Studii privind Utilizarea Zeolitilor Naturali in Procesele Catalitice cu Formare de Legaturi C-C

Extras din proiect Cum descarc?

1. Prepararea unui numar apreciabil de catalizatori prin valorificarea tufului vulcanic clinoptilolitic de Mirsid (Salaj) prin schimb ionic, tratament acid si tratament hidrotermal. 
Clinoptilolitul este zeolitul natural cel mai cunoscut, el gasindu-se in special in rocile de origine vulcanica, in concentratii de 60-90%. Alaturi de clinoptilolit, aceste tufuri vulcanice (numite si tufuri zeolitice) mai contin feldspati, argile, sticla, cuart. In Romania sunt rezerve importante de tufuri vulcanice cu un continut mediu de 70% de clinoptilolit. Clinoptilolitul natural a dovedit reale performante in retinerea prin schimb a ionului amoniu (un poluant frecvent intalnit in apele menajere si cele provenite din activitatile zootehnice) si a ionilor metalici, prezenti in apele industriale.
Din studiile efectuate s-a observat insa ca valorile capacitatilor de schimb ionic si cinetica schimbului sunt puternic afectate de mai multi factori, care tin atat de proprietatile chimice si structurale ale zeolitului (compozitie, porozitate, pretratament, etc.) cat si de parametrii procesului de schimb (concentratia ionilor, temperatura, timp, raport solutie/zeolit, prezenta altor ioni, pH, etc.). 
A. Schimbul ionic
Tuful vulcanic modificat chimic in forma sodiu s-a obtinut astfel: tuful vulcanic a fost adus in contact cu solutia apoasa a unei sari de sodiu de concentratie 1 N, in raport volumic tuf : solutie = 1:10. Acest lucru s-a realizat la temperatura de 80oC, timp de 24 ore, agitand periodic si schimband solutia de schimb cu una proaspata la interval de 6 ore. Apoi, proba de tuf vulcanic a fost spalata cu apa distilata de mai multe ori si uscata la temperatura de 60oC. Forma amoniu a tufului vulcanic a fost obtinuta din forma sodiu prin schimb ionic cu solutia apoasa a unei sari de amoniu de concentratie 1N, printr-o metoda similara cu cea descrisa anterior.
Probele de tuf brut sau in forma sodiu (amoniu) s-au folosit ca material in procesul de schimb ionic cu solutii de saruri ce contin ioni de: Pb2+, Cd2+, Cr3+, Fe3+, Ni2+. Astfel, cantitati bine determinate de tuf au fost aduse in contact cu solutii ce contin ionii amintiti, de concentratii 1 N, in raport volumic 1:10. Procesul a fost condus la temperatura de 80oC, timp de 3 ore. Capacitatea de schimb ionic (C.S.I) al clinoptilolitului pentru ionul de sodiu este de 2.05 mEq/ g tuf.
B. Dealuminarea probelor de tuf vulcanic
Extractia aluminiului din reteaua zeolitica s-a realizat, in cazul tufului vulcanic, prin doua tratamente si anume: hidrotermal si acid.
- Prin tratament hidrotermal, o proba de tuf vulcanic in forma NH4+ s-a tratat cu vapori de apa la 
temperatura de 500oC, timp de 15 ore sub un curent de azot, apoi s-a spalat cu acid clorhidric diluat (0.03 N) respectiv, apa distilata si apoi uscata. 
- In cazul, tratamentului acid, probele de tuf vulcanic brut, in forma Na+ si in forma NH4+ au fost 
tratate cu o solutie de acid azotic in raport volumic tuf : solutie = 1:20, la o temperatura de 80oC, timp de 10 ore. Dupa acest tratament, probele au fost spalate cu apa distilata si uscate. 
- Suplimentar, o proba de tuf vulcanic in forma NH4+ a fost supusa unui tratament 
de dealuminare hidrotermala urmat de un tratament de dealuminare acida parcurgand succesiv aceleasi etape ca si in cazul procedurilor descrise mai sus. 
In tabelul 1. sunt date probele de tuf obtinute in urma procesului de dealuminare.
Tabelul1. Probele de tuf dealuminate.
Proba Tratamentul efectuat
tuf brut d1, Tuf brut dealuminat prin tratament acid
tuf(Na) d2 Tuf in forma Na dealuminat prin tratament acid
tuf(H) d3 Tuf in forma H dealuminat prin tratament acid
tuf(H) d4 Tuf in forma H dealuminat prin tratament hidrotermal
tuf(H) d5 Tuf in forma H dealuminat prin tratament hidrotermal - acid
2. Cinetica schimbului ionic pe tuf vulcanic cu diferiti cationi care sa raspunda adecvat la cerintele impuse de utilizarea lor in scopuri ecologice. Modelarea matematica a procesului de schimb ionic a tufului vulcanic clinoptilolitic cu cationi ai metalelor grele. 
Pentru a urmari comportarea tufului vulcanic brut in procesul de schimb ionic cu ionii de Cr3+, Fe3+, Ni2+, Cd2+si Pb2+ s-a reprezentat grafic variatia capacitatii de schimb in functie de timp (Figura 1).
Figura 1. Cinetica schimbului ionic pentru Cr3+, Fe3+, Ni2+, Cd2+ si Pb2+ pe tuf brut.
Se poate remarca faptul ca tuful vulcanic netratat (brut) are o capacitate de schimb ionic redusa pentru toti ionii investigati. De asemenea, se observa o diferentiere a acestor capacitati de schimb, in functie de metal. Acestea scad in ordinea: 
Fe3+> Cr3+ > Ni2+ > Cd2+ > Pb2+
In continuare am folosit pentru schimb, tuful schimbat initial in forma sodiu (Na-tuf).
Reactia ce sta la baza schimbului este urmatoarea:
n Na+(zeol) + Men+ (sol) ? n Na+(sol) + Me n+(zeol)
unde: Men+ = Fe3+, Cr3+, Ni2+ ,Cd2+, Pb2+.
In conditii de lucru identice cazului precedent s-a constatat ca schimbul ionilor metalici se face foarte rapid, iar cantitatile retinute sunt apreciabile (figura 2).


Fisiere in arhiva (1):

  • Studii privind Utilizarea Zeolitilor Naturali in Procesele Catalitice cu Formare de Legaturi C-C.doc

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Banii inapoi garantat!

Plateste in siguranta cu cardul bancar si beneficiezi de garantia 200% din partea Proiecte.ro.


Descarca aceast proiect cu doar 5 €

Simplu si rapid in doar 2 pasi: completezi adresa de email si platesti.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

Pe adresa de email specificata vei primi link-ul de descarcare, nr. comenzii si factura (la plata cu cardul). Daca nu gasesti email-ul, verifica si directoarele spam, junk sau toate mesajele.

2. Alege modalitatea de plata preferata:



* La pretul afisat se adauga 19% TVA.


Hopa sus!