Оқулық Алматы, 013 Қ. А. Абдуқадырова əож 665. 6/. (075. 8) Кбж 35. 514я73 а 14 Пікір жазғандар
жүктеу/скачать 7,49 Mb. Pdf көрінісі
|
munai
| Адсорбция.
Мұнай жəне мұнай өнімдерінің құрамындағы кейбір қосылыстарды бөліп алу үшін селективті еріткіштердің орнына беттік белсенділігі жоғары адсорбенттер қолданылады. Мысалы, молекулалық салмақтары бірдей алкендер, алкандарға қарағанда селективті еріткіштерде жақсы ериді, сондықтан оларды экстракция əдісімен бөліп алуға болады. Бірақ кейбір еріткіштерде көмірсутектердің молекулалық салмағы артқан сайын олардың ерігіштігі азаяды, онда алкендерді алкандардан бөліп алуға болмайды. Бұндай жағдайда адсорбциялық əдіс қолданылады. Мұнай фракцияларын құрамдастарға бөлуде адсорбенттер ретінде силикагель, белсенді көмір жəне белсенді алюминий оксидтері қол- данылады. Силикагельдер өзгермелі құрамдағы бейорганикалық жоғары молекулалы қосылыстар молекулалары кремнийоттекті бір- 151 неше гидроксил топтары бар каркастан тұрады. Əртүрлі маркалы силикагельдер шығарылады. Маркадағы екінші əріп – түйіннің формасы мен өлшемін, біріншісі – кеуектілігін көрсетеді. Мысалы, ҰҮС – ұсақ кеуекті, үлкен түйінді силикагель. Бұдан басқа да ірі кеуекті силикагельдер шығарылады – ІҮС. Силикагельдің маркасын таңдап алу, адсорбцияланатын құ- рамдастың өлшеміне байланысты. Мысалы, керосин мен майлы фракцияларды бөлуге жəне зерттеуге ірі кеуекті силикагельдер қолданылса, ал көмірсутектерді кептіруге ұсақ кеуекті силикагельдер қолданылады. Активтелген көмірлер, полярлы емес адсорбенттер есебінде май фракцияларынан, алкандар мен циклоалкандарды бөлуге қолданылады. Жоғарыда келтірілген адсорбенттердің реттелген кристалдық құрылымы жоқ жəне кеуектіліктері əртүрлі болады. Кейбіреуінің кеуектілігі 2-5 нм аралығында болса, енді біреулері 2-ден бірнеше жүздеген нанометрге дейін жетуі мүмкін. Мұндай адсорбенттердің кеуектері молекулалар көлемі мен пішінінің айырмашылықтары үлкен заттар үшін тиімді. Цеолиттер деп аталатын адсорбенттер де белгілі, олардың кеуектіліктері бірдей. Осы қасиеттеріне орай оларды – молекуланы елеуіштер деп атайды. Цеолиттердің молекуласы алюмоси ликат- тардың кристаллогидраттарынан құралады, ол төмендегідей құрамдағы жалпы формуламен көрсетіледі: M 2/n O· xAL 2 O 3 · y SiO 2 · zH2O мұндағы, n – катионның валенттілігі, x,у,z – коэффициенттер. Катиондар есебінде цеолиттер құрамына І топ элементтері Na, K, жəне ІІ топ элементтері Mg, Ca, Sr, Ba кіреді. Цеолиттер полярлы адсорбенттер қатарына жататындықтан, олар ерітіндіден полярлы молекулалармен қос жəне үш еселенген байланыстары бар көмірсутектерді адсорбциялайды. Қатты денелер сұйықтармен немесе газ тəріздес заттармен жа- насқанда, оларды белгілі мөлшерде өз бойына сіңіреді. Сіңіру процесі дененің барлық көлемінде немесе тек жоғары жанасу бетінде ғана жүруі ықтимал. 152 Заттың екінші бір затты өз бойына сіңіруін сорбция деп атайды. Егер сіңіру дененің тек беткі қабатында іске асатын болса, онда оны адсорбция, ал егер дененің барлық көлемінде жүретін болса – абсорбция деп атайды. Əдетте сіңіруші затты адсорбент, ал сіңірілетін затты адсорбтив деп атайды. Адсорбент рөлін көптеген бейорганикалық жəне органикалық заттар: көмір, силикагель, газ, коалин, целлюлоза, фильтр қағазы, жүн, т.б атқарады. Сорбция процесі қуысты заттардың капиллярларында (өте жіңішке түтікшелер) газдар немесе сұйықтардың конденсациялануымен де байланысты. Егер сіңіру процесі қуысты, кеуекті заттардың өте ұсақ түтікшелерінде іске асатын болса, онда бұл типтегі процестерді капи- лярлық конденсация деп атайды. Адсорбция құбылысы адсорбент бетінің беттік энергиясына тікелей байланысты. Беттік энергиясы мол заттарда сорбция процесі оңай іске асады. Адсорбция қайтымды процесс. Дене беті адсорбтивпен қанығуы барысында адсорбция жылдамдығы кеміп, оған қарама-қарсы процесс десорбция жылдамдығы артады. Белгілі уақыттан соң екі процестің – адсорбция мен десорбция процестерінің жылдамдықтары өзара теңесіп, динамикалық тепе-теңдік орнайды. V адсорбция <=> V десорбция Заттың адсорбциялану шамасы адсорбент пен адсорбтив таби- ғатына, адсобтивтің концентрациясына жəне ортаның температура- сына тəуелді. Адсорбтив процесі негізінен экзотермиялық процесс. Демек температура артқанда, адсорбцияланған заттың мөлшері кемиді. Адсорбция процесін физикалық жəне химиялық адсорбция деп екіге бөледі: физикалық адсорбция кезінде заттың сіңірілуі тез жүреді де, динамикалық теңдік орнайды. Физикалық адсорбция молекулааралық немесе Ван-дер-Ваальс күштерінің əсерімен іске асады. Ол қайтымды процесс. Температура артқанда, физикалық адсорбция кемиді. Физикалық адсорбциямен қатар баяу іске асатын химиялық адсорбция да орын алады. Бұл кезде түзілетін химиялық байланыс едəуір берік болады. Химиялық адсорбция қайтымсыз келеді. Егер 153 физикалық адсорбцияның жылу эффектісі 10-20 кДж. моль -1 болса, ал химиялық адсорбцияда оның шамасы 40-200 кДж. моль -1 болады. Температура артқанда, химиялық адсорбция көпшілік жағдайда арта түседі. Адсорбцияланған заттың мөлшері мен оның концентрациясы арасындағы байланыс графикпен кескінделіп көрсетіледі. Ад- сорбцияланған зат мөлшерінің концентрация немесе қысыммен байланысын көрсететін графикті адсорбция изотермасы деп атайды. жүктеу/скачать 7,49 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|