試驗二吸附試驗

1、實驗二活性炭吸附實驗一、實驗目的（1）通過實驗進一步了解活性碳的吸附工藝及性能。（2）掌握用間歇法確定活性炭活性炭處理污水的設計參數(shù)的方法。實驗原理活性炭處理工藝是運用吸附的方法來去除異味、 某些離子以及難以進行生物 降解的有機污染物。在吸附過程中，活性炭比表面積起著主要作用。同時，被吸附物質(zhì)在溶劑中的溶解度也直接影響吸附的速度。此外，pH的高低、溫度的變化和被吸附物質(zhì)的分散程度也對吸附速度有一定影響?；钚蕴繉λ兴s質(zhì)的吸附既有物理吸附現(xiàn)象，也有化學吸著作用。有一些被吸附物質(zhì)先在活性炭表面上積聚濃縮，繼而進入固體晶格原子或分子之間被 吸附，還有一些特殊物質(zhì)則與活性炭分子結合而被吸著。當活性

2、炭對水中所含雜質(zhì)吸附時，水中的溶解性雜質(zhì)在活性炭表面積聚而被吸附，同時也有一些被吸附物質(zhì)由丁分子的運動而離開活性炭表面，重新進入水 中即同時發(fā)生解吸現(xiàn)象。當吸附和解吸處丁動態(tài)平衡狀態(tài)時， 稱為吸附平衡。這 時活性炭和水（即固相和液相）之間的溶質(zhì)濃度，具有一定的分布比值。如果在一 定壓力和溫度條件下，用m克活性炭吸附溶液中的溶質(zhì)，被吸附的溶質(zhì)為克，則單位重量的活性炭吸附溶質(zhì)的數(shù)量qe ,即吸附容量可按下式計算X =V (C°-C)式中：qe 吸附容量（mg/g）C 吸附平衡濃度（mg/L）C0 吸附質(zhì)初始濃度（mg/L）V 水樣體積（ml）qe的大小除了決定丁活性炭的品種之外，還與被吸

3、附物質(zhì)的性質(zhì)、濃度、水 的溫度及pH值有關。一般說來，當被吸附的物質(zhì)能夠與活性炭發(fā)生結合反應、 被吸附物質(zhì)乂不容易溶解丁水而受到水的排斥作用，且活性炭對被吸附物質(zhì)的親 和作用力強、被吸附物質(zhì)的濃度乂較大時，qe值就比較大。描述吸附容量qe與吸附平衡時溶液濃度C的關系有Langmuir、BET和Fruendlieh吸附等溫式。在水和污水處理中通常用Fruendlich表達式來比較不同溫度和不同溶液濃度時的活性炭的吸附容量，即1qe=KC*式中：qe吸附容量（mg/g）；C吸附平衡時的溶液濃度（mg/L）;K, n與溶液的溫度、pH值以及吸附劑和被吸附劑物質(zhì)的性質(zhì)有 關的常數(shù)。K, n的求法：（2

4、）式為一個經(jīng)驗公式，通常用圖解方法求出 K, n的值.為 了方便易解，多將式（2）取對數(shù)變形，即：lgqe =lgK 1lgCn當q& C相應值點繪在雙對數(shù)坐標紙上，所得直線斜率為 1/n,截距為K。三、實驗裝置與設備（一）實驗裝置因時間關系，本實驗采用間歇性吸附實驗操作方法， 采用三角燒杯內(nèi)裝入活 性炭和水樣進行振蕩方法。（二）實驗設備及儀器儀表1 .振蕩器1臺2. pH計（或精密pH試紙）3. 粉末裝活性炭4. 500mL三角瓶5. 業(yè)甲基藍溶液6. 250mL量筒7. 分析天平8. 溫度計刻度0100C9. 分光光度計10. 稱量紙11. 100mL容量瓶四、實驗步驟（一）繪制業(yè)

5、甲基藍標準曲線用移液管分別吸取濃度為100mg/L業(yè)甲基藍標準溶液5、10、20、30、40mL 于100mL容量瓶中，用蒸僻水稀釋至100mL刻度處，搖勻，以蒸僻水為參比，在 波長470nm處，用1cm比色也測定吸光度，繪出標準曲線。（二）吸附動力學實驗1. 測定一定濃度業(yè)甲基藍原水水樣溫度、pH值、吸光度。2. 用稱量紙準確稱量60mg粉末活性炭分別置于8個500mL三角瓶內(nèi)。3. 用量筒分別準確量取200mL原水倒入上述三角瓶內(nèi)，再置于振蕩器上 （120rmin,25C）,并開始計時。4. 在5、10、20、30、50、70、90、120min時各從振蕩器上取出一個三角瓶， 并立即用注射

6、針筒和濾膜過濾活性炭， 取濾出液測定吸光度，并根據(jù)業(yè)甲基藍標 準曲線換算濃度并記錄。5繪制C-t曲線，分析達到吸附平衡的時間。（三）吸附等溫線實驗1. 準確稱量10、20、30、40、50、60mg活性炭分別置于500mL三角瓶內(nèi)。2. 用量筒分別準確量取200mL原水倒入上述三角瓶內(nèi)，將三角瓶置于振蕩器 上，并同時計時。3. 根據(jù)吸附動力學實驗所確定的達到吸附平衡的時間進行振蕩（為縮短實驗 時間，這里取1h）后停止振蕩，每個三角瓶中溶液用注射針筒和濾膜過濾活性炭， 取濾出液測定吸光度，并根據(jù)業(yè)甲基藍標準曲線換算濃度并記錄。4. 以lgqe為縱坐標，lgC為橫坐標繪制Fruendlich吸附等

7、溫線。5. 從吸附等溫線上求出K和n,代入（2）式，求出Fruendlich吸附等溫式。五、注意事項1. 注意正確操作分光光度計。2. 原水吸光度需經(jīng)濾膜濾過后測定。3. 準確稱取活性炭、準確量取原水，以減少實驗誤差。4. 做吸附動力學實驗時，為減少實驗誤差，在每一個三角瓶內(nèi)加完水樣后立 即放入振蕩器，并同時計時六、實驗結果整理1. 基本參數(shù)原水水樣吸光度, pH 溫度2. 吸附動力學實驗記錄杯號開始時間時間段(min)結束時間吸光度濃度C152103204305506707908120吸附平衡時間: 吸附容量3. 吸附等溫線實驗記錄杯號水樣體積(mL)原水水樣濃度C0(mg/L)吸附平衡后吸光度吸附平衡后濃度C(mg/L)LgC活性炭投加量m