Miljøprojekt, 1066 – Kemisk oxidation med permanganat – Bilag B: Resultater fra flaskeforsøg, kapitel 2

Kemisk oxidation med permanganat

Bilag B: Resultater fra flaskeforsøg, kapitel 2

Kinetik analyse

Førsteordens reaktionskinetik

I forbindelse med resultatanalysen er der benyttet nogle generelle sammenhænge for første- og andenordens reaktionskinetik. Reaktionsraten (k) er fundet ud fra en empirisk grafisk procedure.

Der er benyttet en integrationsmetode, hvor rateudtrykket er undersøgt ved at sammenligne den estimerede koncentration med de eksperimentelle data. Rateudtrykket for både permanganat og organisk kulstof er undersøgt ved at benytte følgende differentialligning (Levenspiel, 1972):

Løsningen til ligning (1) er givet ved følgende løsning:

Venstresiden af ligning 2 afbildes grafisk mod tiden t. Af den resulterende graf findes ratekonstanten som hældningen af grafen. For at reaktionen kan antages at være førsteorden skal den plottede linie være lineær. Når ratekonstanten er fundet kan den endelige løsning for førsteordensudtrykket skrives som:

Ratekonstanter for MnO₄^-

MnO₄^- (mg/l)	k (MnO₄^-) (timer)	r²	Bemærkninger
Dalumvej – oxideret
5	2,4891	0,9382	Kinetik på 5 punkter – fra 0 til 1 time (ikke flere punkter – da MnO₄^- var omsat)
50	0,1514	0,8754	Kinetik på 7 punkter – fra 0 til 8 timer
500	0,0309	0,9589	Kinetik på 5 punkter – fra 0 til 8 timer
5000	0,0134	0,9188	Kinetik på 6 punkter – fra 0 til 8 timer
20000	0,0053	0,9843	Kinetik på 5 punkter – fra 0 til 8 timer
Dalumvej – reduceret
5	-		MnO₄^- omsat på første udtag efter 1 minut
50	> 2,19		Kinetik udtaget på punkt nr. 2 efter 15 min – udregnet
500	0,5071	0,9898	Kinetik på 5 punkter – fra 0 til 4 timer (ikke flere punkter – da MnO₄^- var omsat)
5000	0,038	0,6994	Kinetik på 6 punkter – fra 0 til 8 timer
20000	0,018	0,5392	Kinetik på 6 punkter – fra 0 til 8 timer
Hvidovre – oxideret
5	1,3667	0,589	Kinetik på 6 punkter – fra 0 til 2 timer (ikke flere punkter – da MnO₄^- var omsat)
50	0,2822	0,7907	Kinetik på 6 punkter – fra 0 til 4 timer (ikke flere punkter – da MnO₄^- var omsat)
500	0,0888	0,8451	Kinetik på 6 punkter – fra 0 til 8 timer
5000	0,0198	0,2827	Kinetik på 6 punkter – fra 0 til 8 timer
20000	0,0149	0,3152	Kinetik på 6 punkter – fra 0 til 8 timer
Hvidovre - reduceret
5	-		Er 0 på første udtag efter 1 minut
50	> 3,12		Kinetik udtaget på punkt nr. 2 efter 15 min – udregnet
500	0,3459	0,7757	Kinetik på 4 punkter – fra 0 til 2 timer (ikke flere punkter – da MnO₄^- var omsat)
5000	0,0586	0,8379	Kinetik på 6 punkter – fra 0 til 8 timer
20000	0,021	0,2207	Kinetik på 6 punkter – fra 0 til 8 timer

Referencer

Levenspiel, O. (1972): Chemical reaction engineering, second edition. John Wiley & Sons, Inc. New York, NY. ISBN 0-471-53016-6.