Sorpcija u kondicioniranju vode
(a) sorpcija gas—tečnost
(b) sorpcija tečnost—čvrsta supstanca.
Plava boja označava molekule supstance koja se rastvara
Sorpcija u kondicioniranju vode je postupak koji se primenjuje u procesu prečišćavanja vode kako bi se iz nje uklonili organski kontaminanati, posebno oni koji se ne mogu razgraditi, i supstanci nepoželjnog mirisa, ukusa i boje. Obično se primenjuje za tercijarno tretiranje vode da bi se uklonile niske koncentracije kontaminacije. Sam proces zasniva se na dejstvu privlačnih sila između čvrste površine i molekula tečnosti koji dolaze u kontakt sa čvrstom površinom.
Suprotan proces sorpciji (u kojoj se čestice okolne tečnosti vezuju za površinu uređaja i koja može biti mehaničko-fizička — fizička — fiziosorpcija, ili uz formiranje hemijske veze — hemisorpcija), je deapsorpcija (odvajanje čestica od površine ili u procesu filtriranja vode oslobađanje čestica prethodno zadržanih u filteru).[1]
Osnovni principi[uredi | uredi izvor]
Sorpcija se zasniva na osobini nekih čvrstih materija - sorbenata da na svojoj površini koncentrišu organska jedinjenja prisutna u vodi. A sam proces sorpscije se odvija prenosom mase iz vode preko granice dodira na površinu sorbenta.[2]
- Karakteristike sorbenta
Osnovna karakteristika sorbenata je njihova velika specifična površina koja se kreće u rasponu od 50 do 500 m2 po 1 gramu za prirodne sorbente, pa do 1.000 - 1.500 m2 po 1 gramu za aktivni ugalj.[2]
Primena[uredi | uredi izvor]
Sorpcija se retko primenjuje kao osnovni ili jedini proces kondicioniranja vode, več kao dopunski proces kojim se uklanjaju materije koje nije bilo moguće odstraniti osnovnim procesima. Na to utiče visoka cena sorbenata i njihov relarivno kratak vek trajanja kada se nalaze u dodiru sa vodom koja nije prethodno kondicionirana.[2]
Potreba za primenom sorbenta u proces kondicioniranja vode nastaje kada se ustanovi da voda ima, ili će imati, pogoršane organoleptičke osobine, odnosno sadržaj materija koje su potencijalno opasne po zdravlje ljudi.[2]
- Korekcija organoleptičkih osobina vode
Organoleptičke osobine koje se u vodi mogu uspešno popraviti sorpcijom su:
- ukus,
- miris,
- boja,
- preterano penušanje.[2]
- Uklanjanje toksičnih materija
Procesom sorpcije mogu se uklanjati toksične materije iz vode, kao što su:[2]
- pesticidi,
- hlor-organska jedinjenja,
- policiklični aromati,
- organski rastvarači,
- metali.
Vrste sorbenata[uredi | uredi izvor]
Aktivni ugalj[uredi | uredi izvor]
Aktivni ugalj je sorbent koji je našao najveću primenu u kondicioniranju vode, zbog njegove velika specifične površine koja se postiže specijalnom termičkom obradom uglja, ili nekih drugih sirovina. Aktivni ugalj u procesu sorpije primenjuje se u dva oblika, granulama i prahu. Koji će se od ova dva oblika primeniri zavisi od dužine perioda pojave štetnih materija u vodi. A u zavisnosti od oblika aktivnog uglja zavisi i tehnika pripreme koja će se primeniti.
Ugalj u prahu — se primenjuje ako su to kraći periodi sa ukupnim trajanjem u toku godine (do 2 meseca), uključujući i sezonska i slučajna zagađenja.
Granulisani aktivni ugalj — se primenjuje u slučajevima trajnog pogoršanja kvaliteta sirove vode.
Silikagel[uredi | uredi izvor]
Silikagel je amorfni oblik silicijum dioksida (SiO2) koji i ima veoma poroznu strukturu. Dobija se zakiseljavanjem vodenog rastvora natrijum silikata. Nastaje želatinozni talog, koji se ispira da bi se odstranio višak elektrolita, i zatim suši da se odstrani voda. Osobine nastalog proizvoda zavise od načina pripreme, ali tipični preparati imaju veličinu pora 2.200 – 2.600 pm i aktivnu površinu 750 – 800 m²/g. Koristi se kao sredstvo za upijanje vode, katalizator, izolator, u hromatografiji za punjenje kolona, itd. Silikagel može da primi količinu vode veću od 40% svoje mase. Hemijski je inertan i netoksičan.
Zeolit[uredi | uredi izvor]
Zeolit predstavljaju grupu minerala složenih hidratisanih silikata natrijuma, kalijuma i kalcijuma. Minerali ove grupe imaju hidrotermalno poreklo i najčešće se pojavljuju uz mlade vulkanske stene zapunjavajući šupljine u njima.
Zeolit je u prirodi „neaktivan“. Njegove sorpcione sposobnosti i kapacitet katjonske izmene se aktiviraju mehaničkom obradom. Aktivizirani zeolit se kao ekološki preparat koristi u poljoprivredi i stočarstvu. On se primenjuje za razdvajanje gasova usled njegove mogućnosti sorpcije, a samim tim i za sakupljanje neprijatnih mirisa.
Osobina zeolita da ima afinitet prema amonijaku, omogućila je njegovu primenu kao sredstva za uklanjanje amonijaka iz vode za piće.
Izvori[uredi | uredi izvor]
- ^ „Adsorpciono-desorpcioni procesi u MEMS/NEMS”. Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju Institut od nacionalnog značaja. Pristupljeno 24. 2. 2020.
- ^ a b v g d đ Crini, edited by Grégorio; Badot, Pierre-Marie (2010). Sorption processes and pollution : conventional and non-conventional sorbents for pollutant removal from wastewaters. Besançon: Presses universitaires de Franche-Comté. p. 43. ISBN 2848673044.
Literatura[uredi | uredi izvor]
- Cussler, E. L. (1997). Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems (2nd izd.). New York: Cambridge University Press. str. 308-330. ISBN 978-0-521-45078-2.
- R.L. Narayan i T.S. King: Hydrogen adsorption states on silica-supported Ru-Ag and Ru-Cu bimetallic catalysts investigated via microcalorimetry, Thermochimica Acta, 1998, vol. 312, nos.1-2, str.105-114.
- C. Zupanc, A. Hornung, O. Hinrichsen i M. Muhler: The Interaction of Hydrogen with Ru/MgO Catalysts, Journal of Catalysis, 2002, vol. 209, str. 501-514.
| Državne | |
|---|---|
| Ostale | |
