Способ определения сорбционной емкости пористых углеродных материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N31/22 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОРБЦИОННОЙ ЕМКОСТИ ПОРИСТЫХ УГЛЕРОДНЫХ Г/1АТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к физической химий, а имен11О к методам исследования сорбционных свойств материалов, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, а также в городском коммунальном хозяйстве для определения качества сорбирукядих 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 адсорбирукяцимся веществом метиленовым голубым и последуклдую количественную регистрацию равновесйой концентрации последнего в воде l

(Зднако известный способ не позволяет определить емкость сорбента по органическим загрязнениям биологически очищенных сточных вод.

Наиболее близким по технической сущности, и достигаемому результату к предлагаемому является способ определения сорбционной емкости пористых углеродных материсшов, включающий перемешивание навески углеродного материала с растворенным в воде адсорбирующимся веществом - хлоранилином и последующую количественную регистрацию равновесной концентрации последнего в воде 2 .

Однако известный.способ не позволяет корректно определять емкость (активность) сорбентов по извлечению органических загрязнений из .биологи10чески очищенных сточньлх всУд. Так, сорбционная емкость (активность) активных углей, определенная по известному способу, уменьшается в ряду сорбентов s СКТ, КАД-йодный, АГ-3, ак15тивный угол А-1 и составляет соответственно 460, 345, 330 и 260 мг/г. В то же время сорбционная емкость (активность) этих углей при извлечении органических загрязнений из био20логически очищенных сточных вод изменяется в обратном порядке (например), для угля СКТ равна 6 мг/т, КАД-йодный - 20, АГ-3, -21, А-1-32 мг/г.

Отмеченный недостаток известного

25 ; способа приводит к тому, что дозы сорбента при доочистке биологически очищенных сточных вод могут быть существенно занижены (в таком случае не обеспечивается заданное качество

30 очистки сточной воды) либо завышены (что ухудшает технические показатели работы установки). Цель изобретения - повышение точ- ности анализа по органическим приме- сям. Поставленная цель достигается тем что согласно способу определения сорбционной емкости пористых углеродных материалов, включающему перемешивани навески углеродного материала с раст. воренным в воде адсорбирующимся: веществом и последующую количественную регистрацию равновесной концентрации последнего в воде, в качестве адсорбирующегося вещества производных три4 енилметана, выбранных из ряда: кристаллический фиолетовый, парафуксин, бриллиантовый зеленый. Величину удельной адсорбции определяют по формуле .v. . где а - удельная адсорбция, мг/г; CH - начальная концентрация,мг/л Ср - равновесная концентрация, V - объем раствора, л, m - навеска материала, г. Пример 1,В колбу с притертой пробкой помещают 0,2 г активного угля марки СКТ, добавляю. 25 мл раствора с концентрацией 1600 мг/л кристаллического фиолетового. Полученную смесь перемешивают и регистрируют равновесную концентрацию кристаллического фиолетового, которая для угля СКТ составляет 1368 мг/л Величину удельной адсорбции определяют по вышеприведенной формуле. Равновесная концентрация кристаллического фиолетового, определенная для активных углей марок КАД-йодный,

СКТ1

КАД-йодный 3, 34

3,50

АГ-3

5,34

А-1

1 0,75

0,72

0/57 АГ-3 и А-1, соответственно равна , 767 и 280 мг/л. Пример 2. В колбу с притертой .пробкой помещают 0,1 г 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 . Равновесная концентрация парафуксина, определенная в этих условиях для активных углей марок СКТ, АГ-3 и А-1 составляет соответственно 704, 420 и 204 мг/л. Пример колбу с притертой пробкой помещают 0,1 г активного угля марки АГ-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 Д-1 сос5тветственно 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 зд единицу принята емкость угля СКТ. Результаты сопоставления приведены в таблице.

5 / 9818916 .

Погрешность определения относи- включающий перемешивание навески

тельной сорбционной активности порис-углеродного материала с растворентых материалов по известному способуным в воде адсорбирующимся веществом

350-900%.-и последующую количественную регистСорбционная активность, найденнаярацию равновесной концентрации поспо предложенному способу, не отлича- 5лелнего в воде, отличающийется от непосредственного определенияс я тем, что, с целью повышения точемкости по адсорбции органических за-ности анализа по органическим загрязгрязнений из биологически очищенныхнениям, в качестве адсорбирующегося

сточных вод.вещества используют производные триТаким образом, предлагаемый спо-таллический фиолетовый, парафуксин,

соб определения сорбционной емкости бриллиантовый зеленый. пористых углеродных материалов поз воля- Источники информации,

,ет повысить точность определения сорбци-принятые во вниман11е при экспертизе, онной емкости по органическим загряз-15 1. Колышкин Д.А., Михайлова К.К.

нениям.Активные угли. Свойства и методы исФормула изобретения2. Когановский A.M., Левченко Т.М. ,

Способ определения сорбционной ем- 20веществ. Киев, НаукЪва думка, 1977,

кости пористых углеродных материалов,с. 223.

101 фенилметана, выбранные из ряда: криспытания. Л., Химия, 1972, с. 58.

.Кириченко В. А. дсорбция растворенных