IL Hareketsizleştirilmiş Adsorbanların Hazırlanması ve Karakterizasyonu – Ayırma Teknolojisi – Katı Sıvı Ayırma Teknolojisi – Kimya Mühendisliği – Ayırma Teknolojisi Ödevleri – Kimya Mühendisliği Ödev Yaptırma – Kimya Ödev Yaptırma Ücretleri
En bilinen ve yaygın olarak kullanılan özütleyici olarak, ticari olarak temin edilebilen Aliquat® 336 veya [A336] Cl, daha önce “IL” olarak tanınmamasına rağmen, metal iyonlarının ayrılmasında iyonik sıvı olarak kullanılan tipik bir özütleyicidir. Son zamanlarda, Aliquat® 336’nın benzer yapısına sahip fosfonyum tipi bileşikler bir dizi Cyphos® IL olarak adlandırıldı. Bunların arasında, Cyphos® IL 101, Pd (II) ekstraksiyonu için yüksek ekstraksiyon yeteneği sunar. Fosfonyum bazlı IL’ler aynı zamanda klorür ortamında Co (II) ve Ni (II) ‘nin seçici olarak ayrılması için özütleyiciler olarak kullanılmıştır.
Laboratuvarımızda, çeşitli metal iyonlarının, örneğin RE (III), nadir metaller, ağır metaller, vb. Ayrılması için yüksek verimli özütleyiciler ve çevreye zarar vermeyen çözücüler olarak IL’ler kullanılmıştır. Birkaç tipik uygulama aşağıdaki gibi sunulmuştur.
Ekstraktant olarak saf iyonik sıvı [C8mim] [PF6], HNO3 ortamından Ce (IV) için iyi ekstrakte edilebilirliğe sahiptir ve çözünmez kompleks oluşturur. Ce (IV) ‘ün saf [C8mim] [PF6] tarafından benzersiz ekstraksiyon davranışı temel olarak [C8mim] nCe (NO3) m’nin yeni IL oluşumundan kaynaklanıyordu.
Ekstraksiyon işlemi sırasında IL kaybını önlemek için, [C8mim] C ilk Ce (NO3) 4 solüsyonlarına eklenmiş ve / veya sıyırma ajanı olarak KPF6 solüsyonu kullanılmıştır. Artan [C8mim] C konsantrasyonu, IL fazında [C8mim] nCe (NO3) m oluşumunu tetikleyebilir ve böylece Ce (IV) ‘ün IL’ye bölünmesini artırabilir.
İmidazolyum bazlı IL’ler, en yaygın olarak kullanılan IL çözücülerdir ve metal iyonlarının ayrılmasında uygulanır. Bununla birlikte, IL’nin hala bazı dezavantajları, özellikle iyon değişim mekanizmaları nedeniyle IL kaybı ve IL fazından metal iyonlarının geri kazanılmasındaki zorluklar vardır [18]. Bu sınırlamalar, en yaygın olarak kullanılan IL’lerden biri olan 1-alkil-3-metilimidazolyum heksaflorofosfat [Cnmim] [PF6] için özellikle ciddiydi.
Adsorpsiyon izotermi nedir
Adsorpsiyon Ders Notları
Langmuir izotermi soruları
Langmuir izotermi grafik
BET izotermi
Freundlich İzotermi soru
Fiziksel adsorpsiyon örnekleri
İzotermi nedir
Dört ortak IL kategorisinde, yani imidazolyum, pirolidinyum, amonyum ve fosfonyumda, amonyum tipi IL, en düşük maliyet ve en az toksisite için daha fazla dikkat çeker. Bir tür önemli bileşik olarak, kuaterner amonyum tuzları, bir asırdır faz transfer katalizörü, yüzey aktif madde ve bakterisit olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.
Sun [25], asit-baz nötrleştirme reaksiyonu ile farklı anyonlara sahip bir dizi yeni amonyum bazlı iki işlevli IL ekstraksiyonu (bif-ILE’ler) hazırladı ve bunları RE’lerin (III) ve metal iyonlarının seçici olarak ayrılması için kullandı (Şekil 4.1). Bu bif-ILE’ler üç adımda hazırlandı: anyon değişimi, hidroliz ve asit-baz nötrleştirme.
Bif-ILE’ler arasında [A366] [CA-12], [A336] [CA-100], [A336] [P204], [A336] [P507], [A336] [C272] ve [A336] [C302 bulunur ]. Bu tür bif-ILE’lerin, metal iyonlarının ayrılması için karşılık gelen öncülerden daha yüksek ekstraksiyon yeteneği sağlayan bir iç sinerjistik etki ve sterik etki sergilediği bulunmuştur.
[A336] [P204] ‘ün iki özütleyicinin basit bir karışımı olmadığı, interiyonik etkileşimlerle [A336] C’nin [P204] (P204’ün protondan arındırma anyonu) ile kombinasyonu olduğu bulundu. Bif-ILE’ler [A336] [P507], [A336] [P204] ve [A336] [C272], H2SO4 solüsyonunda [27] ve H2 SO4 / H3 PO4 sisteminde [28] Ce (IV) çıkarmak için yüksek seçiciliğe sahiptir. HNO3 sisteminde [A336] [P507] ekstraktant, atık floresan lambalardan RE’leri (Y, Eu, La, Ce ve Tb) geri kazanabilir.
[A336] [CA-12] ve [A336] [CA-100] gibi karboksilik asidi birleştiren amonyum tipi IL’ler, HNO3 ortamından RE’ler için önemli ekstraksiyon kabiliyetine sahiptir. [A336] [CA-12], La (III) ‘ü klorür ortamındaki diğer RE’lerden (III) ayırabilir ve H2SO4 solüsyonunda Co (II) veya Ni (II) [32] çıkarabilir.
Dörtlü fosfonyum katyonu ve fosfonik asit anyonu içeren Cyphos IL 104 de yeni özütleyici olarak araştırılmıştır. Cyphos IL 104 anyonunun protonlanmış formu, Cyanex 272, Co (II), Ni (II) ve RE (III) ‘ün iyi bilinen bir özütleyicisidir. Cyphos IL 104, seyreltici olarak biyodizel ile birlikte Y (III) ekstraksiyonunda incelendi, yüksek ekstrakte edilebilirlik ve seçicilik ve düşük asit ve baz tüketimi gösterdi.
IL’nin metal iyon sıvı-sıvı ekstraksiyonu uygulaması heyecan verici olsa da, endüstriyel ölçekte büyük miktarda IL’nin potansiyel kullanımı hala bazı belirsiz faktörlere sahiptir. Ekonomik uygulama için IL’lerin araştırılmasında, IL’lerin düşük tüketim ve düşük maliyet avantajları ile çeşitli destekler (örneğin polimerler) üzerinde hareketsizleştirilmesiyle yeni bir tür IL işlevsel adsorpsiyon malzemesi hazırlanmıştır. Bu bölümde, yakın zamanda metal iyonlarının ayrılması ve geri kazanılmasında IL fonksiyonel adsorpsiyon malzemesinin uygulamalarını özetleyeceğiz.
IL Hareketsizleştirilmiş Adsorbanların Hazırlanması ve Karakterizasyonu
Çeşitli IL türleri, fiziksel ve kimyasal tekniklerle farklı destek malzemeleri üzerinde hareketsiz hale getirilebilir. Hareketsizleştirme için kullanılan katı destek malzemeleri arasında polimer reçine, silika jel, polimer membranlar, Al2O3 ve aktif karbon [38] gibi inorganik gözenekli malzemeler ve polimerler bulunur.
Polimer Destekli Kuvvetli Bazlı Anyon Değiştirmeli Reçinenin Hazırlanması ve Karakterizasyonu
Merrifield reçinesi, jel tipi ve makro gözenekli tip içeren bir tür polimer bazlı klorometile stiren divinilbenzen reçinesidir. Zhu vd. N-metilimidazolyumun Cl formunda (RCl), SO4 2 formunda (R2S04) kovalent bağlarla jel tipi reçineye ankrajlanarak bir dizi N-alkilimidazolyum ile işlevselleştirilmiş güçlü bazik anyon değişim reçinelerini (AIM-AER) sentezledi, NO3 formu (RNO3) [39] ve PF6 formu (RPF6). Hazırlık rotası Şekil 4.2’de gösterilmektedir.
Merrifield reçine numunesi dimetilformamid (DMF) içerisinde N-metilimidazol ile 80 ° C’de 36 saat reaksiyona sokuldu. Reçine daha sonra süzüldü ve 65 ° C’de 24 saat etanol ile yıkandı ve diğer formlara (R2SO4, RNO3 veya RPF6) Na2SO4, NaNO3 veya HPF6 çözeltisi ile reaksiyona girerek yapılır.
N-alkilimidazolyum ile birleştirilmiş makro gözenekli tipte kopolimer güçlü bazik anyon değişim reçineleri benzer bir strateji ile sentezlendi. N-metilimidazol-immobilize reçine PCl ve N-butilimidazol-immobilize reçine MCl olarak adlandırıldı. Özellikleri Tablo 4.1’de ayrıntılı olarak özetlenmiştir.
Adsorpsiyon Ders Notları Adsorpsiyon izotermi nedir BET izotermi Fiziksel adsorpsiyon örnekleri Freundlich İzotermi soru İzotermi nedir Langmuir izotermi grafik Langmuir izotermi soruları