湿式ボールミル中の鉛粒子による硝酸ナトリウム溶液の還元速度 Reduction Rate of Sodium Nitrate by Lead Drops with Wet-Ballmilling

この論文にアクセスする

この論文をさがす

著者

    • 菊池 和世 KIKUCHI Kazuyo
    • 東北大学大学院工学研究科応用化学専攻 Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Tohoku University
    • 内田 美穂 UCHIDA Miho
    • 東北大学大学院工学研究科応用化学専攻 Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Tohoku University
    • 奥脇 昭嗣 OKUWAKI Akitsugu
    • 東北大学大学院工学研究科応用化学専攻 Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Tohoku University

抄録

NaNO<SUB>3</SUB>含有排水の処理を目的として, 湿式ボールミル中で鉛粒子によるNaNO<SUB>3</SUB>の還元を検討した. 本法では, 回転する鉛粒子同士の接触により, 表面に生成する酸化被膜を連続的に除去してNO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>を還元できる特徴がある.<BR>5~80℃, NaNO<SUB>3</SUB>初濃度0.05~0.1M, 回転速度 ω80~180rpmにおいて, NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>は速やかにNO<SUB>2</SUB><SUP>-</SUP>に還元され, その後に徐々にN<SUB>2</SUB>又はNH<SUB>3</SUB>へ還元された. 10hでNO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>は32~100%NO<SUB>2</SUB><SUP>-</SUP>に還元されたが, NO<SUB>2</SUB><SUP>-</SUP>還元速度は小さくN<SUB>2</SUB>又はNH<SUB>3</SUB>生成率は最大で6%及び10%であった.そのときの沈殿物はPbOであり, 金属鉛は含まれなかった.<BR>温度が高いとNO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>還元速度は増加した. 40℃以上ではNO<SUB>3</SUB>『濃度は0次的に減少し, 対照的にNO<SUB>2</SUB><SUP>-</SUP>濃度が増加した. 還元速度がω<SUP>1/2</SUP>に比例したことから, 回転による鉛粒子上の被膜剥離が律速していると考えられる. 25℃以下ではNO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>還元速度は小さく, 未反応の鉛表面が残るため, 時間と共にNO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>濃度が低下すると小さくなった.

Reduction of sodium nitrate solution by lead drops with wet-ballmilling is studied in order to remove concentrated NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> from wastewater. Metal oxides forming on the lead drops surfaces in a ballmill reactor was continuously removed by inter-ball contacting<BR>In the 5-80°C temperature range, initial concentration of NaNO<SUB>3</SUB> 0.05-0.1 M, and ballmill rotation speed, ω, 80-180 rpm, NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> is rapidly reduced to NO<SUB>2</SUB><SUP>-</SUP>, then slowly to N<SUB>2</SUB> and NH<SUB>3</SUB>. NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> is reduced to NO<SUB>2</SUB><SUP>-</SUP> 32-100% in 10 h, but the reduction rate of NO<SUB>2</SUB><SUP>-</SUP>is very slow, so the maximum percentages of N<SUB>2</SUB> and NH<SUB>3</SUB> from NO<SUB>2</SUB><SUP>-</SUP> are only 6 and 10 %, respectively.<BR>Above 40°C, NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> is reduced under zero-order reaction and NO<SUB>2</SUB><SUP>-</SUP> is formed corresponding to the reduction stoichiometry. The reduction rate is proportional to ω<SUP>1/2</SUP> [rpm<SUP>1/2</SUP>], and the apparent activation energy is 27.5 kJ·mol<SUP>-1</SUP>, but independent of the NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> concentration. These results suggest that the rate determining step is the peeling of PbO layers on the particle surface. Below 25°C, the reduction rate decreases with reaction time as the surface is not covered completely with PbO due to the lowering of the rate.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 23(4), 548-554, 1997-07-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  12件

参考文献を見るにはログインが必要です。ユーザIDをお持ちでない方は新規登録してください。

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002767771
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4258250
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
ページトップへ