KM-380 (KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I) ADSORBSİYON (Deney No: 4b)

Benzer belgeler
Adsorpsiyon. Selçuk Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi. Kimya Mühendisliği Bölümü. Kimya Mühendisliği Laboratuvarı II DENEYİN AMACI

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I ADSORPSİYON DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I ADSORPSİYON. Bursa Teknik Üniversitesi MDBF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ

DENEY-1: NEWTON KURALINA UYMAYAN AKIŞKANLARIN REOLOJİK DAVRANIŞLARI

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ KİMYA MÜH. BÖLÜMÜ KML I LAB. ÜÇLÜ NOKTA SAPTANMASI DENEY FÖYÜ

Atıksulardan istenmeyen maddelerin adsorpsiyonla gideriminin incelenmesi ve sistem tasarımı için gerekli parametrelerin saptanması.

Sürekli Karıştırmalı Tank Reaktör (CSTR)

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Kimyasal Süreç Hesaplamaları (CEAC 207) Ders Detayları

KİMYASAL DENGE. AMAÇ Bu deneyin amacı öğrencilerin reaksiyon denge sabitini,k, deneysel olarak bulmalarıdır.

Genel Kimya. Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

Bir maddenin başka bir madde içerisinde homojen olarak dağılmasına ÇÖZÜNME denir. Çözelti=Çözücü+Çözünen

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BORUSAL (TUBULAR) AKIŞ REAKTÖRÜ

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER»

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

KMB0404 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı III GAZ ABSORSPSİYONU. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

ÇANAKKALE-ÇAN LİNYİTİNİN KURUMA DAVRANIŞI

Kimya Mühendisliği Bölümü, 2014/2015 Öğretim Yılı, Bahar Yarıyılı 0102-Genel Kimya-II Dersi, Dönem Sonu Sınavı

GAZ ABSORPSİYON/DESORPSİYON SİSTEMLERİ TASARIMI

Üçüncü Tek Saatlik Sınav 5.111

Genel Kimya 101-Lab (4.Hafta) Asit Baz Teorisi Suyun İyonlaşması ve ph Asit Baz İndikatörleri Asit Baz Titrasyonu Deneysel Kısım

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Gazi Üniversitesi Kimya Müh. Böl II YY KM-380 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I

10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar

6.PPB (milyarda bir kısım) Kaynakça Tablo A-1: Çözelti Örnekleri... 5 Tablo B-1:Kolloidal Tanecikler... 8

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMM 302 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI I. Danışman: Yrd. Doç. Dr.

GIDALARIN BAZI FİZİKSEL NİTELİKLERİ

ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ

ÇÖZÜNÜRLÜK ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 5: YENİDEN KRİSTALLENDİRME DENEYİ

KIMYASAL DENGE. Dinamik Denge. Denge Sabiti Eşitliği. Denge Sabiti Eşitliği. Denge Sabiti Eşitliği. Denge Sabiti Eşitliği

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

KESİKLİ İŞLETİLEN PİLOT ÖLÇEKLİ DOLGULU DAMITMA KOLONUNDA ÜST ÜRÜN SICAKLIĞININ SET NOKTASI DEĞİŞİMİNDE GERİ BESLEMELİ KONTROLU

Yüzey Gerilimi ve Temas Açısı Ölçümü

Kristalizasyon Kinetiği

DENEY 3. MADDENİN ÜÇ HALİ: NİTEL VE NİCEL GÖZLEMLER Sıcaklık ilişkileri

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: KİM 2013

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

Suda çözündüğünde hidrojen iyonu verebilen maddeler asit, hidroksil iyonu verebilenler baz olarak tanımlanmıştır.

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

1. Öğretmen Kılavuzu. 2. Öğrenci Kılavuzu

4 Deney. Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ Araş. Gör. Taha Yasin EKEN

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐSĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME ÇÖZELTĐLER

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

1. BÖLÜM : ANALİTİK KİMYANIN TEMEL KAVRAMLARI

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DENEY 8 POLİPROTİK ASİTLER: ph TİTRASYON EĞRİLERİ KULLANILARAK pka DEĞERLERİNİN BELİRLENMESİ

ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KODLU TEMEL ĠġLEMLER-1 LABORATUVAR DERSĠ DENEY FÖYÜ

KARARSIZ HAL ISI TRANSFERİ

Suyun Fizikokimyasal Özellikleri

DÖNER KURUTUCU (Deney No: 4a)

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

KONYA ve SELÇUK ÜNÜVERSİTESİ KİMYA-1 (Çalıştay 2010) Temmuz (Çanakkale)

TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir.

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

ISI VE SICAKLIK. 1 cal = 4,18 j

5.111 Ders Özeti #

Yükseltgenme-indirgenme tepkimelerinin genel ilkelerinin öğrenilmesi

DENEY 6. CH 3 COO - + Na + + H 2 O ve

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

1 mol = 6, tane tanecik. Maddelerde tanecik olarak atom, molekül ve iyonlar olduğunda dolayı mol ü aşağıdaki şekillerde tanımlamak mümkündür.

Sıcaklık (Temperature):

DENEY 2 GRĐGNARD REAKSĐYONU ile TRĐFENĐLMETHANOL SENTEZĐ. Genel Bilgiler

BAZ KARIŞIMLARININ VOLUMETRİK ANALİZİ

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞĐMĐ ÇALIŞMA YAPRAĞI

KATI SIVI EKSTRAKSİYONU

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu

YANMA. Derlenmiş Notlar. Mustafa Eyriboyun ZKÜ

SIVILAR VE ÖZELLİKLERİ

Sodyum Hipoklorit Çözeltilerinde Aktif Klor Derişimini Etkileyen Faktörler ve Biyosidal Analizlerindeki Önemi

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca GAZLAR-1.

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME KONU ANLATIMI. Hazırlayan: Hale Sümerkan. Dersin Sorumlusu: Prof. Dr.

BÖLÜM 19 KİMYASAL TERMODİNAMİK ENTROPİ VE SERBEST ENERJİ Öğrenme Hedefleri ve Anahtar Kavramlar: Kendiliğinden, tersinir, tersinmez ve izotermal

Moleküllerarası Etkileşimler, Sıvılar ve Katılar - 11

EYVAH ŞEKERĐM KAYBOLDU!!!!! 9. SINIF 4. ÜNĐTE KARIŞIMLAR

ÇÖZELTILERDE DENGE. Asitler ve Bazlar

Bölüm 3 SAF MADDENİN ÖZELLİKLERİ

BARTIN ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MALZEME LABORATUVARI-I DERSİ OKSİTLİ BAKIR CEVHERİNİN LİÇİ DENEYİ DENEYİN AMACI: Uygun

Deney 1 HĐDROKSĐL GRUBU: ALKOL VE FENOLLERĐN REAKSĐYONLARI. Genel prensipler

6. Aşağıdaki tablodan yararlanarak X maddesinin ne olduğunu (A, B,C? ) ön görünüz.

ÖĞRENCI SINAV VE DİĞER FAALIYETLERININ YARIYIL SONU BAŞARI NOTUNA KATKISI

GENEL KİMYA 101 ÖDEV 3

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I HAVA AKIŞ DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

Kütlesel kuvvetlerin sadece g den kaynaklanması hali;

3. KİMYASAL DENGE, (TERSİNİR REAKSİYONLAR)

SINAV SÜRESİ 90 DAKİKADIR. BAŞARILAR

ÇÖZELTİLER VE ÇÖZELTİ KONSANTRASYONLARI 3.1. Çözeltiler için kullanılan temel kavramlar

Reaktör Tasarımı (ENE 316) Ders Detayları

STOKİYOMETRİ: SABİT ORANLAR YASASI

TÜBİTAK-BİDEB YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİFİZİK,KİMYA,BİYOLOJİ-VE MATEMATİK ) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYLARI

Genel Kimya (CHEM 102) Ders Detayları

Kütlesi,hacmi,eylemsizliği olan,tanecikli yapıdaki her şeye madde denir. Yer yüzünde gözümüzle görebildiğimiz her şey maddedir.

Transkript:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü 2005-06/II dönem KM-380 (KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I) ADSORBSİYON () AMAÇ Çalışmanın amacı katı adsorbent ile çözeltiden adsorbsiyonun denge ve hız ilişkilerinin incelenmesi ve belirli izotermlerin deneysel veriler ile uyumunun araştırılmasıdır. TEORİ Katı veya akışkanlar içinde moleküller her yönden çekildikleri için, bu çekim kuvvetleri dengededir. Oysa, fazlar arası yüzeyde, moleküllere etki eden çekim kuvvetleri farklılık göstermektedir. Bu yüzden malzemenin derişimi ara yüzeye yakın bölgede ara yüzeyi oluşturan fazlar içerisindeki yığın derişiminden farklıdır. Dolayısıyla katı yüzeylerine değmekte olan gazlar, sıvılar veya bunların içerisinde çözünmüş olan maddeler bu yüzeyler tarafından tutulur. Katı yüzeyindeki atom ve moleküllerin etkileşim kuvvetlerinden dolayı adsorbsiyon katı yüzeyinde meydana gelir. Yüzey tarafından tutunan, gaz veya sıvı olabilir. Adsorbsiyon, malzeme(lerin) derişiminin ara yüzeyde (katı yüzeyinde) yığın derişimine göre artışı şeklinde tanımlanabilir. Yüzeyde tutunan malzemeye adsorblanan maddde ve üzerinde adsorbsiyonun gerçekleştiği katıya adsorbent ismi verilmektedir. Adsorbsiyon, adsorbe edilenin yüzeyde tutulmasını sağlayan kuvvet çeşitlerine göre fiziksel adsorbsiyon ve kimyasal adsorbsiyon olmak üzere ikiye ayrılır. Fiziksel Adsorbsiyon Adsorbe edilen malzeme zayıf van der Walls kuvvetleri yardımı ile yüzeyde tutulmaktadır. İşlem tersinirdir ve işlem şartlarının değiştirilmesi ile adsorbe edilen malzeme kolaylıkla yüzeyden uzaklaştırılabilir. Fiziksel adsorbsiyon ekzotermik bir olaydır. Adsorbe edilen molekül başına yaklaşık 10 000 kalori gibi düşük bir adsorbsiyon ısısı ile karakterize edilir. Fiziksel adsorbsiyon işleminin tersine, yüzeyde derişimin azalmasını gösteren negatif adsorbsiyon ile de sıkça karşılaşılmaktadır. Bu işlem desorbsiyon olarak isimlendirilmektedir. Genellikle yüzey serbest enerjisinde artışa neden olan bileşenler veya işlem şartları (adsorbe edilen, T, P, derişim) negatif adsorbsiyona yol açar. Her iki türlü yüzey olayları (yüzey derişimi artışı ve azalması) sorbsiyon terimi ile ifade edilmektedir. Kimyasal Adsorbsiyon Adsorblanan taneciklerin, adsorblanan yüzeyine rastlayan atomlar tarafından kimyasal bağ ile tutunması ile oluşan adsorbsiyon şeklidir. Kimyasal bağın dayanıklılığı farklılıklar göstermektedir. Bununla beraber oluşan bağlar fiziksel adsorbsiyondaki bağlardan kuvvetlidir. Kimyasal adsorbsiyon genellikle katı-katalizörlü reaksiyon sistemlerinde karşılaşılır. Adsorbsiyon enerjisi adsorbe edilenin molu başına 20 000-100 000 kalori arasındadır. Bu değer de -olayın ekzotermik ve endotermik

olmasına bağlı olarak- kimyasal reaksiyonlardaki reaksiyon ısısı ile yaklaşık aynı değerdedir. Kimyasal adsorbsiyon aktif adsorbsiyon olarak da tanımlanır ve genellikle heterojen katalizörler ile etkileşim ile meydana gelir. Kimyasal adsorbsiyon yalnızca bir tabakalı olabildiği halde, fiziksel adsorbsiyon bir tabakalı veya çok tabakalı olabilir. Fiziksel adsorbsiyon genellikle tersinir bir olaydır. İşlem şartlarının (derişim, P, T vb.) değiştirilmesi ile desorbsiyon meydana gelirken kimyasal adsorbsiyon, kuvvetli bağ oluşumu söz konusu olduğu için tersinmez bir işlemdir. Fiziksel adsorbsiyon genellikle sıcaklık yükseltilmesi ile azaldığı halde, kimyasal adsorbsiyon, adsorbsiyonun ekzotermik veya endotermik olmasına ve aktivasyon enerjisine bağlı olarak sıcaklık yükseltilmesi ile artış veya azalma gösterebilir. Fiziksel adsorbsiyon (özellikle düşük derişim aralıklarında ayırmanın gerekli olduğu durumlarda) önemli endüstriyel ayırma işlemlerinin temelini teşkil etmektedir. Belirli katıların karışım içerisinden bazı malzemeleri seçici olarak adsorbe edebilme özelliği ayırma işleminin temel prensibidir. Su buharının havadan veya diğer gazlardan uzaklaştırılması, endüstriyel gaz karışımı içerisindeki karbondioksit, kükürtdioksit gibi safsızlıkların giderilmesi, gaz ve sıvı karışımlardan istenmeyen kokuların uzaklaştırılması, şeker çözeltisinin renginin giderilmesi, organik sıvılar içerisinde çözünen suyun uzaklaştırılması endüstriyel uygulamalar arasında yer alan tipik örneklerdir. Kimyasal adsorbsiyon ile özellikle katı katalizör uygulamalarında önemli bir yer tutmaktadır. Adsorbsiyon bir yüzey işlemi olduğu için adsorblama gücü yüzey özelliklerinin önemli bir fonksiyonundur. Adsorbantın yüzey özellikleri arasında adsorbsiyon işlemini etkileyen en önemli parametre yüzey alan değeridir ve artan yüzey alan değeri ile adsorbsiyon miktarı artış gösterir. Dolayısıyla gözenekli malzemeler veya çok ufak parçalara bölünmüş katılar yüksek adsorbsiyon kapasitesi sağlamaktadırlar. Spesifik yüzey alanı 10 ile 1500 m 2 /g arasında değişen değişik gözenekli malzemeler adsorbent olarak kullanılabilir. Sıkça kullanılan adsorbentler arasında aktif kömür, silika (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), zeolit ve moleküler elekler yer almaktadır. Bir katı tarafından adsorblanan akışkan madde miktarı, adsorbe eden ve edilenin yapısına, adsorbe edenin yüzey özelliklerine, adsorbe edilenin yığın derişimine, işlem sıcaklığı ve basıncına bağlıdır. Adsorbsiyon verileri genellikle adsorbsiyon izotermi şeklinde sunulur. Sabit sıcaklıkta birim adsorbent miktarı tarafından adsorblanan miktarın denge çözelti derişimi (veya basıncı) ile ilişkisi adsorbsiyon izotermi olarak bilinir. Adsorblanan miktar çözelti denge derişimi 2

DENEYSEL Bu çalışmada asetik asitin aktif kömür üzerine adsorbsiyonu çalışılacaktır. Literatür çalışmalarından seyreltik asetik asit çözeltileri ile aktif kömür üzerinde tek tabaka oluşumuna müsaade edildiğini göstermektedir. Adsorbsiyon 0,15-0,00 M asetik asit derişimi aralığında çalışılacaktır. DENEYSEL YÖNTEM ÖN DENEY (İlk Hafta) 1. 0,6 M stok çözeltisini seyrelterek yukarıda belirtilen derişim aralığında belirlediğiniz yeterli sayıda 100 ml asetik asit çözeltileri hazırlayın. Sağlıklı izoterm verisi almak için gerekli minimum deney sayısına önceden karar veriniz. 2. 100±5 0 C sıcaklıkta nemi giderilmiş aktif kömürden 0,5 gram tartarak (0,01 mg hassasiyette) kuru erlenmeyer içerisine yerleştir. Bu şekilde 0,5 gram aktif kömür içeren yeterli sayıda erlenmeyer hazırlayın. 3. Belirlediğiniz (madde 1) derişimlerde hazırlanan 100 ml asetik asit çözeltisini içerisinde aktif kömür bulunan erlenmeyerlerin içine boşaltın. 4. Asit çözeltilerinin aktif kömür üzerine ilave edilme zamanını kaydedin. 5. Erlenmeyerlerin ağzını kapatarak 30 dakika süre ile düzenli olarak çalkalayın. Daha sonra adsorbsiyon dengesinine ulaşılması için oda sıcaklığında yeterli süre bekletin. Dengeye gelme süresini belirlemek için deneysel yöntem öneriniz var ise yönteminizi belirterek (deney sorumlusu öğretim elemanı ile tartışarak) bu deney setini daha önceden gerçekleştiriniz. 6. Dengeye ulaşıldıktan sonra çözeltilerin süzme işlemlerine başlayın. İlk 10 ml süzüntüyü atın. Yeterli miktarda süzüntü üzerine birkaç damla fenolftalein indikatör yardımı ile 0,1 M NaOH kullanarak titrasyonu yapınız. Zamanınız yeterli ise her bir titrasyonu tekrarlayın. Her bir asit aktif kömür karışımı için süzme işleminden önce temas (adsorbsiyon işlem) süresinin aynı olmasına dikkat edilmelidir. Bu amaçla asit çözeltilerinin aktif kömür üzerine ilavesi 5 dakika aralıklarla yapılabilir. Seyreltik asit çözeltileri ile çalışıldığı için özellikle düşük asit derişimlerinde, süzüntülerin NaOH ile titrasyonununda sağlıklı veri almaya dikkat ediniz. Sağlıklı veri almaya yönelik önerilerinizi belirtiniz. 7. Titrasyon verilerini, oda sıcaklığını ve basıncı kaydedin. 8. Belirlediğiniz bir asetik asit derişimi için istatiksel veri analizi yapabilmek için yönteminizi belirtin (deney sorumlusu öğretim elemanı ile tartışarak) deneyinizi yürüterek elde ettiğiniz sonuçları kaydediniz. 3

DENEY TASARIMI (İkinci Hafta; Deney gününden en az bir gün önceye kadar deney sorumlusu ile ikinci hafta deney çalışma planınızı tartışmanız gerekmektedir.) A. Yukardaki bölümde, deneysel yöntemi kullanarak elde ettiğiniz deneysel denge izoterminde bir nokta seçerek, bu denge konumundaki çözelti derişiminin %50 azaltılabilmesi için ilave edilmesi gereken adsorbent miktarını belirliyerek, deneysel çalışmayı yürütünüz. Sonuçları tartışınız. B. Adsorpsiyon dengesi/kinetiği üzerine etki eden parametrelerden bir tanesini seçerek, bu parametre etkisini inceleyeceğiniz deney tasarımınızı yapınız. Yapmış olduğunuz deney tasarımını deney günü öncesinden deneyin sorumlu öğretim elemanına onaylatınız. Deneyinizi gerçekleştirdikten sonra sonuçlarınızı tartışınız. HESAPLAMALAR 1. Her bir numune için asetik asit denge derişimini (mol/l) hesaplayın. 2. Her bir numune için çözeltiden adsorblanan asetik asit mol sayısını (x, mol/100 ml) ve bir gram aktif kömür tarafından adsorblanan asetik asit mol sayısının (n, mol/g) hesaplayın. 3. Birim adsorbent miktarı tarafında adsorblanan asetik asit mol sayısının (n), çözelti denge derişimi ile değişimini gösteren deneysel izotermi oluşturun. Adsorbsiyon tipini yorumlayın. 4. Langmuir ve Freundlich izotermlerininin deneysel veriler ile uyumunu irdeleyiniz. 5. Deneysel veriler ile uyum gösteren izoterm yardımı ile tek tabaka oluşumu için gerekli adsorblanan miktarı ve aktif kömürün yüzey alan değerini hesaplayın. Asetik asit molekülü kesit alanı (asetik asit adsorbsiyon alanı) = 21 Å 2 ÖN ÇALIŞMA (Her bir grup elemanı aşağıda verilen ön çalışmalardan (4, 6, 7, 8, 12 ve 14) nolu çalışmaları içeren bir kağıdını deney öncesi teslim etmelidir) 1. Ders kitaplarından ilgili bölümleri okuyunuz. Absorbsiyon ve adsorbsiyon arasındaki benzerlik ve farkları tartışınız. 2. Adsorsiyon ve absorbsiyon işlemleri arasındaki farlılığı örnek vererek açıklayınız. 3. Aktif kömür ve adsorbent çeşitleri hakkında bilgi toplayın. 4. 0,15-0,00 M asetik asit derişim aralığında seçtiğiniz 100 ml hacimli çözeltileri hazırlamak için gerekli stok çözeltisi ve su miktarlarını belirleyiniz. 5. Adsorbsiyon izotermi oluşturmak için ne tür deneysel veriler alınmalıdır? 6. Adsorbsiyon denge süresini belirlemek için önerdiğiniz deneysel yöntemi anlatınız. 7. İstatiksel veri analizi yürütmek için önerdiğiniz deneysel çalışmayı anlatınız. 8. Deneysel verileri nasıl kaydedersiniz? Örnek veri sayfası hazırlayınız. 4

9. Deneysel verilerden (her bir numune için ölçülen titrasyon miktarlarından) adsorblanan asetik asit derişimini (mole/l) nasıl hesaplarsınız? Denklem ile açıklayınız. 10. Fiziksel adsorbsiyon izotermleri kaç türlüdür? Grafik yardımı ile açıklayınız. 11. Langmuir ve Freundlich izotermlerini çalışın. Bu izoterm bağıntılarının oluşumunda yapılan varsayımlar nelerdir? Bu izotermlerin şekli hakkında bilgi veriniz (adsorblanan miktar-çözelti denge derişimi değişimi grafiği). 12. Deneysel verilerin bu model izotermler ile uyumunu incelemek için oluşturulması gereken grafikleri belirleyin. Bu grafikleri yorumlayınız (örneğin bu grafiklerdeki kayma veya eğim terimlerinin neleri ifade ettiğini göster). 13. Bu izoterm grafiklerinde faydalanarak tek tabaka oluşumu için adsorblanan miktar belirlenebilir mi? Nasıl? 14. Bu izotermler yardımı ile aktif kömürün yüzey alanı nasıl belirlenir. Yüzey alan hesabı için izoterm davranışlarından başka bilgiye gerek varsa bu bilgi nedir? 15. Sağlıklı deneysel izoterm verisi almak için gerekli minimum deney sayısı kaç olmalıdır? Bu sayı neye göre belirlenir? 16. Bir akışkanın, katı yüzeyinde adsorbe edilen miktarı ile o gazın kritik sıcaklığı arasında nasıl bir ilgi vardır? 17. Elinizde mevcut adsorpsiyon izoterm model eşitliğini kesikli reaktör tasarımında nasıl kullanırsınız, araştırın. KAYNAKLAR Felder, R.M., Rousseau, R.W., Elementary Principles of Chemical Processes, 3 rd ed., p. 275-278, Wiley, Newyork Gregg, J., Sing, K.S.W., Adsorption, Surface Area and Porosity, Academic Press, London, New York, 1982 Himmelblau, D.M., Riggs, J., Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, 7 th ed., Prentice Hall, London, 2004 (Chapter 20) Levine, I.N., Physical Chemistry, 5 th ed., Mc Graw Hill, New York, 2002 (Chapter 13) Silbey, R.J., Alberty, R.A., Bawendy, M.G., Physical Chemistry, 4 th ed., Wiley, New York, 2005 (Chapter 24) Smith, J.M., Chemical Engineering Kinetics, McGraw Hill Int., 1981 (Chapter 7, p. 310-327). Yang, R.T., Adsorbents: Fundamental and Applications, Wiley, Newyork, 2003 5