Springen naar inhoud

[scheikunde] pH berekeningen!


  • Log in om te kunnen reageren

#1

kikker

    kikker


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 mei 2006 - 14:37

Aaah wie kan mij helpen?? ik ben bezig met een biofilter ontwerpen voor het zuiveren van gassen, met name H2S. door dit filter gaat ook water (retour) maar omdat de pH daalt tijdens het zuiveringsproces wordt er vers water aan het retourwater toegevoegd om de pH boven 2 te houden. Ik ben aan het berekenen hoeveel extra water ik dan toe moet voegen maar kom er niet uit!

zo ver ben ik al (hoop dat dit klopt):

In afgas zit 200 ppm H2S, oftewel 200cm3 H2S/m3 lucht = 0,2 l H2S/m3 lucht.
Het volume van een mol gas bij 20įC is 24,06 l
0,2/24,06 = 0,0083 mol H2S/m3 lucht.
Er gaat 1100m3 lucht per uur door het filter: 1100 x 0,0083 = 9,13 mol H2S/uur

H2S ↔ H2SO4 ↔ HSO4- + H+ ↔ SO4- + 2H+

Per mol H2S ontstaat 2 mol H+, dus per uur komt 18,26 mol H+ vrij.

Maar ik heb geen flauw idee hoe ik nu kan berekenen hoeveel water er toegevoegd moet worden, de pH van het toe te voegen water is 7. Kan iemand mij helpen?? en vooral uitleggen hoe je dat kan berekenen dan??

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

phi07

    phi07


  • >25 berichten
  • 27 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 mei 2006 - 20:35

Om de pH te berekenen gebruik je de volgende formule:

pH = - log [ H3O+ ] (min log van de concentratie H3O+)

Concentratie uiteraard in mol/liter.

Ik kan alleen niet uitrekenen hoeveel water je nu moet toevoegen, maar ik hoop dat je iets aan de formule hebt.

#3

Cycloon

    Cycloon


  • >1k berichten
  • 4810 berichten
  • VIP

Geplaatst op 19 mei 2006 - 20:35

Kan je ook even vermelden hoeveel water je gebruikt, dat is namelijk van belang om de concentratie te berekenen. Maar ik ben niet zeker of ik je systeem van je filter begrijp, is het de bedoeling dat de H+ wordt opgenomen door het water, en dat dit water opnieuw wordt gebruikt? Als je water blijft toevoegen zal je dus een oneindig grote watertank moeten hebben, of laat je evenveel water wegstromen dan dat je toevoegt?

#4

kikker

    kikker


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 mei 2006 - 09:39

hey cycloon,

door het filter gaat 1100 m3 water per uur (retour), een klein deel wordt dus vervangen door vers water om pH boven 2 te houden. Ik hoop dat je hier wat mee kunt.

#5

Cycloon

    Cycloon


  • >1k berichten
  • 4810 berichten
  • VIP

Geplaatst op 20 mei 2006 - 11:40

Dus als je dit gaat zien in de tijd (t) dan krijg je iets als dit:

LaTeX

Dus wanneer dit <2 is dan moet je water vervangen. Als we nu gaan bekijken dat de H+ zich 100% spreid over het water krijg je deze formule om te berekenen hoe groot de ph is na het vervangen van het water met x het aantal vervangen liter water:

LaTeX

Als we nu even het aantal mol dat nog in het water aanwezig is gelijk stellen aan a dan is deze:

LaTeX

:roll: Om nu te berekenen wanneer je voor een tweede keer water moet vervangen laat je je tijd terug starten van nul en dan krijg je volgende vergelijking:

LaTeX

En wanneer deze weer <2 en je water hebt toegevoegt krijg je deze met x het aantal liter water dat je vervangt.:

LaTeX

En nu stel je a weer gelijk aan:

LaTeX

En nu kan je je stappen weer doorlopen vanaf het moment in m'n tekst waar dit teken staat: :P

Dus je zal dit best met een computer laten berekenen, of alles zelf op voorhand berekenen. En ander middel is natuurlijk al je water verversen nadat je de eerste keer onder de ph 2 komt, dan moet je alle stappen er na niet berekenen.

#6

kikker

    kikker


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 mei 2006 - 19:03

Ok bedankt, hier kom ik wel al veel verder mee. Maar eigenlijk is het de bedoeling, dat het water continue wordt ververst met nieuw water. Ik moet dus weten hoeveel liter per uur er ververst moet worden (er is een aanvoer en afvoer aangesloten) enig idee hoe je dit kan berekenen?

#7

kikker

    kikker


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 mei 2006 - 19:58

Ik heb nog ff naar je vergelijkingen gekeken, maar volgens mij klopt ht niet helemaal,

-log(t . 9,13mol/1100.10^3)

je zei wanneer dit minder dan 2 wordt moet het water ververst worden, maar volgens mij reken je met deze formule uit hoeveel de pH daalt na een bepaalde tijd (t). De begin pH is 7 (water), dus als pH>5 wordt moet het water ververst worden.

Ik had zelf geprobeerd uit te rekenen hoeveel water ververst moet worden, maar mijn antwoodr is volgens mij wel heeel hoog, kun je misschien kijken wat ik verkeerd heb gedaan?
Ik heb het volgende gedaan:

per uur wordt 9,13mol H+ gevormt.

pH van het water is 7 --> 14-7 = 7 = pOH
-log(OH-) = 7 --> log(OH-) = -7 --> 10^7 = pOH = 10^-7 mol pOH/l

Dus 9,13 mol/ 10^-7 mol = 91300000 liter per uur water verversen

Dit is wel heel erg veel, maar ik weet echt niet wat ik fout doe :roll:

#8

Cycloon

    Cycloon


  • >1k berichten
  • 4810 berichten
  • VIP

Geplaatst op 21 mei 2006 - 01:22

Aj ik zie een grove fout in mijn berekening... overal waar 9,13 staat moet 18,26 komen vermits er 2 mol H+ wordt gevormd.

Wat ik met -log(t . 18,26mol/1100.10^3) uitreken is de werkelijke pH van je water op dat moment. Bijvoorbeeld na een uur:

-log((1 * 18,26) / (1 100 * (10^3))) = 4,77989191

Na 2 uur:

-log((2 * 18,26) / (1 100 * (10^3))) = 4,47886192

Na 10 uur:

-log((10 * 18,26) / (1 100 * (10^3))) = 3,77989191

Na 610 uur:

-log((610 * 18,26) / (1 100 * (10^3))) = 1,99456208

Dus dan zou je water moeten beginnen verversen, dan kan je met die andere formules verder. Vermits je met zoveel water zit (1100m≥ was toch juist hoop ik?) daalt die pH waarde uitermate traag.

Wat jij met die pOH probeert uit te rekenen lijkt me iets raar ...

#9

kikker

    kikker


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 mei 2006 - 08:56

Ik geloof dat ik het eindelijk begin te snappen! Maar heb nog een vraag; er wordt nu geen rekening gehouden met de pH van het water, maakt dat dan niet uit?

#10

Cycloon

    Cycloon


  • >1k berichten
  • 4810 berichten
  • VIP

Geplaatst op 22 mei 2006 - 16:07

De 'formule' om de ph te berekenen van een sterk zuur in water is -log(CA), dus is altijd in water :roll:

#11

kikker

    kikker


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 mei 2006 - 08:53

haha, ok dan!
nou dan kom ik er wel uit zo! in ieder geval bedankt! je hebt me heel goed geholpen! :roll:

#12

Cycloon

    Cycloon


  • >1k berichten
  • 4810 berichten
  • VIP

Geplaatst op 23 mei 2006 - 17:27

graag gedaan :roll:





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures