Название(я): Магнитный уголь
Основной предмет (школа): химия
Область знания (ВУЗ): неорганическая химия, химия поверхности, коллоидная химия, сорбционные явления
Актуальность: Для очистки выбросов современной промышленности разработано множество технологий. Тем не менее, проблема эта по-прежнему острая и злободневная. Её отголоском являются многочисленные бытовые системы очистки воды, бутилированная вода и ряд других особенностей неизвестных в XX веке. Для очистки от органических примесей обычно применяется активированный уголь, однако его использование в крупном, промышленном масштабе не всегда удобно и требует доработки.
Новизна: химическое получение магнитного активированного угля и исследование его свойств.
Цель: разработка простых методик получения магнитного активированного угля для очистки воды от органических загрязнителей
Задачи:
1. анализ литературы по способам очистки воды, получению и применению активированного угля
2. литературный поиск возможных методов получения активированного угля и исследования его активности
3. получение магнитноуправляемого активированного угля пиролизом крахмального клейстера, равномерно насыщенного наноразмерной магнитной фазой
4. тестирование полученного угля на примере сорбции модельных красителей
5. обобщение результатов
Экспериментальные подходы: методы неорганической химии, пиролиз полисахаридов, простейшие подходы в анализе степени загрязнённости воды
Методические подходы: ознакомление с принципами синтеза наноразмерной магнитной фазы, управление синтезом, ознакомление с пиролизом органических веществ
Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: в зависимости от выбора магнитной фазы потребуются соли железа, кобальта; щёлочь, крахмал, модельные органические загрязнители.
Освоение школьником теоретического материала: осаждение магнитной фазы, окислительно
- восстановительные реакции, пиролиз органических веществ
Навыки, получаемые школьником: химия растворов, химия сорбентов, начала химии полисахаридов
Предшествующий материал по школьной программе: химия элементов (используемых в качестве магнитной фазы), окислительно - восстановительные реакции, химия сахаров
Роль учителя: общее руководство проектом
Возможная помощь тьюторов: обеспечение реактивами, консультационная помощь в постановке и анализе эксперимента, поиск литературы и методик эксперимента
Техника безопасности: в работе потребуется раствор щёлочи высокой концентрации, высокотемпературная (до 500 градусов Цельсия) плитка и соответствующая металлическая посуда. Работать необходимо под вытяжкой, так как будут выделяться газы, возможна примесь угарного газа
Примечания: в качестве дополнительного этапа работы можно попробовать сделать обработанный подобным образом силикагель.
Первичные литературные ссылки для начала поиска:
http://magneticliquid.narod.ru/
http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3566.html
http://www.xumuk.ru/bse/2544.html
 |
Уголь.doc (29.00 КБ.) |
Но я тогда не совсем понял зачем мне это надо)))
. Если уголь будет обладать свойствами (ферро?) магнетика, например, путем добавления магнитных наночастиц, то как это увеличит его адсорбционную способность? Если вы предлагаете этим увеличить его способность улавливать другие магнитные частицы, то не проще ли использовать постоянный магнит?
На сорбционной активности такая модификация вряд ли скажется, но позволит более гибко менять параметры сорбционных процессов. Например, можно отделять сорбент от среды магнитными сепараторами без использования фильтрующего оборудования. Во всём есть свой смысл :)
