OPINPOLKU 8: Kiintoaine-nesteuutto, tislaus/haihdutus ja neste-nesteuutto

Työn tarkoitus

 

Vaihe 1. Työn tarkoituksena on tutustua kiintoaine-neste-uuttoon suorittamalla pähkinöiden uutto etanolilla.

Vaihe 2. Työn tarkoituksena on tutustua neste-neste -uuton suoritukseen uuttamalla etanoliliuoksesta azuleeni sykloheksaanin avulla.

Uuttamisen periaate:
Uuttaminen eli uutto eli ekstraktio on kemiallinen eristysmenetelmä, jossa haluttu aine voidaan erottaa liuoksesta aineen liukoisuusominaisuuksien perusteella. Uuttaminen on yksi yksikköoperaatioista ja uuttaminen tapahtuu kahden toisiinsa liukenemattoman faasin välillä. Riippuen faaseista puhutaan neste-nesteuutosta, neste-kiinteäuutosta (suodatus), kiinteä-nesteuutosta, kaasu-nesteuutosta tai neste-kaasu-uutosta (tislaus). Mikäli toinen faasi on kiinteä ja toinen kaasu, kyseessä on absorptio. Uuttamista voidaan käyttää joko aineiden talteenottoon tai puhdistamiseen.

Työraportin näet tästä

Opinpolku 7: Murskaus, jauhatus ja vaahdotus. Talkin rikastus vuolukivestä vaahdottamalla.

Työn tarkoituksena on tutustua mineraalin rikastukseen vaahdottamalla.

Vaahdotuksen periaate:

 

Vaahdotus perustuu mineraalien fysikaalisiin ominaisuuksiin ja pinta-aktiivisuuteen. Tietyillä mineraaleilla on taipumus hylkiä vettä ja sitoutua 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. Vaahdottumisen tehostamiseksi voidaan käyttää erilaisia vaahdotuskemikaaleja. Vaahdotus on suosittu rikastusmenetelmä muun muassa sulfidimalmeille. Käänteistä vaahdotusta käytetään esimerkiksi kalkkikiven rikastuksessa.

 

Työraportin näet tästä

OPINPOLKU 4: Adsorptio ja etikkahapon tarkistus

Tässä opinpolussa tutustutaan yksikköprosessiin adsorptio ja sekoitus, sekä neutralointi.

 

Homogeenisessa aineessa molekyyliin vaikuttavat viereisten saman aineen molekyylien veto- ja poistovoimat, joiden vaikutukset kumoavat toisensa. Sen sijaan kahden faasin rajapinnassa olevaan molekyyliin vaikuttavat rajapinnan kummallakin puolen eri molekyylien veto- ja poistovoimat, jotka eivät yleensä kumoa toisiaan. Näistä voimista johtuvat mm. pintajännitysilmiö ja vieraiden aineiden molekyylien kiinnittyminen eli adsorptio rajapintaan. Täten esim. kaasut ja liuoksessa olevat liuenneet aineet adsorboituvat kiinteän aineen pintaan. Sellaisilla huokoisilla aineilla, joilla on suuri pinta, on kyky adsorboida huomattavan suuriakin ainemääriä. Aine adsorboituu yleensä vain yhden tai korkeintaan muutaman molekyylin paksuiseksi kerrokseksi.

 

Työraportin näet tästä

OPINPOLKU 3. Malmikiven murskaus, seulonta ja jauhatus ja malmin rautapitoisuuden määritys

Opettilimme käyttämään murskainta, kuulamyllyä, seulonta konetta ja opettelimme määrittämään malmin rautapitoisuuden.

Leukumurskain:
Leukamurskaimet ovat yleensä ensimmäisen vaiheen murskaimia ja niiden pää-asiallinen tarkoitus on murskata aines sopivan kokoiseksi seuraavaa murskaus-vaihetta varten. Joissain tapauksissa leukamurskaimen käyttö voi olla mahdollista myös viimeisenä tai ainoana aineksen hienonnusmenetelmänä.


Kuulamylly:


Kuulamylly on erilaisten kappaleiden jauhamiseen tarkoitettu pyörivä sylinteri, jossa jauhinkappaleina käytetään pyöreitä kuulia. Myllyn pyöriessä kuulat nousevat keskipakoisvoiman avulla sylinterin ulkokuorta pitkin ja painovoiman voittaessa putoavat jauhettavan materiaalin päälle (kts. kuva). Jauhatukseen vaikuttaa erilaisia tekijöitä kuulien koosta sylinterin pyörimisnopeuteen. Joissain tilanteissa myllyn jälkeen on sijoitettu sykloni tai muu vastaava luokitin, jonka avulla palautetaan liian suuret kappaleet takaisin jauhatukseen.
Kuulien materiaali voi olla esimerkiksi posliinia tai terästä.

Seulain:
Seula on työkalu tai kone, jolla kiinteää ainetta olevat rakeet lajitellaan niiden koon perusteella tai erotetaan rakeet nesteestä. Seulova pinta on joko metallilangasta tai muusta aineesta kudottu verkko tai rei'itetty metallilevy. Välppäseulassa seulonnan suorittaa samansuuntaisten metallitankojen muodostama säleikkö. Tasaisesti rei'itetyn seulapinnan reikien koko määrää seulan läpi menevän ja seulapintaan jäävän aineksen raekoon

Työraportin näet tästä

OPINPOLKU 2. Vichyveden Ca-pitoisuus, pH ja sähkönjohtokyky ennen ja jälkeen tislausta

Periaate:

Kalsium pitoisuus määritetään kompleksometrisella titrauksella EDTA-liuoksella ja indikaattorina toimee kalkonkarbosyylihappo. Titraus suoritetaan pH-alueella 12-13. Indikaattorina sitoo tässä pH:ssa kalsium muodostaen punaisen yhdisteen. Tällöin ei kuitenkaan muodostu magnesium kompleksiyhdisteitä, koska valitulla alueella Mg saostuu hydroksidina. Titrauksessa muodostavat ensin kaikki vapaat ja lopuksi myös indikaattoriin sitoutuneet Ca-ionut kompleksiyhdisteet EDTA:n kanssa. Samalla liuoksen väri muuttuu siniseksi. EDTA:n Ca-kompleksi on väritön ja veteen helppoliukoinen. Kompleksiyhdusteet muodostuminen tapahtuu seuraavalla reoktiolla:

Ca2+ + Na2H2(C10H12O8N2) ↔ Na2Ca(C10H12O8N2) + 2H+

Tasapaino on voimakkaasti oikealla puolella pH:ssa 12-13.

Titrausta voivat häiritä metalli-ioneista Al, Pb, Cu, Mn, Sn ja Zn joko reagoimalla EDTA:n kanssa kuten kalsium tai aiheuttamalla epätarkan värinmuutoksen titrauksen päätepisteessä. Ortofosfaatti-ioni saostaa kalsiumin emäksisestä liuoksesta. Tosin juomavesiä analysoitaessa on todennäköistä, että ainoastaan rauta häiritsee analyysiä. Juotavaksi tarkoitetussa vichy-vedessä häiritsevien metalli-ionien määrä on vähäinen.

Jos näytteen Ca-pitoisuus on suuri saattaa lisäksi kalsiumin osittainen saostuminen CaCO3:na haitata analyysin suorittamista.

Näyte on suodatettava ennen analyysiä, jos se on samea. Titraukseen otettavasta vichyvesinäytteestä kannattaa liuotettu hiilidioksidi poistaa ravistamalla, koska se voi häiritä analyysiä.

 

Työraportin löytyy tästä

Tutustumiset tehtaisiin

1.

Vierailun kohde: Kemira

Vierailun ajankohta: 13.9 aamusta

Kuka esitteli yritystä: Kari Paso, turvallisuusasiantuntija

Mitä kyseisessä yrityksessä tuotetaan: Muurahaishappoa ja Vetyperoksidia

Vierailun tavoite: Tutustua kyseiseen firmaan ja kuinka valmistetaan heidän juttuja

Vaikutelma paikasta: Mielestäni ihan jännä ja siisti paikka.

2.

Vierailun kohde: Arizona Chemicals

Vierailun ajankohta: 13.9 päivällä

Kuka esitteli yritystä: Jyrki Mahlakaarto, tuotantoinsinööri

Mitä kyseisessä yrityksessä tuotetaan: Hartsia ja mäntyöljyä

Vierailun tavoite: Tutustua prosessiin ja kesätyöpaikkoihin

Vaikutelma paikasta: Todella jännä mutta melko vanhan näkönen.

3.

Vierailun kohde: Toppilan voimalaitokset

Vierailun ajankohta: 30.8 aamusta

Kuka esitteli yritystä: Heikki Harju-Autti, käyttöpäällikkö

Mitä kyseisessä yrityksessä tuotetaan: Kaukolämpöä ja sähköä

Vierailun tavoite: Tutustua miten saa sähköä ja kaukolämpöä samaan aikaan ja miten prosessi menee.

Vaikutelma paikasta: Mielenkiintoisin kaikista mistä käytiin.

Vierailu

1. Vieraskohde: Laanilan ekovoimalaitos

2. Vierailun ajankohta: Perjantai 23.8.2013 klo. 8:30

3. Kuka esitteli? Mikä on hänen toimensa yrityksessä?: Ville Airovuo käyttöpäällikkö

4. Mitä kyseisessä yrityksessä valmistetaan? Prosessin eri vaiheita?: Sähköä ja lämpöä.

5. Vierailun tavoite?: Tutustua ja nähdä paikanpäällä miten systeemit toimii.

6. Vaikutelmasi työpaikasta?: Todella siistin näköinen paikka ja todella mielenkiintoinen.

7. Muita huomioita?: Lisää vierailuita kyseiseen paikkaa...