SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 9.

Ewa Rutkowska gr.7

Krystyna Szymanowska

Paweł Teodorowicz

Temat: Charakterystyka wymieniaczy jonowych oraz ich zastosowanie w technologii żywności.

Badanie zostało przeprowadzone na kolumnie z jonitem Na⁺

1. Zestawienie wyników pomiarów.

Tabela 1.Dane dotyczące zdolności wymiennej jonitu.

Długość złoża jonitu [cm]	Stężenie jonów Ca^2+ w „soku”( cm^3 0,05 M EDTA Na)	Numer próby o objętości 10 cm^3	Ilość 0,05 M EDTA Nazużyta na miareczkowanie próby [cm^3]	Ilość 0,05 M EDTA Naodpowiadająca objętości roztworu Ca^2+ zatrzymanej na kolumnie [cm^3]	Ilość NaCl zużyta na regenerację złoża [cm^3]	Ilość wody redestylo-wanej zużytej na płukanie złoża [cm^3]
29,5	27,5	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21	0 0 0,3 0,5 0,6 1,2 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,8 3,0 4,2 7,2 12,2 19,9 23,8 25,8 26,5 27,5	28,0 17,8 7,5 3,5 2,0 1,2 0,8 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0 0 0 0 0	430	125

Tabela 2. Dane dotyczące charakterystyki jonitu.

Zawartość wody w jonicie			Ciężar nasypowy		Stopień spęcznienia jonitu
Masa naczynka [g]	Masa naczynka z jonitem przed suszeniem [g]	Masa naczynka z jonitem po suszeniu [g]	Objętość [cm^3]	Masa [g]	Objętość jonitu przed spęcznieniem [cm^3]	Objętość jonitu po spęcznieniu [cm^3]
15,3150	20,3150	18,2950	17,0	14,4	17	18

2. Obliczenia

1. Oznaczenie zawartości wody.

W = (20,315g - 18,295g/20,315g - 15,315g) • 100 % = (2,02/5) • 100 = 40,4%

2. Określenie ciężaru nasypowego.

Cn = 14,4g/17cm³ = 0,85g/cm³

3. Określenie stopnia spęcznienia.

P = (18cm³/17cm³) • 100 % = 105,88%

4. Obliczenie masy suchego jonitu znajdującego się w kolumnie.

h = 29,5cm d = 1,1cm

V = (h •  • d²)/4 = [29,5• 3,14• (1,1)²]/4 = 28,02 cm³

• po uwzględnieniu pęcznienia równego 105,88%

105,88 cm³- 100 cm³

28,02 cm³ - X cm³

X = 26,46 cm³

• po uwzględnieniu ciężaru nasypowego 0,85g/cm³

85g - 100 cm³

X g - 26,46 cm³

X = 22,49 g jonitu w kolumnie

• po uwzględnieniu zawartości wody 40.4%

22,49g - 100%

X g - 40,4%

X = 9,086g

22,49g - 9,086g = 13,404g suchego jonitu

5. Określenie dynamicznej zdolności wymiennej jonitu do momentu przebicia kolumny.

Do uzyskania punktu przebicia objętość roztworu 0,05 M EDTA Na odpowiadająca objętości roztworu Ca²⁺ zatrzymanego na kolumnie wyniosła 45,8 cm³

1 cm³ 0,05 M EDTA Na - 2,004mg Ca²⁺

45,8 cm³ 0,05 M EDTA Na - X mg Ca²⁺

X = 91,7832mg Ca²⁺

1mval - 20,04 mg Ca²⁺

X mval - 91,7832 mg Ca²⁺

X = 4,58 mval Ca²⁺ / objętość kolumny

4,58 mval - 22,49g jonitu

X mval - 1g jonitu

X = 0,2036 mval/g jonitu

6. Określenie dynamicznej zdolności wymiennej całkowitej.

Całkowita objętość roztworu 0,05 M EDTA Na odpowiadająca objętości roztworu Ca²⁺ zatrzymanego na kolumnie wyniosła 63,3 cm³

1 cm³ 0,05 M EDTA Na - 2,004mg Ca²⁺

63,3 cm³ 0,05 M EDTA Na - X mg Ca²⁺

X = 126,85 mg Ca²⁺

1 mval - 20,04 mg Ca²⁺

X mval - 126,85 mg Ca²⁺

X = 6,33 mval Ca²⁺ /objętość kolumny

6,33 mval - 22,49g jonitu

X mval - 1g jonitu

X = 0,281 mval/g jonitu

6,33 mval - 13,404g suchego jonitu

X mval - 1g suchego jonitu

X = 0,472 mval/g suchego jonitu

7. Określenie zużycia roztworu regeneracyjnego.

430cm³ 10% NaCl - 28,02 cm³ jonitu

X cm³ 10% NaCl - 1 cm³ jonitu

X = 15,35 cm³10% NaCl/ cm³ jonitu

8. Określenie wody redestylowanej do regeneracji kolumny.

125 cm³ wody - 28,02 cm³ jonitu

X cm³ wody - 1 cm³ jonitu

X = 4,46 cm³ wody/cm³ jonitu

3. Zestawienie właściwości badanego jonitu.

Tabela 3.

Zawartość wody	40,4%
Ciężar nasypowy	0,85g/cm^3
Stopień spęcznienia	105,88%
Dynamiczna zdolność wymienna do momentu przebicia kolumny	0,2036 mval Ca^2+ /g jonitu
Całkowita dynamiczna zdolność wymienna	0,281 mval Ca^2+ /g jonitu
Zużycia roztworu regeneracyjnego 10% roztwór NaCl	15,35 cm^3/cm^3jonitu
Zużycie wody redestylowanej na regenerację kolumny	4,46 cm^3/cm^3 jonitu

4. Wnioski.

1. Badany jonit charakteryzuje się dość dużą zawartością wody, a średnim ciężarem nasypowym.

2. Mały stopień pęcznienia jest prawdopodobnie spowodowany wysokim stopniem usieciowania polimeru lub polikondensatu.

3. Dynamiczna zdolność wymienna badanego jonitu, zarówno do punktu przebicia, jak i całkowita, jest nieznaczna.

4. Badany kationit może znaleźć szerokie zastosowanie w przemyśle, m.in.:

• w cukrownictwie przy demineralizacji soków cukrowniczych, do odwadniania klarówki;

• przy odmineralizowaniu pożywek do hodowli pleśni, drożdży itd.;

• przy usuwaniu szkodliwych kationów z soków owocowych, m.in. w produkcji odżywek dziecięcych;

• przy odmineralizowaniu serwatki przeznaczonej do produkcji laktozy;

• przy zmiękczaniu wody.

1

1

---