ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы определения основных свойств сорбентов из "Сорбционная очистка воды" Исследования в области сорбционной очистки воды и эксплуатация очистных сооружений требуют постоянного контроля физико-механических, химических и физико-химических (сорбционных) характеристик вновь получаемого, используемого и регенерированного сорбентов. В этом плане наибольший опыт накоплен для АУ. [c.22] Для определения насыпной плотности ря сорбент, высушенный при 110°С, всыпают порциями по 20 см в цилиндр на 100 см (Я == 240 мм) цилиндр постукивают дном о деревянный диск в течение 0,5 мин в наклонном (70—80°) положении затем цилиндр взвешивают с точностью до 50 мг. [c.22] Сферические частицы одинакового размера заполняют 60% объема сосуда независимо от диаметра, однако насыпная плотность дробленых углей увеличивается на 10% при уменьшении размеров их частиц от 4—7 до 0,12—0,15 мм [30, с. 39]. Определение насыпной плотности мелкодисперсных сорбентов крупностью менее 14—29 мкм дает заниженные результаты, так как для частиц меньше этого критического размера резко увеличивается (до 60—90%) объем пустот при засыпке. Вообще определенное значение р материала характерно только для данного прибора. [c.22] Для анализа большой партии сорбента берут 4—8 проб по 1000 или 250 см (разница их масс должна быть менее 6 и 3 г), которые усредняют и сокращают. [c.22] Фракционный состав сорбента определяют рассевом в течение 1 мин на вибросите (набор сит 0200 мм, частота вибрации 1400 мин ) или на механическом лабораторном сите с частотой 150 МИН для навески 50 0,1 г. [c.22] Одна из основных характеристик гранулированных сорбентов — механическая прочность на истирание. Хотя в системах очистки воды угли выдерживают обычно лишь 5—30 циклов сорбция — регенерация, в противоположность 1000—10 000 циклам в химической промышленности [4, с. 270], они испытывают при этом существенные по значению и продолжительности раздавливающие и истирающие нагрузки. [c.22] По американскому стандарту АШ УА-В604—74 [31] гранулированные активные угли ( экв = 0,2—2,4 мм), используемые для очистки воды, испытывают на прочность методом высокоскоростного истирания 250—300 см сорбента в течение 60 мин в аппарате с якорной мешалкой, вращающейся с частотой 855 об/мин. Количественно прочность (в %) выражают отно-Ш6НИ0М /экв после и до измельчения 100 г угля рассеивают в течение 15 и 3 мин. Тот же стандарт рекомендует определять рн в цилиндре на 100 см при стандартизированном строго постоянном режиме засыпки через стандартную воронку. [c.23] Сведения о физических параметрах пористой структуры и ее физико-химических свойствах относятся к основным характеристикам сорбентов. Для сорбционных материалов первичная (кристаллическая) структура не имеет существенного значения, так как во многом она наследуется от исходного сырья. Дисперсная (пористая) структура определяет макросвойства сорбента, хотя и является вторичной. Существует несколько методов определения сорбционных свойств материалов, площади поверхности и объема различного типа пор, их размеров. [c.23] Применительно к реальным пористым структурам понятие размер пор 2гэфф (в нм), в отличие от понятия объем, носит несколько условный характер, хотя известны попытки его однозначного определения. [c.23] Суммарный объем пор Ух гранулированных материалов с экв 0,2 5 мм определяется объемом воды, заполняющей поры при кипячении. Для определения 10 см сорбента известной массы 15 мин кипятят с 100 см дистиллированной воды, с последующим охлаждением и доведением объема смеси до исходного значения. Затем суспензию фильтруют на воронке Бюхнера (080 мм) с разрежением 8 кПа (60 мм рт. ст.) в течение 3 мин (до сыпучего состояния). Влажный сорбент взвешивают и по разности определяют массу воды в порах. [c.23] Суммарную пористость 100 см сорбента определяют в цилиндре на 100 см по поглощению ацетона за 30 мин при комнатной температуре. [c.24] Метод капиллярной конденсации позволяет анализировать поры с 2гэфф = 0,3—100,0 нм, а сорбция газов и метод молекулярных щупов — от 0,2 до 1,0 нм. Параметры пористой структуры сорбентов для очистки воды обычно находят методами ртутной порометрии и молекулярных щупов. Последний разработан Дубининым преимущества этого метода — несложное во многих случаях оборудование и стандартизованные методики. Сорбцией из водных растворов можно определить поры следующих минимальных размеров по иоду и перманганату калия 1,0 нм по метиленовому голубому 1,5 нм по эритразино-вому 1,9 нм по мелассе 2,8 нм. В качестве сорбата выбирают доступные, легко определяемые соединения, часто красители. [c.24] При определении сорбционной емкости по иоду необходима предварительная подготовка образца, состоящая в 10-минутном кипячении 20 г угля в 200 см 0,2 н. раствора НС1 с последующей отмывкой дистиллированной водой и сушкой в течение 1 ч при 110°С. Для определения 1 г угля встряхивают 15—30 мин со 100 см 0,1 н. раствора иода в К1 (25 г/дм ), затем пробу 10 см титруют 0,1 н. раствором тиосульфата натрия (индикатор крахмал). Йодное число 1 = 12,7( 1 — Уч)1ту, где У1 и Уг — объемы 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, идущего на титрование 10 см исходного йодного раствора и после добавления сорбента, см Шу — масса образца угля, г. [c.24] Сорбционная емкость по метиленовому голубому определяется для сухого образца массой 1 г, который встряхивают с 15%-ным раствором метиленового голубого. Вначале в колбу наливают 5 или 10 см раствора, а затем через 5 мин прибавляют по 1 см по мере обесцвечивания. Сорбционная емкость (осветляющая способность) по метиленовому голубому м. г = = 5п, где п — объем (в см ) раствора, контактирующего с углем, считая, что добавка последнего в 1 см не обесцветилась в течение 5 мин. [c.24] Кроме указанных выше соединений для оценки сорбционной емкости углей в конкретных условиях используют водные растворы хорошо сорбируемых в основном ароматических веществ фенола, толуола и их п-нитронроизводных. [c.25] Существует определенная зависимость между количеством выделенной при смачивании энергии и площадью внешней поверхности АУ. Для углей этот коэффициент равен 0,42 Дж/м . Для ряда микропористых углеродных сорбентов между площадью поверхности и объемом микропор существует зависимость 5е= 1,8-10 Уми (см /г) [29, с. 55]. Все эти зависимости могут быть использованы для разработки экспресс-методов оценки свойств сорбентов. [c.25] Вернуться к основной статье