hrvatski

Usporedba različitih kinetičkih modela drugog reda pri modeliranju kinetike ionske izmjene bakra na zeolitu NaX

Katalizatori na osnovi zeolita i bakra kao aktivne komponente imaju izuzetno široku primjenu u procesnom inženjerstvu. Za njihovu uspješnu pripremu nužno je poznavanje utjecaja različitih parametara na brzinu ionske izmjene kao i kinetički model izmjene. Stoga je u ovom radu ispitan utjecaj koncentracije bakra na brzinu ionske izmjene u kinetičkom području te je izvršena usporedba različitih kinetičkih modela s dobivenim eksperimentalnim podacima. Eksperimentalna kinetička ispitivanja provedena su na sustavu bakar - sintetski zeolit NaX u kotlastom reaktoru pri temperaturi od 306 K i pri konstantnoj brzini miješnja (N = 240 okr/min). Otopine bakra različitih koncentracija pripravljene su otapanjem bakrovog (II) nitrata u destiliranoj vodi, dok je srednja veličina čestica korištenog zeolita iznosila 0.08 mm. Analizom eksperimentalnih podataka utvrđeno je da vrijeme potrebno za uspostavu ravnoteže, kao i kapacitet izmjene iona rastu porastom početne koncentracije bakra u otopini. Izmjena iona bakra u početnom periodu je izuzetno brza, nakon čega se može okarakterizirati postupnom do uspostave ravnoteže. Analiza eksperimentalno dobivenih kinetičkih podataka provedena je metodom nelinearne regresije za tri različita kinetička modela: Hoovov, Blanchardov i Ritchiev model. Jako dobro slaganje uočeno je kod sva tri modela s obzirom da svi korišteni modeli pretpostavljaju da je reakcija izmjene bakra na NaX zeolitu reakcija drugog reda tj. da se dva iona natrija zamjenjuju jednim ionom bakra. Tako da i Hoovov i Blanchardov model pokazuju dobro slaganje s eksperimentalnim podacima i tek su neznatno lošiji od Ritchieva modela koji je inače razvijen za proces sorpcije na heterogenoj površini kakvom se i površina zeolita NaX može smatrati.

kinetika, zeoliti

nije evidentirano