Practica Adsorción

1. Objectius
En aquesta pràctica s’estudiarà l’anàlisi quantitatiu de l’adsorció de Blau de Metilè en carbó actiu, segons la quantitat de carbó actiu, el temps de contacte i la influencia del pH en l’adsorció, per a diferents tipus de carbó actiu.
Determinació de la quantitat d’adsorció ajustant als valors experimentals a diferents isotermes d’equilibri.
Estudiar la cinètica que més s’ajustaal procés.
Comparar els resultats entre tres tipus diferents de carbó actiu, i discernir quin té una millor capacitat d’adsorció.
Discutir l’aplicació d’aquest experiment, segons els resultats obtinguts , en una columna d’adsorció que treballi en continu.
I finalment, comentar la propagació d’errors observada a l’hora d’obtenir els resultats.

2. Resultats i Discussió.
3.1Influencia de la quantitat de carbó actiu.
Per a determinar quina és la quantitat de carbó actiu òptima per, posteriorment, calcular les cinètiques i les isotermes d’equilibri, s’ha de discernir primerament, quin pes de carbó actiu serà el que en condicions d’equilibri (24 hores desprès) no hagi adsorbit totalment el blau de metilè, sinó que en cara quedi solut a la solució.
Per a realitzar aquestaselecció, s’han realitzat una sèrie d’experiments utilitzant diferents pesos de carbó actiu, que varien entre 0,05 i 1 g. S’han agafat 6 pesos diferents de carbó actiu A, s’han afegit a una solució de 50 ml de blau de metilè de 250mg/l i per al nostre carbó actiu(CA) s’ha estudiat l’evolució de la concentració de blau de metilè respecte el temps.
Els resultats són els següents.

Figura 2.1:Evolució de la concentració de Blau de metilè respecte el temps per a diferents pesos de carbó actiu A

En la figura 2.1 es pot observar com a mesura que augmenta la quantitat de carbó actiu la concentració del blau de metilè a la fase líquida disminueix molt més ràpid, és a dir a més quantitat de carbó actiu més adsorció. S’observa com a partir d’una quantitat de carbó actiu superior a 0.2g, laconcentració de blau de metilè als 30 min és quasi bé zero.
Si analitzem les concentracions finals per a cada quantitat de carbó actiu, les úniques que no donen una concentració a l’equilibri al voltant de 0 són les dos primeres mostres com es veu a continuació en la taula 2.1. D’aquesta s’extreu que la quantitat òptima del nostre carbó actiu serà 0,2g, i és la quantitat de carbó actiu amb la que esfaran els experiments per a la determinació de la cinètica del procés i l’ajust a l’isoterma d’equilibri.

mostra | Pes | conc. Equilibri (mg/l) |
1 | 0,077 | 82.506 |
2 | 0.200 | 2.468 |
3 | 0.400 | 0.669 |
4 | 0,613 | 1.163 |
5 | 0,800 | 0.380 |
6 | 0,9951 | 0,599 |
Taula 2.1: Dades de concentració de blau de metilè per diferents pesos de carbó actiu A en el equilibri.
Lamostra 2, és la que s’ha escollit com a pes òptim del carbó actiu. Per a fer la selecció s’ha tingut en compte, que a l’hora de mesurar l’absorbància aquesta no fos zero, és a dir, que encara s’observava color a la solució, és una prova de que encara existeix blau metilè a la solució. Com s’observa en la taula la concentració per a la mostra 4 és una mica més alta que a la 5 i a la 6, això pot serdegut a un trencament del carbó que pot haver influït a l’hora de mesurar l’absorbància.
Per avaluar els carbons B i C s’ha seguit el mateix procediment que pel carbó A. La figura 2.2 mostra l’evolució de la concentració de blau de metilè a la fase líquida respecte el temps per el carbó B.

Figura 2.2: Evolució de la concentració de Blau de metilè respecte el temps per a diferents pesos de carbóactiu B

Com s’observa a la figura 2.2, igual que amb el carbó actiu A a mesura que augmenta el temps la concentració de Blau de metilè a la fase líquida, disminueix per a totes les quantitats de carbó actiu. S’ha de destacar la baixada al igual que el carbó actiu A, al minut 30 de les concentracions de blau de metilè per pesos superiors a 0.293 g. I afirmar que per a quantitats altes de carbó...