Μελέτη της προσρόφησης καδμίου από λιγνίτη χαμηλής θερμογόνου δύναμης. Διερεύνηση της ενίσχυσης της προσροφητικής ικανότηταςΜελέτη της προσρόφησης καδμίου από λιγνίτη χαμηλής θερμογόνου δύναμης. Διερεύνηση της ενίσχυσης της προσροφητικής ικανότητας Διπλωματική Εργασία Diploma Work 2016-01-122015elΣκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της προσρόφησης καδμίου (Cd) από λιγνίτη χαμηλής ποιότητας καθώς και η σύγκριση της με την προσροφητική ικανότητα του ενεργού άνθρακα. Επίσης μελετήθηκε η ενίσχυση της προσροφητικής ικανότητας του λιγνίτη και του ενεργού άνθρακα, με την προσθήκη νανοσωματιδίων σιδήρου στα οργανικά υλικά χρησιμοποιώντας σαν πηγή σιδήρου τρισθενή χλωριούχο σίδηρο (FeCl3). Για τη μελέτη της ενίσχυσης της προσροφητικής ικανότητας του λιγνίτη (MT2) και του ενεργού άνθρακα (AC) παρασκευάστηκαν δύο προσροφητικά υλικά που αποτελούνται : Α) Το πρώτο από λιγνίτη ΜΤ2 και νάνο-σωματίδια χλωριούχου σιδήρου (FeCl3) B) To δεύτερο από ενεργό άνθρακα και νάνο-σωματίδια χλωριούχου σιδήρου ( FeCl3). Μετά την παρασκευή των προϊόντων ακολούθησε ο χαρακτηρισμός τους και η διερεύνηση της προσροφητικής τους ικανότητας . Ο χαρακτηρισμός έγινε με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM) και μέτρηση της ειδικής επιφάνειας με φυσική ρόφηση αερίου (BET). Η διερεύνηση της προσροφητικής ικανότητας του λιγνίτη και του ενεργού άνθρακα καθώς και των ενισχυμένων τελικών προϊόντων (ενεργός άνθρακας/σίδηρος και λιγνίτης/σίδηρος) πραγματοποιήθηκε με κινητικά πειράματα και πειράματα ισορροπίας (ισόθερμες). Τα πειραματικά δεδομένα των ισόθερμων συγκρίθηκαν με τα μοντέλα Freundlich και Langmuir στη γραμμικοποιημένη τους μορφή με σκοπό να ελεχθεί ποιο από τα δύο μοντέλα ανταποκρίνεται καλύτερα στα δικά μας πειραματικά δεδομένα. Από τα κινητικά πειράματα προσρόφησης προκύπτει ότι επέρχεται ισορροπία και για τα 4 υλικά περίπου στις 12 ώρες. Σε κατάσταση ισορροπίας ο λιγνίτης παρουσιάζει ικανοποιητική προσροφητική ικανότητα της τάξεως των 15,5 mg καδμίου ανά γραμμάριο λιγνίτη, μικρότερη από την προσροφητική ικανότητα του ενεργού άνθρακα που είναι της τάξεως των 18,3 mg καδμίου ανά γραμμάριο ενεργού άνθρακα. H προσθήκη νανοσωματιδίων σιδήρου στα οργανικά υλικά αύξησε σημαντικά την προσροφητική τους ικανότητα έχοντας μάλιστα πιο δραστική επίδραση στην προσροφητική ικανότητα του λιγνίτη. Έτσι σε κατάσταση ισορροπίας το υλικό λιγνίτη / σιδήρου (ΜΤ2Fe) παρουσιάζει προσροφητική ικανότητα της τάξεως των 22,8 mg καδμίου ανά γραμμάριο MT2Fe οριακά μεγαλύτερη από την προσροφητική ικανότητα του ενεργού άνθρακα/ σιδήρου (ACFe) που είναι της τάξεως των 22,4 mg καδμίου ανά γραμμάριο ACFe. Επίσης από τα πειράματα ισορροπίας προκύπτει ότι, το μέγιστο ποσοστό ρόφησης καδμίου παρατηρείται για συγκέντρωση καδμίου 10 mg/L, όπου προσροφάται στο ΜΤ2 το 90,2%, στο ΑC το 91,5%, στο ΜΤ2Fe το 93,8% και στο ΑCFe το 92,8%. Η μέγιστη χωρητικότητα προσρόφησης των υλικών είναι για το ΜΤ2 25,5 mg/g, για τον ΑC 30 mg/g, για το MT2Fe 34,7 mg/g και για τον ΑCFe 36,5 mg/g για υδατικό διάλυμα καδμίου αρχικής συγκέντρωσης 1000ppm σε χρόνο 24 ώρες. Διπλωματική Εργασία που υποβλήθηκε στη σχολή ΜΗΧ.Ο.Π του Πολυτεχνείου Κρήτης για την πλήρωση των προϋποθέσεων λήψης του πτυχίου.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Ορυκτών ΠόρωνKatsourakis_Fotios_Dip_2015.pdfChania [Greece]Library of TUC2016-01-12application/pdf1.2 MBfree Katsourakis Fotios Κατσουρακης Φωτιος Pentari Despoina Πενταρη Δεσποινα Alevizos Georgios Αλεβιζος Γεωργιος Vamvouka Despoina Βαμβουκα Δεσποινα Πολυτεχνείο Κρήτης Technical University of Crete Περιβαλλοντική γεωχημεία