Metallikarbonaattien liuostermodynaaminen mallitus konsentroiduissa elektrolyyttiliuoksissa hiilidioksidin läsnäollessa

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2005

Department

Kemian tekniikan osasto

Major/Subject

Fysikaalinen kemia

Mcode

Kem-31

Degree programme

Language

fi

Pages

xi + 70 s. + liitt.

Series

Abstract

Tässä työssä on tutkittu metallikarbonaatti-elektrolyyttiliuosten ominaisuuksia hiilidioksidin läsnä ollessa sekä kokeellisesti että elektrolyyttiliuosmallien avulla. Aktiivisuuskerroinmallien soveltuvuutta monifaasisysteemien laskentaan tutkittiin väkevissä natriumkloridiliuoksissa. Työssä käydään läpi liuostermodynaamiikan ja faasitasapainojen teoria, sekä esitetään Debye-Hückelin yhtälö ja Pitzerin viriaaliyhtälö monifaasisysteemien mallittamiseksi soveltamalla Gibbsin energian minimointimenetelmää. Lisäksi perehdytään pH-mittauksen ongelmiin väkevissä suolaliuoksissa. Myös metallikarbonaattien kemiallinen käyttäytyminen sekä keskeiset metallikarbonaatit on esitelty. Työssä mitattiin sinkkikarbonaatin ZnCO3 saostumista 4,278 molaalisessa natriumkloridin NaCl vesiliuoksessa kolmessa eri systeemissä. Liuoksen pH:ta säädettiin lisäämällä siihen systeemistä riippuen natriumkarbonaattia Na2CO3 tai natriumhydroksidia NaOH. Osassa kokeista kuplitettiin hiilidioksidia CO2 liuoksen läpi. Sinkin liukoisuustasapainoa tutkittiin pH-alueella 5,5 - 8,5 lämpötilan ollessa 25 °C. Myös lämpötilan vaikutusta sinkkikarbonaatin saostumiseen systeemissä ZnCl2-NaCl-Na2CO3-H2O-CO2 tutkittiin lämpötila-alueella 283-323 K. Sakkojen koostumus tutkittiin kationien osalta, ja havaittiin, että sinkkikarbonaatin lisäksi saostui jokaisessa systeemissä myös natriumkarbonaattia Na2CO3 tai natriumbikarbonaattia NaHCO3. Vastaavat systeemit mallitettiin Debye-Hückelin yhtälöllä ja Pitzerin yhtälön avulla. Havaittiin että Debye-Hückelin yhtälö mallittaa sinkin saostumisen kohtuullisen hyvin. Ilman riittäviä parametreja Pitzerin yhtälöllä mallitetut tulokset eivät poikkea merkittävästi Debye-Hückelin yhtälöllä mallitetuista tuloksista.

Description

Supervisor

Liukkonen, Simo

Thesis advisor

Salminen, Justin
Kobylin, Petri

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120451306

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK