Способ определения сорбционной емкости пористых углеродных материалов

ОПИСАНИИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоватскихСоциалистическихРеспублик рщ 981891(1) М К 3 с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет -С 01 Н 31/22 Государственный оиитет СССР но делам изобретениИ и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОРБЦИОННОЙ ЕМКОСТИ ПОРИСТЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к физической химии, а именно к методам исследова"ния сорбционных свойств материалов, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, а также в городском коммунальном хозяйстве для определения качества сорбирующих по" ристых материалов, и в первую очередь активных углей, используемых для доочистки биологически очищенныхсточных вод.Известен способ определения сорбционной емкости пористых углеродных материалов, включающий перемешивание навески с растворенным в воде адсорбирующимся веществом метиленовым голубым и последующую количественную регистрацию равновесйой концентрации . последнего в воде (1(.бднако 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 опре,деления сорбционной емкости пористых углеродных материалов, включающий перемешцвание навески углеродного материала с растворенным в воде адсорбирующимся веществом - хлоранилином ипоследукицую количественную регистрацию равновесной концентрации последнего в воде 2),Однако известный. способ не позволяет корректно определять емкость(активность) сорбентов по извлечениюорганических загрязнений из биологически очищенных сточных вод, Так,сорбционная емкость (активность) активных углей, определенная по известному способу, уменьшается в ряду сорбентов: СКТ, КЛД-йодный, АГ-З, активный угол Аи составляет соответственно 460, 345, 330 и 260 мг/г.В то же время сорбционная емкость(активность) этих углей при извлечении органических загрязнений иэ биологически очищенных сточных вод изменяется в обратном порядке (например),для угля СКТ равна 6 мг/т, КАД-йод-ный - 20, АГ-З, -21, А-32 мг/г,Отмеченный недостаток известногоспособа приводит к тому, что дозысорбента при доочистке биологическиочищенных сточных вод могут быть существенно занижены (в таком случаене обеспечивается заданное качествоочистки сточной воды) либо завышены981891 Относительная сорбционная активность сорбентов Сорбент найденнаяпо известному способу по предлагаемому способу,найденная по поглощению по поглощению органических загрязнений из биологически очищенныхсточных вод брилли- кристалантово- лического зе- го фиолеленого тового Парафуксина основного СКТ 0,75 36,16 3,44 КАД-йодный 3, 34 4,0 3,83 0,72 3,59 АГ4,0 3,50 0,57 5,66 5,7 6,0 5,34 что ухудшает технические показателиработы установки).Цель изобретения - повышение точ.фности анализа по органическим примесям. 5Поставленная цель достигается тем,что согласно способу определения сорбционной емкости пористых углеродныхматериалов, включающему перемешиваниенавески углеродного материала с растворенным в воде адсорбирующимся. веществом и последующую количественнуюрегистрацию равновесной концентрациипоследнего в воде, в качестве адсорбирующегося вещества производных трифенилметана, выбранных из ряда: кристаллический фиолетовый, парафуксин,бриллиантовый зеленый,Величину удельной адсорбции определяют по формуле(Сн-Со)м а /Б где а - удельная адсорбция, мг/г;Ск - начальная концентрация,мг/л,СР - равновесная концентрация, 25мг/л,Ч - объем раствора, л,в - навеска материала, г.П р и м е р 1. В колбу с притертой пробкой помещают 0,2 г активного Зпугля марки СКТ, добавляют. 25 мл раст. вора с концентрацией 1600 мг/л кристаллического фиолетового.Полученную смесь перемешивают ирегистрируют равновесную концентрацию 35кристаллического фиолетового, которая для угля СКТ составляет 1368 мг/л.Величину удельной адсорбции определяют по вышеприведенной формуле.Равновесная концентрация кристаллического фиолетового, определеннаядля активных углей марок КАД-йодный,АГи А, соответственно равна 8 Ш),767 и 280 мг/л.П р и м е р 2. В колбу с притертой пробкой помещают 0,1 г активногоугля марки КАД-йодный и добавляют25 мл водного раствора парафуксина сконцентрацией 800 мг/л, Смесь перемешивают и регистрируют концентрациюпарафуксина, которая составляет412 мг/л,Величину удельной адсорбции определяют по вышеприведенной формуле,Равновесная концентрация парафуксина, определенная в этих условияхдля активных углей марок СКТ, АГиАсоставляет соответственно 704,420 и 204 мг/л.П р и м е р 3. В колбу с притертой пробкой помещают 0,1 г активногоугля марки АГи добавляют 25 млводного раствора бриллиантового зеле.ного с концентрацией 800 мг/л,Полученную смесь перемешивают иопределяют равновесную концентрациюбриллиантового зеленого, которая дляактивного угля марки АГсоставляет340 мг/л. Величину удельной адсорбции определяют по вышеприведеннойформуле.Равновесная концентрация бриллиантового зеленого, определенная в этихусловиях для активных углей марокСКТ, КАД-йодный и Асодтветственносоставляет 680, 420 и 120 мг/л.Для оценки точности определениясорбционной емкости сорбентов поизвестному и предлагаемому способурассчитана величина относительнойадсорбционной активности пористых материалов, причем за единицу принятаемкость угля СКТ.Результаты сопоставления приведеныв таблице,5 981891 б Формула изобретения Составитель Т.Жукова Редактор Н.Киштулинец Техред Т.Маточка Корректор Г, РешетникЗаказ 9701/63 Тираж 887 Подписное ВНИНПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Погрешность определения отчосительной сорбционной активности пористых материалов по известному способу 350-900.Сорбционная активность, найденная по предложенному способу, не отличается от непосредственного определения емкости по адсорбции органических загрязнений из биологически очищенных сточных вод 10Таким образом, предлагаемый способ определения сорбционной емкости пористых углеродных материалов поэ воля,ет повысить точность определения сорбционной емкости по органическим загряз нениям. Способ определения сорбционной емкости пористых углеродных материалов,включающий перемзшивание навескиуглеродного материала с растворенным в воде адсорбирующимся веществоми последующую количественную регнст"рацию равновесной концентрации последнего в воде, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения точности анализа по органическим загрязнениям, в качестве адсорбирующегосявещества используют производные трифенилметана, выбранные из ряда: кристаллический фиолетовый, парафуксин,бриллиантовый зеленый.Источники информации,принятые во вниманйе при экспертизе1. Колышкин Д.А., Михайлова К.К.Активные угли. Свойства и методы испытания. Л., фХимия", 1972, с. 58.2. Когановский А,М., Левченко Т.М.,Кириченко В.А. Адсорбция растворенныхвеществ. Киев, "Наукова думка", 1977,с. 223.