Jäteveden puhdistus

 Pienet kiintoainehiukkaset  laskeutuvat lietteessä erittäin hitaasti, joten edellytys tehokkaalle selkeytykselle on lietteen flokkulointi. Flokkulaation ansiosta kiintoainehiukkaset muodostavat löysän ryhmittymän ns. flokin.
Vedessä oleva kiintoaine voidaan poistaa painovoimaa hyväksi käyttäen. Tätä kutsutaan selkeytykseksi.

Ioninvaihto tapahtuu vain samanmerkkisten ionien välillä, joten kationinvaihtajat vaihtavat vain kationeja ja anioninvaihtajat vain anioneja. Ioninvaihtimina toimivat esim. luonnosta peräisin olevat orgaaniset aineet, synteettiset epäorgaaniset aineet, synteettiset orgaaniset hartsit ja nestemäiset ioninvaihtajat. Teollisten ioninvaihtoprosessien tavoite on pieninä pitoisuuksina esiintyvien epäpuhtauksien poisto liuoksista tai arvokkaiden aineiden puhdistus ja talteenotto.

Tässä muutamia kuvia työstä.

Ensiksi suodatimme sellunkeittimen viemärikanaalista otetun jäteveden.

Jaoimme suodoksen kolmeen osaan.

Säädimme kahden suodoksen pH:n 5,8:aan ja
toisten kahden suodoksen pH:n 10 lisäämällä
 natriumhydroksidia ja rikkihappoa

Teimme anioninvaihdon 100 ml:lle AlCl3:lla
selkeytetylle jätevedelle anioninvaihtohartsilla.

Työraportti.

NaOH:n tarkistus ,Hcl-valmistus ja yhdisteen moolimassan tarkistus

Neutralointireaktioksi kutsutaan reaktiota, jossa happo ja emäs reagoivat keskenään. Neutraloinnissa hapon vetyioni ja emäksen hydroksidi-ioni reagoivat keskenään vesiliuoksessa, jolloin syntyy vettä. Neutralointireaktiossa syntyy veden lisäksi aina myös suolaa. Tyypillinen neutralointireaktio on vahvan hapon ja vahvan emäksen välinen reaktio.

500 ml mittapullo ja Naoh- purkki




Natriumhydroksidin punnitusta



NaOH- liuos








Titrattua NaOHia

Työraportti löytyy tästä





Haihdutus, tislaus ja refraktometria.

 Haihdutus on erotusmenetelmä, jossa haihtuva aine poistetaan haihtumattomasta pelkästään lämpöä tai paineenalennusta käyttämällä. Aineet erottava ominaisuus on siis haihtuvuus. Haihdutus voi vaatia erillistä lämmitystä. Haihdutettava seos voi olla niin homogeeninen kuin heterogeeninenkin; esimerkiksi merisuola valmistetaan homogeenisesta seoksesta eli merivedestä haihduttamalla, sipsit taas heterogeenisesta seoksesta eli märästä perunajauhomassasta.
 Tislaus on toisiinsa liuenneiden aineiden erottamiseksi käytetty menetelmä, joka perustuu seoksessa olevien aineiden eri haihtuvuuksiin. Tislaus on kemiantekniikassa yksikköoperaatio eli siinä ei tapahdu kemiallista reaktiota.Tislaamalla saadaan erotetuksi toisiinsa liuenneet nestemäiset aineet sekä haihtumattomat aineet haihtuvista aineista. Tislauksen tuotetta kutsutaan tisleeksi ja haihtumatonta osaa pohjatuotteeksi tai jatkuvatoimisessa tislaimessa alitteeksi. Tislaus on monimutkaisempi versio haihduttamisesta, jossa haihtumattomat aineet erotetaan haihtuvista.

Pyröhaihdutin alipainemittari varustuksella.

Kellonpohjakolonni

Työraportti.

Murskaus, jauhatus ja vaahdotus. Talkin rikastus vuolukivestä vaahdottamalla.

 Vaahdotus on yleisin rikastusmenetelmä sekä metalleja sisältäville malmeille että teollisuusmineraaleille. Vaahdotusta voidaan lisäksi käyttää mm. kierrätysmateriaalien käsittelyssä, pilaantuneiden maiden puhdistuksessa, paperin siistauksessa ja vedenpuhdistuksessa.
Vaahdotus perustuu mineraalien fysikaalisiin ominaisuuksiin ja pinta-aktiivisuuteen. Jotkin mineraalit  hylkivät vettä ja sitoutuvat öljyihin, toiset taas viihtyvät paremmin veden seurassa. Vaahdotuksessa tätä hyödynnetään siten, että rikastettavan aineen ja veden seokseen puhalletaan ilmakuplia, joihin rikastettavat mineraalit tarttuvat, ja kuplien noustessa pintaan kehkeytyy vaahdotusastian pintaan mineraalipitoinen vaahto, joka kuoritaan talteen ja kuivataan. Käänteisessä vaahdotuksessa talteen otetaan vaahdotusastian pohjalle kertyvä sakka. Käänteistä vaahdotusta käytetään esimerkiksi kalkkikiven rikastuksessa.
 Hydrofobinen tarkoittaa kemiassa vettähylkivää, eli ainetta tai sen osaa, jonka vesimassa työntää pois sisältään. Tämä ominaisuus on tärkeä mm. tietyissä solubiologisissa prosesseissa. Esimerkkejä hydrofobisista molekyyleistä ovat alkaanit ja rasvat.
 Hydrofiilinen tarkoittaa molekyylin ominaisuutta, jonka johdosta se liukenee veteen tai muuhun pooliseen liuottimeen. Tämä ominaisuus on tärkeä tietyissä solubiologisissa järjestelmissä. Hydrofiiliset yhdisteet ovat usein poolisia.
Kokoojareagenssin avulla muutetaan epäorgaaniset ja polaariset mineraalipinnat riittävässä määrin orgaanisiksi ja ei-polaarisiksi. Halutun mineraalin vaahdottamiseksi malmilietteeseen lisätään orgaaninenkokoojareagenssi, jolla on voimakas luontainen taipumus tai ohjattu kyky kiinnittyä juuri tämän mineralin pinnalle, mutta ei samanaikaisesti muiden mineraalien pinnalle.
Vaahdotteen avulla saadaan aikaan haluttu vaahdon muodostus.

Punnitsimme aluksi n. 500 g vuolukiveä.

Murskasimme vuolukiven leukamurskaimella.

Vaahdotimme jauhetun vuolukivierän vaahdotuskennossa

 johon olimme lisänneet vettä ja vaahdotetta.

 Otimme rikasteet talteen kaapimalla eri aikoihin vaahtoa pinnalta.

Suodatimme vaahtona saadut rikasteet ja kennoon jääneen jätteen 

 ja kuivasimme lämpökaapissa 80 asteessa yön yli.

Talkkipitoisuuden määritys

Punnitsimme vaahdotustuotteista ja alkuperäisestä syötteestä 3,5 g:n näytteet pieniin posliiniupokkaisiin. Hehkutimme näytteitä 900 asteessa puoli tuntia, minkä jälkeen punnitsimme upokkaat uudelleen. Massan häviöprosentin perusteella saimme liitteenä olevan taulukon perusteella määrättyä talkkimäärä (%)

Työraportti.



Sekoituksen tehokkuuden tutkiminen partikkelien ikäjakautuman perusteella

 

 

 

 

Valmistin ensin 10 100 ml liuosta joiden

 kalsiumkloridi pitoisuudet olivat erit

Mittasin jokaisesta liuoksesta johtokyvyn ja kirjasin ne ylös.

 

Valmistin impulssiin tarvittavan liuos sekoittamalla

100 g kalsiumkloridia 500 ml vettä, jonka

 kaadoimme nopeasti akselin viereen.

Seurasin johtokykymittaria 0,5 min. välein puolentunnin ajan.

 

 

Raportti työstä



Aspiriinin valmistaminen ja analysointi

Tässä opinpolussa harjoitellaan yksikköprosesseja esteröinti, liuotus, kiteytys ja suodatus.

Esteröinti on kemiallinen reaktio, jossa alkoholin ja karboksyylihapon reagoidessa syntyy esteriä ja vettä.
Kiteytys on taloudellisuutensa ja tehokkuutensa vuoksi yleisesti käytetty erotus- ja puhdistusmenetelmä kemian-, lääke- ja elintarviketeollisuudessa. Kiteytyksessä tapahtuu lämmönsiirtoa haihduttamalla sekä aineensiirtoa kiteenmuodostuksen avulla.
Suodatusta käytetään kemiassa erottamaan liuoksesta epäpuhtauksia tai erottamaan aineet toisistaan. Mikäli kiinteä aine ei liukene nesteeseen, muodostuu heterogeeninen seos, josta liukenematon aine voidaan erottaa suodattamalla.
Suodatuksessa hyödynnetään hiukkasten kokoeroja.

 

Punnitsimme 5g salisyylihappoa

Lisäsimme 7 ml aseanhydridia salisyylihappoon

Lisäsimme pari tippaa rikkihappoa.

 

Lämmitimme seoksen vesihauteella 50-60 asteiseksi 
ja pidimme sen siinä lämpötilassa 15 minuuttia.


 

Lisäsimme 75 ml tislattua vettä.

 

 



Suodatimme seoksen imun avulla

suodatinpaperille Buhnersuppilolla.

 

Suodatettu raaka asetosalisyylihappo.

 

Lämmitimme etanolin ja tislatun veden kuumaksi.

 

Liuotimme asetosalisyylihapon kuumaan

etanoliin petrimaljalla.

 

Lämmitimme tislatun veden, etanolin ja asetosalisyylihapon 

seos jotta kiteet liukenivat.

 

 Annoimme liuoksen jäähtyä ja hankasimme lasisauvalla 

lasin seiniä, jotta muodostuisi kiteitä.

 

Suodatimme seoksen buhnersuppilolla.

 

Laitoimme kiteet imevän alustan päälle

ja annoimme niiden kuivua.

 

Punnitsimme 0,4083 g aspiriinia.

 

Liuotimme aspiriinin kuumaan veteen.

 

                                               Kaksi omaa näyteliuosta spektrofotometristä

                                                                       mittausta varten.

 

 



Punnitsimme tabletin.

 

Jauhasimme tabletin huhmareessa.

 

Lisäsimme jauheeseen 20ml NaOH:ta

 

Poistimme liukenemattoman osuuden

suodattamalla liuoksen.

 

Punnitsimme 0,998 g salisyylihappoa

 

Lämmitimme seoksen vesihauteessa,

jotta salisyylihappo liukeni veteen.

 

Lisäsimme kuuteen mittapulloon eri määrä kantavakioliuosta

ja lisäsimme 1 ml NaOH:ta ja täytimme vedellä merkkiin.

 

Mittasimme liuosten absorbanssit spektofotometrilla.

 

Videon pätkä spektofotometrin käytöstä.

 

Raportti työstä

Malmikiven murskaus, seulonta ja jauhatus ja malmin rautapitoisuuden määritys.

 Murskaus on karkean louhitun malmin tai muun karkean aineksen hienontamista yhdessä tai useammassa peräkkäisessä käsittelyvaiheessa puristusta tai iskua käyttäen tuotteeksi, joka sopii raekooltaan tavanomaisiin jauhatuslaitteisiin syötettäviksi.
Murskauslaitteet voidaan jakaa neljään tyyppiin:
- leukamurskain (materiaali murskataan mekaanisten leukojen välissä)
- kartiomurskain (materiaali murskautuu liikkuvan ja kiinteän kartion välissä)
- valssimurskain (materiaali murskautuu kahden valssin välissä)
- iskumurskain (materiaali murskautuu iskeytyessään itseään tai laitteen kovia pintoja vasten).
    Jauhatus on materiaalin hienonnustekniikkaan kuuluva käsittelyvaihe, jossa murskattu aines hienonnetaan jauhamalla. Jauhatus suoritetaan harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta rumpumaisissa myllyissä irtainten jauhinkappaleiden avulla. Rummun pyöriessä halutulla nopeudella nämä saatetaan jauhatukseen sopivaan liiketilaan. Jauhautuminen perustuu tällöin iskuihin, puristukseen ja hiertoon. Jauhatusmyllyn kriittiseksi kierrosluvuksi sanotaan sitä pyörinnän minuuttinopeutta, jolla jauhinkappaleet juuri ja juuri pysyvät myllyn kehällä irtautumatta sieltä myllyn pyöriessä tasaisella nopeudella.
    Hienonnustekniikassa seulonnan tehtävä on säännöstellä murskattavan tai murskatun tuotteen karkeutta. Murskauksen ohella seulontaa käytetään erottaessa karkeusasteeltaan erilaisia tuotteita murskeista, jauheista tai esimerkiksi puuhakkeesta.
  

Aluksi laitoin malmikiven pienempiin osiin.

Murskasin kiven leukamurskaimella.

Seuloin murskatun malmikiven.

Jauhoin murskeita eri ajan jonka jälkeen seuloin jauheen.

Liuotin rautanäytteen kuningasveteen hiekkahauteella.

Kiehutin rautanäyteliuoksia kellonlasilla peitettynä vetyperoksidin ylijäämän hajottamiseksi

Rautanäytteen suodatusta.

Hehkutin upokasta jolloin suodatipaperi paloi pois.

Hehkutin tyhjiä upokkaita niin kauan että vakiopaino oli saavutettu.

Raportti työstä.