-
Курсы
-
Другое
Найдено 67 материалов по теме
Предпросмотр материала:
Проектная работа
Сорбция и ее применение
.
Введение
Актуальность:
В современном мире важна точность переработки, отбора и фильтрации веществ. Сорбция способствует предотвращению появления избытка влаги, нарушающей работ приборов и оборудования.
Я считаю, данная тема актуальна не только в химической области, но и в других отраслях.
Гипотеза:
Я предположил, что одни и те же сорбенты проявляют свойства, которые зависят не только от качественного и количественного состава веществ, но и процесса их получения. При этом для каждого из них найдется своя область применения.
Введение
Введение
Цель:
Узнать больше нового об особенностях сорбентов и познакомить их с учащимися;
Изучить процессы сорбции;
Доказать гипотезу.
Задачи:
Рассмотреть особенности сорбентов из теоретического материала;
Провести исследование по созданию сорбентов;
Сравнить сорбенты;
Сделать выводы.
Сорбция
Процесс поглощения одной средой (сорбентом) — жидкостью или твердым телом других сред (сорбтивов) —газов или жидкостей.
Адсорбция
Абсорбция
Виды сорбентов
Силикагели
Цеолиты
Карболены
…
Цеолиты
Это группа минералов вулканического происхождения, обладающих способностью впитывания, выделения воды и других веществ. Эти минералы перерабатывают в сорбенты.
Применение:
Минеральные удобрения;
Производство бетона, картона, пластмассы;
Смягчение и фильтрация воды;
Нефтедобыча и переработка.
Карболен (активированный уголь)
Это вещество, на 87-97 % состоящее из углерода. Карболены с высоко развитой пористой структурой получают из древесного угля, кокса и скорлупы.
Применение:
Пищевая промышленность;
Медицина (выведение токсинов);
Экологическая деятельность;
Разделение растворителей.
Силикагель (SiO2)
Это высушенный гель H2SiO3 серого или белого цвета. Гранулы материала пористую структуру и хорошо развитую внутреннюю поверхность.
Преимущества:
Инертны и безвредны;
Высокая прочность;
Достаточно простое производство;
Низкая температура регенерации (≈155°С).
Формула силикагеля — SiO2
Практическая деятельность
Для достижения поставленной цели необходимо было выполнить поставленные мной задачи.
Одним из самых простых по изготовлению сорбентов является силикагель, поэтому именно его я сравнивал с готовыми образцами.
Методы изготовления
силикагеля
HCl + Na2SiO3
CH3COOH + Na2SiO3
Эксперимент №1
Оборудование и реактивы: резиновые перчатки, мерный стакан, пластиковый стакан, стеклянная палочка, 12% раствор HCl, Na2SiO3.
1. Определим объемное отношение реагентов:
2HCl + Na2SiO3 → 2NaCl + H2SiO3↓; H2SiO3 → SiO2 + H2O
Найдем молярное кол-во HCl (≈ 2.74 моль)
Масса Na2SiO3 равна 167.14 гр.
Объем Na2SiO3 относится к HCl, как 1.76:1, но кислота взята в растворе, поэтому отношение равно 1:1.
2. Смешаем реагенты в полученном отношении:
Реакция произошла мгновенно, образовался влажный осадок кремниевой кислоты.
3. Спустя 48 часов осадок представляет собой кристаллизированные белые гранулы (силикагель).
Получившийся силикагель
Эксперимент №2
Оборудование и реактивы: резиновые перчатки, мерный стакан, пластиковый стакан, стеклянная палочка, 70% эссенция CH3COOH, Na2SiO3.
1. Определим объемное отношение реагентов:
2CH3COOH + Na2SiO3 → 2CH3COONa+ H2SiO3↓; H2SiO3 → H2O + SiO2
Найдем кол-во CH3COOH (≈ 1.67 моль)
Масса Na2SiO3 равна 101.87 гр.
Объем Na2SiO3 относится к кислоте, как ≈ 1:1.
2. Смешаем реагенты:
Моментально выпадает прозрачный осадок кислоты.
3. Спустя 48 часов осадок представляет собой кристаллизированные белые гранулы (силикагель).
Получившийся силикагель
Физические свойства
Сорбционные свойства
Оборудование и реактивы: 3 пробирки, мерный стакан, покупной силикагель, силикагели из экспериментов 1 и 2, вода.
Наливая воду в пробирки воду, выделяется кислород, который заполнял поры силикагелей.
Процесс поглощения закончился. Силикагель №1 и покупной поглотили жидкость примерно 2/3 от собственного объема. Силикагель №2 поглотил примерно половину от своего объема.
1
2
Фильтрующие способности
Оборудование и реактивы: скрепки, стаканчики, силикагели, бумажные конусы, марля, вода, краситель (зеленый).
1. Сделаем в конусах отверстия и закроем их марлей (чтобы подкрашенная вода проходила через гранулы и стекала вниз).
2. Всыпем силикагели в конусы и осторожно нальем в них подкрашенную воду, предварительно установив их на стаканы. Оставим силикагели на 6 часов.
Покупной силикагель не отфильтровывает в-ва – он поглощает некоторое кол-во жидкости и пропускает оставшуюся. Силикагель №2 – хорошее фильтрующее в-во.
Заключение
Выводы:
1. Сорбция - поглощение твёрдым телом/жидкостью различных в-в из окружающей среды; существуют разные сорбенты. Силикагели нетоксичны и инертны, обладают высокой поглощаемостью; имеют широкое применение.
2. Существуют разные силикагели, обладающие различными св-вами и областями применения.
3. Свойства сорбентов зависят от способов их получения. Силикагель из уксуса является легким и хрупким, обладает способностью фильтрации. Кристаллическая решетка силикагеля из HCl обеспечивает сильную связь молекул оксида, поэтому в-во является крепким и устойчивым поглотителем.
4. Сравнивая силикагели, можно обнаружить сходство между покупным силикагелем и силикагелем 1. Из этого можно предположить, в чем состоит процесс изготовления силикагеля в промышленных масштабах.
Список литературы
Беляков Н. Л., Соломенников А. В. / Энтеросорбция, введение в проблему. — Л. ЛенГИДУВ, 1990 — 35 с.
Беркман С., Морелл Д., Эглофф Г. / Катализ в неорганической и органической химии, книга вторая. — М. Гостоптехиздат, 1949.
Елизаров Д. П., Елькин А. И., Даванков В. А. / Экспериментальное изучение сорбционной активности распространенных адсорбентов.— 2003.— Т. 9, № 3.— С. 58—61.
Колесова В. Г., Додали В. А., Лойко В. И., Марченко В. А. / Минералы цеолиты.— 1995, — Т. 1, № 1. — С. 65—68.
Кольцов С. И., Алесковский В. Б. / Силикагель, его строение и химические свойства. — Л., 1963.
Натуральные и синтетические цеолиты. / У.С. Буроу Information Circular. 1987.
Основы неорганической химии. - том 5. - С. 409. – Сорбция веществ. / Агнус Макдональд. - 2003.
Силикагели / Газпром нефтехим Салават: энциклопедия / гл. ред. Д. Р. Ягтман. — Уфа: Башкирская энциклопедия. - 2012.
Струнина А.В., Белозовский А.Б., Каплан Л.К / Очистка природного газа активированными углями С. 51-59.
Углеродные адсорбенты и их применение в промышленности / Деменева Э.М., Сукманова К.Г. (ред). — Пермь 1969. — Т. (выпуск 2). — С. 51-59.
Хотимченко Ю. С., Kponomoe А. В., Хотимченко М. Ю. / Фармакологические свойства сорбатов — 2001.— Т. 7, № 4. — С. 22—36.
Файл будет скачан в формате:
Настоящий материал опубликован пользователем Чепега Марина Васильевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Профессия: Учитель химии
Профессия: Преподаватель химии
Профессия: Учитель химии и биологии
В каталоге 6 352 курса по разным направлениям
Учебник: «Химия (базовый уровень)», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др./ Под ред. Лунина В.В.
Учебник: «Химия», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А. и др./ Под ред. Лунина В.В.
Учебник: «Химия (базовый уровень)», Габриелян О.С., Остороумов И.Г., Сладков С.А.
Учебник: «Химия», Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.
Тема: § 26. Озон. Аллотропия кислорода
Учебник: «Химия», Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.
Тема: § 16. Валентность химических элементов. Определение валентности элементов по формулам их соединений
Учебник: «Химия (изд. "ДРОФА")», Габриелян О.С, Сивоглазов В.И. и др.
Учебник: «Химия (базовый уровень)», Рудзитис Г.Е.,Фельдман Ф.Г.
