580 likes | 1.06k Views
Retardasyon Reaktif Taşınım. Taşınım Süreçleri 2001-2002. Advektif+Dispersif +Reaktif Taşınım. Tutulma - Sorpsiyon Volatilizasyon Redox Çökelme Radyoaktif Bozunma Biodegradasyon. Birim zamanda birim akifer hacminde üretilen/tüketilen kütle miktarı (M/L 3 T).
E N D
Retardasyon Reaktif Taşınım Taşınım Süreçleri 2001-2002
Advektif+Dispersif+Reaktif Taşınım Tutulma - Sorpsiyon Volatilizasyon Redox Çökelme Radyoaktif Bozunma Biodegradasyon Birim zamanda birim akifer hacminde üretilen/tüketilen kütle miktarı (M/L3T)
Retardasyon • Taşınan maddenin tutulma ve/veya diğer süreçler nedeniyle yavaşlaması
Tutulma - Sorpsiyon Sıvı fazdan katı faza geçiş • Adsorpsiyon : Katı yüzey üzerinde tutulma • Absorpsiyon : Katı yüzey içerisine nüfuz ederek tutulma • Kimyasal tutulma • Katyon alışverişi
Tutulma (Sorpsiyon) Modelleri • Denge izotermleri : C*=f(C) • Kinetik izotermler
Start of Party: Disequilibrium Bathroom Dining Room Kitchen Bedroom Living Room Siegel, 2000 –Syracuse U.
After some time: Equilibrium !! Kitchen Dining Room Bathroom Bedroom Living Room Siegel, 2000
Food: Disequilibrium !! Kitchen Dining Room Bathroom Local Equilibrium Bedroom Living Room Siegel, 2000
Denge İzotermiFreundlich İzotermi C* : Katı Faz konsantrasyon C : Sıvı Faz konsantrasyon Kd : Dağılım katsayısı m : Ampirik katsayı
Denge İzotermi C* m>1 m=1 m<1 C
Denge İzotermiDoğrusal İzoterm C* : Katı Faz konsantrasyon C : Sıvı Faz konsantrasyon Kd : Dağılım katsayısı
Sorpsiyon – Retardasyon Faktörü Akiferi oluşturan katı malzeme üzerinde (Hacim: DxDyDz) toplanan kütle miktarı rb : Akifer malzemezinin yoğunluğu : katı kütlesi/toplam hacim
Doğrusal İzoterm Katı malzemenin yoğunluğu (katı kütlesi/katı hacmi) 2.65 g/cm3
Konsantrasyon-Zaman C/C0 1 Rf=1 Rf>1 0 t
Konsantrasyon - Yol Herhangi bir t anı Co Konsantrasyon 0 L Yol, x
C/Co Rf İzleyici Enj. Sürekli Enjeksiyon 1 to 1 0.5 tc t0 t*c Tutulan izleyici Tutulmayan İzleyici
Problem Bir akifere aynı anda aynı noktadan Cl ve Cd enjekte edilmiştir. Belli bir süre sonra Cl 1000 m, Cd ise 100 m yol kat etmiştir. Akiferin porozitesi 0.2, rs=2.65 gr/cm3 ve RCl=1 ise Cd’un dağılım katsayısını (Kd) hesaplayınız
Kd: Paylaşım Katsayısı • Bir deney tüpünde konsantrasyonu belirli çözelti hazırlanır. • Kütlesi bilinen sediman tüpe eklenir. • İyice sallanarak denge haline gelmesi sağlanır. • Denge durumundaki konsantrasyon ölçülür. • Çözeltiden azalan (katı yüzeyinde tutulan) kütle miktarı belirlenir ([Başlangıç Konsantrasyonu] – [Denge Konsantrasyonu]). • Tutulan kütle miktarı 1 kg katı yüzeyinde tutulan kütle (mg) olarak dönüştürülür. • Denge konsantrasyonu (mg/l) – tutulan kütle (mg/kg) grafiği çizilir ve uygun izoterm modeli uydurulur.
Örnek 1 lt’lik 6 adet çözelti içerisine 200 gr toprak 1/4 lt’lik 6 adet çözelti içerisine 50 gr toprak 1/8 lt’lik 6 adet çözelti içerisine 25 gr toprak
Doğrusal İzoterm Kd = 1.3561 l/kg
FreundlichIsoterm Langmuir Isoterm LogC* C/C* 1/b LogK 1/ab LogC C C* = KCn logC* = logK + n logC
Organik Bileşenler • Akiferi oluşturan katı iskelet bünyesinde foc> % 1 organik karbon bulunması durumunda adsorpsiyon birincil olarak organik materyalde gerçekleşir.
İyon Takası Seçilme önceliği (selectivity) katsayısı Katyon Takas Kapasitesi (meq/M) Çözeltideki toplam katyon konsantrasyonu (meq/M)
Problem Rf=?
meq/gr meq/ml
1D-Yarı Sonlu Sınır Koşulu-Sürekli Enjeksiyon1. Tip Sınır Koşulu
1D-Yarı Sonlu Sınır Koşulu-Sürekli Enjeksiyon1. Tip Sınır Koşulu
Dispersiyon Katsayısının Belirlenmesi • 1D : Lab Deneyleri • 2D : Arazi – Grafik / Analitik • 3D : Arazi – Alansal Momentler
1D-Lab Deneyleri U : Akışkan gözenek hacmi sayısı (Number of pore volume of fluid) Bir Gözenek Hacmi : A L n
1D-Lab Normal Dağılım Kağıdı J0.84 J0.16 0.16 0.84
Tek Kuyu Enjeksiyon – Çekim Testi UP=Kümülatif çekim miktarı (zamana göre) UI=Enjekte edilen toplam su hacmi R=Enjekte edilen suyun enjeksiyon sonundaki advektif lokasyonu Q=Enjeksiyon debisi t: Enjeksiyon süresi b: Akifer kalınlığı
3D: Momentler Yöntemi Toplam Kütle