Adsorption Calculations क्या होते हैं?

Adsorption process को analyze करने के लिए कुछ key calculations ज़रूरी होते हैं जैसे – adsorbent की capacity, removal efficiency, breakthrough time आदि। ये calculations lab experiments और industrial design दोनों के लिए जरूरी होते हैं।

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🔹 1. Adsorption Capacity (q)

Adsorption Capacity एक adsorbent की वह मात्रा होती है जो वह adsorbate को adsorb करने में सक्षम होता है, typically in mg/g या g/g में:

Formula:

q = (C₀ - C_e) × V / W

Where:

• C₀ = Initial concentration (mg/L)
• C_e = Equilibrium concentration (mg/L)
• V = Volume of solution (L)
• W = Mass of adsorbent used (g)

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🔹 2. Removal Efficiency (%)

यह बताता है कि adsorbate की कितनी प्रतिशत मात्रा adsorbed हो गई:

Formula:

Removal (%) = ((C₀ - C_e) / C₀) × 100

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🔹 3. Breakthrough Time

Column adsorption के दौरान वह समय जब outlet पर adsorbate detect होना शुरू होता है – उसे Breakthrough Time कहते हैं।

Estimation:

• Plot C/C₀ vs Time
• Breakthrough point = जब C/C₀ ≈ 0.05 या 0.1

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🔹 4. Total Adsorbed Amount (q_total)

Column के नीचे के क्षेत्र को integrate करके total adsorption पता किया जाता है:

Approx Formula:

q_total = Flow rate × ∫(C₀ - C_t) dt

यह calculation breakthrough curve के आधार पर होती है।

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🔹 5. Bed Saturation Capacity (W_sat)

Adsorption column की theoretical total capacity निकालने के लिए:

W_sat = q_sat × mass of adsorbent

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📊 Example:

मान लीजिए:

• C₀ = 100 mg/L
• Cₑ = 20 mg/L
• V = 1 L
• W = 2 g

Adsorption Capacity:

q = (100 - 20) × 1 / 2 = 40 mg/g

Removal Efficiency:

= (100 - 20) / 100 × 100 = 80%

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🔹 निष्कर्ष (Conclusion)

Adsorption calculations हमें system की performance को quantify करने और future optimization में मदद करते हैं। चाहे lab scale हो या industrial column – इन formulas का सही उपयोग आवश्यक है।