Biokols struktur och dess förmåga att adsorbera näringsämnen

Sammanfattning: Sveriges riksdag har tagit fram 16 miljömål där ett av dem ämnar att minska övergödningen isvenska sjöar och vattendrag. Övergödning är bland annat ett resultat från näringsämnen somläckt från jordbruk. En lösning på övergödningsproblemet skulle kunna vara att samla upp deläckta näringsämnena och återföra dem till åkern. Detta skulle kunna göras med hjälp av biokolsom adsorbent och syftet med detta projekt är att undersöka dessa möjligheter samt biokoletsstruktur. Definitionen på biokol är att det är en heterogen kolliknande substans från hållbart framtagenbiomassa. Den ska även ha ett högt kolinnehåll och användas på ett sådant sätt att den binderupp kolet under en längre tid. Biokol framställs genom pyrolys eller förgasning under högtemperatur och syrefattiga förhållanden. Syftet med användande av biokol som adsorbent ärmöjligheten att kunna skapa ett kretslopp. Biokolet ska först verka som filter i avrinningsdikenvid åkermark för att sedan återföras, mättad med näringsämnen, tillbaka till åkermarken. Vid experimenten användes tre olika kol. Ett grillkol och två olika biokol. Strukturen på deolika kolen undersöktes med en BET-analys. Analysen av grillkolen gav ett orimligt svar menför de två biokolen gavs resultat som ansågs rimliga. Denna analys ger inte ett direkt värde påadsorptionsförmåga hos kolen utan behöver verifieras med ett experimentellt framtagetsamband mellan struktur och adsorptionsförmåga. Ett alternativ till BET-analysen är att göraen jodnummeranalys, som ger värden på adsorptionsförmåga för det undersökta ämnet. Denna analys utfördes inte praktiskt. Två lösningar med olika koncentrationer av Na3PO4 förbereddes och blandades underomrörning med de olika kolen. Två olika omrörningstider användes för att kunna undersökauppehållstidens betydelse. Efter omrörning filtrerades proverna för att få bort kol och de olikafiltraten genomgick en ICP-analys för undersökning av fosforinnehåll. Resultatet som framkomav denna analys var att filtraten hade en högre fosforhalt än vad de initiala lösningarna hade.Förklaringen till detta antas vara att biokolet redan innehöll fosforföreningar som Na3PO4 ut. Problemet med ICP-analysen var att den inte kunde detektera i vilken form fosforn var.Det gick heller inte att detektera kväve i ICP-analysen då luften runt omkringinstrumentet innehåller kväve vilken kontaminerar provet och detekteras i analysen. Enalternativ metod till ICP är att använda spektroskopi som dels kan detektera kväve men ävenolika former av fosfor- och kväveföreningar. Slutsatsen var att analys av biokols adsorptionsförmåga är att den är komplex. BET-analys ären bra metod för att visa struktur på kolen men jodnummer kan vara ett bättre alternativ för attdirekt hitta ett värde på kolets adsorptionsförmåga. För analys av lösningar fungerar ICP enbartför fosfor och därför skulle spektroskopi kunna vara ett bättre alternativ då det kan detekterakväve samt olika former av föreningar.