ISiW2, grupa 1:

Katarzyna Hubiszta

Agnieszka Kiełczewska

Katarzyna Misiołek

Damian Zwolak

Adsorpcja na węglu aktywnym

1.Teoria

Węgiel aktywny jest powszechnie używanym środkiem do oczyszczania wody. Na początku stosowano go jako środek do dechloracji. Aktualnie węgiel aktywny służy do usuwania mikrozanieczyszczeń, które są odpowiedzialne za walory smakowe i organoleptyczne wody. Jest materiałem sztucznym, otrzymywanym z węgla pierwiastkowego (węgiel drzewny, kamienny, brunatny) i połączeń z wodorem, siarką, azotem i tlenem.

Usuwanie zanieczyszczeń przez węglu aktywny zachodzi na zasadzie adsorpcji. Proces ten polega na przyłączaniu cząstek lub jonów o różnej wielkości. Ciało stałe, które pochłania drobne zanieczyszczenia nazywa się adsorbentem, natomiast substancję adsorbowaną-adsorbatem. Zdolność węgla aktywnego do adsorpcji zależy głównie od jego powierzchni właściwej. Powierzchnia właściwa jest to powierzchnia 1g adsorbentu dostępna dla adsorpcji i wyrażona w m²/g. Proces adsorpcji jest odwracalny i mikrozanieczyszczenia mogą powtórnie dostać się do wody, w takim przypadku zachodzi proces desorpcji.

Węgiel aktywny w oczyszczaniu wody stosuje się do: usuwania smaku i zapachu oraz mikrozanieczyszczeń organoleptycznych, dechloracji, biochemicznego rozkładu zaadsorbowanej substancji organicznej.

2.Zakres ćwiczenia

Badania procesu sorpcji wody z wykorzystaniem węgla aktywnego mają na celu określenie jego charakterystyki i przydatności do zastosowania w uzdatnianiu wody. Zakres badań obejmuje zbadanie efektywności procesu sorpcji w zależności od prędkości przepływu i czasu kontaktu z węglem aktywnym.

3.Tabela z wynikami

		Woda po absorpcji
		prędkość przepływu [m/h]
	Woda surowa	3	5	10	15
pH [-]	7,06	7,20	7,26	7,32	7,39
mętność [NTU]	1,28	1,16	1,09	0,95	1,04
barwa [mg Pt/l]	50	15	20	23	25
utlenialność [mg O2/l]	5,92	0,96	1,20	1,36	1,84
efekt adsorpcji [%]	0,156	0,033	0,041	0,051	0,063
czas kontaktu [h]		0,33	0,20	0,10	0,07

4.Wnioski

Woda surowa wskazywała nieznacznie podwyższone wartości utlenialności i mętności, natomiast znacznie przekraczała dozwolone wartości barwy.

Po procesie sorpcji woda wykazywała polepszone właściwości.

Zauważono, że efektywność procesu jest zależna od prędkości przepływu przez węgiel aktywny oraz co za tym idzie czasu kontaktu. Najlepiej została uzdatniona woda przepuszczana z prędkością 3 m/h i jako jedyna wskazywała dopuszczalne wartości barwy (15 mg Pt/l). Prawdopodobnie barwa wywołana była przez związki organiczne, które zostały usunięte na co wskazują wyniki utlenialności. Mętność natomiast utrzymywała się na stałym poziomie, przypuszczamy, że wywołana ona była małymi drobinkami, które są usuwane w innym procesie.

---