Tyulegenov Anuarbek.doc द्वारा शोध कार्य - शोध कार्य "सक्रिय कार्बन "कैसे काम करता है?" दिशा: दुनिया का ज्ञान। "सक्रिय कार्बन की सोखना क्षमता के गुणों का अनुसंधान" विषय पर शोध कार्य

यह पता चला है कि हम में से कई लोगों के लिए शरीर कालानुक्रमिक रूप से जहर है और इसे अंदर से सामान्य सफाई की आवश्यकता है। तीव्र विषाक्तता के साथ, adsorbents के साथ अच्छे और त्वरित परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं। ये पदार्थ शरीर में कैसे काम करते हैं? ओलेग ओल्गिन की पुस्तक "एक्सपेरिमेंट्स विदाउट एक्सप्लोजन" का एक अंश सोखना प्रक्रिया को प्रस्तुत करने में मदद करेगा।

जैसे ही आप कागज पर स्याही का धब्बा लगाते हैं या इससे भी बदतर, कपड़ों पर, आप तुरंत इस घटना से परिचित हो जाते हैं। जब एक पदार्थ (कागज, कपड़ा, आदि) की सतह दूसरे पदार्थ (स्याही, आदि) के कणों को अवशोषित करती है, तो यह सोखना है।

एक बहुत अच्छा अधिशोषक कोयला है। और पत्थर नहीं, बल्कि वुडी, और न केवल वुडी, बल्कि सक्रिय (सक्रिय)। ऐसा कोयला फार्मेसियों में बेचा जाता है, आमतौर पर गोलियों के रूप में। हम इसके साथ अधिशोषण पर प्रयोग शुरू करेंगे।

समाधान आपकी आंखों के सामने चमक उठेगा। घोल को किसी अन्य में बदलें, लेकिन एक रंग भी दें - इसे पतला गौचे या पानी के रंग का होने दें। प्रभाव वही होगा। और अगर आप सिर्फ चारकोल के टुकड़े लेते हैं, तो वे डाई को बहुत कमजोर अवशोषित करेंगे।

इसमें कुछ भी अजीब नहीं है: सक्रिय कार्बन साधारण कार्बन से इस मायने में भिन्न होता है कि इसकी सतह बहुत बड़ी होती है। इसके कण सचमुच छिद्रों से भर जाते हैं (इसके लिए कोयले को एक विशेष तरीके से संसाधित किया जाता है और उसमें से अशुद्धियाँ हटा दी जाती हैं)। और चूंकि सोखना सतह द्वारा अवशोषण है, यह स्पष्ट है कि सतह जितनी बड़ी होगी, अवशोषण उतना ही बेहतर होगा।

Adsorbents न केवल समाधान से पदार्थों को अवशोषित करने में सक्षम हैं। आधा लीटर का कांच का जार लें और नीचे की तरफ एक बूंद कोलोन या कोई अन्य गंधयुक्त पदार्थ डालें। जार को अपनी हथेलियों से पकड़ें और इसे आधे मिनट के लिए ऐसे ही पकड़ें ताकि गंध वाले तरल को थोड़ा गर्म किया जा सके - फिर यह तेजी से वाष्पित हो जाएगा और तेज गंध आएगी।

अब बोतल में कुछ सक्रिय चारकोल डालें, इसे ढक्कन से कसकर बंद करें और कुछ मिनट के लिए छोड़ दें। ढक्कन हटा दें और फिर से अपनी हथेली की एक लहर के साथ हवा को अपनी ओर निर्देशित करें। गंध चली गई है। यह adsorbent द्वारा अवशोषित किया गया था, या, अधिक सटीक रूप से, वाष्पशील पदार्थ के अणु जो आपने जार में रखे थे, अवशोषित हो गए थे।

इन प्रयोगों के लिए सक्रिय कार्बन लेना आवश्यक नहीं है। कई अन्य पदार्थ हैं जो सोखना के रूप में काम कर सकते हैं: टफ, सूखी जमीन मिट्टी, चाक, ब्लॉटिंग पेपर। एक शब्द में, विभिन्न प्रकार के पदार्थ, लेकिन हमेशा एक विकसित सतह के साथ। कुछ खाद्य उत्पादों सहित - आप शायद जानते हैं कि रोटी कितनी आसानी से गंध को अवशोषित कर लेती है। यह कुछ भी नहीं है कि राई की रोटी के साथ एक ही पैकेज में गेहूं की रोटी रखने की सलाह नहीं दी जाती है - उनकी गंध मिश्रित होती है, और प्रत्येक अपनी विशेष, अनूठी सुगंध खो देता है।

पॉपकॉर्न, या मकई की छड़ें एक बहुत अच्छा adsorbent है, इसलिए हम में से बहुत से लोग इसे पसंद करते हैं। मकई की छड़ियों की उपस्थिति में गंध वाले पदार्थों के साथ पिछले प्रयोग को दोहराएं - और गंध पूरी तरह से गायब हो जाएगी। बेशक, अनुभव के बाद, अब लाठी खाना संभव नहीं है।

अब गैस स्टोव के ऊपर रसोई में वे धुएं और धुएं से हवा को साफ करने के लिए उपकरण लगाते हैं। ऐसे उपकरणों में किसी प्रकार के अधिशोषक के साथ एक कार्ट्रिज होता है जिसके माध्यम से प्रदूषित हवा चलती है। इस मामले में क्या होता है, अब आप जानते हैं।

पैकेज पर शिलालेख: “आपका चारकोल सक्रिय नहीं है। सक्रिय करने के लिए, 111 नंबर पर एक एसएमएस भेजें ”(मजाक)

ऐसे व्यक्ति से मिलना शायद मुश्किल है जिसने सक्रिय कार्बन के बारे में नहीं सुना है। इसके औषधीय गुणों के बारे में तो सभी जानते हैं, इसका उपयोग फिल्टर तत्वों में किया जाता है, महिलाएं इसके साथ अपना वजन कम करने की कोशिश करती हैं, और कुछ सज्जन इसका उपयोग ... उह ... कहते हैं, घरेलू शराब के निर्माण में करते हैं। लेकिन हर कोई नहीं जानता कि यह क्या है और इसे सक्रिय क्यों कहा जाता है। एक छोटा सा प्रयोग, जिसे घर पर लागू करना बहुत आसान है, हमें इस मुद्दे को समझने में मदद करेगा।

अनुभव के लिए हमें चाहिए:

दरअसल, एक्टिवेटेड चारकोल टैबलेट, जिसे आप किसी भी फार्मेसी में आसानी से पकड़ सकते हैं;
आयोडीन, जो सक्रिय चारकोल के पास कहीं फार्मेसी शेल्फ पर है;
दो पारदर्शी कंटेनर - गिलास, फ्लास्क, जार - आपके पास क्या है;
थोड़ा पानी।

शुरू करने के लिए, सक्रिय चारकोल की लगभग दस गोलियों को कुचल दें। यदि आप पानी की कुछ बूँदें मिलाते हैं तो उन्हें कुचलना आसान होगा।

उसके बाद, लगभग एक चम्मच आयोडीन डालें।

और फिर दो बड़े चम्मच पानी।

आइए इस पूरी चीज को मिलाते हैं।

चारकोल की गोलियों में स्टार्च मिलाया जाता है, इसलिए हमारा निलंबन, काले रंग के साथ, एक नीला रंग प्राप्त करता है - यह स्टार्च की उपस्थिति के लिए आयोडीन की एक विशिष्ट प्रतिक्रिया है।

अब हम अपने घोल को कुछ देर के लिए छोड़ देते हैं। जैसा कि वे कहते हैं, अंतर महसूस करने के लिए, हम दूसरे गिलास में आयोडीन और थोड़ा पानी भी डालेंगे, लेकिन हम सक्रिय चारकोल नहीं डालेंगे।

कुछ घंटों के बाद, हम देखते हैं कि कंट्रोल ग्लास में अभी भी ब्राउन आयोडीन का घोल है। और एक गिलास सक्रिय चारकोल में पानी साफ हो गया और पारदर्शी हो गया। खैर, या लगभग पारदर्शी - मैंने अभी तक सभी कोयले को नीचे तक नहीं जमाया है, इसलिए पानी थोड़ा धुंधला दिखता है। लेकिन यह समय की बात है - अगर मैं और इंतजार करता, तो पानी पूरी तरह से साफ हो जाता।

इसलिए सक्रिय कार्बन ने हमें अपना सोखना दिखाया, अर्थात शोषक गुण। ठीक उसी तरह, सक्रिय कार्बन विषाक्तता या फिल्टर तत्वों के मामले में कार्य करता है।

यह छोटी काली गोली विभिन्न पदार्थों को इतने प्रभावी ढंग से अवशोषित करने में सक्षम क्यों है? और क्यों एक साधारण पेंसिल या कहें, हीरे में भी समान गुण नहीं होते हैं - आखिरकार, वे सभी कार्बन से बने होते हैं।

पूरा ध्यान सक्रिय कार्बन के विशेष उत्पादन में है। सक्रिय कार्बन के उत्पादन में दो चरण होते हैं। पहला चरण चारकोल का उत्पादन है। यह तब बनता है जब लकड़ी को बिना ऑक्सीजन के गर्म किया जाता है। हालांकि, इस तरह से प्राप्त लकड़ी का कोयला एक सोखना के कार्य को करने में सक्षम नहीं है - इसमें छिद्र और सूक्ष्मनलिकाएं हैं, लेकिन उनमें से काफी कुछ हैं और वे बंद हैं। फिर लकड़ी का कोयला सक्रियण के अधीन है - यह दूसरा चरण है, जिसके दौरान लकड़ी का कोयला या तो गर्म होता है, विशेष रासायनिक यौगिकों के साथ पूर्व-गर्भवती होता है, या सुपरहिटेड जल वाष्प के साथ इलाज किया जाता है। दोनों ही मामलों में, प्रक्रिया ऑक्सीजन तक पहुंच के बिना आगे बढ़ती है, ताकि कोयला प्रज्वलित न हो।

इन कार्यों के परिणामस्वरूप, एक विशेष कार्बन संरचना प्राप्त होती है, जिसमें कार्बन परमाणुओं की परतें एक दूसरे के सापेक्ष यादृच्छिक रूप से स्थित होती हैं, जिसके कारण परतों - छिद्रों के बीच एक स्थान बनता है। यह ये छिद्र हैं जो सक्रिय कार्बन को इसके गुण देते हैं - छिद्र अन्य पदार्थों को अवशोषित और बनाए रखने में सक्षम होते हैं। और इन अविश्वसनीय संख्या के बाद से। तो, सक्रिय कार्बन के केवल 1 ग्राम का छिद्र क्षेत्र 2000 मीटर 2 तक पहुंच सकता है!

आपके प्रयोगों के साथ शुभकामनाएँ!

बेलौसोव के.एस.
मिंकोवा ए.ए.
जनरलोवा के.एन.
ओलोंत्सेव वी.एफ.

कीवर्ड

सक्रिय कार्बन/ सक्रिय कार्बन / मेलस / गुड़ / ब्राइटनिंग पावर/ सोखना / सरंध्रता / विध्रुवण क्षमता

टिप्पणी अर्थशास्त्र और आर्थिक विज्ञान पर वैज्ञानिक लेख, वैज्ञानिक कार्य के लेखक - बेलौसोव के.एस., मिंकोवा ए.ए., जनरलोवा के.एन., ओलोंत्सेव वी.एफ.

13वीं शताब्दी में विज्ञान की उत्कृष्ट उपलब्धियों में से एक रूसी शिक्षाविद् टी.ई. सक्रिय कार्बन द्वारा अधिशोषण की परिघटना का लोविट्ज़। इस प्रकार के adsorbent का व्यावहारिक अनुप्रयोग उद्योग के आगे विकास के लिए आवश्यक मूल्यवान परिणाम प्रदान करता है। वर्तमान में, एक भी उद्योग ऐसा नहीं है जहां सक्रिय कार्बन का उपयोग नहीं किया जाएगा। उनकी विशिष्टता झरझरा संरचना पर आधारित है, जो सीधे सोखना विशेषताओं को प्रभावित करती है, और, तदनुसार, सक्रिय कार्बन की गुणवत्ता। सक्रिय कार्बन का उपयोग मौलिक रूप से नई, पर्यावरण के अनुकूल तकनीकी प्रक्रियाओं और सॉर्प्शन तकनीक के विभिन्न उत्पादों को बनाना संभव बनाता है। कोयले की गतिविधि को विभिन्न समाधानों, कार्बनिक रंगों के संबंध में इसकी सोखना क्षमता का परीक्षण करके निर्धारित किया जा सकता है। गतिविधि सतह की संपत्ति और कार्बन की स्थानिक संरचना की संपत्ति दोनों है। कार्बन सॉर्बेंट्स की सोखना गतिविधि, इस मामले में कोयले, विशेष मार्करों के साथ कार्बनिक तरल पदार्थ द्वारा निर्धारित की जा सकती है। निर्धारित करने के लिए दो तरीके चमकदार शक्तिगुड़ के लिए सक्रिय कार्बन: फ्रेंच (एसईसीए) और रूसी। प्रयोग का एक पूरा एल्गोरिदम प्रस्तुत किया गया है, जिसमें मूल सूत्र, प्रयोगात्मक वजन की गणना और दोनों विधियों के लिए गुड़ के लिए बुनियादी आवश्यकताएं शामिल हैं। साहित्य के आंकड़ों के आधार पर, गुड़ का तुलनात्मक विश्लेषण किया गया, उनकी समानता स्थापित की गई। रूस और फ्रांस के संदर्भ कोयले के लिए अध्ययन किया गया है: ओयू-ए, एसआर, सीएक्सवी। प्रयोगात्मक डेटा और विधियों की सामग्री के आधार पर, उनका तुलनात्मक विश्लेषण किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप फ्रांसीसी पद्धति के अधिक सटीक अनुप्रयोग के बारे में निष्कर्ष निकाला जाता है।

वैज्ञानिक कार्य का पाठ "शीरा के लिए सक्रिय कार्बन की स्पष्ट करने की क्षमता के परीक्षण के तरीके" विषय पर

_वेस्टनिक पीएनआरपीयू_

2014 रासायनिक प्रौद्योगिकी और जैव प्रौद्योगिकी नंबर 4

यूडीसी 661.183.2

के.एस. बेलौसोव, ए.ए. मिंकोवा, के.एन. जनरलोवा, वी.एफ. ओलोंत्सेव

पर्म नेशनल रिसर्च पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी, पर्म, रूस

मेलासे के लिए सक्रिय कार्बन की स्पष्टीकरण शक्ति का परीक्षण करने के तरीके

कोयले की गतिविधि को विभिन्न समाधानों, कार्बनिक रंगों के संबंध में इसकी सोखना क्षमता का परीक्षण करके निर्धारित किया जा सकता है। गतिविधि सतह की संपत्ति और कार्बन की स्थानिक संरचना की संपत्ति दोनों है। कार्बन सॉर्बेंट्स की सोखना गतिविधि, इस मामले में कोयले, कार्बनिक तरल पदार्थ - विशेष मार्करों द्वारा निर्धारित की जा सकती है।

गुड़ के लिए सक्रिय कार्बन की स्पष्ट करने की क्षमता निर्धारित करने के लिए दो तरीकों पर विचार किया जाता है: फ्रेंच (सीईसीए) और रूसी। प्रयोग का एक पूरा एल्गोरिदम प्रस्तुत किया गया है, जिसमें मूल सूत्र, प्रयोगात्मक वजन की गणना और दोनों विधियों के लिए गुड़ के लिए बुनियादी आवश्यकताएं शामिल हैं। साहित्य के आंकड़ों के आधार पर गुड़ का तुलनात्मक विश्लेषण किया गया और उनकी समानता स्थापित की गई। रूस और फ्रांस के संदर्भ कोयले के लिए अध्ययन किया गया है: ओयू-ए, एसआर, एसएचयू। प्रयोगात्मक डेटा और विधियों की सामग्री के आधार पर, वे हैं

तुलनात्मक विश्लेषण, जिसके परिणामस्वरूप फ्रांसीसी पद्धति के अधिक सटीक अनुप्रयोग के बारे में निष्कर्ष निकाला जाता है।

मुख्य शब्द: सक्रिय कार्बन, गुड़, स्पष्ट करने की क्षमता, सोखना, सरंध्रता।

के.एस. बेलौसोव, ए.ए. मिंकोवा, के.एन. जनरलोवा, वी.एफ. ओलोंत्सेव

पर्म नेशनल रिसर्च पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी, पर्म, रूसी संघ

सक्रिय कार्बन की रंग बदलने की क्षमता के परीक्षण के तरीके

सक्रिय चारकोल विभिन्न समाधानों, कार्बनिक रंगों के संबंध में इसकी सोखने की क्षमता का परीक्षण करके निर्धारित किया जा सकता है। गतिविधि सतह का एक गुण है और कार्बन की स्थानिक संरचना का गुण है। कार्बन सॉर्बेंट्स की सोखना गतिविधि, इस मामले में कोयला, कार्बनिक तरल पदार्थ - विशेष मार्करों द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।

यह लेख फ्रेंच (फर्म "सीईसीए") द्वारा सक्रिय कार्बन के शीरा सूचकांक पर रंग हटाने की क्षमता के दो तरीकों का वर्णन करता है और रूसी प्रक्रिया पर विचार किया जाता है। प्रयोग की पूरी योजना दी गई है; इसमें बुनियादी विश्लेषणात्मक अभिव्यक्तियाँ, सक्रिय कार्बन के प्रायोगिक भार की गणना और दोनों प्रक्रियाओं के लिए शीरा के लिए आधार दावे शामिल हैं। साहित्य के आंकड़ों के आधार पर गुड़ का तुलनात्मक परीक्षण किया जाता है, सादृश्य का पता लगाया जाता है। रूस और फ्रेंच से एटलॉन कार्बन के लिए प्रयोग किए गए हैं: ओयू-ए, सीपी, सीएक्सवी। प्रयोगात्मक डेटा और दोनों प्रक्रियाओं की सामग्री के अधिकार पर, उनका तुलनात्मक विश्लेषण दिया गया है; इसके परिणामस्वरूप फ्रांसीसी प्रक्रिया की सटीकता के बारे में निष्कर्ष निकाला जाता है।

कीवर्ड: सक्रिय कार्बन, गुड़, विध्रुवण क्षमता, सोखना, सरंध्रता।

कोयला औद्योगिक सोखने वालों के समूह से संबंधित है। सक्रिय कार्बन के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में, विभिन्न प्रकृति की कार्बन युक्त सामग्री का उपयोग किया जाता है: जीवाश्म पीट और कोयला, पॉलिमर और रेजिन, वनस्पति कच्चे माल (लकड़ी, छाल, गोले, आदि)। औद्योगिक अधिशोषक की सतह अत्यधिक विकसित होती है। औद्योगिक सोखना के रूप में सक्रिय कार्बन में उनकी सतह और छिद्रपूर्ण संरचना की प्रकृति द्वारा निर्धारित कई विशेषताएं हैं। इन विशेषताओं में सोखना गुण शामिल हैं। सोखना एक पदार्थ और एक सोखना के बीच इंटरफेस में गैसों, वाष्प या तरल पदार्थों का अवशोषण है।

जलीय घोल से कार्बनिक पदार्थों का भौतिक सोखना सबसे अधिक स्पष्ट होता है जब कार्बन सामग्री को सोखना के रूप में उपयोग किया जाता है, क्योंकि वैन डेर वाल्स की ऊर्जा कार्बन परमाणुओं के साथ पानी के अणुओं की बातचीत जो कार्बन निकायों की सतह बनाती है, फैलाव की ऊर्जा से बहुत कम होती है। कार्बनिक अणुओं के कार्बन कंकाल के परमाणुओं के साथ इन परमाणुओं की परस्पर क्रिया। वर्तमान में, पीने, घरेलू और अपशिष्ट जल, औद्योगिक उत्सर्जन के शुद्धिकरण के लिए कार्बन सॉर्बेंट्स की मांग बढ़ रही है।

विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में, कोयले की संरचना, संरचना और गुणों का अध्ययन करने के लिए कोयले के वैज्ञानिक अध्ययन के तरीकों का उपयोग किया जाता है। इतिहास में यह ज्ञात है कि इनमें से कुछ तरीके समय के साथ परीक्षण के मानक बन गए हैं।

सोखना गतिविधि निर्धारित करने के लिए प्रसिद्ध और विश्वसनीय तरीकों में से एक गुड़ समाधान का उपयोग है। गुड़ एक गहरे भूरे रंग का कार्बनिक तरल है। इसका स्पष्टीकरण कोयला उत्पादन में एक महत्वपूर्ण विश्लेषणात्मक विधि है। यह कार्बनिक तरल पदार्थों से संबंधित है, जिसका आणविक आकार लगभग 3 एनएम (चित्र 1) है। कुछ प्रकार के सक्रिय कार्बन, जिनमें मैक्रो- (50 एनएम से अधिक) और मेसोपोर्स (2 से 50 एनएम) की एक विकसित प्रणाली होती है, में गुड़ के अणुओं के समान बड़े अणुओं को सोखने की क्षमता होती है। गुड़ संख्या, या दक्षता, सक्रिय कार्बन की मेसोपोर सामग्री का एक उपाय है (20 ए से अधिक, या 2 एनएम से अधिक)। इसकी उच्च संख्या बड़े अणुओं के उच्च सोखना को इंगित करती है। गुड़ की प्रभावशीलता प्रतिशत और गुड़ की संख्या दोनों से संकेतित होती है। एक अधिशोषक के रूप में इसका उपयोग करने के लिए विभिन्न तरीके हैं, लेकिन वे सभी अनिवार्य रूप से समान हैं। इन विधियों की सामान्य विशेषताएं इस प्रकार हैं:

यूरोपीय पद्धति के अनुसार सक्रिय कार्बन (यूरो) की गुड़ संख्या को मिलीग्राम में सक्रिय कार्बन की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसमें गुड़ के एक मानक समाधान को विघटित करते समय मानक A8100 पाउडर कार्बन के 350 मिलीग्राम (शुष्क वजन से) के समान विघटनकारी प्रभाव होता है। मानक विधि के अनुसार। शीरे की संख्या (यूरो) जितनी कम होगी, कोयला शीरे से उच्च आणविक भार वाले कार्बनिक पदार्थों को उतना ही बेहतर तरीके से निकालेगा;

अमेरिकी पद्धति के अनुसार सक्रिय कार्बन की शीरा संख्या मानक कार्बन बी-45 के सापेक्ष इकाइयों में कोयले की रंग बदलने की क्षमता को व्यक्त करती है। इस आधार पर, शीरे की संख्या (यू.एस.) जितनी अधिक होगी, कोयला शीरे से कार्बनिक पदार्थ को उतना ही बेहतर निकालेगा;

शीरा विरंजन दक्षता प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है और एक मानक शीरे के घोल के 90% रंग को हटाने के लिए कार्बन की क्षमता को इंगित करती है। वहीं, मानक चूर्ण कोयला V-45 (ग्राम प्रति रंग इकाई में) की क्षमता को 100% लिया गया।

न्यूनतम ताकना व्यास 3 एनएम (30 ए) 1.5 एनएम (15 ए) 0.5 एनएम (5 ए)

चावल। 1. शीरा, मेथिलीन के लिए अणुओं के रोमछिद्रों के आकार की तुलना

नीला और आयोडीन

अमाइन और अन्य समाधानों से दूषित पदार्थों को हटाने के लिए कोयले की क्षमता को इंगित करने के लिए गुड़ संख्या और मेलस सोखना दक्षता सबसे प्रभावी मानक विधियां हैं। गुड़ में ऐसे पदार्थ होते हैं जो आकार में अशुद्धियों के समान होते हैं जो अवशोषण समाधानों के झाग का कारण बनते हैं। गुड़ चीनी उत्पादन का एक अपशिष्ट उत्पाद है, एक विशिष्ट गंध के साथ एक गहरे भूरे रंग का सिरप तरल। इसमें 20-25% पानी, 50-60% ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, सुक्रोज, लगभग 10% घुलित उच्च-आणविक प्राकृतिक रंग, एज़ो-

शुद्ध यौगिक (मुख्य रूप से एमाइड), मुक्त और बाध्य एसिड, लगभग 8% राख।

विचार के लिए दो तरीके प्रस्तुत किए गए हैं: फ्रेंच एक, सीईसीए द्वारा विकसित, और रूसी मानक GOST4453-74।

मेला नंबर (सीईएसए)

मुख्य हिस्सा

सक्रिय कार्बन के द्रव्यमान m को शीरे के विलयन के निलंबन में मापा जाता है। समाधान के प्रकट मलिनकिरण को ध्यान में रखते हुए, विरंजन क्षमता का पता चलता है।

मास पी मानक कोयले का द्रव्यमान है, जिसका निर्धारण समान तकनीकी परिस्थितियों में समान मलिनकिरण प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

IMS उपरोक्त कोयले की रंग छुड़ाने की क्षमता को निरंतर दर्शाने वाला है। फिर सक्रिय कार्बन की गुड़ संख्या को परिभाषित किया जाता है

IMS संख्यात्मक मान आमतौर पर ऊपर उपयोग किए गए शुष्क सक्रिय कार्बन के शीरा मान के अनुसार निर्धारित और प्रदान किया जाता है।

विधि की सामान्य योजना

एक रंगहीनकरण इज़ोटेर्म का निर्माण

शीरे के घोल का रंग परिवर्तन डी समीकरण के अनुसार निर्धारित किया जा सकता है

डी =Çडी)Mûf.1()ओ, (1)

जहां (D0f और (D0)b रंग बदलने के बाद गुड़ के घोल का ऑप्टिकल घनत्व और क्रमशः "रिक्त अनुभव" है ("रिक्त अनुभव" सक्रिय कार्बन के बिना प्राप्त समाधान है)।

उपयोग किए गए सक्रिय कार्बन के द्रव्यमान m और परिणामी विरंजन D के बीच संबंध को फ्रायंडलिच सोर्शन इज़ोटेर्म के अनुसार लिखा जा सकता है:

के (100 - डी)ए, एम

जिसमें K और a को एक विशिष्ट कोयले के लिए स्थिरांक के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, एक विशिष्ट गुड़, एक विशिष्ट विनिर्देश, और इसी तरह, इस तथ्य के अनुसार कि विरंजन अंतराल 60 से 90% तक है।

प्रश्न में सक्रिय कार्बन की मात्रा, जिसे मानक या मानक कहा जाता है, किसी दिए गए रंग हटाने के लिए आवश्यक है

परीक्षण नमूने के समान रंग बदलने वाले संदर्भ का द्रव्यमान P समीकरण (1) द्वारा दर्ज और निर्धारित किया जाता है। घातांक a काल्पनिक है और मानक निर्धारित करने के लिए प्रत्येक प्रयोगात्मक श्रृंखला में निहित है; प्रत्येक श्रृंखला में युग्मित मात्राएँ (p0, D0) होती हैं, जो स्थिर K को समाप्त करना संभव बनाती हैं। समीकरण इस प्रकार लिखा गया है:

घातांक मान a

ए का मान समीकरण (1) से शुरू होने वाले रैखिक प्रतिगमन के माध्यम से निर्धारित किया जाता है, जो कम से कम 10 मानों (आरआई डी) का उपयोग करके लॉगरिदमिक रूप में लिखा जाता है, जो कि विरंजन अंतराल के पूरे मूल्य पर निर्धारित तरीके से वितरित किया जाता है - 60 से 90 तक %.

एक समान विश्लेषण हर बार मानक या गुड़ को बदलने पर किया जाना चाहिए। यह उचित और वांछनीय है, लेकिन व्यवहार में गुड़ की रासायनिक संरचना में संभावित परिवर्तन की पहचान करने के लिए हर तीन महीने में इस तरह के विश्लेषण को दोहराना आवश्यक है।

a का मान हमेशा दशमलव के दूसरे स्थान पर पूर्णांकित किया जाता है। यदि नए a मान और पहले उपयोग किए गए मान के बीच परिवर्तन ±0.02 से अधिक या उसके बराबर है, तो नए मान को स्वीकार करने से पहले एक पुन: पुष्टि की जानी चाहिए। वर्तमान परिस्थितियों के अनुरूप का मान:

गीला मानक

एक स्थायी सामग्री का उपयोग करने के लिए, संदर्भ हमेशा एक ही नमी की स्थिति में होना चाहिए। व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, 0% नमी पर विचार किया जाता है और इसे ध्यान में रखा जाता है।

इस प्रकार, निम्नलिखित की आवश्यकता है:

उपयोग करने से पहले उपयोग किए गए चारकोल को हमेशा सुखाएं;

या फिर जिस अवस्था में है उसी अवस्था में उसका प्रयोग करें, किन्तु उसके प्रयोग के तुरन्त बाद कोयले की नमी की मात्रा का निर्धारण करें और इस दोष को कुल गणना में सम्मिलित करें।

एक नियम के रूप में, यदि I मानक की नमी है, जिसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, तो सूत्र (2) निम्नलिखित रूप लेता है:

सक्रिय कार्बन नमूने

चूंकि विरंजन के मूल्य को 60-90% की आवश्यक सीमा में रखना आवश्यक है, इसलिए कोयले के विभिन्न गुणों को 4 समूहों में विभाजित करना आवश्यक है। प्रत्येक समूह को माप की एक श्रृंखला द्वारा प्राप्त द्रव्यमान m¿ की विशेषता है। स्पष्टीकरण के लिए प्रयुक्त फ्रांसीसी कोयले के समूह इस प्रकार हैं:

समूह 1: सीएफएस, एसआर के प्रकार शामिल हैं; t1 = 125 मिलीग्राम;

समूह 2: कोयले 4बी, 3बी, 2बी और उनके समकक्ष, समान रूप से ऑक्सीकृत या एसिड के साथ उपचारित: +СХА, , 3 बीबी 2, , बीए 1703; एम 2 = 250 मिलीग्राम;

समूह 3: प्रकार बीएम, बी और उनके संबंधित ऑक्सीकृत या एसिड-उपचारित +20 और बी 45 प्रकार शामिल हैं; एम 3 = 500 मिलीग्राम;

समूह 4: ओ, टीके, 25 वी; m4 = 1.000 mg (हालाँकि, इस प्रकार के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है कि सुझाए गए द्रव्यमान मान के बजाय आंकड़ा m = 1.500 mg का उपयोग किया जा सकता है)।

यदि परीक्षण किए गए कोयले की गतिविधि के बीच दो बड़े अंतर बी को 60 से 90% की सीमा में नहीं होने देते हैं, तो एक नए नमूने का उपयोग करके एक प्रयोग करना और टीजी- का अधिक उपयुक्त मूल्य चुनना आवश्यक है।

एक सामान्य नियम के रूप में, द्रव्यमान m- का निर्धारण करने के लिए, जिसका उपयोग चयनित सक्रिय कार्बन की गतिविधि के अनुसार किया जाएगा, जिसका समूह ज्ञात है, द्रव्यमान m2 का उपयोग करके एक प्रारंभिक प्रयोग किया जाना चाहिए। इस प्रकार प्राप्त विरंजन मूल्य B सक्रिय समूह को निर्धारित करता है और इसलिए r- का अधिक उपयुक्त मान, जिसके परिणामस्वरूप 60 और 90% के बीच एक विरंजन मूल्य होगा।

रंग हटाना, % समूह

90 > 0 > 60 द्वितीय

60 > 0 > 35 III

नियंत्रण रखने का तरीका

उपकरण:

पिपेट 100 मिलीलीटर एक निशान या स्वचालित के साथ;

1 एल के लिए ग्लास फ्लास्क;

मुड़ा हुआ फिल्टर (फिल्टर पेपर), टाइप 4 बी;

एन 111 फिल्टर - 150 मिमी की नीली परत व्यास के साथ;

प्रयोगशाला के बर्तन;

बर्नर या स्टोव;

थर्मास्टाटिक स्नान;

स्पेक्ट्रोफोटोमीटर;

फ़नल;

विश्लेषणात्मक तराजू।

अभिकर्मक:

गुड़ समाधान;

ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड (H3PO4) - घोल, 52 या 60 पैमाने पर

फॉर्मलडिहाइड (फॉर्मेल्डिहाइड) 30%।

गुड़ का घोल तैयार करना

n0 के आयतन वाले गन्ने के शीरे के घोल को तौला जाता है और 1 L गोल फ्लास्क में डाला जाता है।

500 मिलीलीटर आसुत जल मिलाया जाता है, इसके बाद शुद्ध H3PO4 समाधान (विश्लेषणात्मक ग्रेड) का x मिलीलीटर मिलाया जाता है; गुड़ के अंतिम समाधान में 2.6 के पीएच के साथ त्रुटियों को खत्म करने के लिए प्रयोगात्मक रूप से चुना गया। मूल रूप से, 2 से 3 मिली 60 बोमा एसिड के लिए पर्याप्त है:

x(H3PO4) = "= 1.71.

3 144,3 - 60 84,3

गुड़ के उचित (सही) घोल को सुनिश्चित करने के लिए, घोल को गर्म किया जाता है और उबाल आने पर 5 मिनट तक रखा जाता है। बहते पानी के साथ परिवेश के तापमान पर जल्दी से ठंडा करें। 1 लीटर प्रति 5 ग्राम घोल तक पहुंचने के लिए आसुत जल मिलाएं। फ़िल्टर सामग्री क्लेरसेल डीआईसी और अतिरिक्त

नई फ़िल्टर परत को ड्यूरियर 4B फ़िल्टर के ऊपर मोड़ा जाता है, समाधान पूरे असेंबली से दो बार गुजरता है।

गुड़ के घोल के शेल्फ जीवन को बढ़ाने के लिए, जिसे रेफ्रिजरेटर में संग्रहित किया जाना चाहिए, आमतौर पर 30% फॉर्मिक एल्डिहाइड घोल का 1 मिलीलीटर मिलाया जाता है। इस प्रकार, समाधान को अधिकतम 2 या 3 दिनों के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।

इस प्रकार तैयार किए गए शीरे के घोल का ऑप्टिकल घनत्व 450 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर एक स्पेक्ट्रोफोटोमीटर से मापा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप P0 = m2 के बराबर संदर्भ के द्रव्यमान के साथ मलिनकिरण होता है:

= (बी0)बी0 - (बी0)/0 = 68 ± 20%। 0 (जेडडी

गुड़ का घोल उपयोग के लिए तैयार है।

परिचालन प्रक्रिया

सक्रिय कार्बन का उपयोग करके गुड़ का रंग हटाना

टी मिलीग्राम पाउडर कोयले को बीकर में 150 मिलीलीटर की मात्रा के साथ पेश किया जाता है, कोयले को +0.1 मिलीग्राम की सटीकता के साथ तौला जाता है, इसकी नमी सामग्री<10 %.

नमूना एम का द्रव्यमान "सक्रिय कार्बन नमूने" पैराग्राफ के अनुसार परीक्षण किए गए कार्बन की गतिविधि के स्तर से निर्धारित होता है।

"शीरा घोल की तैयारी" पैराग्राफ में वर्णित के रूप में तैयार किए गए गुड़ के घोल के 100 मिलीलीटर को एक पिपेट के साथ मापा (एकत्र) किया जाता है, सक्रिय चारकोल में जोड़ा जाता है, एक कांच के स्टिरर से हिलाया जाता है। बीकर को थर्मोस्टेटिक बाथ में 92±2°C पर रखा जाता है। समय-समय पर घोल को हिलाते हुए 70 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंचना आवश्यक है। फिर बीकर को स्नान से हटा दिया जाता है और घोल को 150 मिमी ब्लू बैंड ड्यूरियर फिल्टर के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है। पूरी तरह से स्पष्ट छानना प्राप्त करने के लिए समाधान के पहले कुछ मिलीलीटर को फिर से (1-2 बार) फ़िल्टर किया जाना चाहिए।

मानक और "रिक्त" के मामले में मलिनकिरण

प्रयोगों की प्रत्येक श्रृंखला में निम्नलिखित दो परीक्षण शामिल हैं:

मानक के साथ दो माप, समान परिस्थितियों में किए गए, परीक्षण कोयले के समान, पी = 250 मिलीग्राम शुष्क मानक (या एक ज्ञात नमी स्तर I के साथ) के द्रव्यमान से शुरू होते हैं;

एक "निष्क्रिय अनुभव"; दूसरे शब्दों में, एक शीरा समाधान जिसमें सक्रिय कार्बन नहीं होता है, जिसे अन्य समाधानों के समान परिस्थितियों में माना जाता है, जिसके लिए अंतिम रंग स्तर का उपयोग विरंजन गणना के आधार के रूप में किया जाएगा।

ऑप्टिकल घनत्व माप

ऑप्टिकल घनत्व (D0) b "रिक्त अनुभव" और (D0)/शीरा का कार्बन विवर्णित विलयन और मानक के साथ एक समान प्रयोग को स्पेक्ट्रोफोटोमीटर पर 450 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर मापा जाता है।

गुड़ संख्या गिनती

1. गणना ऑप्टिकल घनत्व के मापन पर आधारित है। समीकरण (1) का उपयोग करके मलिनकिरण निर्धारित किया जाता है।

दूसरे शब्दों में, डी (%) - परीक्षण सक्रिय कार्बन (द्रव्यमान एम) और डी0 (%) - मानक (द्रव्यमान पी0 = एम 2) के लिए। D0 एक मानक के साथ दो प्रयोगों के अनुरूप दो मानों का औसत है।

2. समीकरण (2) मलिनकिरण डी प्राप्त करने के लिए आवश्यक संदर्भ के द्रव्यमान पी को निर्धारित करता है, संदर्भ की नमी सामग्री के ज्ञात है। वर्तमान परिस्थितियों में, संकेतक का मूल्य = 0.26।

3. परीक्षण किए गए सक्रिय कार्बन / एम की गुड़ संख्या उस अनुपात से प्राप्त की जाती है जिसमें 1 एम 3 शुष्क संदर्भ के लिए गुड़ सूचकांक है।

वर्तमान में, मानक मान / एम ^ का उपयोग किया जाता है: एम = 168।

गुड़ के लिए सोखना गतिविधि का निर्धारण (GOST 4453-76)1

एक आम हिस्सा

शीरे का घोल इस प्रकार तैयार किया जाता है: लगभग 50 ग्राम शीरे को आसुत जल के 800 सेमी3 के साथ पतला किया जाता है और फिर घोल के ऑप्टिकल घनत्व को पानी या शीरे के साथ 0.6-0.7 ऑप्ट में समायोजित किया जाता है। इकाइयों 5 मिमी और 1.21.4 ऑप्ट तक के कामकाजी चेहरों के बीच की दूरी के साथ क्युवेट में मापते समय। इकाइयों जब 10 मिमी के कामकाजी चेहरों के बीच की दूरी के साथ एक क्युवेट में मापते हैं, तो 1 ग्राम किज़लगुहर या सिलिका जेल डालें, पाउडर में पीसें, जिसमें 1 मिमी से बड़े आकार के कण न हों, और हिलाएं। घोल को प्लीटेड फिल्टर पेपर से छान लिया जाता है।

1 गोस्ट 4453-76। चारकोल सक्रिय ब्राइटनिंग लकड़ी पाउडर।

संशोधनों और परिवर्तनों के साथ। विशेष विवरण। परिचय 01/01/93। मॉस्को: पब्लिशिंग हाउस

डार्टोव, 1993. 23 पी।

परिणामी शीरे के घोल का ऑप्टिकल घनत्व 40 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ एक नीले प्रकाश फिल्टर के साथ एक फोटोइलेक्ट्रिक वर्णमापी पर मापा जाता है। आसुत जल का उपयोग नियंत्रण समाधान के रूप में किया जाता है।

उपकरण:

फोटोइलेक्ट्रिक वर्णमापी प्रकार FEK-M;

250 सेमी3 की क्षमता के साथ GOST 1770-74 के अनुसार वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क;

नहाने का पानी;

GOST 3956-76 के अनुसार Kieselguhr या सिलिका जेल ग्रेड KSK;

बिजली का कोयला - नमूना;

आसुत जल;

फिल्टर पेपर।

विश्लेषण का संचालन

0.5 ग्राम विश्लेषण और अनुकरणीय कोयले को तौला जाता है, 0.01 ग्राम से अधिक की त्रुटि के साथ, फ्लैट-तल वाले फ्लास्क में रखा जाता है और 100 सेमी 3 गुड़ का घोल मिलाया जाता है। फ्लास्क की सामग्री को लगातार हिलाते हुए 80 डिग्री सेल्सियस तक स्नान में गर्म किया जाता है और इस तापमान पर 5 मिनट तक बिना रुके बनाए रखा जाता है। मिलाने के बाद, घोल को तुरंत एक पेपर फिल्टर के माध्यम से छान लिया जाता है, छानने के पहले भाग को हटा दिया जाता है। छानने के बाद घोल पूरी तरह से पारदर्शी होना चाहिए।

घोल को परिवेश के तापमान तक ठंडा किया जाता है और प्रारंभिक शीरे के घोल के ऑप्टिकल घनत्व के निर्धारण के अनुरूप परिस्थितियों में आसुत जल के संबंध में उनका ऑप्टिकल घनत्व निर्धारित किया जाता है।

परिणाम प्रसंस्करण

प्रतिशत के रूप में शीरे (X1) के लिए विश्लेषण किए गए कोयले की सोखने की गतिविधि की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

जहाँ d प्रारंभिक शीरा विलयन का प्रकाशिक घनत्व है; d1 संदर्भ कार्बन के साथ इलाज किए गए समाधान का ऑप्टिकल घनत्व है; d2 विश्लेषण किए गए कार्बन के साथ इलाज किए गए समाधान का ऑप्टिकल घनत्व है।

परिणाम को दो समानांतर निर्धारणों के अंकगणितीय माध्य के रूप में लिया जाता है, जिसके बीच स्वीकार्य विसंगति 5 एब्स से अधिक नहीं होनी चाहिए। % 2।

2 गोस्ट 4453-76। चारकोल सक्रिय ब्राइटनिंग लकड़ी पाउडर।

संशोधनों और परिवर्तनों के साथ। विशेष विवरण। परिचय 01/01/93। एम.: मानकों का प्रकाशन गृह, 1993. 23 पी.

सक्रिय स्पष्टीकरण पाउडर कोयले की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए गुड़ एक सार्वभौमिक मॉडल पदार्थ है, जिसका उपयोग क्रमशः उन उद्योगों में किया जाता है जहां उच्च-आणविक तकनीकी उत्पादों और मध्यवर्ती का शुद्धिकरण (या स्पष्टीकरण) किया जाता है। गुड़ 4 प्रकार के होते हैं: परिष्कृत, बेंत, कच्चा और चुकंदर। कंपनी "सीईएसए" का गुड़ बेंत है। गुड़, जिसका उपयोग GOST 4453-74 के अनुसार रूसी एसी के विश्लेषण में किया जाता है, चुकंदर है।

स्वाभाविक रूप से, गुड़ की विभिन्न उत्पत्ति कुछ गैर-प्रमुख अंतरों का कारण बनती है, जो आईआर क्षेत्र में स्पेक्ट्रोस्कोपिक अध्ययन के दौरान प्रकट होती हैं। सामान्य तौर पर, दो गुड़ों का IR स्पेक्ट्रा समान होता है (चित्र 2), कम आवृत्ति क्षेत्र (1300-650 सेमी -1) को छोड़कर, जिसे "फिंगरप्रिंट" क्षेत्र के रूप में जाना जाता है, जहां इस अंतराल में प्रत्येक यौगिक का अपना होता है। अपना विशिष्ट वर्णक्रमीय वक्र। नीचे (तालिका 1) डेटा विशेषता आवृत्तियों पर दोनों शीरे के लिए दिया गया है।

तालिका एक

गुड़ की विशेषताएं

नंबर फ्रेंच गुड़, सेमी 1 फैक्टरी गुड़, सेमी 1

1 1000 1000 (कंधे)

2,930 (str। int।) 930 (कंधे)

3 850-870 (डब्ल्यू) 910 (डब्ल्यू)

4 835 870 (एन।)

5 780 (कंधे) 780

4000 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 सेमी"1

चावल। 2. दो गुड़ का आईआर स्पेक्ट्रा: - घरेलू चुकंदर गुड़; - फ्रेंच गन्ना गुड़

यूवी और दृश्य क्षेत्रों (चित्र 3) में लिए गए दो गुड़ों के स्पेक्ट्रा से पता चलता है कि उनके अवशोषण वक्र एक दूसरे के समान हैं। पराबैंगनी में (<320 нм) красящие вещества меласс (по литературным данным) обладают селективным поглощением, различаясь лишь конфигурацией кривых. Это позволило применить спектроабсорбци-онный метод для количественного определения отдельных групп красящих веществ в мелассах и установить, что основная окраска их и, соответственно, состав обусловлены наличием следующих (табл. 2) групп красящих веществ в процентном отношении (приближенная оценка).

तालिका 2

रंग एजेंट फ्रेंच गुड़ फैक्टरी गुड़

उल्टे शर्करा के क्षारीय अपघटन उत्पाद, % 70-75 70

मेलानोइडिन,% 20-25 25-30

कारमेल,% 5 0-5

200 210 220 230 240 250 260 200 280 290 300 350 400 एनएम

चावल। 3. यूवी और दृश्य क्षेत्रों में दो गुड़ का स्पेक्ट्रा: - घरेलू चुकंदर गुड़; - फ्रेंच गन्ना गुड़

प्राप्त परिणाम एमटीआईपीपी कर्मचारियों द्वारा प्राप्त प्रयोगात्मक डेटा के साथ अच्छे समझौते में हैं, जिन्होंने जेल निस्पंदन पृथक्करण की विधि द्वारा सभी प्रकार के गुड़ों का अध्ययन किया।

लागू शब्दों में, दो गुड़ों की एक दृश्य तुलना ने निम्नलिखित को नोटिस करना संभव बना दिया:

पानी में फ्रेंच गुड़ के घुलने की दर में कुछ देरी;

CESA कंपनी का प्रारंभिक (सिरप जैसा) शीरा रूसी की तुलना में कई गुना अधिक केंद्रित है।

एक अधिशोषक के रूप में शीरा का उपयोग एक क्लासिक, प्रसिद्ध विधि है, लेकिन प्राकृतिक शीरे का उपयोग करके हमें ज्ञात सभी विधियों का एक उद्देश्य मूल्यांकन अनिवार्य रूप से सभी शीरे में निहित एक बड़ी कमी की पहचान की ओर जाता है। यह है कि वे बड़े पैमाने पर गुणात्मक और मात्रात्मक प्रकृति में परिवर्तन के अधीन हैं, जो बदले में, आधार कच्चे माल की उत्पत्ति की विभिन्न प्राकृतिक और जलवायु परिस्थितियों द्वारा निर्धारित किया जाता है। दूसरे शब्दों में, adsorbent-डाई (गुड़) की संरचना की अस्थिरता GOST 4453-74 के अनुसार रूसी पद्धति और CECA कंपनी की कार्यप्रणाली के लिए समान रूप से नकारात्मक बिंदु है। पहली विधि के संबंध में, निष्कर्ष की पुष्टि रूसी प्रयोगशालाओं के कई वर्षों के अनुभव से होती है, और दूसरी - इसी तरह के अध्ययनों के साहित्य डेटा द्वारा।

हमें एक और भी ध्यान देना चाहिए, हमारी राय में, GOST 4453-74 के अनुसार कार्यप्रणाली में नकारात्मक बिंदु और कंपनी "SECA" की कार्यप्रणाली में। यह एक संदर्भ कोयले का उपयोग करने की आवश्यकता है। कड़ाई से परिभाषित विशेषताओं के साथ एक संदर्भ कोयले के चयन में कठिनाइयों के अलावा, हम इसे औद्योगिक सक्रिय स्पष्टीकरण कोयले के गुणवत्ता नियंत्रण के लिए तुलना के एकल मानक के रूप में उपयोग करने के लिए मौलिक रूप से गलत मानते हैं, जिसकी प्रकृति समान नहीं है (क्षारीय, अम्लीय) )

व्यावहारिक रूप से, सीईसीए कंपनी द्वारा उपयोग किए जाने वाले गुड़ों की संख्या निर्धारित करने की पद्धति में महारत हासिल करने से निम्नलिखित को प्रकट करना संभव हो गया: फ्रांसीसी विधि रूसी की तुलना में गुणात्मक रूप से उच्च स्तर पर है, हालांकि विधियों का सार और मुख्य पाठ्यक्रम संचालन समान हैं। फ्रांसीसी कार्यप्रणाली का स्तर विकास के विशेष विवरण द्वारा निर्धारित किया जाता है, प्रत्यक्ष विश्लेषण से पहले एक संपूर्ण बहु-चरण प्रारंभिक अवधि, प्रयोगशाला उपकरणों और उपकरणों के साथ संतृप्ति। माप के आधार पर गणना करने के लिए एल्गोरिथ्म में कई चरण शामिल हैं, जो स्वाभाविक रूप से उन्हें जटिल बनाते हैं। स्पष्टीकरण क्षमता सूचकांक, मानक रूसी पद्धति के विपरीत, एक आयाम रहित मूल्य (शीरा संख्या) है, जिसमें कई सापेक्ष मूल्य और स्थिरांक शामिल हैं।

सामान्य तौर पर, तकनीक के कार्यान्वयन के लिए एक उच्च योग्य प्रयोगशाला सहायक की आवश्यकता होती है।

हमारी परिस्थितियों में सीईसीए पद्धति का पूर्ण पुनरुत्पादन संभव नहीं था, क्योंकि हम सभी शर्तों को पूरा करने में सक्षम नहीं थे। उदाहरण के लिए:

क्लेरसेल डीआईसी अभिकर्मक, माना सादृश्य द्वारा, हमें ज्ञात किज़लगुहर से बदल दिया गया था;

सीईसीए प्रयोगशाला उपकरणों में, हमारे पास ड्यूरियर प्लीटेड फिल्टर नहीं हैं (उन्हें फोल्ड पेपर फिल्टर से बदल दिया गया था) और फ़िल्टरिंग के लिए क्रूसिबल के साथ वैक्यूम फ्लास्क का उपयोग नहीं किया था।

कई अनुमानों और मान्यताओं को ध्यान में रखते हुए, सीईसीए पद्धति में महारत हासिल करने की प्रक्रिया में विश्लेषण किए गए नमूनों के परिणाम इस प्रकार हैं (तालिका 3)।

टेबल तीन

सक्रिय कार्बन परीक्षण

नमूना गुड़ संख्या (सीईएसए) सोखना गतिविधि,% (GOST 4453-74)

एसआर (फ्रांस) 363 174

वी (फ्रांस) 335,169

ओयू-ए (आरएफ) 150 109

एटलॉन (आरएफ) 136 100

प्रस्तुत तालिका के आधार पर, प्राप्त परिणामों की व्याख्या इस प्रकार की जा सकती है: फ्रांसीसी पद्धति में माप और गणना एल्गोरिथ्म के विशेष निर्माण के कारण, यह कोयले की गुणवत्ता का आकलन करने में अधिक मोबाइल, अधिक संवेदनशील हो जाता है। कोयले के नमूनों के बीच गतिविधि में अंतर, उदाहरण के लिए, एसआर और सीएक्सवी, रूसी पद्धति से लगभग समाप्त हो गया है, जबकि सीईसीए विधि द्वारा विश्लेषण उनकी अलग गुणवत्ता को ठीक करता है। कोयले की गुणवत्ता प्रदर्शित करने में ऐसी स्पष्टता प्राप्त करना आवश्यक प्रयोगशाला उपकरणों को शामिल करने के साथ विश्लेषण के गहन वैज्ञानिक अध्ययन का परिणाम है।

इसलिए, किए गए शोध से पता चलता है कि सीईसीए विधि घरेलू की तुलना में अधिक संवेदनशील है, और आपको सक्रिय कार्बन को उनकी गुणवत्ता से अधिक सूक्ष्म रूप से अलग करने की अनुमति देती है। घरेलू मानक पद्धति में सुधार करते समय फ्रांसीसी पद्धति की इन विशेषताओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

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जनरलोवा केन्सिया निकोलेवना (पर्म, रूस) - पर्म नेशनल रिसर्च पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी (614990, पर्म, कोम्सोमोल्स्की पीआर।, 29) के पाउडर सामग्री विज्ञान विभाग के मास्टर छात्र; ई-मेल: [ईमेल संरक्षित]).

ओलोंत्सेव वैलेन्टिन फेडोरोविच (पर्म, रूस) - तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, पर्म नेशनल रिसर्च पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी के पाउडर सामग्री विज्ञान विभाग के प्रोफेसर (614990, पर्म, कोम्सोमोल्स्की पीआर।, 29; ई-मेल: [ईमेल संरक्षित]).

लेखक के बारे में

कॉन्स्टेंटिन एस। बेलौसोव (पर्म, रूसी संघ) - स्नातक छात्र, पाउडर सामग्री विभाग, पर्म नेशनल रिसर्च पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी (कोम्सोमोल्स्की एवी।, 29, पर्म, 614990, रूसी संघ, ईमेल: [ईमेल संरक्षित]).

अनफिसा ए। मिंकोवा (पर्म, रूसी संघ) - मास्टर छात्र, पाउडर सामग्री विभाग, पर्म नेशनल रिसर्च पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी (कोम्सोमोल्स्की एवी।, 29, पर्म, 614990, रूसी संघ; ई-मेल: [ईमेल संरक्षित]).

केन्सिया एन। जनरलोवा (पर्म, रूसी संघ) - मास्टर छात्र, पाउडर सामग्री विभाग, पर्म नेशनल रिसर्च पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी (कोम्सोमोल्स्की एवी।, 29, पर्म, 614990, रूसी संघ, ई-मेल: [ईमेल संरक्षित]).

वैलेन्टिन एफ। ओलोंत्सेव (पर्म, रूसी संघ) - तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर, पाउडर सामग्री विभाग, पर्म नेशनल रिसर्च पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी (कोम्सोमोल्स्की एवी।, 29, पर्म, 614990, रूसी संघ; ई-मेल: [ईमेल संरक्षित]).

विषय: सक्रिय कार्बन की सोखने की क्षमता की जांच

अनुसंधान कार्य

पूरा हुआ:

एर्मकोवा केन्सिया, रोमनचुक लियोनिद, ग्रेड 8A . के छात्र

सिर: रयबाकोवा ऐलेना निकोलेवन्ना,

रसायन विज्ञान शिक्षक।

लक्ष्य: सक्रिय कार्बन की सोखने की क्षमता से खुद को परिचित करें

कार्य :

1. इस मुद्दे पर साहित्य का अध्ययन करें।
2. सक्रिय कार्बन के साथ एक प्रयोग करें और उचित निष्कर्ष निकालें।
3. पहले गैस मास्क के निर्माण के इतिहास का अध्ययन करना।

अध्ययन की वस्तु:पदार्थ सोखना।

अध्ययन का विषय:सक्रिय कार्बन का सोखना।

अनुसंधान की विधियां:सैद्धांतिक, अनुभवजन्य, प्रयोगात्मक

परिकल्पना:

हम व्यवहार में यह सुनिश्चित करना चाहते हैं कि सक्रिय कार्बन में वास्तव में असामान्य और दिलचस्प गुण हैं और यह गैसीय पदार्थों और पदार्थों को घोल से अवशोषित करने में सक्षम है।

सक्रिय

सक्रिय कार्बन

कोयला

सक्रिय

कोयला है:

एक झरझरा पदार्थ जो कार्बनिक मूल के विभिन्न कार्बन युक्त पदार्थों से उत्पन्न होता है: चारकोल, कोल कोक और पेट्रोलियम कोक।

इसमें बड़ी संख्या में छिद्र होते हैं और इसलिए इसकी प्रति इकाई द्रव्यमान में एक बहुत बड़ी विशिष्ट सतह होती है, जिसके परिणामस्वरूप इसकी उच्च सोरप्शन क्षमता होती है। विभिन्न पदार्थों को अलग करने के लिए दवा और उद्योग में लागू।

सोखना - ठोस (शोषक) या तरल की सतह परत द्वारा गैसों, वाष्पों या तरल पदार्थों का अवशोषण

हमारा शोध

सोखना की घटना

हम प्रदर्शन करेंगे

निम्नलिखित प्रयोग।

अनुभव #1

ज़रुरत है:

2 फ्लैट-तल वाले फ्लास्क।
स्पिरिट लैम्प
माचिस
पदार्थ को जलाने के लिए 2 चम्मच।
पुष्प
गंधक
सक्रिय कार्बन

हम प्रत्येक फ्लैट-तल वाले फ्लास्क में एक फूल रखते हैं। फ्लास्क नंबर 3 में हम कुचल सक्रिय कार्बन डालते हैं। हम प्रत्येक जलते चम्मच में थोड़ी मात्रा में सल्फर डालते हैं। हम शराब के दीपक की लौ में चम्मच लाते हैं। जब तक सल्फर जलना शुरू न हो जाए तब तक गर्म करना जारी रखें। अब हम प्रत्येक चम्मच को फ्लास्क नंबर 2 और नंबर 3 में रखते हैं, ढक्कन को कसकर बंद कर देते हैं। कुछ समय बाद फ्लास्क नंबर 2 में हम देखते हैं कि फूल फीका पड़ गया है, और फ्लास्क नंबर 3 में फूल उसी रंग का रहता है।

अनुभव संख्या 1 . से निष्कर्ष

प्रयोग संख्या 1 में, सक्रिय कार्बन ने सल्फर ऑक्साइड को अवशोषित किया और फ्लास्क संख्या 3 में फूल का रंग अपरिवर्तित रहा। फ्लास्क नंबर 2 में, गठित सल्फर ऑक्साइड (IV) ने फूल का रंग बदल दिया। इसका मतलब है कि सक्रिय कार्बन एक अच्छा गैस सोखना है। .

अनुभव #2

ज़रुरत है:

कागज फिल्टर
मापने का सिलिंडर
2 गिलास
सक्रिय कार्बन
पदार्थ लिटमस (समाधान)

ग्लास नंबर 1 और नंबर 2 में लिटमस डालें। कुचल सक्रिय चारकोल को गिलास नंबर 2 में डालें और मिलाएँ। फिर इस घोल को एक पेपर फिल्टर से गुजारा जाता है। विलयन को छानने के बाद, हम इसकी तुलना बीकर संख्या 1 के विलयन से करते हैं। और हम देखते हैं कि छना हुआ घोल फीका पड़ जाता है।

अनुभव संख्या 2 और संख्या 3 पर निष्कर्ष

प्रयोग संख्या 2 में, सोखना के परिणामस्वरूप समाधान रंगहीन हो गया सक्रिय कार्बनभंग रंग का पदार्थ।
सक्रिय कार्बन चुनिंदा समाधान से पदार्थों को अवशोषित करता है, जो भंग पदार्थों के अणुओं के आकार से जुड़ा होता है .

निष्कर्ष

हमने व्यवहार में देखा है कि सक्रिय कार्बन में वास्तव में असामान्य सोखने वाले गुण होते हैं। अर्थात्, सक्रिय कार्बन के ज्ञान के आधार पर, एन डी ज़ेलिंस्की ने एक गैस मास्क का आविष्कार किया। हमें गर्व है कि हमारे हमवतन ने सबसे पहले गैस मास्क का आविष्कार किया, जिससे कई लोगों की जान बची।
मानव जाति विभिन्न क्षेत्रों में लगातार सुधार कर रही है, सक्रिय कार्बन की तुलना में एक मजबूत अवशोषक खोजने का बहुत कम मौका है। इस प्रकार, रसायन विज्ञान का अध्ययन करके, हम आशा करते हैं कि हम अपने ज्ञान का विस्तार करना जारी रखेंगे और अपने आस-पास की दुनिया की घटक वस्तुओं के गुणों के बारे में अधिक सीखेंगे।

गैस मास्क का इतिहास

1915 में, प्रोफेसर निकोलाई दिमित्रिच ज़ेलेंस्की ने चारकोल को जहरीले पदार्थों का सबसे प्रभावी अवशोषक माना। उन्होंने इसे सक्रिय करने के तरीके खोजे, यानी। सरंध्रता में उल्लेखनीय वृद्धि। अत्यधिक विकसित केशिका सक्रिय कार्बन के एक ग्राम में 15 वर्ग मीटर का अवशोषण सतह होता है।

सामग्री अवलोकन

परिचय

चेतन और निर्जीव प्रकृति में सोखने की घटनाएं बेहद व्यापक हैं। चट्टानें और मिट्टी सोखने वाले विशाल स्तंभ हैं, जिनके माध्यम से पानी और गैस के घोल चलते हैं। स्तनधारियों के फेफड़े के ऊतक एक सोखने वाले के समान होते हैं - एक वाहक जिस पर रक्त हीमोग्लोबिन होता है, जो शरीर में ऑक्सीजन के हस्तांतरण को सुनिश्चित करता है। एक जीवित कोशिका के कई कार्य बाहर से आने वाले पोषक तत्वों को अवशोषित करने के लिए उनकी सतह की क्षमता से जुड़े होते हैं। यहां तक कि हमारी इंद्रियां, जैसे गंध और स्वाद, नासिका गुहा में और जीभ पर संबंधित पदार्थों के अणुओं के सोखने पर निर्भर करती हैं।

सोखना की घटना बहुत लंबे समय से जानी जाती है। मानव समाज की शुरुआत से ही पानी को शुद्ध करने के लिए रेत और मिट्टी जैसी प्राकृतिक सामग्री का उपयोग किया जाता रहा है। 18 वीं शताब्दी के अंत में, के। शीले और उसी समय एफ। फोंटाना ने विभिन्न गैसों को अपने स्वयं के मात्रा से कई गुना अधिक मात्रा में अवशोषित करने के लिए ताजा कैलक्लाइंड चारकोल की क्षमता की खोज की। जल्द ही यह स्पष्ट हो गया कि अवशोषित मात्रा की मात्रा कोयले के प्रकार और गैस की प्रकृति पर निर्भर करती है।

वे। लोविट्ज़ ने 1785 में एक तरल माध्यम में कार्बन सोखने की घटना की खोज की, इसका विस्तार से अध्ययन किया और फार्मास्यूटिकल्स, अल्कोहल, वाइन और कार्बनिक यौगिकों के शुद्धिकरण के लिए कोयले के उपयोग का प्रस्ताव रखा। लोविट्ज़ ने दिखाया कि लकड़ी का कोयला खराब पानी को जल्दी से शुद्ध करने और पीने योग्य बनाने में सक्षम था। और अब पानी के फिल्टर का मुख्य संचालन सिद्धांत कार्बन सामग्री है, निश्चित रूप से, प्राकृतिक कोयले की तुलना में अधिक आधुनिक है।

हवा से जहरीले पदार्थों का सोखना एन.डी. प्रथम विश्व युद्ध के दौरान गैस मास्क बनाते समय ज़ेलिंस्की।

आज, सोखना कई औद्योगिक संचालन और वैज्ञानिक अनुसंधान का आधार बनता है। सोखना का उपयोग अशुद्धियों और हानिकारक पदार्थों से गैसों को शुद्ध करने के लिए, दुर्लभ धातु यौगिकों जैसे समाधानों से मूल्यवान उत्पादों को निकालने और विभिन्न रसायनों को अलग करने के लिए किया जाता है।

किसी पदार्थ की सतह पर होने वाली प्रक्रिया के रूप में सोखना के अध्ययन, अर्धचालक प्रौद्योगिकी, चिकित्सा, निर्माण और सैन्य मामलों के विकास से निकटता से संबंधित हैं। पर्यावरण संरक्षण रणनीति चुनने में सोखना प्रक्रियाएं महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

अध्ययन का उद्देश्य:सोखना के बारे में जानकारी की खोज और अध्ययन, सोखना की घटना को प्रदर्शित करने वाले प्रयोगों की स्थापना और विवरण।

लक्ष्य प्राप्त करने के लिए, निम्नलिखित कार्य निर्धारित किए गए थे:

1. सोखना की घटना के बारे में जानकारी की खोज और सामान्यीकरण।

2. विभिन्न प्रकार के adsorbents पर विचार।

3. अधिशोषण की परिघटना को प्रदर्शित करने वाले प्रयोगों की स्थापना और विवरण।

4. अधिशोषण पर प्रयोगों के दौरान प्राप्त परिणामों का विश्लेषण।

5. सोखना की घटना के अध्ययन की प्रक्रिया के बारे में निष्कर्ष और निष्कर्ष लिखना।

6. उपकरणों, मॉडलों का प्रोटोटाइप।

7. अधिशोषण जैसी प्रक्रिया की सभी संभावनाओं का अध्ययन करना।

काम लिखते समय, निम्नलिखित शोध विधियों का उपयोग किया गया था:ऐतिहासिक पद्धति, अधिशोषण और उसके अनुप्रयोग पर साहित्य के विश्लेषण की विधि, प्रयोगात्मक विधि।

अध्याय 1

सोखना। सामान्य जानकारी

सोखना- ठोस की सतह द्वारा गैसीय या घुले हुए पदार्थों का अवशोषण।

रिवर्स प्रक्रिया - इन अवशोषित पदार्थों की रिहाई - विशोषण.

सोखना एक सार्वभौमिक और सर्वव्यापी घटना है जो हमेशा और हर जगह होती है जहां पदार्थों के बीच एक इंटरफेस होता है। सबसे बड़ा व्यावहारिक महत्व सर्फेक्टेंट का सोखना और विशेष अत्यधिक प्रभावी सोखना द्वारा गैस या तरल से अशुद्धियों का सोखना है। उच्च के साथ विभिन्न सामग्री विशिष्ट सतह(शोषक के 1 ग्राम का सतह क्षेत्र): झरझरा कार्बन (सबसे सामान्य रूप सक्रिय कार्बन है), सिलिका जैल, जिओलाइट्स, और प्राकृतिक खनिजों और सिंथेटिक पदार्थों के कुछ अन्य समूह।

वह पदार्थ जिसकी सतह पर अधिशोषण होता है, कहलाता है पी लेनेवाला पदार्थ, और गैस या तरल से अवशोषित पदार्थ - सोखना. सोखना अणु और सोखना के बीच बातचीत की प्रकृति के आधार पर, सोखना को आमतौर पर विभाजित किया जाता है भौतिक सोखनातथा रासायनिक अधिशोषण. कम मजबूत भौतिक सोखना, सोखना अणुओं में महत्वपूर्ण परिवर्तनों के साथ नहीं होता है। यह अंतर-आणविक बलों के कारण होता है जो अणुओं को तरल पदार्थ और कुछ क्रिस्टल में बांधते हैं और अत्यधिक संपीड़ित गैसों के व्यवहार में खुद को प्रकट करते हैं। रसायन अधिशोषण के दौरान, अधिशोषक और अधिशोषक अणु रासायनिक यौगिक बनाते हैं। सोखना अक्सर भौतिक और रासायनिक दोनों बलों द्वारा संचालित होता है, इसलिए भौतिक सोखना और रसायन विज्ञान के बीच कोई स्पष्ट सीमा नहीं है।

सोखना की मात्रा, यानी सोखने वाली गैस (या वाष्प) की मात्रा को अलग-अलग इकाइयों में व्यक्त किया जाता है, लेकिन ज्यादातर सोखने वाले पदार्थ के मोल में प्रति 1 ग्राम सोखना होता है। यह स्पष्ट है कि किसी दिए गए पदार्थ का सोखना मूल्य जितना अधिक होता है, इस पदार्थ के लिए सोखने वाले की सतह उतनी ही अधिक सुलभ होती है। इसलिए, विशिष्ट सतह क्षेत्र S को ठोसों की विशेषता के रूप में दिया जाता है।

अलग प्रकार के सोखना ( रासायनिक अधिशोषण, भौतिक अधिशोषण, सक्रिय अधिशोषण) व्यवहार में अक्सर एक साथ होते हैं। तो अक्सर भौतिक और सक्रिय सोखना संयुक्त होते हैं, और कम तापमान पर यह मुख्य रूप से आगे बढ़ता है - पहला, उच्च तापमान पर दूसरा। माना घटना की ख़ासियत के बावजूद, कोई विशेष बल नहीं हैं जो सोखना का कारण बनते हैं। यहां, परमाणुओं और अणुओं के बीच पारस्परिक आकर्षण के केवल सामान्य बल कार्य करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अवशोषित पदार्थ और अवशोषक के बीच बंधन उत्पन्न होते हैं।

यह प्रक्रिया पर्यावरण को बेहतर बनाने में भी काफी कारगर है। हर दिन, बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड वायुमंडल में छोड़ी जाती है, जो ग्रीनहाउस प्रभाव और जलवायु परिवर्तन का कारण बनती है। कार्बन डाइऑक्साइड मानव स्वास्थ्य को बहुत नुकसान पहुंचाती है। कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ी हुई सांद्रता मानव स्वास्थ्य को प्रभावित करती है, क्योंकि इसके प्रभाव में रक्त का पीएच कम हो जाता है, जिससे एसिडोसिस होता है, एसिडोसिस के परिणाम का न्यूनतम प्रभाव अतिरेक और मध्यम उच्च रक्तचाप की स्थिति है। जैसे-जैसे एसिडोसिस की डिग्री बढ़ती है, उनींदापन और चिंता की स्थिति प्रकट होती है। इन परिवर्तनों के परिणामों में से एक व्यायाम करने और शारीरिक गतिविधि का आनंद लेने की इच्छा में कमी है। वैज्ञानिकों ने पाया है कि कार्बन डाइऑक्साइड, कम सांद्रता में भी, मानव कोशिका झिल्ली को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है और शरीर में ऐसे जैव रासायनिक परिवर्तन कर सकता है जैसे CO 2 में वृद्धि, बाइकार्बोनेट आयनों की सांद्रता में वृद्धि, एसिडोसिस, आदि। मानव, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के रूप में (NO2)

अध्याय 2

क्रिस्टल सतह

प्रथम विश्व युद्ध के दौरान, जर्मनी रासायनिक युद्ध एजेंटों का उपयोग करने वाली शक्तियों में से पहला था। जब इस अपराध का पता चला, तो महान वैज्ञानिक निकोलाई दिमित्रिच ज़ेलिंस्की ने एक विशेष उपकरण का आविष्कार किया जो लोगों को सैन्य रसायनों से बचाता था। इस उपकरण को कार्बन गैस मास्क कहा जाता है, जिसने हजारों निर्दोष लोगों की जान बचाई। ज़ेलिंस्की द्वारा विकसित मुखौटा आधुनिक गैस मास्क का प्रोटोटाइप है। कोयले के पाउडर से भरा डिब्बा गैस मास्क का मुख्य भाग होता है। फिर हम यह समझने की कोशिश करेंगे कि इस तरह के पाउडर की क्रिया किस पर आधारित होती है और यह जहरीली गैसों की क्रिया से कैसे बचाव कर सकती है।

छोटा लेकिन दूर

आइए मान लें कि गैस मास्क बॉक्स में कोयले के पाउडर के बजाय समान द्रव्यमान के कोयले का एक टुकड़ा होता है। मुझे आश्चर्य है कि अगर आप इस तरह के गैस मास्क के साथ गैस अटैक जोन में आ गए तो क्या होगा? क्या यह जहरीली गैसों से रक्षा कर सकता है? यह पता नहीं चला। सारी समस्या बॉक्स से पाउडर में है। खैर, फिर पाउडर को कोयले के एक साधारण टुकड़े से क्या अलग करता है?विशेष रूप से तैयार कोयला, जिसे सक्रिय कहा जाता है, का उपयोग गैस मास्क में किया जाता है। इस तरह के कोयले में प्रति यूनिट द्रव्यमान की सतह बहुत बड़ी होती है, जो सामान्य कोयले से भिन्न होती है। यह कीड़ा खाने वाले पेड़ जैसा दिखता है, क्योंकि इसके कण छिद्रों से भरे होते हैं। प्रति इकाई द्रव्यमान में सक्रिय कार्बन का सतह क्षेत्र, जिसे विशिष्ट सतह कहा जाता है, एक ठोस टुकड़े की विशिष्ट सतह से लाखों गुना अधिक होता है। एक ग्राम सक्रिय कार्बन का सतह क्षेत्र 1000 मीटर 2 से अधिक है। जरा सोचिए: एक छोटा टुकड़ा, जिसे विशेष रूप से तैयार किया जाता है और पाउडर में पिसा जाता है, एक विशाल सतह प्राप्त कर लेता है। ऐसे पाउडर में सतह पर अणुओं और परमाणुओं का एक छोटा सा हिस्सा नहीं दिखाई देता है। और यह वह तथ्य है जो गैस मास्क के सुरक्षात्मक प्रभाव की व्याख्या करता है: चूंकि कोयले की सतह के परमाणु जहरीली गैसों के परमाणुओं को "हिरासत" करते हैं जो श्वास मास्क में गुजरते हैं। फिर सतह के परमाणु जहरीली गैस को क्यों अवशोषित कर सकते हैं, लेकिन थोक में नहीं? हम पता लगा लेंगे।

परमाणु सतह पर असहज क्यों है?

हम अच्छी तरह से जानते हैं कि क्रिस्टल में एक व्यवस्थित और सममित जाली होती है, जिसमें प्रत्येक परमाणु एक कड़ाई से परिभाषित स्थान पर होता है। क्रिस्टल के परमाणु, बदले में, एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, और परिणामस्वरूप, प्रत्येक परमाणु अपने पड़ोसियों के साथ स्थिर "बंध" बनाता है। किसी क्रिस्टल जालक में किसी परमाणु के निकटतम पड़ोसियों की संख्या को समन्वय संख्या कहा जाता है और यह क्रिस्टल की विशेषता है। क्रिस्टल के अंदर कहीं भी, एक परमाणु में हमेशा समन्वय संख्या के बराबर कई पड़ोसी होंगे। क्या होगा अगर परमाणु सतह पर है?

एक ऐसे क्रिस्टल की कल्पना करें जो निर्वात में हो। सतह पर स्थित परमाणुओं के सभी तरफ पड़ोसी नहीं होते हैं, एक तरफ, परमाणु बिल्कुल नहीं होते हैं (चित्र 1)। इस प्रकार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सतह पर परमाणु की समन्वय संख्या क्रिस्टल के अंदर के परमाणु से भिन्न होती है।

उदाहरण के लिए, एक क्यूबिक जाली वाले क्रिस्टल के अंदर एक परमाणु के छह पड़ोसी होते हैं, जबकि सतह पर एक परमाणु में केवल पांच होते हैं। नतीजतन, सतह परमाणु के संभावित बंधनों का हिस्सा अप्रयुक्त रहता है, और ऐसे परमाणु की ऊर्जा क्रिस्टल के अंदर रहने वाले परमाणु की तुलना में अधिक होती है। सतह का अस्तित्व ऊर्जावान रूप से प्रतिकूल है, क्योंकि यह समग्र रूप से क्रिस्टल की ऊर्जा को बढ़ाता है। सतह के परमाणु क्रिस्टल के अंदर जाते हैं, अपने आप को अपने मूल परमाणुओं से घेर लेते हैं, सभी संभावित बंधों का उपयोग करते हैं और इस तरह उनकी ऊर्जा को कम करते हैं। हालांकि, कोई भी वास्तविक क्रिस्टल अंतरिक्ष के एक सीमित क्षेत्र में रहता है, सतह मौजूद है, और किसी को उस पर रहने की आवश्यकता है। इसके अलावा, परमाणु सतह पर किसी "दोष" के लिए नहीं, बल्कि संयोग से हैं। जैसा कि प्रसिद्ध गीत में है: "किसी को भाग्यशाली होने दो, लेकिन किसी को नहीं।"

इस प्रकार, हम देखते हैं कि सतह का निर्माण कुछ ऊर्जा लागतों से जुड़ा हुआ है, और सतह की मुख्य विशेषता सतह ऊर्जा है - एक इकाई क्षेत्र की सतह बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा।

अभी तक हम निर्वात में क्रिस्टल के बारे में बात कर रहे हैं। हालांकि, आमतौर पर पदार्थ वास्तविक वातावरण में होते हैं, और पर्यावरण के साथ बातचीत सतह से ठीक शुरू होती है।

अध्याय 3

सोखने वालों के प्रकार

Adsorbents में विभाजित हैं गैर झरझरातथा झरझरा. विशिष्ट सतह क्षेत्र गैर झरझरा adsorbents सौवें से लेकर सैकड़ों m 2 /g तक होते हैं। यह अनुमान लगाया जा सकता है कि 500 एनएम (1 एनएम = 1 × 10 -9 मीटर) के किनारे के साथ समान आकार के क्यूब्स में कुचलने के परिणामस्वरूप 1 सेमी के किनारे वाले ठोस शरीर घन की सतह कैसे बढ़ती है। यह पता चला है कि छोटे क्यूब्स की सतह 20,000 गुना बढ़ जाती है।

झरझरा adsorbents छिद्रों (चैनल) की एक प्रणाली की उपस्थिति से प्रतिष्ठित होते हैं, जो एक ठोस शरीर में गुहा होते हैं, आमतौर पर परस्पर जुड़े होते हैं और विभिन्न आकार और आकार होते हैं। अधिकांश झरझरा निकायों में, छिद्रों की आंतरिक सतह बाहरी सतह से दसियों, सैकड़ों या हजारों गुना बड़ी होती है। दिलचस्प बात यह है कि पारंपरिक झरझरा सिलिका के 1 सेमी 3 का सतह क्षेत्र लगभग 90 मीटर 2 है।

ठोस या तरल पदार्थ जिनका एक बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र होता है और जिनका उपयोग गैसों, वाष्पों या विलेय को अवशोषित करने के लिए किया जाता है। Adsorbents की गतिविधि को उनके द्रव्यमान या मात्रा की एक इकाई द्वारा अवशोषित पदार्थ की मात्रा की विशेषता है। किसी दिए गए तापमान पर संतुलन के क्षण और गैस चरण में अवशोषित पदार्थ की एकाग्रता से प्राप्त अधिकतम गतिविधि संतुलन स्थिर गतिविधि है।

उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र के साथ विभिन्न प्रकार की सामग्री ठोस गैस और वाष्प अवशोषक के रूप में काम कर सकती है: झरझरा कार्बन (सबसे सामान्य रूप सक्रिय कार्बन है), और खनिज सोखना: सिलिका जेल, एल्युमिनोसिलिका जेल, विभिन्न आयन-एक्सचेंज रेजिन, जिओलाइट्स, जैसे साथ ही प्राकृतिक सामग्री और सिंथेटिक पदार्थों के कुछ अन्य समूह।

3.1 प्राकृतिक अधिशोषक

सब्जी या खनिज कच्चे माल से प्राप्त प्राकृतिक adsorbents में एक विकसित झरझरा संरचना भी होती है।

प्राकृतिक सोखने वालों में कुछ प्रकार की मिट्टी, त्रिपोली, फ्लास्क, डायटोमाइट्स, बॉक्साइट्स, सर्पेन्टाइन, एस्केंगलिना, क्रीमियन कील, नैट्रोलाइट, काओलिन शामिल हैं।

अच्छे प्राकृतिक अधिशोषक हैं तल तलछट, विशेष रूप से मैला वाले। वे एक ही जलाशय के पानी में उनकी सामग्री की तुलना में प्रदूषकों की बढ़ी हुई सांद्रता को जमा करने में सक्षम हैं।

सक्रिय कार्बन- कार्बनिक मूल के adsorbents (कोयला, पीट, लकड़ी की सामग्री, कागज उत्पादन अपशिष्ट, जानवरों की हड्डियों, अखरोट के गोले, फलों के बीज, आदि से)। सक्रिय कार्बन विशेष रूप से उनके छिद्रों को राल वाले पदार्थों से मुक्त करने और सोखने की सतह को बढ़ाने के लिए इलाज किया जाता है। अक्सर, पौधे की उत्पत्ति के पदार्थ सक्रिय कार्बन के उत्पादन के लिए कार्बन युक्त सामग्री के रूप में कार्य करते हैं। इसलिए, सक्रिय कार्बन का नाम अक्सर स्रोत सामग्री के नाम से जुड़ा होता है: लकड़ी का कोयला, चीनी, रक्त, हड्डी।

उनके पास उत्कृष्ट सोखने वाले गुण हैं, उनकी झरझरा संरचना के कारण, वे हानिकारक पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला को अवशोषित करते हैं - जहर, विषाक्त पदार्थ, भारी धातु, गैस।

सक्रिय एल्यूमिना

प्राकृतिक जिओलाइट्स(आणविक चलनी) क्रिस्टल होते हैं जो कड़ाई से परिभाषित आकारों के छिद्रों द्वारा विशेषता होते हैं, इसलिए, केवल वे अणु जिनका व्यास उपयोग किए गए सोखने वाले के छिद्र आकार से कम या बराबर है, इन क्रिस्टल को सोख सकते हैं। उनका उपयोग बहुत व्यापक है: के रूप में उपयोग करने से कई पेट्रोकेमिकल और तेल शोधन प्रक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक जानवरों और पक्षियों के लिए बिल्ली कूड़े और फ़ीड एडिटिव्स के लिए उत्प्रेरक हैं जो खनिजों की आवश्यकता को पूरा करते हैं और उनके सोखना गुणों के कारण चयापचय में सुधार करते हैं।

प्राकृतिक जिओलाइट्स से, उच्च-सिलिका एसिड-प्रतिरोधी रूपों सहित, क्लिनोप्टिलोलाइट, मोर्डेनाइट और एरियोनाइट को जाना जाता है। कुछ जमा में जिओलाइट्स की सामग्री 80-90% तक पहुंच जाती है, और कुछ मामलों में इन मूल्यों से भी अधिक हो जाती है। विकसित निक्षेपों से, प्राकृतिक जिओलाइट कुछ निश्चित आकार के अनियमित आकार के अनाज के रूप में आते हैं, जो संबंधित जिओलाइट युक्त चट्टानों को कुचलने और बाद में वर्गीकरण द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। हालांकि, प्राकृतिक जिओलाइट्स में विभिन्न अशुद्धियों और संबंधित चट्टानों की उपस्थिति, साथ ही संवर्धन की कठिनाई, औद्योगिक परिस्थितियों में निकास गैसों की सफाई की समस्याओं को हल करने के लिए उनके किसी भी महत्वपूर्ण उपयोग में बाधा डालती है।

सिलिका जेलएक सूखा सिलिकिक एसिड जेल है। सिलिका जैल आमतौर पर हाइड्रोक्लोरिक या सल्फ्यूरिक एसिड के साथ पानी के गिलास पर अभिनय करके प्राप्त किया जाता है। उत्पादित सिलिका जैल छिद्रों और कणों के आकार से अलग होते हैं। सिलिका जैल मुख्य रूप से हवा, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, क्लोरीन और अन्य औद्योगिक गैसों को सुखाने के लिए उपयोग किया जाता है।

3.2 कृत्रिम अधिशोषक

एलुमोगेल्स

सक्रिय एल्यूमिनावाणिज्यिक एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड से कास्टिक सोडा के साथ इलाज करके और नाइट्रिक एसिड के साथ अवक्षेपित करके प्राप्त किया जाता है। इसका उपयोग रासायनिक, पेट्रोकेमिकल उद्योगों की विभिन्न प्रक्रियाओं में ड्रायर के रूप में किया जाता है, विशेष रूप से, जब प्राकृतिक गैस और अन्य हाइड्रोकार्बन गैसों को तरलीकृत और गैसीय अवस्था में सुखाया जाता है।

घरेलू उद्योग द्वारा उत्पादित सक्रिय एल्यूमिना के मुख्य ब्रांड बेलनाकार दाने हैं जिनका व्यास 2.5-5.0 मिमी और लंबाई 3-7 मिमी है, साथ ही गेंद के दाने 3-4 मिमी के औसत व्यास के साथ हैं। एल्यूमीनियम जैल की विशिष्ट सतह 170-220 एम 2 / जी है, कुल छिद्र मात्रा 0.6-1.0 सेमी 3 / जी की सीमा में है, औसत छिद्र त्रिज्या और बेलनाकार और गोलाकार ग्रेन्युल का गुरुत्वाकर्षण घनत्व (6-10) * 10 है -9, क्रमशः और (3-4)*10-9 मीटर और 500-700 और 600-900 किग्रा/एम3। सिलिका जैल के विपरीत, एलुमोगेल नमी छोड़ने के लिए प्रतिरोधी होते हैं। इनका उपयोग ध्रुवीय कार्बनिक यौगिकों और शुष्क गैसों को पकड़ने के लिए किया जाता है।

जिओलाइट्स

वे क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के ऑक्साइड युक्त एल्युमिनोसिलिकेट होते हैं और एक नियमित छिद्र संरचना की विशेषता होती है, जिसके आयाम अणुओं के आकार के अनुरूप होते हैं, जिससे उनका दूसरा नाम भी निर्धारित होता है - "आणविक चलनी"। जिओलाइट्स का सामान्य रासायनिक सूत्र Me2 / nO * Al2O3 * xSiO2 * yH2O है, (जहाँ Me क्षार धातु का धनायन है, n इसकी संयोजकता है)। जिओलाइट्स की क्रिस्टल संरचना (एल्युमिनोसिलिकेट कंकाल) SiO4 और A1O4 टेट्राहेड्रा द्वारा बनाई गई है, उनके अतिरिक्त ऋणात्मक आवेश की भरपाई संबंधित धातु के धनायनों के धनात्मक आवेश द्वारा की जाती है। उनके प्रसंस्करण की कुछ शर्तों के तहत जिओलाइट के उद्धरण उनके संपर्क में समाधान के संबंधित उद्धरणों द्वारा प्रतिस्थापित किए जा सकते हैं, जिससे जिओलाइट्स को कटियन एक्सचेंजर्स के रूप में माना जा सकता है। पदार्थ अवशोषण मुख्य रूप से जिओलाइट्स के सोखना गुहाओं में होता है, जो कड़ाई से परिभाषित आकारों की प्रवेश खिड़कियों द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं। केवल वे अणु जिनका क्रांतिक व्यास (अणु की सबसे छोटी धुरी के साथ व्यास) प्रवेश खिड़की के व्यास से कम है, खिड़कियों के माध्यम से प्रवेश कर सकते हैं।

जिओलाइट्स को कृत्रिम रूप से प्राप्त किया जाता है और प्राकृतिक जमा के विकास के दौरान खनन किया जाता है। कई दर्जनों विभिन्न सिंथेटिक जिओलाइट्स में, गैस की सफाई की समस्याओं को हल करने में, NaA, CaA, CaX और मैक्स ब्रांडों के व्यावसायिक रूप से उत्पादित सामान्य-उद्देश्य वाले जिओलाइट्स, जो इनलेट विंडो के व्यास की विशेषता है, का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। सिंथेटिक जिओलाइट व्यावसायिक रूप से बेलनाकार और गोलाकार कणिकाओं के रूप में उत्पादित होते हैं, जिनका व्यास आमतौर पर 2-5 मिमी होता है, जो बाइंडर (10-20% मिट्टी) के साथ या बिना उत्पादित होता है (बाद के मामले में, दानों की यांत्रिक शक्ति) से ज़्यादा ऊँचा)।

जिओलाइट्स में अणुओं में कई बंधों वाले ध्रुवीय यौगिकों और पदार्थों के जोड़े के लिए उच्चतम सोखने की क्षमता होती है।

जिओलाइट NaA औद्योगिक गैसों के अधिकांश घटकों को सोख सकता है, जिसके अणुओं का महत्वपूर्ण व्यास 4*10-9m से अधिक नहीं होता है।

इन पदार्थों में H2S, CS2, CO2, NH3, लोअर डायन और एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन, ईथेन, एथिलीन, प्रोपलीन, अणु में एक मिथाइल समूह वाले कार्बनिक यौगिक शामिल हैं, और कम सोखने वाले तापमान पर भी CH4, Ne, Ar, Kr, Xe, O2 शामिल हैं। , एन 2, सीओ। प्रोपेन और कार्बनिक यौगिक जिनमें प्रति अणु तीन से अधिक कार्बन परमाणु होते हैं, इस जिओलाइट द्वारा अधिशोषित नहीं होते हैं।

CaA जिओलाइट को थोड़ा अम्लीय वातावरण में बढ़ी हुई स्थिरता की विशेषता है, जो गैसों के डीकार्बोनाइजेशन और डिसल्फराइजेशन की प्रक्रियाओं में इसके उपयोग की संभावना को पूर्व निर्धारित करता है। यह जिओलाइट हाइड्रोकार्बन और सामान्य अल्कोहल को सोखने में सक्षम है।

टाइप एक्स जिओलाइट्स सभी प्रकार के हाइड्रोकार्बन, कार्बनिक सल्फर, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन यौगिकों, हलोजनयुक्त हाइड्रोकार्बन, पेंटा- और डीकाबोरेन को सोख लेते हैं। कैल्शियम केशन द्वारा सोडियम केशन के पूर्ण प्रतिस्थापन के साथ, CaX जिओलाइट, NaX जिओलाइट के विपरीत, सुगंधित हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव को ब्रांच्ड रेडिकल्स के साथ सोख नहीं लेता है।

जिओलाइट्स, जैसे सिलिका जैल और सक्रिय एल्यूमिना, जल वाष्प के लिए एक महत्वपूर्ण सोखने की क्षमता की विशेषता है। इसके साथ ही, जिओलाइट्स को अपेक्षाकृत उच्च (150-250 डिग्री सेल्सियस तक) तापमान पर संबंधित लक्ष्य घटकों के लिए पर्याप्त रूप से उच्च गतिविधि के संरक्षण द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है। हालांकि, अन्य प्रकार के औद्योगिक सोखने वालों की तुलना में, उनके पास सोखना गुहाओं की अपेक्षाकृत कम मात्रा होती है, जिसके परिणामस्वरूप उन्हें अपेक्षाकृत छोटे सोखना सीमा मूल्यों की विशेषता होती है। सिंथेटिक जिओलाइट्स का गुरुत्वाकर्षण घनत्व 600-900 किग्रा/एम3 है।

आयन एक्सचेंजर्स

आयोनाइट - उच्च-आणविक यौगिकों - को अभी तक औद्योगिक निकास गैसों के शुद्धिकरण के लिए व्यापक अनुप्रयोग नहीं मिला है। हालांकि, इस पर शोध किया जा रहा है; आयनों एक्सचेंजर्स पर गैसों और कटियन एक्सचेंजर्स पर क्षारीय घटकों से अम्लीय घटकों (सल्फर और नाइट्रोजन के ऑक्साइड, हैलोजन, आदि) का निष्कर्षण।

अध्याय 4

विभिन्न अधिशोषक के अधिशोषण गुणों का स्वयं का अध्ययन

अनुभव संख्या 1 का विवरण (सक्रिय कार्बन का उपयोग)

बहुत अच्छा अधिशोषक - कोयला। और पत्थर नहीं, बल्कि वुडी, और न केवल वुडी, बल्कि सक्रिय (सक्रिय)। ऐसा कोयला फार्मेसियों में बेचा जाता है, आमतौर पर गोलियों के रूप में। हम इसके साथ अधिशोषण पर प्रयोग शुरू करेंगे।

किसी भी रंग का हल्का स्याही का घोल तैयार करें और परखनली में डालें, लेकिन ऊपर तक नहीं। एक परखनली में एक्टिवेटेड चारकोल की एक गोली, अधिमानतः कुचली हुई डालें, अपनी उंगली से बंद करें और अच्छी तरह से हिलाएं। समाधान आपकी आंखों के सामने चमक उठेगा। उन्होंने घोल को दूसरे में बदल दिया, रंगीन भी - पतला गौचे। प्रभाव वही होगा। और अगर आप सिर्फ चारकोल के टुकड़े लेते हैं, तो वे डाई को बहुत कमजोर अवशोषित करेंगे।

इसमें कुछ भी अजीब नहीं है: सक्रिय कार्बन साधारण कार्बन से इस मायने में भिन्न होता है कि इसकी सतह बहुत बड़ी होती है। इसके कण सचमुच छिद्रों से भर जाते हैं (इसके लिए कोयले को एक विशेष तरीके से संसाधित किया जाता है और इसकी अशुद्धियों को हटा दिया जाता है)। और चूंकि सोखना सतह द्वारा अवशोषण है, यह स्पष्ट है: सतह जितनी बड़ी होगी, अवशोषण उतना ही बेहतर होगा।

प्रयोग के परिणाम (परिशिष्ट 2) में प्रस्तुत किए गए हैं

अनुभव संख्या 2 का विवरण (सक्रिय कार्बन, कॉर्न स्टिक का उपयोग)

1. Adsorbents न केवल समाधान से पदार्थों को अवशोषित करने में सक्षम हैं। एक कांच का फ्लास्क लें, कोलोन की एक बूंद या किसी अन्य गंधयुक्त पदार्थ को नीचे की ओर गिराएं। सुगंधित तरल को थोड़ा गर्म करने के लिए फ्लास्क को स्पिरिट लैंप पर रखें - फिर यह तेजी से वाष्पित हो जाएगा और तेज गंध आएगी। हाथ की हल्की तरंगों के साथ पदार्थ के वाष्प के साथ हवा को नाक की ओर निर्देशित करें।

गंध ध्यान देने योग्य है। अब बोतल में कुछ सक्रिय चारकोल डालें, इसे ढक्कन से कसकर बंद करें और कुछ मिनट के लिए छोड़ दें। कवर को हटा दें और फिर से अपनी हथेली की एक लहर के साथ हवा को अपनी ओर निर्देशित करें। गंध चली गई है। यह सोखना द्वारा अवशोषित किया गया था, या, अधिक सटीक रूप से, वाष्पशील पदार्थ के अणुओं को अवशोषित किया गया था, जिन्हें एक जार में रखा गया था।

2. एक बहुत अच्छा अधिशोषक फूला हुआ मकई, या मकई की छड़ें हैं, जो हम में से कई लोगों द्वारा पसंद किया जाता है। बेशक, एक प्रयोग पर एक पैकेट या एक चौथाई पैकेट खर्च करने का कोई मतलब नहीं है, लेकिन कुछ टुकड़े ... मकई की छड़ें की उपस्थिति में गंध वाले पदार्थों के साथ पिछले प्रयोग को दोहराएं - और गंध पूरी तरह से गायब हो जाएगी। बेशक, अनुभव के बाद, अब लाठी खाना संभव नहीं है।

प्रयोग के परिणाम (परिशिष्ट 1) में प्रस्तुत किए गए हैं

अध्याय 5

निकास गैस की सफाई के लिए सोखने के तरीके

तरल पदार्थों द्वारा सोखना उद्योग में सल्फर डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड और अन्य सल्फर यौगिकों, नाइट्रोजन ऑक्साइड, एसिड वाष्प (НCI, HF, H2SO4), कार्बन डाइऑक्साइड और मोनोऑक्साइड, विभिन्न कार्बनिक यौगिकों (फिनोल, फॉर्मलाडेहाइड, वाष्पशील सॉल्वैंट्स) को गैसों से निकालने के लिए उपयोग किया जाता है। .

सोखना विधि गैसों और तरल पदार्थों के अणुओं के बीच होने वाली प्रक्रियाओं को लागू करती है। यदि परमाणु तरल और सिंचित गैस के बीच कोई अंतःक्रिया नहीं है, तो वाष्प-वायु मिश्रण से घटकों के अवशोषण की दक्षता केवल वाष्प-तरल संतुलन द्वारा निर्धारित की जाती है।

किसी द्रव द्वारा गैस की अवशोषण दर निर्भर करती है:

क) अवशोषित द्रव के संपर्क की सतह पर गैस की धारा से अवशोषित पदार्थों का प्रसार;

बी) एक गैस कण का तरल सतह पर संक्रमण;

ग) धुलाई तरल में अवशोषित पदार्थों का प्रसार, जहां संतुलन स्थापित होता है;

डी) रासायनिक प्रतिक्रिया (यदि कोई हो)।

अवशोषण सफाई का उपयोग गैस धारा से मूल्यवान घटकों को निकालने और उन्हें पुन: उपयोग के लिए तकनीकी प्रक्रिया में वापस करने के लिए और सैनिटरी गैस की सफाई के उद्देश्य से निकास गैसों से हानिकारक पदार्थों को अवशोषित करने के लिए किया जाता है। गैस धारा में अशुद्धियों की सांद्रता 1% (वॉल्यूम) से अधिक होने पर अवशोषण उपचार का उपयोग करना आमतौर पर तर्कसंगत होता है। इस मामले में, अवशोषित घटक का एक निश्चित संतुलन दबाव समाधान के ऊपर मौजूद होता है, और अवशोषण केवल तब तक होता है जब तक गैस चरण में इसका आंशिक दबाव समाधान पर इसके संतुलन दबाव से अधिक होता है। इस मामले में, गैस से घटक के निष्कर्षण की पूर्णता केवल प्रतिवर्ती और शुद्ध अवशोषक की आपूर्ति के साथ प्राप्त की जाती है, जिसमें अवशोषक को निकालने के लिए पदार्थ शामिल नहीं होता है।

5.1 सोखना उपचार का अनुप्रयोग

सोखना सफाई एक निरंतर और, एक नियम के रूप में, चक्रीय प्रक्रिया है, क्योंकि अशुद्धियों का अवशोषण आमतौर पर अवशोषण समाधान के पुनर्जनन और सफाई चक्र की शुरुआत में इसकी वापसी के साथ होता है। अवशोषण सफाई विधि का उपयोग अवशोषण प्रक्रियाओं की उच्च तीव्रता के कारण होता है, जो उच्च-प्रदर्शन गैस सफाई प्रतिष्ठानों को बनाना संभव बनाता है, हानिकारक गैसों और धूल दोनों युक्त गैसों की सफाई के लिए विधि का उपयोग करने की संभावना, और अंत में, विभिन्न तकनीकी प्रक्रियाओं में और मुख्य रूप से रासायनिक प्रौद्योगिकी में अवशोषण उपकरण के संचालन में विशाल अनुभव।

5.2 गैस शोधन की सोखना विधि के नुकसान और फायदे

गैस शोधन की सोखना विधि निश्चित से मुक्त नहीं है मुख्य रूप से उपकरणों की भारीता से जुड़े नुकसान। इसविधि संचालन में काफी जटिल है और उच्च लागत से जुड़ी है। अवशोषण विधि के नुकसान में ठोस जमा का गठन शामिल है, जो उपकरण के संचालन को जटिल बनाता है, और कई तरल मीडिया की संक्षारकता। हालांकि, इन कमियों के बावजूद, गैस की सफाई के अभ्यास में अवशोषण विधि का अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह गैसों के साथ ठोस कणों को पकड़ने की अनुमति देता है, उपकरण में सरल है और फंसी हुई अशुद्धियों के उपयोग के अवसर खोलता है।

निष्कर्ष

वैज्ञानिक कार्य के दौरान, विभिन्न कार्बन युक्त कच्चे माल से प्राप्त झरझरा कार्बन सामग्री के वाष्पों के सोखने पर बड़ी मात्रा में साहित्य सामग्री का अध्ययन किया गया था। मैंने उपकरणों और मॉडलों के प्रोटोटाइप भी बनाए जो स्पष्ट रूप से सोखना की प्रभावशीलता दिखाते हैं।

झरझरा कार्बन सामग्री का वर्तमान वैश्विक उत्पादन प्रति वर्ष एक मिलियन टन के करीब पहुंच रहा है। फिलहाल, विभिन्न लकड़ी प्रसंस्करण कचरे और गैर-लकड़ी संयंत्र कच्चे माल से शर्बत का उत्पादन एक आशाजनक दिशा है। विभिन्न उद्योगों के कचरे का ऐसा उपयोग हमें उनके निपटान की पर्यावरणीय समस्या को एक साथ हल करने और विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग के लिए उपयुक्त शर्बत की सूची का विस्तार करने की अनुमति देता है। वर्तमान में, लगभग 36% कार्बन शर्बत लकड़ी से, 28% कोयले से, 14% भूरे कोयले से, 10% पीट से और लगभग 10% नारियल के गोले से उत्पादित होते हैं।

पर्यावरणीय समस्याओं को हल करने के लिए शर्बत के उपयोग का पैमाना उनकी लागत से सीमित है। सस्ते कच्चे माल को आकर्षित करने और उनके प्रसंस्करण के लिए प्रभावी तकनीकी समाधान विकसित करने से वाणिज्यिक उत्पाद की लागत में काफी कमी आ सकती है।

सक्रिय कोयले के उत्पादन के लिए सबसे महत्वपूर्ण कच्चा माल लकड़ी (चूरा के रूप में), लकड़ी का कोयला, पीट, पीट कोक, कुछ कठोर और भूरे रंग के कोयले, साथ ही भूरे रंग का कोयला अर्ध-कोक है।

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