UV-reaktor. Katja Eriksson. Handledare: Hannah Heidkamp. Karlstads universitet 2012-03-26



Relevanta dokument
30. Undersökning av aminosyror i surkål

Reynobond Reynolux with EcoClean. Bygg en skog! Med varje byggnad!

Laborationer i miljöfysik. Solcellen

BioZone PowerZone för sanering

Bränslecell. Kaplanskolan Klass: EE1B Av: Hannes Laestander

Pedagogisk planering Kemi: Alkoholer, estrar och organiska syror År 8 Planeringsperiod: v 5v 6, 2013

FÖR RENARE VATTEN UTAN KEMIKALIER SECONTITANIUM. Svenshögsvägen 6B Arlöv. Tel: E-post:

LÄRAN OM LJUSET OPTIK

SPEKTROFOTOMETRISK BESTÄMNING AV KOPPARHALTEN I MÄSSING

KEIM Soldalit -ME. Renare luft och vackra fasader tack vare MiNOx-effekten. inox. ffect. minimiert NOx

Kvantfysik - introduktion

** Bil med bränslecell

6. Likströmskretsar. 6.1 Elektrisk ström, I

Rening vid Bergs Oljehamn

Pauli gymnasium Komvux Malmö Pauli

Trycket beror på ytan

Uppsala Universitet Institutionen för fotokemi och molekylärvetenskap EG FH Konjugerade molekyler

Vattenrening nr 53400

Nobelpriset i kemi 2007

Glukosdehydrogenas. Laktos och Galaktos. Enzymatisk bestämning i livsmedel

FÖRSLAG TILL KURSPLAN INOM KOMMUNAL VUXENUTBILDNING GRUNDLÄGGANDE NIVÅ

Vatten och avlopp i Uppsala. Av: Adrian, Johan och Lukas

Månadstema September: Kommunikation Laborationer för 7-9. Se även laborationsförslag för gymnasiet och F-6

Användning av fungicider på golfgreener: vilka risker finns för miljön?

Ett undersökande arbetssätt

AOT/AOP Avancerade OxidationsProcesser

Datum Skrivtid 240 minuter. Charlotte Sahlberg Bang, 8 poäng. Ulla Ericsson, 6 poäng Karin Franzen, 7 poäng Rolf Pettersson, 6 poäng

Exoterma och endoterma reaktioner. Niklas Dahrén

I princip gäller det att mäta ström-spänningssambandet, vilket tillsammans med kännedom om provets geometriska dimensioner ger sambandet.

WALLENBERGS FYSIKPRIS 2016

Exempel på egenkontroll för dricksvatten

NO: KEMI. Årskurs

UV Combilux Renad luft med uv-ljus/ozon och inbyggd luftkontroll

Energirik strålning/ Hög spänning

En artikel från - varuhus för en naturlig & hälsosam livsstil

FACIT TILL FINALEN GRUNDBOK

BioZone MobiZone III. GENUINE PURE AIR ON-THE-GO Ren Luft Överallt. Användningsområden:

Preparation och spektroskopisk karakterisering av Myoglobin

Kompostering Hushålls- och trädgårdsavfall

PlasmaMade och ren luft Så säljer du ren luft till alla, överallt V

SÄTT DIG NER, 1. KOLLA PLANERINGEN 2. TITTA I DITT SKRIVHÄFTE.

VÄLKOMMEN TILL EN RENARE VÄRLD.

Vårda väl Riksantikvarieämbetet april 2014

Hur farlig är innerstadsluften och kan man bo hälsosamt på Hornsgatan? FTX samt hög Filtrering är det en bra lösning?

Kapacitansmätning av MOS-struktur

Nitor Natur är de perfekta produkterna för bl.a. sommarstället, husvagnen och den egna komposten. Utedasset blir trivsammare, kattlådan

Korrosion laboration 1KB201 Grundläggande Materialkemi

Klor och Bromin manuellt tillsatt

Fotodynamisk behandling med dagsljus

Atomer, molekyler, grundämnen. och kemiska föreningar. Att separera ämnen. Ämnen kan förändras. Kemins grunder

Ekosystemets kretslopp och energiflöde

Undervisningen i de naturorienterande ämnena ska behandla följande centrala innehåll

Produktmanual Purezone 3-i-1 Plasma

Högklassiga ljudabsorbenter tillverkade av lav

Polarisation laboration Vågor och optik

Med färgglatt pyssel kan man samtidigt ta in naturvetenskapliga begrepp, redan med de yngsta barnen.

Detektion av Borrelia burgdorferi IgG. med hjälp av ELISA

Arbeta för miljödiplom!

Och vad händer sedan?

Fukt. Jesper Arfvidsson Byggnadsfysik Fuktcentrum, LTH

Komvux/gymnasieprogram:

Fresh air for the future

Namn: student x & student y Kurs: FAGBH0 Utförd:

Läkemedelsrester i avloppsvatten och slam

VÅR VÄRLD VÅRT ANSVAR

Äp9Ke Innehåll... Sid nr

Vitvin. Maceration, maceration pelliculaire

Strömning och varmetransport/ varmeoverføring

Färg i vardagen och skolan

Hur kör vi egentligen en undersökning om trafikanters beteende och nya hastighetsgränser utifrån en bussförares perspektiv?

Kemi 1, 100 poäng, som bygger på grundskolans kunskaper eller motsvarande. Kemi 2, 100 poäng, som bygger på kursen kemi 1.

Kan vi lita på att järnbron håller?

Lärarhandledning för arbetet med avlopp, för elever i år 4 6. Avloppsvatten

Hydraulikcertifiering

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Läkemedelsrester i avloppsvatten och kommunala reningsverk, nuläget. Nicklas Paxéus, Gryaab AB

Ö 1:1 U B U L. Ett motstånd med resistansen 6 kopplas via en strömbrytare till ett batteri som spänningskälla som figuren visar.

Varför kan kolatomen bilda så många olika föreningar?

SÄKERHETSDATABLAD. Box Stockholm Tel: Fax:

Kap 6: Termokemi. Energi:

VAD TYCKER DE ÄLDRE OM ÄLDREOMSORGEN? - SÄRSKILT BOENDE I HÖGANÄS KOMMUN 2013

Elektriska kretsar - Likström och trefas växelström

Teori Den här laborationen går ut på att du ska studera vad som händer då du stör en jämviktsreaktion. Det jämviktssystem som du ska studera är

BANDGAP Inledning

LAB 12. Preparation och analys av plasmid-dna från E.coli

2 Tillverkning av metallpulver vid Höganäs anläggningar Svampverket Pulververket Distaloyverket... 5

Örebro universitet Institutionen för hälsovetenskap och medicin Enheten klinisk medicin. Datum Skrivtid 240 minuter. Charlotte Sahlberg Bang

Är teflonsågen bättre än den vanliga sågen som redskap? Kooperationen provar. Se sidan 2.

Jonisering. Hur fungerar jonisering? Vad är en jon?

Kemikalier, avfall, transporter och energi. Rasmus Engström Oscar Måhlberg

2 Materia. 2.1 OH1 Atomer och molekyler Kan du gissa rätt vikt?

Tovenco. Swedish Air Purification System

TAPFLO. Membranpumpar. Tapflo membranpumpar. Metallserien, l/min. PE & PTFE serien l/min. Livsmedelsserien l/min

S k o g e n S l i l l a g r ö n a

TEKNISK INFORMATION ALUMINIUM. Sanodal Gold 4N

Vatten- och avloppssystemen i Göteborg

Räkna om ppm till mg/nm 3 normaliserat till 10% O 2!

Framtidens Energi: Fusion. William Öman, EE1c, El och Energi linjen, Kaplanskolan, Skellefteå

Område: Ekologi. Innehåll: Examinationsform: Livets mångfald (sid ) I atomernas värld (sid.32-45) Ekologi (sid )

Transkript:

UV-reaktor Katja Eriksson Handledare: Hannah Heidkamp Karlstads universitet 2012-03-26 1

Sammanfattning Ett fotokemiskt experiment kan göras genom att bestråla ett organiskt material som exempelvis färg och på detta sätt kan man undersöka samverkan mellan ljus och materia. Detta experiment har gjort genom att bygga en UV-reaktor och skicka fotoner på färgämnet och sedan mäta absobansen i en spektrofotometer. Samma experiment gjorde med och utan katalysatorn TiO2. Syfte Syftet med laborationen var att studera nedbrytning av färgämnen med UV-ljus. Sedan undersöktes nedbrytningshastigheten av färgämnet med och utan katalysatorn TiO2. Bakgrund Titandioxid är ett basmaterial i vårt vardagsliv och har många användningsområden såsom vittpigment i färg, kosmetika och i mat. Titandioxid är ett halvledande material som kan bli kemiskt aktiverat av ljus, detta har undersökts omfattande i cirka 60 år. Under bestrålning av ljus så tenderar titandioxid att bryta ned många typer av bakterier, organiska och oorganiska material, exempel när färgen flagnar beror det på denna fotokatalytiska process. Varför just titandioxid används: - Reaktionen är ganska snabb och har milda betingelser (rumstemperatur och atmosfärstryck). - Många organiska föroreningar kan konverteras till vatten och koldioxid. - Inga kemiska reaktanter behövs och inga sidoreaktioner skapas. När titandioxid utsätts för UV-ljus så får den en unik förmåga att attrahera vatten istället för att repellera och detta kallas att det är super hydrofilt. Om bestrålningen avslutas så kommer det super hydrofila uppförandet att bibehållas i ungefär 2 dagar. Titandioxid har också applicerats på viktiga problem. Vattenrening Inom området av vattenrening blir titandioxiden finfördelad i vattenlösningen. Efter nedbrytningsprocessen under bestrålning av UV-ljus så kommer pulvret fortfarande att vara finfördelat. Det går inte att använda filter eller andra metoder för att ta bort titandioxiden, istället borde det läggas som en ytbehandling. Luftrening Fotokatalytisk oxidation har använts för att ta bort föroreningar inomhus. Reaktorerna fångar då de kemiskt oxiderbara organiska föreningarna och omvandlar dem till koldioxid och vatten. De kan användas i värme-, kylsystem och ventilation. 2

Anit-bakteriell och självrengöring Om titandioxiden läggs i ett tunt lager på en keramik platta så är det mycket effektivt mot organiska, oorganiska material och bakterier. Bakterierna dör fortare än de växer. Man använder dessa kakelplattor på till exempel sjukhus för att minska spridningen av infektioner. Plattorna visar ett super hydrofilt uppförande. Ytterligare områden som ska undersökas är utomhus material som till exempel betong. Byggnader blir förstörda av oljiga komponenter såsom avgaser. Två olika effekter skulle kunna funka. Först borde en super hydrofilyta som har högre affinitet för vatten än olja användas. Den andra ultraviolett strålning av titandioxid som leder till en reaktion med syre och vatten. Kombinationen mellan dessa två koncept skulle kunna leda till att byggnader rengörs med regnvatten[1]. I ett halvledande material upptar elektronerna en energinivå som kallas valensband. Nästa band med högre enegri kallas ledningsband och mellan dessa två energinivåer ett energigap som är en förbjuden zon. Elektronerna har inte denna energi men genom att bestråla elektronern med UV-ljus av fotoner kan tillräckligt med energi överföras och elektronerna exicteras. Elektronen kan då migrera genom halvledarensyta och blir då en absorberad molekyl som en följd av detta kommer reaktiviteten att öka vilket påskyndar processen. För att kunna jämföra skillande i hastiget på processen med och utan katalysator så kan ett värde beräknas. Detta värde är skillanden i lutning på linjerna som kallas för K app [2]. Material Pump Batteri Magnetomrörare UV-lampa Kondensor 3

Metod Först sattes själva UV-reaktorn ihop enligt figur 1. Figur 1. visar UV-reaktorn under experimentet. Lösningen som skulle testas blandades samman med kemikalien malakit grön och destillerat vatten. Enligt formel 1 där vikten makalit gtön bräknades, uppmättes och sedan späddes till 2l. Två experiment gjordes, först utan TiO2 och sedan med TiO2. Lösningen fick stå med magnetomrörare i 30 minuter innan pumpen startades och ett flöde gick runt i UV-reaktorn och sedan togs ett prov var tionde minut under två timmars period i båda försöken. Provet som togs var 3ml för att kunna fylla kyvetten när absorbansen skulle mätas. När proverna var tagna så centrifugerades dom i 5 minuter med hög hastighet. Absorbansen mättes på proverna i en spektrofotometer vid 625nm. (1) Resultat Resultanen som uppmättes under laborationen visas i diagram 1. 4

Diagram 1. Visar resultaten som erhölls i laborationen när absorbansen mättes. Kapp beräknades till 1,32 och är skillnaden i lutning mellan kurvorna. Diskussion Experimentet utfördes enligt laborationsinstuktionen. När laborationen utförts tidigare hade ett värde på K app erhållts som var ~16. Värde som beräknades denna gång låg på 1,32 vilket är mycket lågt i jämförelse. Proverna som togs under laborationen var 3ml och egentligen så skulle dessa prover även filtreras men detta utfördes inte på grund av den lilla mängden. Eftersom proverna inte filterades så kan det ha påverkat resultatet. I laborationsintruktionen användes färgämnet birlliant grön men i detta experiment användes malakit grön istället som är mer svårlöslig. Skilladen i löslighet kan ha inverkan på resultaten. Denna laboration kan utföras för att undersöka nedbrytning av färgämnen och metoden funkar väl. Referenser [1] Benedix R, Dehn F, Quaas J, Orgass M, Application of Titanium Dioxide Photocatalysis to Create Self-Cleaning Building Materials. [2] Poce-Fatou J.A, Gil M.L.A, Alcántara R, Botella C, Martin J, A Photochemical Reactor for the Studyof Kinetics and Absortion Phenomena, vol. 81, No 4, Journal of Chemical Education. 5