Адсорбція пари води, діоксиду сірки та аміаку волокнистим матеріалом, імпрегнованим цитрат-моноетаноламонійними буферними розчинами
Вантажиться...
Дата
2024
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
2304-0947
E-ISSN
2414-5963
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Робота присвячена дослідженню адсорбції пари води, діоксиду сірки та аміаку в статичних та динамічних умовах цитрат-моноетаноламонійними буферними системами, імпрегнованими на волокнистий носій при різному молярному співвідношенні моноетаноламін (MEA) : лимонна кислота (H3Cit). Вміст води в повітряно та абсолютно “сухих” імпрегнованих волокнистих хемосорбентах (ІВХС) корелює зі вмістом MEA у їх складі. Більшість ізотерм адсорбції пари H2O зразками ІВХС за класифікацією IUPAC віднесено до V типу. В рамках теорії полімолекулярної адсорбції Брунауера-ЕмметаТеллера проаналізовано ізотерми адсорбції, визначено величини ємності моношару та значення теплот адсорбції молекул води в першому шарі, а також оцінено питому поверхню адсорбату. Виявлено кореляції між структурно-адсорбційними характеристиками зразків ІВХС та вмістом MEA. Відмічено характерні ділянки кривих десорбції води, які відповідають “негативному” гістерезису.
Абсолютно “сухі” зразки ІВХС здатні поглинати діоксид сірки за рахунок присутності “вільної” води або утворення сульфамідного N-S зв’язку. Виявлено вплив вмісту MEA у складі ІВХС та відносної вологості та фізичну адсорбції SO2 ними. Лише при Р/Рs = 0,90 спостерігається залежність між хімічно адсорбованим SO2 зразками ІВХС і вмістом MEA на їх поверхні. Про конкуруючу адсорбцію H2O та SO2 свідчать складні та відмінні одна від одної залежності адсорбції SO2 від відносного тиску при різних молярних співвідношеннях MEA : H3Cit.
The work is devoted to the study of adsorption of water vapor, sulfur dioxide and ammonia under static and dynamic conditions by citrate-monoethanolamine buffer systems impregnated onto a fibrous carrier at different molar ratios of monoethanolamine (MEA) : citric acid (H3Cit). It has been gravimetrically established that the water content in air and absolutely dry impregnated fibrous chemisorbents (IFCS) correlates with the MEA content in their composition. Most of the adsorption isotherms of H2O vapor by IFCS samples are classified as type V according to the IUPAC classification. Within the framework of the BrunauerEmmett-Teller theory of polymolecular adsorption, the adsorption isotherms were analyzed, the values of monolayer capacity and the adsorption heats of water molecules in the first layer were determined, and the specific surface area of the adsorbate was estimated. Correlations were revealed between the structural and adsorption characteristics of IFCS samples and the MEA content. Characteristic sections of the water desorption curves that corresponding to negative hysteresis were noted. According to the classification of C.Giles, most of the SO2 adsorption isotherms at a relative humidity of P/Ps = 0.13 are classified as type S2; P/Ps = 0.23 and 0,50 – L2; P/Ps = 0.70 and 0.90 – C1-type. It has been shown that absolutely “dry” IFC samples are capable of absorb sulfur dioxide due to the presence of “free” water or the formation of a sulfamide N-S bond. The influence of the MEA content in the IFC composition and the relative humidity and physical adsorption of SO2 on them is revealed. Only at P/Ps = 0.90 a relationship between the SO2 chemically adsorbed by the IFCS samples and the MEA content on their surface was observed. Competing adsorption of H2O and SO2 confirmed by complex and different from each other dependencies a(SO2) = f(P/Ps) at different MEA:H3Cit molar ratios. This material (IFCS-2,94MEA-H3Cit) can be used in the manufacture of gas protection element for equipping personal respiratory protection equipment – lightweight gas-dust respirators.
The work is devoted to the study of adsorption of water vapor, sulfur dioxide and ammonia under static and dynamic conditions by citrate-monoethanolamine buffer systems impregnated onto a fibrous carrier at different molar ratios of monoethanolamine (MEA) : citric acid (H3Cit). It has been gravimetrically established that the water content in air and absolutely dry impregnated fibrous chemisorbents (IFCS) correlates with the MEA content in their composition. Most of the adsorption isotherms of H2O vapor by IFCS samples are classified as type V according to the IUPAC classification. Within the framework of the BrunauerEmmett-Teller theory of polymolecular adsorption, the adsorption isotherms were analyzed, the values of monolayer capacity and the adsorption heats of water molecules in the first layer were determined, and the specific surface area of the adsorbate was estimated. Correlations were revealed between the structural and adsorption characteristics of IFCS samples and the MEA content. Characteristic sections of the water desorption curves that corresponding to negative hysteresis were noted. According to the classification of C.Giles, most of the SO2 adsorption isotherms at a relative humidity of P/Ps = 0.13 are classified as type S2; P/Ps = 0.23 and 0,50 – L2; P/Ps = 0.70 and 0.90 – C1-type. It has been shown that absolutely “dry” IFC samples are capable of absorb sulfur dioxide due to the presence of “free” water or the formation of a sulfamide N-S bond. The influence of the MEA content in the IFC composition and the relative humidity and physical adsorption of SO2 on them is revealed. Only at P/Ps = 0.90 a relationship between the SO2 chemically adsorbed by the IFCS samples and the MEA content on their surface was observed. Competing adsorption of H2O and SO2 confirmed by complex and different from each other dependencies a(SO2) = f(P/Ps) at different MEA:H3Cit molar ratios. This material (IFCS-2,94MEA-H3Cit) can be used in the manufacture of gas protection element for equipping personal respiratory protection equipment – lightweight gas-dust respirators.
Опис
Ключові слова
хемосорбція, гідратація, буферні системи, діоксид сірки, аміак, ізотерма, chemisorption, hydration, buffer systems, sulfur dioxide, ammonia, isotherm
Бібліографічний опис
Хома Р. Є. Адсорбція пари води, діоксиду сірки та аміаку волокнистим матеріалом, імпрегнованим цитрат-моноетаноламонійними буферними розчинами / Р. Є. Хома, Т. С. Бєньковська // Вісник Одеського національного університету. Хімія. – 2024. – Т. 29, вип. 2(88). – С. 101–116.
УДК
541.183:544.353.21