Opinpolku 6

Jäteveden puhdistus

) Selvitä oppikirjojen ja internetin avulla opinpolkuun liittyvien yksikköprosessien toimintaa, käyttöä teollisuudessa sekä kyseisiin yksikköprosesseihin liittyviä laitteita. Tässä opinpolussa sovellettavat yksikköprosessit ovat flokkulointi, selkeytys, ioninvaihto.


Flokkaus on erotusprosessin toinen vaihe, jossa veden sisältämät epäpuhtaudet kootaan suuremmiksi hiutaleiksi flokkausaineen avulla. Vedenkäsittelyssä käytettävät flokkausaineet ovat yleensä sähköisesti varattuja polymeerejä, joilla on erittäin suuri molekyylipaino. Flokkauksessa käytettävä polymeeri sitoo saostetut hiukkaset toisiinsa, jolloin muodostuu vieläkin suurempia hiutaleita.

Selkeytyksessä hajonneista orgaanisista aineista muodostuneet yhdisteet, kuollut bakteerimassa sekä jätevedestä saostetut fosfaatit muodostavat lietettä, joka erottuu puhdistetusta vedestä selkeytysaltaissa. Liete laskeutuu altaiden pohjalle ja puhdistettu vesi johdetaan typpeä poistavaan jälkikäsittelyyn, hiekkasuodatukseen.

Ioninvaihto on prosessi, jossa liuoksessa olevat ionit, kationit tai anionit vaihdetaan kiinteän matriisin sisältämiin anioneihin tai kationeihin. Ioninvaihdolla on sovellutuksia veden käsittelyssä, analyyttisessä kemiassa ja biotekniikassa.

Työssä tarvittavat reagenssit:
a) Al2(SO4)3 2 m-%-liuos b) AlCl3 2 m-%-liuos
 1. 1M KNO3 liuos valmistetaan punnitsemalla ja liuottamalla kaliumnitraattia tislattuun veteen 50 ml:n mittapulloon. (ISAB-liuos)
 2. Kloridistandardiliuos 1000 ppm (mg/l) voidaan valmistaa esimerkiksi NaCl tai KCl suoloista.

Raportti

Opinpolku 4

Absorptio ja etikkahapon tarkistaminen

a) Haeblogiisi tietoa (oppikirja, internet) adsorptiosta, ja sekoituksesta

Mitä edellä mainitut yksikköprosessit tarkoittavat, mitkä tekijät vaikuttavat adsorptioon ja suodatukseen. Anna vielä esimerkkejä adsorptio ja sekoitusprosesseista teollisuudessa.

Adsorptio

1. a)Adsorptio on aineensiirtoprosessi, jossa kaasu- tai nestekomponentit erotetaan toisistaan saattamalla ne kosketuksiin jonkin kiinteän aineen pinnan kanssa.

b)Sekoituksen tarkoituksena on saada aikaan sekoitettavien aineiden välinen homogenointi eliminoimalla sekoituslaitteistossa joko väkevyys tai konsentraatioeroja molempia samanaikaisesti.

2.a)Adsorptioon vaikuttavat konsentraatio, paine, lämpötila adsorboituvien molekyylien koko sekä adsorboitavan aineen kuohkeus

b)sekoitettava aine, sekä sekoituslaite.

3a)Jäteveden puhdistus ja hapen valmistuksessa.

b)sekoitusta käytetään kemianteollisuudessa erilaisissa reaktoreissa saattamaan reagoivat aineet tehokkaasti kosketukseen toistensa kanssa.

2. Välineet

Hioksella varustettuja erlenmeyrkolveja,

100 m lByretti

Pipettejä

Ravistelija

 

3. Reagenssit

Hiilijauhe 

Etikkahappo

Natriumhydroksidiliuos, 0,1M ja 0,02 M

Fenoliftaleiini

Raporttiin pääset tästä

Opinpolku 5

Aspiriinin valmistaminen ja analysointi

Esteröinti

Esteröinti on kemiallinen reaktio, jossa alkoholin ja karboksyylihapon reagoidessa syntyy esteriä ja vettä. Esterit ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka ovat muodostuneet epäorgaanisesta tai orgaanisesta haposta, jonka OH-ryhmä on korvautunut -O- alkyyli ryhmällä.

Liuotus
Liuotus on prosessi missä yksi tai useampi aine on jakautunut homogeenisesti johonkin toiseen aineeseen. Liuotuksessa on huomioitava lliuottimen lämpötila ja liukenevan aineen liukoisuus eri liuottimiin.

Kiteytys
Kiteytys on taloudellisuutensa ja tehokkuutensa vuoksi yleisesti käytetty erotus- ja puhdistusmenetelmä kemian-, lääke- ja elintarviketeollisuudessa. Kiteytyksessä tapahtuu lämmönsiirtoa haihduttamalla sekä aineensiirtoa kiteenmuodostuksen avulla

Suodatus

Suodattamiseksi nimitetään menetelmää, jonka avulla nesteistä tai kaasuista erotetaan niihin sekoittuneet kiinteät osaset. Erilaisia suodattimia on rumpusuodatin, kiekkosuodatin ja hiekkasuodatin.

Tarvittavat välineet:

Erlenmeyerkolvi, 100 ml

Mittalasi, 100 ml

Dekantterilasi, 100 tai 250 ml

Lämpömittari

Vesihaude

Bühnersuppilo

Suodatinpaperia

Lasisauva

Sulamispisteen mittalaite

Koeputkia

pipettejä

                           

Tarvittavat reagenssit:        

Salisyylihappoa, C7H6O3 ; n. 5 g

Etikkahapon anhydridiä eli asetanhydridi, C4H6O3 ; 7 ml

Väkevä rikkihappo, H2SO4 (VARO!! SYÖVYTTÄVÄÄ!!)

Etanolia

NaOH-liuos 0,1 mol/L
Raporttiin pääset tästä