Phase liquide et isothermes de Freundlich

Les isothermes pour phases liquides sont fondées sur une étude empirique, l'isotherme de Freundlich, qui montre la relation entre la concentration résiduelle d'un composé dans un liquide par rapport à la charge du composé sur le charbon. Une isotherme pour phase liquide est le tracé de la quantité d'impuretés adsorbée par unité de masse de charbon par rapport à la concentration résiduelle dans la solution.

Pour les solutions à composé unique, un tracé en ligne droite peut être généralement obtenu grâce à l'utilisation de l'équation empirique de Freundlich, qui relie la quantité d'impuretés contenue dans la phase liquide à la quantité adsorbée sur le charbon actif en utilisant la formule:

X/M = kC^1/n

avec X/M = charge (quantité d'impuretés adsorbée (X) par unité de masse de charbon (M);

C = concentration à l'équilibre après adsorption;

k, n = constantes.

En prenant les logarithmes, on obtient:

log X/M = log k + 1/n log C.

Ceci est l'équation d'une droite dont la pente est de 1/n et dont l'intersection est k pour C = 1. Par conséquent, si la courbe X/M par rapport à C est tracée sur du papier logarithmique, on doit obtenir une droite. Des écarts peuvent toutefois se produire dans certaines occasions. Par exemple, les isothermes pour les liquides contenant plusieurs composants peuvent présenter une ligne avec des pentes différentes

Isothermes d'adsorption pour phases liquides et charbon actif

Une isotherme d'adsorption pour phase liquide est obtenue expérimentalement en ajoutant des quantités croissantes de charbon actif pulvérisé dans différentes fioles contenant des volumes fixes du liquide à traiter. Le charbon actif est pulvérisé pour réduire les effets cinétiques, et permettre au charbon d'atteindre l'équilibre le plus rapidement possible. L'une des fioles ne contient pas de charbon: c'est l'essai à blanc.

Isotherme pour phase liquide: Agiter l'eau du bain

Les fioles sont ensuite agitées, normalement toute la nuit, à une température constante pour atteindre l'équilibre. Le charbon actif pulvérisé est ensuite filtré de l'échantillon et le liquide restant est analysé pour déterminer la concentration en composé qui a été adsorbé. La concentration de chaque échantillon et de l'essai à blanc est alors déterminée. Grâce à ces mesures, toutes les valeurs nécessaires pour tracer une isotherme peuvent être calculées, de même que la quantité théorique de charbon actif granulaire (CAG) nécessaire pour atteindre l'objectif du traitement. Le détail des procédures expérimentales peut être téléchargé ici. Cette procédure expérimentale ne doit être réalisée uniquement à titre indicatif et non comme un substitut de contact avec notre personnel technique expérimenté. Les ingénieurs DESOTEC peuvent toujours vous aider à sélectionner le bon charbon actif et les bonnes conditions de fonctionnement. Vous pouvez toujours nous joindre!

Comparer différents types de charbon actif grâce aux tests isotherme!

D'une isotherme nous pouvons obtenir des informations telles que:

L'objectif de traitement désiré peut-il être atteint?
Qu'elle est la consommation théorique de charbon actif?

Un test isotherme est un moyen simple et rapide pour comparer les différents charbons actifs et pour étudier les effets du pH et de la température afin de sélectionner les meilleures conditions de test isotherme ou pour effectuer une isotherme dans notre laboratoire d'assistance technique.

Par contre, le test isotherme est un test statique qui ne donne aucune information sur:

L'impact des fluctuations de l'usine;
La cinétique d'adsorption et donc la longueur de la zone de transfert de masse (ZTM);
La présence de solides en suspension;
L'impact de microorganismes occasionnant une dégradation biologique;
La chaleur d'adsorption pour les composés organiques au cours de l'humidification.

Ces informations peuvent être obtenues en exécutant un test pilote utilisant un MOBICON^® système d'adsorption mobile. Intéressé? N'hésitez pas à nous contacter!

Revenir à la vue d’ensemble