Cơ sở quá trình xử lý hóa lý

Cơ sở quá trình hấp thụ lên bề mặt chất hấp thụ, làm giảm sức căng bề mặt của chất hấp phụ, làm giảm sức căng bề mặt của chất hấp thụ. Nhả hấp phụ: qt đi ra của chất bị hấp thụ khỏi bề mặt chất hấp thụ.Nhờ các lực liên kết vật lý.Hấp thụ đơn lớp, đa lớp, thuận nghịch .Cấu trúc chất hấp thụ không thay đổi.ít có tính chất chọn lọc, nhiệt độ thấp
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cơ sở quá trình xử lý hóa lýCÔ SÔÛ QUAÙ TRÌNH XÖÛ LYÙ HOÙA LYÙQuaù trình keo tuï taïo boâng Quaù trình haáp phuï Quaù trình trao ñoåi ion Quaù trình truyeàn khíCơ sở quá trình hấp phụ (Adsorption)Định nghĩa Là 1 hiện tượng bề mặt Thu hút chất bị hấp phụ lên bề mặt chất hấp phụ, làm giảm sức căng bề mặt của chất hấp phụ Nhả hấp phụ: qt đi ra của chất bị hấp phụ khỏi bề mặt chất hấp phụ 1 Cơ chế quá trình hấp phụ Cơ sở quá trình hấp phụ HP Vaät lyù (Physical Adsorption) Phaân loaïi HP Hoùa hoïc (Chemical Adsorption)HP Vaät lyù Nhôø caùc löïc lieân keát vaät lyù Haáp phu đơn lớp, ña lôùp, thuaän nghòch Caáu truùc chaát haáp phuï khoâng thay ñoåi Ít coù tính choïn loïc, t0 thaáp VD: sự HP của AC đ/v CO2, C2H5OH,… 2 Cơ sở quá trình hấp phụHP hoùa hoïcNhôø löïc lieân keát hoùa hoïcHaáp phuï ñôn lôùpCaáu truùc chaát haáp phuï thay ñoåiKhoâng thuaän nghòchTính choïn loïc cao, t0 cao VD: sự HP của chất rắng AgI đ/v Ag+ trong dd Cơ sở quá trình hấp phụ Khaû naêng haáp phuï phuï thuoäc Dieän tích beà maët chaát haáp phuï (m2/g)Noàng ñoä cuûa chaát bò haáp phuï ngVaän toác töông ñoái giöõa hai phaCô cheá hình thaønh lieân keát: hoùa hay lyù hoïc nh 3Cơ sở quá trình hấp phụ Caùc daïng lieân keát ngLK Van der WaalsLK tónh ñieänLK HydroLK hoùa hoïc: lk ion, ñoàng hoùa trò, phoái trí ngLiên kết Van der Waals 4Liên kết HydroLiên kết tĩnh điện 5 Nhiệt hấp phụ Tỏa nhiệt Độ hấp phụ tăng khi nhiệt độ giảm Nhiệt HP vật lý nhỏ, nhiệt HP hóa học lớn Nhiệt hấp phụ tích phân (cal/g): lượng nhiệt thoát ra tính cho 1g chất hấp phụ Nhiệt hấp phụ vi phân (cal/mol): là lượng nhiệt thoát ra khi hấp phụ thêm một lượng nhỏ chất bị hấp phụ và quy về ứng với 1 mol Tính chọn lọc định hướngQuy tắc chọn lọc định hướng Những chất có t/c tương tự nhau dễ HP vào nhau Nếu là HP hóa học đ/v các ion Ion có trong thành phần cấu tạo tinh thể ở bề mặt: bị HP trước Ion tương tự có khả năng hoàn thành cấu tạo mạng lưới tinh thể ở bề mặt Ưu tiên cho ion có điện trường lớn hơn (điện tích lớn, solvat hóa ít hơn) VD: AgI HP mạnh đ/v I- trong dd có KI, nhưng cũng có khả năng HP Cl- (hay SCN-) trong dd có NaCl hay NaSCN 6 Cơ sở quá trình hấp phụ Ñoä haáp phuï (G)Laø löôïng chaát bò haáp phuï ñaõ bò haáp phuï treân 1 ñôn vòdieän tích beà maët hoaëc 1 ñôn vò khoái löôïng chaát haápphuï (ôû traïng thaùi caân baèng haáp phuï). n n G= G= hay S m n : số mol chất bị hấp phụ S : diện tích bề mặt (m2) m : khối lượng chất hấp phụ (g) Cơ sở quá trình hấp phụ Baûn chaát chaát HP/ bò HP G phuï thuoäc Beà maët chaát HP Noàng ñoä (aùp suaát) chaát bò HP No ng Gmax – laø ñoä haáp phuï toái ña cuûa chaát HP öùng vôùi noàng ñoä ng ng caân baèng cuûa chaát bò HP ng 7 Độ phủ bề mặt (θ) Sp θ= .100% SrSr : diện tích bề mặt riêng,Sp: diện tích bề mặt của chất hấp phụ đã hấp phụ 0 < θ 100% : hấp phụ đa lớp θ = 100% : hấp phụ đơn lớp hoàn toàn Sp G θ= = Sr Gmax Độ phủ bề mặt (θ) Sp = G.N 0.S 0N0 : số AvogadroG : độ hấp phụS0 : độ phủ cơ bản (độ phủ nguyên tố) - là diện tích tối thiểu của 1 phân tử hoặc 1 ion chiếm chỗ ở bề mặt chất hấp phụ 8Ví dụ 1 10g 1 loại than củi có bề mặt riêngSr = 300m2.g-1 đã hấp phụ được 0,46g rượuC2H5OH ở 250C. Tính độ phủ của loại thannày đối với C2H5OH?Biết S0(C2H5OH) = 21,6A0 2 9 Chất hấp phụ (Adsorbent)Là chất rắn mà trên bề mặt xảy ra sự hấp phụ Diện tích bề mặt riêng rất lớn Tự nhiên hoặc tổng hợp Độ phân tán cao Cấu trúc vô định hình hoặ ...