פרק 5

1. פרק 5 ספיחה עמוד1 פרק 5

2. מטרות • עקומות ספיחה • ספיחהמנתית • ספיחה רציפה: • מיכל בחוש • עמוד מילוא עמוד2 פרק 5

3. ספיחה כחוש ספיחהAdsorption מעבר חומר מנוזל (“מרק”) למוצק (חומר סופח) • מאפיינים • ריכוז תמיסות • מתאים לנפח נוזל קטן יחסית • סלקטיביות בינונית - גבוהה עמוד3 פרק 5

4. סיליקה ג’ל אלומינה ג’ל • פולימרים סינתטיים • Synthetic resins • פולימרים מצולבים - חלקיקים כדוריים או כאבקה • הידרופובי / הידרופילי • מחליפי יונים: קבוצות מוצקיםסופחיםAdsorbents פחם פעיל - ממקור צמחי Activated carbons עמוד4 פרק 5

5. ש”מלינארי עקומות ספיחהAdsorption Isotherms איזותרמתFreundlich (5.1) n<1 favorable adsorption n>1 unfavorable adsorption עמוד5 פרק 5

6. מולקולות מומס + אתרים פנוייםאתרים תפוסים מספר האתרים קבוע עקומות ספיחה (המשך) • קשירה לאתרי ספיחה מוגדרים • אתר יכול לקשור רק מולקולה אחת (חד - שכבה) • הסיכוי של מולקולה להקשר לאתר פנוי הוא קבוע איזותרמתLangmuir עמוד6 פרק 5

7. עקומות ספיחה (המשך) (5.2) עמוד7 פרק 5

8. + + + + + + + + + קבוע בתמיסהמותרסת עקומות ספיחה (המשך) ספיחה על מחליפי יונים עמוד8 פרק 5

9. עקומות ספיחה (המשך) ספיחה על מחליפי יונים - יונים דו-ערכיים איזותרמתFreundlich עמוד9 פרק 5

10. ספיחה המבוססת על זיקה ביולוגיתAffinity Adsorption + • סובטרט - אנזים • נוגדן - אנטיגן • צמדנוקלאוטידים (למשלציטוזין - גואנין) • חלבון נושא - הורמון עמוד10 פרק 5

11. + + + impurities + זיקה ביולוגית (המשך) איזותרמתLangmuir עמוד11 פרק 5

12. ספיחהמנתית C - ריכוז המומס בהזנה (נוזל), gr/lit Cf - ריכוז מומס בהזנה בתום פעולת הספיחה q - ריכוז בפאזה מוצקה, gr/gr adsorbent qf - ריכוז בפאזה מוצקה בתום פעולתהספיחה H - נפח ההזנה, lit W - משקלהסופח, gr adsorbent מאזן מסה “קו פעולה” עמוד12 פרק 5

13. ספיחהמנתית “קו פעולה” לינארי qf משוואת ש”מ, למשל עמוד13 פרק 5

14. q(t) C(t) Q, Cf Q, C(t) ללא ספיחה C ספיחה אופיינית ספיחה מהירה t ספיחה רציפה במיכל בחוש(Continuos stirred tank) Q - ספיקת נוזל Vl - נפח נוזל במיכל Vs - נפח מוצק במיכל עמוד14 פרק 5

15. מאזן מסה (נוזל) משוואה קינטית לקצבהספיחה, למשל (דיפוזיה) C* - ריכוז בתמיסה “היפוטתית” אשר תהיהבש”מ עם המוצק משוואת ש”מ, לדוגמא ספיחה רציפה במיכל בחוש (המשך) עמוד15 פרק 5

16. ספיחה רציפה במיכל בחוש (המשך) פתרון פרטי למקרה של קינטיקה נשלטת ע”י דיפוזיה ועקומת ש”מלינארית: (5.3) עמוד16 פרק 5

17. ספיחה בעמודי מילוא מצע רווי איזורספיחה מצע נקי עמוד17 פרק 5

18. C (t) C (z) CE מצע רווי איזורספיחה CF CB CB tE tB t z L Profile at z = L Profile at t = tB ספיחה בעמודי מילוא (המשך) עקומות פריצה עמוד18 פרק 5

19. גישה מקורבת לניתוח עקומות פריצה הנחה: החזית מתקדמת במהירות קבועה vוצורתה אינה משתנה הזמן החולף מרגע שהריכוז ביציאה הוא CBועד שמגיע ל CE: המרחק שעוברת החזית בזמן זה, או רוחב החזית: מהירות החזית נתונה בקירוב טוב ע”י ולכן רוחב החזית: מכאן, אורך המצע הרווי : נניח כעת כיאיזור הספיחהמכיל חצי מהקיבול המקסימלי שבר מצע מנוצל לספיחה עמוד19 פרק 5

20. - מהירות מדומה DL - מקדם דיספרסיה צירית גישה קינטית לניתוח עקומות פריצה מאזן מסה משוואה קינטית משוואת ש”מ עמוד20 פרק 5

21. גישה קינטית לניתוח עקומות פריצה (המשך) n=1 (עקןמתש”מלינארית) עמוד21 פרק 5

22. גישה קינטית לניתוח עקומות פריצה (המשך) פתרון גרפי: יחידות מעבר עמוד22 פרק 5

23. סיכום • עקומות ספיחה • ספיחהמנתית • ספיחה רציפה: • מיכל בחוש • עמוד מילוא עמוד23 פרק 5