( مشاهده پاسخ شماره 1 تا 2 / از مجموع 2 پاسخ )

موضوع: جذب سطحی

  1. #1

    تاریخ عضویت
    Oct 2009
    رشته
    کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
    سن
    35
    نوشته ها
    1,705

    Red face جذب سطحی

    مقدمه :
    در عمليات جذب سطحي انتقال يك جز از فاز گاز يا مايع به سطح جامد صورت مي
    گيرد از كاربردهاي اين فرايند مي توان به رنگبري شربت قند و تصفيه روغنهاي صنعتي يا
    خوراكي و حذف مواد آلاينده از هوا يا مخلوط گازهاي ديگر اشاره كرد.

    واژه جذب سطحي براي تشريح اين حقيقت به كار مي رود كه غلظت مولكولهاي جذب
    شده در سطح تماس جامد بيشتر از فازگاز يا محلول است .جذب روي يك سطح جامد
    به علت نيروي جاذبه اتم ها يا مولكولها در سطح آن جامد است در عمل جذب سطحي
    نيروهاي مختلفي اعم از فيزيكي و شيميايي موثرند و مقدار آن بستگي به طبيعت ماده
    جذب شده وجسم جاذب دارد و به اين دليل مي توان مثلا ماده اي را كه در يك مخلوط
    وجود دارد را جدا نمود
    چند مثال که در ادامه بيان شده است نمايانگر طبيعت عمومي جداسازي ها خواهد بود و
    کاربرد هاي اصلي آن را نشان مي دهد .
    در حالت جداسازي هاي گازي از فرآيند جذب ، در رطوبت زدائي ها هوای خشک و
    ديگر گازها ،بوزدائي و جداسازي ناخاليصيها از گازهاي صنعتي مثل دي اکسيد کربن ،
    بازيابي حلالهاي پرارزش از مخلوط رقيق آنها با هوا يا گازهاي ديگر، و جداسازي
    مخلوطي از هيدروکربن هاي گازي مانند مخلوطي از متان ، اتيلن ، اتان ، پروپيلن و
    پروپان استفاده مي شود. از فرآيندهاي جداسازي مايع مي توان رطوبت زدائي بنزين، رنگ
    زدائي محصولات نفتي و محلولهاي آبکي قندي، بوزدائي و طعم زدائي آب، و جداسازي
    هيدروکربن هاي آروماتيکي و پارافيني ، را نام برد . که هرکدام از اين موارد در صنعت
    کاربرد وسيعی داشته و بنا به مورد و شرايط محدوده کاری از آن استفاده می شود
    اين عمليات ها همه از اين جهت مشابه هستند که در آنها مخلوطي که بايد تفکيک شود با
    يک فاز نامحلول ديگر تماس حاصل مي نمايد( مانند جاذب جامد) و پخش نامساوي
    مواد اوليه بين فاز جذب شده ر وي سطح جامد و توده سيال موجب جداسازي مي شود .
    دو مكانيزم اصلي براي جذب سطحي وجود دارد:
    ۱.جذب فيزيكي
    ۲.جذب شيميايي


    جاذبها :
    جامدي كه بر روي سطح آن جذب اتفاق مي افتد جاذب يا سوسترا مي نامند مايع جذب
    شده را مجذوب مي نامند .جذب سطحي بر روي سطح مشترك جامد مايع به وقوع مي
    پيوندد .
    جامدهاي جاذب معمولا به شکل گرانول ( ذرات کروی شکل با قطر چند ميلی متر)
    مصرف مي شوند و اندازه آنها از ۱۲ ميليمتر قطر تا ۵۰ ميکرومتر متغير است. جامدها بايد
    بر اساس کاربرد و موقعيت مصرف داراي بعضي خواص مهندسي باشند. براي مثال اگر از
    آنها در يک بستر ثابت با جريان گاز يا مايع استفاده مي شود، نبايد اختلاف فشار زيادي
    ايجاد کنند و همچنين نبايد توسط جريان سيال به خارج حمل شوند. آنها بايد از مقاومت
    و سختي خوبي برخوردار باشند تا در اثر حمل و نقل و همچنين در اثر وزن خود در بستر
    خرد نشوند. در صورتيکه بخواهيم آنها را از ظروف نگهداري به داخل و خارج انتقال
    دهيم، بايد به راحتي جريان پيدا کنند. اينها خواصي هستند که به راحتي شناخته مي شوند.
    خاصيت جذب جامدها يک مسئله ديگر است. جذب يک پديده عمومي است و تمام
    جامدها، گازها و بخارات را مقداري جذب مي کنند. ولي در اهداف صنعتي تنها بعضي
    جامدات ظرفيت جذب لازم را دارند. پس جامداتي که داراي خاصيت جذب بسيار ويژه
    اي هستند و به مقدار زياد جذب انجام مي دهند، طبيعت شيميايي آنها با خواص جذب
    رابطه دارد. ولي صرف شناسايي شيميايي، براي مفيد بودن آن کافي نيست. براي مثال
    استخراج، تمام نمونه هاي خالص بوتيل استات که اسيد استيک را از آب استخراج مي
    نمايند داراي قدرت يکسان هستند. اين حالت براي خواص جذبي سيليکاژل نسبت به
    بخار آب صادق نيست. اين خواص جذبي بيشتر بستگي به روش ساخت ماده و سابقه
    جذب و دفع مواد روي آن دارد.
    ذغال هاي رنگ بر

    اين مواد به شکل هاي مختلف ساخته مي شود:
    ۱) مخلوط کردن مواد گياهي با مواد معدني مانند کلريد کلسيم، کربنيزه کردن، و
    شست شوي مواد معدني
    ۲) مخلوط کزدن موادآلي مانند خاک اره با مواد متخلخل مثل سنگ آتشفشاني(سنگ
    پا) و حرارت دادن و کربنيزه کردن تا زماني که مواد کربني در سطح مواد متخلخل
    رسوب نمايند
    ۳) کربينزه کردن چوب، خاک اره، و مشابه آن وفعال سازي با هواي داغ يا بخار،
    ازليگنيت و ذغال بيتومينوس به عنوان مواد اوليه استفاده مي شود. از اين مواد براي
    اهداف زيادي مانند رنگ زدائي محلولهاي شکر، مواد شيميايي صنعتي، داروها و
    مايعات خشک شوئي، تصفيه آي، تصفيه روغنهاي گياهي و حيواني، و در بازيابي
    طلا و نقره از محلولهاي سيانور حاصل از شستشوي سنگ معدن، استفاده مي شود.
    اين ماده گرانولي و سخت است و داراي تخلخل زيادي است و از ژل رسوب شده توسط
    واکنش بين اسيد و محلول سيليکات سديم بدست مي آيد. مقدار رطوبت آن قبل ز
    استفاده، از ۴ تا ۷ درصد متغير است و معمولا براي خشک کردن هوا و گازهاي ديگر، در
    ماسکهاي ضد گاز، و براي تفکيک هيدروکربنها به کار مي رود. اين ماده با تبخير ترکيب
    جذب شده براي مصرف مجدد آماده مي شود.
    وقتي که يک جاذب جامد در داخل يک مايع خالص غوطه ور مي شود، ايجاد حرارت که
    بنام حرارت خيس شدن معروف است، نشاندهنده جذب مايع است. اما غوطه ور سازي
    راه موثري براي اندازه گيري مقدار جذب نيست. تغيير حجم قابل ملاحظه اي براي اندازه
    گيري جذب شده رخ نمي دهد و بيرون آوردن و وزن کردن آن نيز تفاوت بين مايع
    جذب شده و مايع که به صورت همراه آمده را به دست نمي دهد. اين مسئله در جذب
    سطحي گازها وجود ندارد، و تغيير وزن جامد بر اثر جذب قابل اندازه گيري است.
    شرح آزمايش:
    در اين آزمايش ۶ نمونه ۱ گرمی ذغال فعال را به دقت وزن کرده و سپس ۶ محلول اسيد
    استيک به غلظت هاي ۰.۵ مولار، ۰.۲۵ مولار، ۰.۱۲ مولار، ۰.۰۹ مولار ، ۰.۰۳ مولار و
    ۰.۰۱۵ مولار آماده مي نماييم.
    از هر محلول فوق به اندازه ۱۰۰ سي سي در هر ارلن مي ريزيم. نمونه هاي يک گرمي
    ذغال را همزمان با هم به ارلن هاي محتوي ۱۰۰ سي سي محلول اسيد استيک اضافه مي
    کنيم.
    درب آنها را بسته و به مدت يک ساعت روي همزن مغناطيسي قرار مي دهيم تا به طور
    يکنواخت هم بخورد، البته در آزمايشگاه به دليل عدم وجود دستگاه و زمان کافي محلول
    را يک روز در محيط آرام قرار مي دهيم.
    پس از گذشت ۲۴ ساعت، يک ساعت محلول هيدروکسيد سديم ۰.۱ مولار را، وسيله
    نرمال که معرف آن فنل فنالئين است تيتر مي کنيم. هر يک از KHP اگزاليک اسيد يا ۰.۱
    محلول هاي عنوان شده در بالا از اسيد استيک را به وسيله سود تيتر مي کنيم. تا غلظت
    هر کدام از آنها به دست آيد.
    البته لازم به ياد آوري است که محلول ۰.۰۳ نرمال از اسيد استيک را که از ابتدا به دست
    آمده بود را به عنوان مقايسه گرد توسط سود تيتر مي کنيم. ميزان سود مصرف شده در هر
    ميزان غلظت اسيد ، N1V1=N2V مرحله را يادداشت مي کنيم. حال بر اساس رابطه 2
    را بدست مي آوريم.
    محاسبات :
    M=N (n= چونکه اسيد استيک يک ظرفيتي است ( 1
    M acet *V acet =M naoh*Vnaoh
    Mw(acet)=60 g/mol









    Vacet=10 cc
    Mnaoh=0.1
    M acet=(0.1*12)/10=0.12
    جرم مولکولي* حجم نمونه (ليتر) * (Mo-Me)
    x=(0.15-0.12)*60*0.1=0.1801
    x/m= اسيد جذب شده به ازاي هر گرم جاذب 0.1501













    Log x/m =log k+ t log Ce
    اگر بهترين معادله خط را از بين داده هاي بالا عبور دهيم:
    Log k=-0.51676 , k=0.3042
    T=0.2983 , x/m=0.3042 Ce^0.2983
    نتيجه گيري :
    در فشارهاي متوسط و رو به پايين جذب معادله همدماي فروندليچ بهتر از معادله همدما
    لانگ موير ميزان جذب را پيش بيني مي كند
    در جرم جاذب ثابت تنها با افزايش اسيد ميزان جذب در فشار ثابت افزايش مي يابد .
    منابع:
    عمليات واحد مهندسی شيمی ‐ مک کيب ، اسميت ، هريوت
    شيمي فيزيك ‐ اتكينز – پي – دبليو
    شيمي فيزيك‐آلبرتي
    ای کاش یاد بگیریم که زیر بارهای خمشی و پیچشی زندگی نقطه تسلیم را بالابگیریم و مقاومت شکست را حداکثر کنیم تا چرخ دنده های زندگیمان از لهیدگی و تداخل در امان باشد.

    برگرفته از کتاب طراحی اجزا ماشین نوشته جوزف شیگلی

    ║▌█│║▌║│█║▌║█║
    Copyright © 2013-2014™


  2. #2

    تاریخ عضویت
    Oct 2009
    رشته
    کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
    سن
    35
    نوشته ها
    1,705

    Red face کوماتوگرافی جذب سطحی (Adsorption Chromatography)



    کروماتوگرافی جذب سطحی (Adsorption Chromatography) ، نمونهای از کروماتوگرافی مایع – جامد است که در آن عمل جداسازی مواد بعلت متفاوت بودن جذب سطحی اجزای مختلف مخلوط و فاز ساکن (جامد) انجام میگیرد.


    ستون کروماتوگرافی جذب سطحی
    برای جداسازی مواد یک مخلوط ‏‏‏‎، میتوان از ستون استفاده کرد. داخل این ستون با جامد فعالی مانند آلومین (فاز ساکن) پر شده است و با حلالی مانند هگزان (فاز متحرک) پوشیده شده است. هرگاه نمونه کوچکی از مخلوط در بالای ستون قرار گیرد ، نواری از ماده جذب شده تشکیل میشود، حلال با عبور خود از میان ستون اجزای مخلوط را با خود حمل میکند.

    جداسازی کامل
    سرعت حرکت هر جزء‏ ، به میزان جذب سطحی آن بر روی ماده داخل ستون بستگی دارد. به این ترتیب ، مادهای که کم جذب شده است، سریعتر از مادهای که زیاد جذب شده است، حرکت میکند. واضح است که اگر اختلاف بین جذبهای سطحی به حد کافی زیاد باشد، جداسازی مواد کامل انجام خواهد گرفت. اجزایی که قابلیت جذب بالاتری دارند، در قسمت بالای ستون و اجسامی که کمتر جذب میشوند در قسمتهای پایین ستون ، جذب خواهند شد.



    نیروهای بین اجزا
    این نیروها ممکن است یا از نوع نیروهای واندروالسی ، مانند نیروهایی که در مورد آلومین است یا از نوع نیروهای الکترستاتیک باشند، مانند جداسازی یونها بوسیله کروماتوگرافی تبادل یونی که در آن فاز ساکن یک ماده مبادله کننده یون است ، یا ممکن است از یک ستون که از ماده مناسب متخلخلی پر شده، برای جدا کردن مواد حلشده بر اساس اندازه مولکول آنها استفاده کرد، مانند کروماتوگرافی ژلی.

    کروماتوگرافی لایه نازک نمونه ویژهای از کروماتوگرافی جذب سطحی است که در این روش ، به جای اینکه جاذب را در یک ستون استوانهای پر کنیم، آن را بصورت لایه نازک روی یک صفحه شیشهای یا لایه پلاستیکی یا ورقه فلزی قرار میدهیم.

    مقایسه با کروماتوگرافی تقسیمی
    روشهای جذب سطحی ، برای جداسازی مواد انواع مختلف ترکیبات شیمیایی بهتر هستند. ظرفیت یک ستون جذب سطحی ، در واحد حجم ، غالبا بزرگتر از ظرفیت یک ستون تقسیمی بوده و گاهی این اختلاف خیلی زیاد است.
    ای کاش یاد بگیریم که زیر بارهای خمشی و پیچشی زندگی نقطه تسلیم را بالابگیریم و مقاومت شکست را حداکثر کنیم تا چرخ دنده های زندگیمان از لهیدگی و تداخل در امان باشد.

    برگرفته از کتاب طراحی اجزا ماشین نوشته جوزف شیگلی

    ║▌█│║▌║│█║▌║█║
    Copyright © 2013-2014™


اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

موضوعات مشابه

  1. فرسایش خاک
    توسط maede20 در انجمن مقالات مهندسی عمران
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 08-03-2010, 03:05 PM
  2. مقاومت زمین
    توسط ابراهیم شبانکاره در انجمن مقالات مهندسی برق
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 07-10-2010, 06:25 PM
  3. پاسخ: 1
    آخرين نوشته: 02-07-2010, 09:30 PM
  4. فلزات و تغییر شکلشان
    توسط yooseph367 در انجمن مقالات مهندسی مکانیک
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 10-06-2009, 05:40 PM
  5. پدیده های سطحی در شیمی
    توسط محمد مرادزاده در انجمن مقالات مهندسی شیمی
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 08-15-2009, 10:30 PM

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •