Absolute Adsorption Isotherms for Ethylbenzene + n-Octane + Zeolite NaX System: Determination of the Activity Coefficients of the Adsorbed Phase (Изотермы абсолютной адсорбции для системы этилбензол + н-октан+ цеолит NaX: определение коэффициентов актив

Адсорбция из растворов неэлектролитов микропористыми адсорбентами, такими как цеолиты, представляет не только практический интерес. Благодаря четко определенной внутренней структуре цеолита, он может служить хорошей модельной системой, что дает возможность измерить абсолютную адсорбцию в прямом эксперименте. Такие данные могут привести к лучшему пониманию свойств жидкого раствора в микропорах. В то время как избыточная изотерма адсорбции может быть легко измерена, точное определение абсолютной изотермы адсорбции требует весьма кропотливого и трудоёмкого эксперимента. Поэтому основная проблема заключается в преобразовании данных по избыточной адсорбции в абсолютную изотерму адсорбции. Учитывая данное обстоятельство, нами ранее был предложен метод оценки изотермы абсолютной адсорбции бинарного раствора на микропористом адсорбенте. Метод основан на уравнении Дубинина-Радушкевича, модифицированном для адсорбции из растворов. Уравнение дает концентрационную зависимость абсолютной адсорбции раствора и включает три неподгоночных параметра: предельные величины адсорбции чистых компонентов, которые намного легче измерить, чем изотерму абсолютной адсорбции раствора, и значение равновесной концентрации, соответствующей максимальной избыточной адсорбции. Целью данной работы было изучение физико-химических характеристик адсорбционной фазы на основе данных по абсолютной адсорбции адсорбционной системы этилбензол+н-октан+цеолит NaX. Изотермы избыточной адсорбции измерены при температурах 303.15, 338.15 и 363.15 К с использованием общепринятого статического метода. Предельные (абсолютные) величины адсорбции чистых компонентов измерены пикнометрическим методом. Показано, что измеренные избыточные изотермы адсорбции относятся к II типу по классификации Шая и Надя. Это указывает на сильную адсорбцию этилбензола во всей области концентраций. Рассчитаны по указанному выше методу изотермы абсолютной адсорбции раствора и предпочтительно адсорбируемого компонента. Эти данные позволили рассчитать для адсорбционной фазы избыточный объем смешения, плотность раствора и коэффициенты активности компонентов раствора. На основе последних рассчитаны избыточные термодинамические функции смешения для адсорбционной фазы: свободная энергия, энтропия и энтальпия. Полученные данные позволяют сделать некоторые выводы об адсорбционном растворе. Отрицательное значение величины избыточного объема смешения свидетельствует о сжатии объема. Коэффициенты активности указывают на значительное отрицательное отклонение от идеальности, что означает доминирование межмолекулярного взаимодействия между различными молекулами. Об этом же свидетельствует отрицательная величина избыточной свободной энергии смешения.

Effect of radial impeller size in the presence and absence of baffles on the copper exchange on zeolite NaX

Effect of hydrodynamics on ion exchange in a batch reactor is still not appropriately studied even though proper mixing parameters may considerably affect the process of solid suspension and its costs. In this work, hydrodynamic conditions generated by straight blade turbine (SBT) impellers on suspension in the batch reactor with and without baffles were investigated. The aim of this work was to analyze influence of impeller diameter and zeolite mass on just suspended impeller speed, (NJS) power consumption, maximum amount of copper exchanged onto zeolite NaX and copper exchange kinetics as well. All experiments were conducted at the same temperature, initial concentration of the copper solution and zeolite particle size. The obtained results showed that just suspended impeller speed decreases as impeller diameter increases in the reactor with and without baffles but this trend is considerably more pronounced in the reactor with baffles. The increase in zeolite mass causes a slight increase of NJS in the both reactor. In the reactor with the baffles this increment became noticeably higher as impeller diameter decrease. Power consumption, at the state of complete zeolite suspension, decreases as impeller diameter increases and its values in the reactor without baffles are considerably lower as well. Kinetics results indicated that the amount of copper ion increases significantly in the initial stage and then gradually until the equilibrium is reached for all hydrodynamics conditions and mass of zeolite examined.

Methanol Dehydration to Dimethyl Ether over Modified γ-Al2O3 with Acid, Base and Zeolite (NaA and NaX)

The effect of acids, bases, zeolite NaA and zeolite NaX impregnation to g-Al2O3 on the catalyst characteristics and activity against methanol dehydration reaction were investigated. The catalyst characteristics include N2 physisorption, X-ray diffraction (XRD), and temperature-programmed desorption of ammonia (NH3-TPD) in addition to catalytic dehydration of methanol performed in a micro fixed-bed reactor at 270°C and 1 atm. The results of XRD characterization showed no changes related to the modification of alumina over acids, bases, and zeolite NaA and zeolite NaX. Therefore, the modification did not have any effect on the crystalline structure of alumina. The textural and surface acidity of g-Al2O3 changed post addition of acids, bases, zeolite NaA and zeolite NaX. NH3-TPD analysis results demonstrated that synthesized g-Al2O3 has three types of acid sites: weak, medium, and strong; however, the weak acid sites were not observed on alumina catalysts modified phosphate, KOH, zeolite NaA, and zeolite NaX. Furthermore, the concentration of strong acid sites increased in the catalyst containing KOH. The catalytic test results showed that the untreated g-Al2O3 catalyst gave prominent activity in dehydration of methanol compared to the treated catalyst following the number and strength of acid sites.

The Garden Candytuft (Iberis umbellata L.): At the Crossroad of Copper Accumulation and Glucosinolates

The copper accumulation ability and its impact on the glucosinolate content of the garden candytuft were studied. Different copper sources (adsorbents or solution) were used. Generally, the seedlings copper uptake from the adsorbents was in the amount needed for its growth and development with the beneficial or no impact on the glucosinolate content. The lowest copper concentration was detected in the total seedlings biomass which grew in the humus with the addition of Cu-exchanged zeolite NaX (27.88 μg g−1 DW) having glucosinolate content of 9757.81 µg g−1 DW (23.86 µmol g−1 DW). The highest copper concentration among all the garden candytuft samples was detected in the seedlings watered with CuSO4∙5H2O solution (514.63 μg g−1 DW) with a sharp decrease of the glucosinolate content 3103.33 µg g−1 DW (7.59 µmol g−1 DW). Based on the results obtained, the garden candytuft can be considered as a copper accumulator plant.