Podrobno

Adsorpcija metilensko modrega na kalcijev alginat/grafen oksid hidrogelnih delcih v pretočnem sistemu
ID Kranjec, Klemen (Avtor), ID Krajnc, Matjaž (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,02 MB)
MD5: 9EEE93AAE9942414804DF44A40822E55

Izvleček
V diplomskem delu je bila preučena kontinuirna adsorpcija metilenskega modrega (MB) na kalcijev alginat/grafen oksid (Ca-Alg/GO) hidrogelnih kroglicah v koloni z nasutim slojem. Izvedenih je bilo šest meritev s sistematično variacijo pretoka (Q = 1, 3 in 5 mL/min), začetne koncentracije MB (C$_0$ = 2, 5 in 10 mg/L) in višine sloja (Z = 4,2 in 8,4 cm) pri stalnem notranjem premeru kolone (D = 9,6 mm) in premeru kroglic (d$_p$ = 2,405 mm). Koncentracija MB v iztočni raztopini je bila določena spektrofotometrično pri 665 nm z lastno umeritveno enačbo (naklon 0,2114 L/mg, R$^2$ = 0,9992). Iz eksperimentalnih prebojnih krivulj so bili z numerično integracijo izračunani masna bilanca, specifična kapaciteta, stehiometrični čas ter parametri cone prenosa snovi in kontaktni čas prazne posteljice. Eksperimentalni podatki so bili prilagojeni štirim empiričnim modelom: Thomasovemu, Yoon-Nelsonovemu, Yanovemu (dose-response) in difuzijskemu (erfc) modelu. Thomasov in Yoon-Nelsonov model sta bila numerično identificirana kot matematično ekvivalentna. Yanov model je pri vseh meritvah dosegel boljše statistično ujemanje (R$^2$ = 0,71-0,90) kot Thomasov model (R$^2$ = 0,30-0,71), ker pravilno napove ničelno iztočno koncentracijo na začetku eksperimenta. Brezdimenzijska analiza (Re, Sc, Sh, Bi) je ob privzeti vrednosti efektivnega difuzijskega koeficienta pokazala, da intrapartikularna difuzija skozi alginat/GO mrežo verjetno predstavlja korak, ki določa hitrost prenosa snovi (Bi ≫ 1). Dvostopenjski filmsko-difuzijski model je dosegel najvišje vrednosti R$^2$ (0,91–0,95), vendar je znotraj merjenega časovnega okna strukturno poddoločen, ker počasni intrapartikularni difuzijski režim deluje na bistveno daljši časovni skali kot trajanje posameznega eksperimenta.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:adsorpcija, metilensko modro, alginat/grafen oksid, nasuti sloj, prebojne krivulje
Vrsta gradiva:Diplomsko delo/naloga
Tipologija:2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Leto izida:2026
PID:20.500.12556/RUL-185669 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:289210371 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:17.08.2026
Število ogledov:84
Število prenosov:37
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Adsorption of methylene blue onto calcium alginate/graphene oxide hydrogel particles in a flow system
Izvleček:
This thesis investigated the continuous adsorption of methylene blue (MB) onto calcium alginate/graphene oxide (Ca-Alg/GO) hydrogel beads in a packed bed column. Six experiments were carried out with systematic variation of flow rate (Q = 1, 3 and 5 mL/min), inlet MB concentration (C$_0$ = 2, 5 and 10 mg/L) and bed height (Z = 4.2 and 8.4 cm), at a constant column inner diameter (D = 9.6 mm) and bead diameter (d$_p$ = 2.405 mm). The MB concentration in the column effluent was determined spectrophotometrically at 665 nm using an experimentally derived calibration equation (slope 0.2114 L/mg, R$^2$ = 0.9992). Mass balance parameters including specific capacity, stoichiometric time, mass transfer zone length and empty bed contact time were calculated from the experimental breakthrough curves by numerical integration. The data were fitted to four empirical models: Thomas, Yoon-Nelson, Yan (dose-response) and the diffusion-based (erfc) model. The Thomas and Yoon-Nelson models were numerically confirmed to be mathematically equivalent. The Yan model consistently achieved better goodness of fit (R$^2$ = 0.71-0.90) than the Thomas model (R$^2$ = 0.30-0.71), as it correctly predicts zero effluent concentration at the start of the experiment. Dimensionless analysis (Re, Sc, Sh, Bi), based on an assumed effective diffusion coefficient, indicated that intraparticle diffusion through the alginate/GO network is likely the rate-limiting step (Bi ≫ 1). The two-stage film-diffusion model achieved the highest R$^2$ values (0.91–0.95) but was found to be structurally underdetermined within the experimental time window, as the slow intraparticle diffusion regime operates on a time scale significantly longer than the duration of individual experiments.

Ključne besede:adsorption, methylene blue, alginate/graphene oxide, packed bed column, breakthrough curves

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj