Καταβύθιση αλάτων σε κλίνες ομοιογενούς και ανάμικτης διαβροχής παρουσία οργανικής φάσης αναμίξιμης μς την υδατική φάση
Loading...
Date
2021-10-12
Authors
Αντωνίου, Χριστίνα
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκαν πειράματα καταβύθισης αλάτων σε κλίνες ομοιογενούς και ανάμικτης διαβροχής παρουσία οργανικής φάσης αναμίξιμης με την υδατική φάση (αιθυλενογλυκόλη). Τα αποτέλεσμα των πειραμάτων είναι απόρροια της ποσοτικής ανάλυσης των δειγμάτων του εκρέοντος ρευστού στη έξοδο της κλίνης και της μορφολογικής ταυτοποίησης των κρυστάλλων που καταβυθίζονται μέσα στην κλίνη από δείγμα πληρωτικού υλικού. Σκοπός των πειραμάτων, είναι η μελέτη του φαινομένου της καταβύθισης δυσδιάλυτων αλάτων σε πορώδες υλικό, παρουσία οργανικής φάσης αναμίξιμης με την υδατική φάση. Πιο συγκεκριμένα, μελετήθηκε πώς επηρεάζει η διαβροχή του πληρωτικού μέσου και η μεταβολή του υπερκορεσμού το ρυθμό καταβύθισης. Τα πειράματα καταβύθισης ανθρακικού ασβεστίου πραγματοποιήθηκαν σε κλίνες ομοιογενούς και ανάμικτης διαβροχής, παρουσία αιθυλενογλυκόλης, σε θερμοκρασία δωματίου, ούτως ώστε να εξεταστεί κατά πόσο επηρεάζει η διαβροχή την καταβύθιση ανθρακικού ασβεστίου. Συγκεκριμένα, έχουν γίνει επτά πειράματα καταβύθισης ανθρακικού ασβεστίου. Έξι πειράματα σε κλίνες ομοιογενούς διαβροχής και ένα πείραμα σε κλίνη ανάμικτης διαβροχής, παρουσία 10% v/v αιθυλενογλυκόλης. Το πληρωτικό μέσο που χρησιμοποιήθηκε κατά την διεξαγωγή των πειραμάτων ήταν υδρόφιλα σφαιρίδια γυαλιού και υδρόφοβα σφαιρίδια PTFE, διαμέτρου ίσης με 1,5mm. Αναλυτικότερα, έχουν λάβει χώρα (α) τρία πειράματα σε κλίνες με πληρωτικό υλικό σφαιρίδια γυαλιού, σε αρχικούς υπερκορεσμούς SR=537, SR=222, SR=86, (β) τρία πειράματα σε κλίνες με πληρωτικό υλικό σφαιρίδια πολυτετραφθοροαιθυλενίου (PTFE), σε αρχικούς υπερκορεσμούς SR=537, SR=222, SR=86 και (γ) ένα πείραμα σε κλίνη με 50% σφαιρίδια γυαλιού και 50% PTFE. Τα διαλύματα χλωριούχου ασβεστίου (CaCl2) και όξινου ανθρακικού νατρίου (NaHCO3) εισέρχονταν στην κλίνη με παροχή 1mL/h το καθένα με τη βοήθεια των δύο εμβολοφόρων αντλιών. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, ανά τακτά χρονικά διαστήματα (ανά 3 ώρες) γινόταν δειγματοληψία στην έξοδο της κλίνης από το εκρέον ρευστό για τη μέτρηση της συγκέντρωσης του ολικού ασβεστίου (Cat), με χρήση Φασματοσκοπίας Ατομικής Απορρόφησης. Επίσης, στο τέλος κάθε πειράματος, ανοιγόταν η κλίνη και γινόταν δειγματοληψία από το εσωτερικό της σε διάφορα βάθη με σκοπό την ταυτοποίηση της μορφολογίας των κρυστάλλων του ανθρακικού ασβεστίου με Περίθλαση Ακτίνων Χ (XRD). Ακόμη, λαμβάνονταν φωτογραφίες με χρήση Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου Σάρωσης (SEM), για τον υπολογισμό του μεγέθους των κρυστάλλων (χρήση προγράμματος ImageJ). Με βάση τα αποτελέσματα, η καταβύθιση ανθρακικού ασβεστίου παρουσία αιθυλενογλυκόλης σε υδρόφιλες συνθήκες έγινε ταχύτερα σε σχέση με αυτήν που πραγματοποιήθηκε σε υδρόφοβες και σε ανάμικτης διαβροχής συνθήκες. Επίσης, όσο υψηλότερος ήταν ο υπερκορεσμός, τόσο πιο ταχεία ήταν η καταβύθιση.
Description
Keywords
Καταβύθιση αλάτων, Ομοιογενής διαβροχή, Ανάμικτης διαβροχής, Οργανική φάση