaakvett või viskoosseid õlisid.
kontsentratsioon (vee puhul madalam veepotentsiaal). 6. Adsorptsioon on aatomite, ioonide, biomolekulide, gaasiliste, vedelate ning lahustunud molekulide adhesioon pinnale.[1] See protsess tekitab adsorbendile adsorbaadi (molekulid või aatomid, mis akumuleeruvad) kihi. Erineb absorptsioonist selle poolest, et absorptsiooni puhul vedelik imbub või lahustub vedelikus või tahkises.[2] Mõiste sorptsioon hõlmab mõlemat, nii adsorptsiooni kui absorptsiooni. Desorptsioon on adsorptsiooni vastupidine protsess. 7. Keemiline kineetika on füüsikalise keemia haru, mis tegeleb keemiliste protsesside kiiruste ja kulu uurimisega. Keemiline kineetika uurib, kuidas eksperimendi tingimused võivad mõjutada keemiliste reaktsioonide kiirusi ning anda informatsiooni reaktsioonimehhanismi ja reaktsiooni vaheolekute kohta. Lisaks tegeleb keemiline kineetika keemilisi reaktsioone iseloomustavate matemaatiliste mudelite väljatöötamisega. 8. 9 13) 1
vähendada. Pinnaaktiivsus. 46. Mis on adsorptsioon? Kuidas seda liigitatakse? Adsorptsioon on aatomite, ioonide, biomolekulide, gaasiliste, vedelate ning lahustunud molekulide adhesioon pinnale. See protsess tekitab adsorbendile adsorbaadi (molekulid või aatomid, mis akumuleeruvad) kihi. Erineb absorptsioonist selle poolest, et absorptsiooni puhul vedelik imbub või lahustub vedelikus või tahkises. Mõiste sorptsioon hõlmab mõlemat, nii adsorptsiooni kui absorptsiooni. Desorptsioon on adsorptsiooni vastupidine protsess. Sideme iseloom sõltub osavõtvatest ainetest, adsorptsiooni jaotatakse tavaliselt füüsikaliseks adsorptsiooniks (iseloomulikud nõrgad van der Waalsi jõud) ja kemosorptsiooniks (iseloomulikud kovalentsed sidemed). Füüsikaline adsorptsiooni alla kuuluvad ka elektrostaatiliste jõudude mõjul tekkivad sidemed. 47. Absorptsioon ja adsorptsioon (erinevus). Absorptsioon on keemias gaasi või gaasisegu neeldumine vedelikus või tahkises,
Struktuurivalgud (kollageenid, elastiinid, histoonid) Regulatoorvalgud (insuliin, histoonid) Aktiivkaitse valgud (immuunoglobuliinid, fibrinogeen, trombiin) Toite- ja varuvalgud (piima kaseiin, muna ovoalbumiin) 10. Kromatograafia. Elektroforees Kromatograafia - üldmõiste mitmesuguste laboratoorsete füüsikalis-keemiliste meetodite kohta, mida kasutatakse uuritavate ainete segu komponentidel lahutamiseks paljukordse sorptsiooni ja desorptsioon tingimustes. Mõiste kromatograafia hõlmab vastavaid meetodeid, protsesse ja teadusharu. Lihtsustatult: praktikas kantakse ainete segu läbi sorbendi (liikumatu faas) sobiva vedeliku või gaasi vooluga (liikuv faas). Segu komponentide spetsiifilise sorptsiooni ja desorptsiooni tulemusena toimub nende jaotumine liikumatu ja liikuva faasi vahel vastavalt jaotuskoefitsientidele ning nende aktide paljude korduste tagajärjel komponendid liiguvad edasi erinevate kiirustega
keskkonnas. Kuna erinevatel degradatsiooni etappidel on erinev kiirus, siis tegelik orgaanilise hendi lagundamise kiiruse kver omab tsklist iseloomu. Keskkonnamikrobioloogia konspekt 2005; Tri Kolledz Scale-up: laborikatsetes saadud tulemusi kasutatakse suuremtmeliste ssteemide konstrueerimiseks. Peamine erinevus laborikatsete ja tegelike looduslike ssteemide vahel seisneb aine(te) transpordiefekti olulisuses: suuremtmelises ssteemis on ainete transport vga oluline, eriti ainete desorptsioon pinnaseosakestelt. Kriteeriumid in-situ bioremeditsiooni lbiviimiseks (mida tuleks enne selle protsessi rakendamist uurida): 1. Saasteaine biodegradeeritavus 2. Spetsiifilised tingimused mikroobidele - elektroniaktseptorid, biodegradatiivsete mikroobide arv keskkonnas 3. Toitainete olemasolu tavaliselt N ja P kontsentratsioon 4. Koha hdrogeoloogilised omadused 5. Saasteaine ruumiline jaotumine ja ulatus 6. Biogeokeemilised nitajad hapniku -
graafilisel plaadil, kasutades vastavaid seadmeid, ¾ elueerida ühendi laigu kromatograafiliselt plaadilt või paberilt ja analüüsida seda mistahes sobival meetodil. Valik kromatograafiaalaseid mõisteid · Adsorptsioon pinnanähtus, mille puhul aine molekulid kogunevad nõrkade van der Waalsi jõudude toimel tahke aine (adsorbendi) pinnale; vastupidine protsess on desorptsioon. · Eluent ehk vooluti lahusti või lahustite segu lahutatavate ainete proovi kolonnist läbivoolutamiseks. · Eluaat kolonnist väljuv vedelik, reeglina kogutakse fraktsioonidena. · Kromatograaf kompleksne seade, mida kasutatakse ainete segu kromatograafiliseks lahutamiseks koos tulemuste registreerimisega. · Kromatografeerimine ainete lahutamise protsess mingi kromatograafilise meetodi abil.
Pöördfaasimeetodi puhul on statsionaarne faas mittepolaarne, mobiilne faas polaarne, nt vee ja metanooli või atsetonitriili segu siis esimesena elueerub kõige polaarsem komponent. Adsorptsioonkromatograafias on stats.faasiks tahkise pind (polaarne), nt silikageel või alumiiniumoksiid. mida polaarsem analüüt, seda pikem retentsiooniaeg, retentsiooni aluseks on analüüdi ja eluendi konkureeriv adsorptioon-desorptsioon. Ioonvahetuskromatograafias on stats.faas ioonvahetiks (ioonvahetusvaik). 121. Ainete retentsiooniajad vedelikkromatograafias, kui statsionaarseks faasiks on normaalfaas. Elueerimisel esinevad vastasmõjud. Mida polaarsem aine seda pikem retentsiooniaeg, kuna polaarne seondub hästi polaarse stats. Faasiga. Vastasmõjud esinevad statsionaarse faasi ja mobiilse faasi, statsionaarse faasi ja proovi, mobiilse faasi ja proovi, faaside endi osakeste vahel. 122
annaabi.ee 
