27. Изложите понятие: селективность адсорбента.

Селективность (избирательность) адсорбента при двухкомпонентной адсорбции оценивается коэффициентом разделения β

,

где молярные концентрации лучше и хуже поглощаемых компонентов бинарной смеси в объёмной фазе;

молярные концентрации тех же компонентов в твердой фазе.

Равновесие в рассматриваемой системе графически представляют в координатах у – х для каждого из переходящих компонентов (рис. 4.2).

Если составы фаз выражаются в концентрациях менее сорбирующегося компонента, кривые равновесия располагаются выше диагонали и наоборот, а их кривизна отражается величиной β, определяемой по выражению (4.2). Величина β не является постоянной и зависит от состава исходной смеси, причём она несколько падает с ростом давления и температуры. Адсорбционная способность, как известно, резко падает с ростом температуры и, наоборот, увеличивается с ростом давления. При постоянном давлении суммарная адсорбция двух компонентов характеризуется следующим соотношением :

28. Перечислите элементарные процессы массопереноса в пористых телах.

В сложном процессе адсорбции можно выделить три самостоятельных стадии:

а) внешняя диффузия – диффузия молекул поглощаемого вещества из ядра потока объёмной фазы к внешней поверхности гранул адсорбента;

б) внутренняя диффузия – диффузия молекул поглощаемого вещества в порах поглотителя к истинной межфазной поверхности;

в) собственно адсорбция вещества.

29. Объясните понятие: физическое и химическое растворение твердых тел.

Различают физическое и химическое растворение. При физическом растворении исходное вещество может быть вновь выделено из раствора кристаллизацией. Химическое растворение представляет собой гетерогенную химическую реакцию, продукты которой растворяются в жидкости. Восстановление исходного вещества путем кристаллизации в данном случае невозможно. Образующиеся при химическом растворении продукты реакции могут находиться первоначально в твердом или газообразном состоянии. В обоих случаях их присутствие осложняет кинетику процесса. Твердые продукты экранизируют межфазную поверхность и тем самым замедляют процесс, газообразные продукты до определенного предела содержания ускоряют процесс за счет турбулизации потока жидкости, но за этим пределом – замедляют вследствие своего экранирующего действия.

30. Изложите порядок определения динамической объемной емкости ионитов.

При динамическом методе раствор, содержащий поглощаемые ионы, пропускают через колонку с точной навеской ионита. Например, согласно рис. 5.2,а в колонке находится анионит в ОН – форме, через который пропускают раствор, содержащий ионы C . По мере пропускания раствора через колонку в произвольные моменты времени τ₁, τ₂ и т.д., соответствующие объемам пропущенного раствора V₁, V₂ и т.д., определяют содержание ионов C в фильтрате вплоть до проскока. По сопряженным значениям величин τ_i – С_i строят выходную кривую С = f(V). Обратная ей функция q = φ (V) является, очевидно, кривой поглощения ионов С ионитом (рис. 5.2,б).

В качестве динамических характеристик способности ионитов к обмену ионов используют полную динамическую обменную емкость (ПДОЕ) и динамическую обменную емкость до проскока (ДОЕ).

Из диаграммы на рис 5.2,б следует:

1. Площадь диаграммы OABDF, равная площади ОАВН, выражает количество мг–экв. ионов C , поглощенное ионитом при пропускании раствора объемом V₁, а площадь OABF соответствует обменной ёмкости навески до проскока. Очевидно, что отношения указанных величин к массе ионита или его объему будут являться ПДОЕ и ДОЕ (в мг–экв/г ионита или мг–экв/л ионита) соответственно.

2. ПДОЕ всегда меньше ПСOE, их отношение определяется геометрическими характеристиками колонки, скоростью подачи раствора, его концентрацией и т.д. [1].